Les séismes : de dangereuses catastrophes naturelles

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C'est parti

a) L’intensité d’un séisme

→ L’intensité d’un séisme est définie en un lieu par rapport aux effets produits par ce séisme
→ Elle dépend du lieu d’observation des effets causés par le séisme
→ Elle décroît lorsqu’on s’éloigne de l’épicentre
→ Elle varie selon la structure géologique : roches molles => faible intensité  => roches dures, forte intensité
→ On donne souvent l’intensité à l’épicentre (la + forte) => intensité épicentrale
→ Plusieurs échelles d’intensité établies

Valeur associée uniquement au séisme    Associée au lieu d’observation
2
séismes de même magnitude peuvent donner en surface une intensité
différente    2 séismes de même intensité en un lieu peuvent avoir des
magnitudes différentes

→ pas de relation entre magnitude et intensité

b) La magnitude d’un séisme

→ Valeur intrinsèque au séisme

→ Notion de magnitude introduite par Richter, il voulait estimer
l’énergie libérée au foyer d’un tremblement de terre pour comparer les
séismes entre eux => échelle de Richter.
→ Fonction continue négative ou positive, pas de limite
→ Fonction logarithmique (séisme de magnitude 6 = 10 x + fort qu’un de 5)

- Echelle de Richter :
→ Echelle de magnitude c-à-d de grandeurs exprimant l’énergie libérée par la secousse
→ Grandeur se mesure avec un sismographe
→ 9 degrés
→ Graduée

c) Source des séismes :

→ Rupture brutale des roches en profondeur en 1 point appelé foyer
→ Mouvement des plaques => roches superficielles se déforment de façon
élastique jusqu’à 1 point de rupture où elles cassent brutalement le
long d’une ou plusieurs failles
→ Les parois de la faille sont mises
en mouvement => frottent l’une contre l’autre => dissipation de
l’énergie sous forme de chaleur et sous forme de vibration qui se
propagent dans toutes les directions à partir du foyer
→ La grande majorité des séismes => localisés sur des failles
→ Faille = résultat de la rupture d’un ensemble rocheux sous l’effet des contraintes auxquelles il est soumis.

La
couche superficielle de la terre, la croûte terrestre, est composée de
plaques dites tectoniques, ces plaques se déplacent les unes par
rapport aux autres. Aux limites des plaques, les tensions sont très
importantes. Les séismes sont le résultat de cassures soudaines
provoquées lorsque les contraintes accumulées excèdent la résistance de
la roche.

Alfred Wegener a élaboré la Théorie de la dérive des continents.
Elle
consiste à dire que 2 continents (par ex l'Afrique et l'Amérique) n'ont
été qu'un seul et même bloc qui se serait fragmenté en deux parties.
Ces 2 parties se seraient ensuite éloignées
l'une de l'autre. C'est la théorie de la dérive des continents.
Wegener
avait des preuves pour démontrer sa théorie : il a trouvé des faits
d'observation qui peuvent être expliqués par une dérive des continents.

- Le parallélisme des côtes

Il y a un parallélisme des lignes côtières entre l'Amérique du Sud et l'Afrique.
Cela suggère que ces deux continents sont les deux morceaux d'un même bloc : la Pangée.

La reconstitution de Wegener montre que toutes les masses continentales ont été jadis réunies en un seul continent.

- La répartition de certains fossiles.
On retrouve, de part et d'autre de l'Atlantique, sur les continents actuels, des fossiles de plantes et d'animaux terrestres.

Ces
organismes n'avaient pas la capacité de traverser un si large océan.
Autrefois tous ces continents n'en formaient qu'un seul.

- Les traces d'anciennes glaciations.
On observe, des marques de glaciation indiquant que ces portions de continents ont été recouvertes par une calotte glaciaire.
Le
rassemblement des masses continentales donne un sens à la répartition
de dépôts glaciaires ainsi qu'aux directions d'écoulement de la glace,
relevées sur plusieurs portions de continents. La répartition montre
les zones glaciées.

Il est improbable qu'il ait pu y avoir
glaciation sur des continents se trouvant dans la zone tropicale (sud
de l'Afrique, Inde). La répartition sur la Pangée montre que le pôle
Sud était recouvert d'une calotte glaciaire et l'écoulement de la glace
se faisait en périphérie de la calotte, comme il se doit.

- La correspondance des structures géologiques

Il y a une concordance entre les côtes et entre les structures géologiques à l'intérieur des continents.

d) Théorie de la tectonique des plaques :

→ Toute la lithosphère terrestre est découpée en plaques

→ Certaines parties de ces plaques sont de type océanique
→ D’autres parties de ces plaques sont de type existentiel
→ Les plaques océaniques sont fabriquées au niveau des rifts
→ Elles disparaissent au niveau des fosses

e) les fonds marins

Le
relief des fonds marins est caractérisé par une chaîne de montagnes
composée de 2 crêtes séparées par une dépression centrale.

- les dorsales (rifts)

Le fond des océans est occupé par une ancienne chaîne de montagne : la dorsale océanique.
Elle
présente au niveau de sa crête, une vallée étroite : le rift, limitée
par des failles verticales et hachée de failles transversales.
Cette dorsale ne présente aucune roche sédimentaire plissée.
Elle est édifiée sur le plancher des océans à partir du magma basaltique qui s’écoule par le rift.

Plus on s’éloigne du rift, plus les couches s’épaississent en se refroidissant et plus elles sont anciennes.
Les
laves nouvellement sorties, repoussent les précédentes loin du rift.
Les couches de lave peuvent être groupées en rangées symétriques par
rapport à la dorsale.

Les dorsales sont donc situées entre
deux plaques terrestres divergentes. Elles constituent la plus
importante manifestation volcanique de notre terre. Les déplacements
engendrés sont à l'origine de nombreux séismes.
- les fosses
Les
fosses de subduction se situent à l'endroit où la croûte océanique
"tombe" en subduction, entraînée par son propre poids et par la
convection du manteau.
En effet en s'éloignant du rift où elle est
née, la croûte océanique (la lithosphère) vieillit en se solidifiant,
et acquiert peu à peu une densité supérieure à celle de la couche qui
la supporte (l'asthénosphère).

La plaque océanique vient s'enfoncer sous la plaque continentale.

Il
y a deux versants très distincts pour ces fosses : coté terre, une
pente plutôt escarpée, souvent en escalier, coté océan, une pente
souvent plus régulière et plus faible (celle du plan de subduction).

Caractéristiques de ces fosses

Le
fond de ces fosses est recouvert de sédiments. Ceux-ci sont entraînés
par le mouvement de la croûte océanique. Les sédiments qui restent
s'empilent sous la forme d'un amas d'écailles sédimentaires.
Les sédiments entraînés subissent des surpressions énormes : les fluides en sont chassés, et ils remontent.
Les zones de subduction sont des régions d’activité sismique maximale où se situent tous les séismes de foyer profond.
Des frottements sont provoqués par la collision des croûtes océaniques et continentales.
Ces frottements sont la case de l’intense volcanisme que l’on observe dans les zones de subduction.

f) la subduction

Arrivée au contact de la croûte continentale,  la croûte océanique plonge sous la croûte continentale.  C’est la subduction.

g) rapprochement des plaques

Convergence entre deux plaques océaniques :

Dans ce genre de collision, une des deux plaques s'enfonce sous l'autre pour former une zone de subduction.
Il se produit un phénomène de fusion partielle de la plaque engloutie.
Le magma résultant monte vers la surface.
Une
grande partie de ce magma reste emprisonnée dans la lithosphère, mais
une partie est expulsée à la surface, produisant des volcans sous la
forme d'une série d'îles volcaniques.

Convergence entre une plaque océanique et une plaque continentale :
Dans ce genre de collision, la plaque océanique s'enfonce sous la plaque continentale.

Les basaltes de la plaque océanique et les sédiments du plancher océanique s'enfoncent dans du matériel de plus en plus dense.
Rendue à une profondeur excédant les 100 km, la plaque est partiellement fondue.
La plus grande partie du magma restera emprisonnée dans la lithosphère.
Le magma qui aura réussi à se frayer un chemin jusqu'à la surface formera une chaîne de volcans sur les continents

Convergence de deux plaques continentales :

Arrêt volcanique

Premier relief formé par les sédiments accumulés dans la fosse.
Les sédiments accumulés dans la fosse sont soulevés et plissés => relief.
Des cassures majeures se forment dans le continent le + « fragile ».
Des écailles sont charriées vers l'arrière et sont responsables de la création des reliefs.

h) les séismes

d. ex : formation de la faille de San Andréas

(Il y a 30 millions d'années) La plaque océanique a plongé sous la plaque continentale => formation d'une fosse océanique

(Après
quelques millions d'années) Un des segments de la dorsale a heurté le
bord du continent. La remontée du magma a été stoppée brutalement et
les sédiments qui étaient dans la fosse ont étés repoussés sur la
plaque océanique.
Ils ont été entraînés par la plaque pacifique.
Pendant
ce temps, un autre segment de la dorsale est venu heurter le continent
en un endroit où la côte changeait brutalement de direction.
La collision a brisé la Basse-Californie et un fragment de croûte est partit à la dérive.