I. Schéma-bilan : origine d’un séisme
A) 🏠 Pratiquer des langages (Je sais représenter des données sous différentes formes)
Consignes :
a- Écris les mots-clés sur le schéma. Onde sismique / foyer / faille / épicentre
b- Dessine une maison dans chaque zone figurée par un cadre en tenant compte de l’intensité sismique près de l’épicentre et loin de l’épicentre.
| Schéma avec légendes |
|---|
| épicentre |
| onde sismique |
| foyer |
| faille |
Bilan 1 :
L’épicentre est l’endroit en surface où les effets du séisme sont les plus importants. Les séismes se produisent au niveau des zones de fractures du sous-sol appelées les failles. Un séisme provoque un déplacement du sol au niveau de la faille.
II. Activité de recherche : du vocabulaire sur le thème des séismes
Consigne : rechercher la définition de chaque mot (manuel pages 201 à 203).
| Mots | Définition |
|---|---|
| MAGNITUDE | mesure de l’énergie libérée lors d’un séisme |
| ÉPICENTRE | zone en surface située à la verticale du foyer sismique |
| FAILLE | en géologie, zone où les roches du sous-sol sont fracturées et soumises à des contraintes |
| FOYER SISMIQUE | zone de la faille où les roches glissent |
| ONDE SISMIQUE | mouvement provoqué par un séisme et se propageant en profondeur et en surface |
| INTENSITÉ SISMIQUE (p.15) | mesure des effets du séisme en surface et en un lieu donné |
Définitions :
Un sismographe (ou sismomètre) est un appareil qui enregistre les secousses du sol pendant un séisme.
Activité 2 : l’enregistrement d’un séisme
Le séisme de Châtelaillon-Plage (Charente-Maritime) a eu lieu le 28 avril 2016 à 8h47 à l’épicentre.
- Mesure et calcule grâce à l’échelle la distance de chaque station par rapport à l’épicentre du séisme. Complète les résultats dans le tableau.
- Évalue le temps d’arrivée des premières ondes sismiques à chaque station grâce au document fourni.
| Station | Distance (en km) Épicentre-station d’enregistrement | Temps d’arrivée des premières ondes sismiques (heure, min, sec) |
|---|---|---|
| Station MFF | 100 km | 8h47min10sec |
| Station RJF | 214 km | 8h47min30sec |
| Station LMR | 671 km | 8h48min20sec |
III. Exercice : déterminer l’épicentre
Le 18 février 2000 à 10h24min23s un séisme de magnitude 3 a été enregistré dans trois stations (A, B et C) de la région de Bagnères-de-Bigorre (massif des Pyrénées).
- Carte de la région de Bagnères-de-Bigorre
- Sismogrammes obtenus dans les 3 stations. t0 = début de l’enregistrement en A, B et C.
a. Indiquez pour chaque station l’heure d’arrivée (tA, tB et tC) des ondes.
b. Calculez le temps mis par les premières ondes sismiques pour arriver à chaque station.
c. Calculez la distance séparant l’épicentre du séisme de chaque station (la vitesse des ondes sismiques est d’environ 6 km/s).
d. Indiquez quelle station est la plus proche de l’épicentre. Justifiez votre réponse.
Formule à utiliser :
d = v × t
v : vitesse
d : distance
t : temps
-
t0 + tA = 7,1 km (10h24min32sec)
-
t0 + tB = (10h24min28sec)
-
tC est arrivée à 10h24min37sec
-
a.
- A : 9 sec
- B : 5 sec
- C : 14 sec
-
b.
- c. da = v × t = 6 × 9 = 54 km
- db = 6 × 5 = 30 km de l’épicentre
- bc = 6 × 14 = 84 km de l’épicentre
-
d. Station B est la plus proche de l’épicentre.
IV. Comment se déclenche un séisme ?
Activité 2 : l’origine profonde d’un séisme
Compétence travaillée : Pratiquer des langages : Lire et exploiter des données présentées sous différentes formes (photographie, tableau).
Document 1 : des explications sur l’origine des secousses.
Les séismes se déclenchent dans des zones où les roches du sous-sol sont fracturées. Ces fractures sont appelées « failles ». Au niveau de ces failles, les roches sont soumises à des contraintes permanentes qui les étirent ou les compriment. Dans un premier temps, les roches accumulent de l’énergie sous l’effet de ces contraintes, mais elles ne se déforment pas et ne se déplacent pas. Au bout d’un moment, l’énergie accumulée est libérée : les roches glissent brusquement les unes contre les autres au niveau de la faille. Cela se traduit par l’émission d’ondes sismiques qui se propagent dans toutes les directions. Certaines de ces ondes gagnent la surface où elles mettent le sol en mouvement.
Vocabulaire :
- contrainte : signifie une force
- onde sismique : vibration, secousse
- comprimer : écraser
Que se passe-t-il « sous terre » lors d’un séisme ?
- Dans quelles zones les séismes se déclenchent-ils ? Comment s’appellent ces zones ?
- Les séismes se déclenchent dans les zones où les roches sont fracturées.
- À quoi sont soumises les roches au niveau des failles ?
- Au niveau des failles, les roches sont soumises à des contraintes (forces).
- Que font les roches sous l’effet de ces contraintes ?
- Les roches accumulent de l’énergie.
- Pourquoi les roches glissent-elles brusquement au niveau de la faille ?
- Les roches glissent brusquement au niveau de la faille car elles libèrent leur énergie accumulée.
- Que provoque le glissement des roches le long de la faille ?
- Le glissement des roches provoquent la formation d’ondes sismiques.
- Que produisent les ondes sismiques qui arrivent à la surface du sol ?
- Les ondes sismiques qui arrivent en surface font vibrer le sol : ce sont les secousses.
Bilan 2 :
Le foyer est le lieu en profondeur où les roches se sont fracturées le long de la faille. Les roches libèrent donc leur énergie accumulée ce qui produit des ondes sismiques. La magnitude mesure l’énergie libérée pendant le séisme.