Chap.1 : LES SÉISMES DANS LE MONDE Problématique : Comment un séisme peut-il modifier un paysage? I) Les manifestations des séismes à la surface de la Terre. Problème 1 : Comment se manifeste-t-il? C est pas sorcier 1 min12 2 min50 le séisme d Istanbul 1999. Doc p. 12 séisme Islamabad au Pakistan. (Bordas) ACTIVITE 1 : Les effets des séismes (I1) A partir des documents présentés, recherchez les renseignements pour compléter le tableau suivant. Lieu Date et heure Magnitude éch Richter Nb de morts Nb de blessés Dégâts habitations Autres dégâts Je donne une définition du mot séisme : Un séisme est un tremblement de la terre (des secousses) qui provoque des dégâts matériels, ainsi que des morts et des blessés. Les séismes sont des événements brefs et brutaux qui se manifestent par des secousses du sol parfois violentes. Ils peuvent engendrer des dégâts considérables dans les zones habitées et causer un nombre important de victimes.
L échelle de Richter ne permet pas de prédire les effets d un séisme. Voyons exactement à quoi correspond cette échelle et voyons celle qui nous permet d évaluer la quantité de dégâts occasionnées par le séisme. ACTIVITE 2 : les échelles des séismes Questions : 1) A partir du document a, localisez l épicentre* du séisme et indiquez les dégâts subis par les villes de Leninakan et Kirovakan. 2) Déterminez l intensité* du séisme à Spitak. Epicentre : lieu, en surface du globe terrestre, où l intensité du séisme est la plus importante Intensité : Grandeur qui permet d évaluer les effets d un séisme à la surface du globe terrestre. Magnitude : Grandeur qui permet de mesurer l énergie libérée par un séisme. Un séisme peut être plus ou moins destructeur. L échelle M.S.K. permet d estimer l intensité d un séisme à partir des dégâts qu il a causé. La magnitude indiquée par l échelle de Richter, mesure l énergie libérée par le séisme.
Les séismes suivant l énergie qu ils libèrent (notée en degrés de magnitude sur l échelle de Richter), engendrent de nombreuses déformations du sol et des bâtiments (notés en degrés d intensité sur l échelle MSK) dues à des vibrations. Ces secousses sismiques sont fortement ressenties à un endroit localisé à la surface de la terre que l on nomme épicentre. Elles se propagent en s atténuant à partir de l épicentre. II) L origine d un séisme et sa propagation. A) Les mécanismes à l origine des séismes. Pour comprendre les mécanismes à l origine des séismes nous allons utiliser la DEMARCHE SCIENTIFIQUE. (FM 5) CONSTAT : Suite à un séisme on observe des décalages dans le paysage comme l alignement de lampadaires dans la vidéo. PROBLEME : Qu est ce qui est à l origine de ce mouvement du sol? HYPOTHESE : Il y a des forces qui agissent sur les roches jusqu à ce qu elles cèdent. VERIFICATION par expérience : RESULTAT : CONCLUSION : Des contraintes s exercent sur des roches, en profondeur. Ces contraintes finissent par provoquer la rupture des roches, au niveau d une faille. Bilan : Les séismes peuvent provoquer des destructions importantes et changer l aspect des paysages, en décalant les terrains de part et d autre de grandes cassures, les failles. Suivant la rigidité des roches qui subissent des forces, on obtient différentes déformations : - Lorsque la roche est rigide : DES FAILLES - Lorsqu elle est souple : DES PLIS
ACTIVITE 3 : Comment naissent les vibrations? Constat : Lors d un séisme on ressent des vibrations du sol. Et une fois celui-ci terminé on observe des failles. Problème : Quelle est l origine des vibrations lors du séisme? Hypothèse : Lorsque le sol se casse les vibrations apparaissent. Vérification par expérience : Câble Jack Capteur d ondes Morceau de polystyrène Résultat : Au moment de la rupture du morceau de polystyrène sur lequel s exercent des forces, l ordinateur enregistre des vibrations via les capteurs d ondes.
Conclusion : Lorsque les roches du sol se cassent, les vibrations apparaissent et le séisme commence. Un séisme est provoqué par la rupture brutale d'une faille qui génère des secousses du sol. B) La propagation des ondes sismiques Activité 4 : Etude des propriétés des ondes. Les ondes sismiques peuvent être enregistrées en surface par des sismomètres. On obtient un tracé appelé sismogramme. Voir fiche TP n 1 : Etudes des ondes sismiques Nous constatons que les enregistrements d ondes sismiques peuvent se faire en différents points à la surface de la Terre mais avec une amplitude plus ou moins importante. D après les résultats nous pouvons dire que les ondes sismiques s atténuent au fur et à mesure qu elles se déplacent. ACTIVITE 5 : Analyse de sismogrammes 1) Où se trouve l épicentre du séisme? Los Angeles 2) Quelle distance sépare les différents lieux d enregistrement de l épicentre du séisme? Papeete: 6400 km Atlanta: 3200 km Tokyo: 9400 km 3) Calculez la vitesse de propagation des ondes en km/sec dans chacun des cas, sachant que v=d/t. Papeete: 2,56 km/sec Atlanta: 2,13 km/sec Tokyo: 2.54 km/sec
lieux d'enregistrement distances mesurées (en cm) distances réelles (en Km) Temps de parcours (en sec) Vitesse (en Km/sec) Papeete 2,6 6400 2500 2,6 Atlanta 1,3 3200 1600 2,0 Tokyo 3,9 9600 3692 2,6 échelle 1,3 3200 La rupture brutale des roches en profondeur donne naissance à des ondes sismiques qui se propagent dans toutes les directions. Ainsi elles peuvent être enregistrées en surface sous forme de sismogrammes. Les sismogrammes nous montrent que les ondes se déplacent à une vitesse de quelques km/h. Ils permettent de définir les différents éléments d un séisme : foyer, épicentre, magnitude. Le foyer du séisme est le lieu où se produit la fracture de la roche (souvent profond) prolongé par la faille. A partir du foyer, la déformation se propage sous forme d ondes sismiques. Le point de surface où le séisme a l intensité la plus forte est l épicentre. BLOC DIAGRAMME 2 : L ORIGINE D UN SEISME ET SES MANIFESTATIONS Epicentre Foyer Faille Ondes sismiques III) Répartition et prévention des séismes Etude doc p 20 21 Voici A une carte de la répartition des séismes dans le monde réalisé avec le logiciel Tectoglob.
Les séismes semblent étroitement lié à la présence de massifs qu ils soient océaniques ou continentaux. La sismicité en France métropolitaine n est pas très importante elle reste toujours inférieure à 5 sur l échelle de Richter. Les séismes causent énormément de victimes car ils frappent de façon imprévisible, même si quelques renseignements peuvent nous rappeler leur possibilité d arriver. A l aide du logiciel suivant en ligne : http://www.editionsbreal.fr/svt_college/4eme/prevention_seisme/main.htm expliquez les mesures de prévention pouvant limiter le nombre de victimes. Des méthodes de prévention sont mise en place afin de limiter l impact des séismes sur la population. Des normes de construction ont été mise en place ainsi qu une éducation de la population pour qu elle se protège le mieux possible au moment du séisme. Internet : «Vidéo C est pas sorcier» de 10min 15 à 16 min 25 La surveillance de l acticité sismique d une région est importante car elle permet de prévoir les zones à risque sismique important et d ainsi préparer au mieux les populations de ces zones. L étude de la répartition des séismes au cours des temps permet de construire des cartes d aléas. A partir de ces cartes, l Homme prend des mesures de préventions : par la réglementation des normes de construction (normes parasismiques) et par l éducation des populations (conduite à tenir en cas de séisme)
CONCLUSION GENERALE Un séisme se manifeste par des tremblements en surface qui auront des conséquences plus ou moins grave pour l Homme. Un séisme se propage sous forme d ondes sismiques qui se dispersent dans toutes les directions. Ces ondes peuvent être enregistrées grâce à un sismographe. En profondeur, des contraintes s exercent en permanence sur les roches. L augmentation de ces contraintes aboutit à l accumulation d énergie. Lorsque cette énergie dépasse une certaine valeur, il y a rupture au niveau du foyer. C est l origine du séisme, à partir duquel les ondes se propagent. Mots clés : Séisme, faille, intensité, épicentre, ondes sismiques, sismographe, contraintes, foyer, propagation A savoir : Utiliser un modèle Schématiser et légender un bloc diagramme Localiser les zones à forte sismicité Décrire et expliquer les phénomènes d un séisme Mettre en relation un sismogramme avec la propagation des ondes sismiques Expliquer l origine d un séisme.