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Séisme et ondes sismiques



  1. #1
    bboop8

    Séisme et ondes sismiques


    ------

    Bonjour,
    pourriez vous m'expliquer clairement qu'est ce que le phénomène de seisme? Où est ce que ça survient dans le globe?(en surface, ou à l'intérieur?)

    Aussi, je crois avoir compris quelque chose. Corrigez moi si je me trompe ou dites moi si vous êtes d'accord:
    "Une station peut recevoir 3 types d'ondes: directes, réfractées et réfléchies.

    Les ondes réfléchies arrivent après les ondes directes car elles suivent un trajet plus long dans le même milieu.

    Les ondes réfractées elles, arrivent avant les ondes directes à une même station car même si elles suivent un trajet plus long, elles traversent des milieux dont la vitesse de propagation est plus élevée."

    Deuxième chose, c'est au sein d'un même milieu que la vitesse de propagation augmente avec la profondeur mais pas forcément au sein du globe lui même puisque par exemple la vitesse des ondes sismiques dans le noyau externe (8 à 10,5km/s) est inférieur à celle de la mésophère (11 à 13,5km/s)qui est moins en profondeur que le noyau.


    Merci

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    pyjeo

    Re : Seisme et ondes sismiques

    Citation Envoyé par bboop8 Voir le message
    pourriez vous m'expliquer clairement qu'est ce que le phénomène de seisme?
    Salut. Les failles qui traversent la lithosphère évoluent par à-coups. Chaque fois qu'une faille se romp, cela engendre une onde sismique qui se propage dans toutes les directions. Les séismes ont donc lieu là où il y a des failles, c'est à dire surtout dans les 15 premiers kilomètres de la croûte, et jusqu'à quelques centaines de kilomètres de profondeur dans le cas particulier d'une lithosphère en subduction.

    Une station peut recevoir 3 types d'ondes: directes, réfractées et réfléchies.
    Les ondes sismiques sont réfléchies et réfractées par les différentes discontinuités et variations de densités de la Terre. Lorsqu'une station est proche de l'épicentre, on peut négliger les variations de densité et la seule discontinuité à prendre en compte est le Moho. On observe alors les trois ondes que tu décris.

    Les ondes réfléchies arrivent après les ondes directes car elles suivent un trajet plus long dans le même milieu.
    Exactement.

    Les ondes réfractées elles, arrivent avant les ondes directes à une même station car même si elles suivent un trajet plus long, elles traversent des milieux dont la vitesse de propagation est plus élevée.
    Cela est vrai à partir d'une certaine distance, mais tout près de l'épicentre, le trajet des ondes réfractées dans le milieu à propagation plus élevée est relativement court, et le trajet total est plus long, donc les ondes réfractées arrivent après les ondes directes.

    Deuxième chose, c'est au sein d'un même milieu que la vitesse de propagation augmente avec la profondeur mais pas forcément au sein du globe lui même
    Oui, grosso modo la vitesse dépend de deux paramètres: la densité et la composition des roches. Dans un milieu homogène, la densité varie de manière continue avec la profondeur. Mais la composition de la Terre change brutalement à chaque discontinuité.

    En espérant t'avoir éclairé. Si je n'ai pas été assez clair ou précis, dis le-moi.

  4. #3
    kkneo

    Re : Seisme et ondes sismiques

    Citation Envoyé par pyjeo Voir le message
    Les ondes sismiques sont réfléchies et réfractées par les différentes discontinuités et variations de densités de la Terre.
    plus de contrastes de densité, il faut parler de contrastes d'impédance ... si tu as 2 milieux en contact avec une densité égale mais des modules élastiques différents tu as quand même réflexion transmission etc...

    l'impédance est le produit de la vitesse et de la densité ...

  5. #4
    simon50

    Re : Seisme et ondes sismiques

    Il existe aussi trois types d'ondes : les ondes primaire, les ondes secondaires, et les ondes longues.
    Chacune de ces ondes peut être réfracté ou réfléchit, à l'exeption, je croit, des ondes longue.
    Les ondes primaire (ou ondes longitudinales ou dites de compression-décompression) sont les plus rapide. Elles peuvent se propager dans tous les milieux (solide, liquide ou gazeux).
    Les ondes secondaire (ou ondes orthogonale) sont un peu moins rapide. Elles ne peuvent pas se propager dans les fluides (liquides ou gaz).
    Les ondes longues n'apparaissent qu'à la surface, se sont elles qui provoquent les dégats liés à un séisme.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    kkneo

    Re : Seisme et ondes sismiques

    Citation Envoyé par simon50 Voir le message
    Il existe aussi trois types d'ondes : les ondes primaire, les ondes secondaires, et les ondes longues.
    Chacune de ces ondes peut être réfracté ou réfléchit, à l'exeption, je croit, des ondes longue.
    Les ondes primaire (ou ondes longitudinales ou dites de compression-décompression) sont les plus rapide. Elles peuvent se propager dans tous les milieux (solide, liquide ou gazeux).
    Les ondes secondaire (ou ondes orthogonale) sont un peu moins rapide. Elles ne peuvent pas se propager dans les fluides (liquides ou gaz).
    Les ondes longues n'apparaissent qu'à la surface, se sont elles qui provoquent les dégats liés à un séisme.
    Dans le cas spécifique de la sismologie on divise les ondes en 2 grands types :

    - ondes de volumes qui ont une propagation sphérique dans un milieu homogène... avec les ondes P ou ondes compressives qui se propagent en effet partout; et les ondes cisaillantes ou S ou (orthogonales car perpendiculaires à la direction de propagation) qui ne se propagent pas dans les fluides car on n'a pas (ou quasiment pas) de cizaillement dans les fluides

    - ondes de surface qui ont une propagation cylindrique avec les ondes de Love qui sont des ondes SH (horizontales) et les ondes de Rayleigh qui ont une polarisation ellipsoïdale rétrograde verticale ("comme un ballon qui avance en roulant à l'envers").

    Lors d'un séisme se sont en effet ces ondes de surface qui ont une plus forte amplitude du en partie au fait que leur propagation sphérique induit une diminution de leur amplitude en et pas en comme les ondes de volume.
    mais là ça demande vérification, je n'en suis pas si sûr... Car par exemple les S sont souvent d'amplitude plus forte que les P alors qu'elles sont plus affectés que les P par l'atténuation anélastique dans le milieu de propagation. En fait leur forte amplitude est lié au fait que les séismes dégagent plus d'énergie en cizaillement qu'en compression ... comme les ondes de surface sont des ondes S (SH pour Love et SV+P pour Rayleigh), je me demande en quelle mesure on a pas quelque chose de similaire pour expliquer ces fortes amplitudes ...

    quelqu'un le sait il?

  8. #6
    Nicolagalère

    Re : Seisme et ondes sismiques

    Citation Envoyé par simon50 Voir le message
    Les ondes secondaire (ou ondes orthogonale) sont un peu moins rapide. Elles ne peuvent pas se propager dans les fluides (liquides ou gaz).
    .

    Quelle différence fondamentale va faire que 2 ondes dans un même milieu ne vont pas se propager à la même vitesse ?
    Je ne connais que 2 paramètres pour qualifier une onde : amplitude et fréquence. Que je parle doucement d'une voie grave ou très forte d'une voix aigue le son que j’émets se propagera de la même façon, non ? Alors pourquoi les ondes ne se comportent t'elles pas d'une manière uniforme dans un même milieux !?

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  10. #7
    kkneo

    Re : Seisme et ondes sismiques

    Citation Envoyé par Nicolagalère Voir le message
    Quelle différence fondamentale va faire que 2 ondes dans un même milieu ne vont pas se propager à la même vitesse ?
    Je ne connais que 2 paramètres pour qualifier une onde : amplitude et fréquence. Que je parle doucement d'une voie grave ou très forte d'une voix aigue le son que j’émets se propagera de la même façon, non ? Alors pourquoi les ondes ne se comportent t'elles pas d'une manière uniforme dans un même milieux !?
    En fait les ondes Primaires (P) et secondaires (S) sont quasiment pas dispersives (cad que leur vitesse ne dépends pas de la fréquence ... enfin quasiment pas). La preuve est qu'avec l'histoire de ta voix grave ou aigue tu n'avais pas tout à fait tord car le son est une onde compressive et tu as remarqué qu'elle ne dépendait pas de la fréquence ... néanmois il s'agit du même "type" d'onde (ie même polarisation ... cad une compression parrallèle à la direction de propagation)

    Le fait est que pour un milieu homogène isotrope, les ondes P ont une vitesse égale à
    tandis que pour les ondes S:
    avec les coef. de lamé et , et la densité (masse volumique en réalité mais on l'appelle densité en géophysique)

    carractérise la compressibilité du milieu.
    apparait comme une resistance du milieu au cisaillement...

    comme et sont positifs tu vois vite que pour un même milieu tu as Vp>Vs (en général on assume .

    Pour les ondes de surfaces, on a par contre des ondes clairement dispersives avec une vitesse qui dépends de la fréquence.
    Dernière modification par kkneo ; 07/07/2007 à 13h54.

  11. #8
    rocopaso

    Smile Re : Séisme et ondes sismiques

    Bonjour,

    J'ai des petites questions sur les ondes sismiques.
    J'ai vu un tableau sur le net montrant des relations entre des distances épicentrales ( EPICENTRE AUX STATIONS DIFFERENTES) et les temps d'arrivées des ondes...
    Il y a différentes choses
    Pour 20 kms, je lis 3,6 seconde ce qui fait une vitesse de 5,5 kms/s
    Pour 30 kms je lis 5,3 secondes ce qui fait: 5,6 km/s
    Pour 40 kms, je lis 6,8 secondes ce qui fait: 5,8 km/s
    Pour 56 kms, je lis 9,5 secondes, ce qui fait 5,8 km/s
    Il s'agit d'expérience de mises à feu ayant lieu à quelques dizaines de mètres de profondeur.La profondeur est donc négligeable : on peut donc parler de distance épicentrale.
    Les premières ondes se déplacent normalement en ligne droite horizontale. Alors dans ce cas, pourquoi y a t-il des variations de la vitesse???Je ne sais pas si ces chiffres sont vraiment exacts d'ailleurs car sur un autre document , j'ai lu:
    40 kms: 7,3 s ce qui fait:5,5 km/s
    56 kms: 10 s ce qui fait 5,6 km./s
    En principe, les variations de vitesse sont-ils à prendre en compte???

    MERCI:

  12. #9
    rocopaso

    Re : Séisme et ondes sismiques

    Autre chose, lorsque la distance épicentrale augmente, des ondes réfléchies apparaissent derrières les ondes directes...
    Et si la distance augmente encore, ce sont des ondes réfractées qui arrivent en premier...Ensuite les directes...
    Mais dans ce dernier cas, les ondes réfléchies n'existent plus...
    Car il semble que les stations ne reçoivent que 2 trains d'ondes mais jamais trois...Est-ce cela?MERCI

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