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Glossaire des termes de physique
Un séisme résulte d’une rupture du
sol en son voisinage immédiat; la perturbation, de courte durée, se propage à
grande distance à l’intérieur et à la surface de la Terre qui réagit de manière
élastique.
Les ondes de volume sont des ondes qui
se propagent sans être guidées par une
interface ou par une couche; à l’intérieur d’un solide elles sont de deux types:
– Les ondes longitudinales P (ou primaires), de compression-dilatation,
déplacent les particules selon la direction de propagation de l’onde; elles
sont les plus rapides et arrivent en
général les premières, d’où leur nom.
– Les ondes longitudinales existent aussi
bien dans les solides que dans les fluides; dans ces derniers, en particulier
dans l’air, elles constituent les ondes
sonores.
– Les ondes transversales S (ou secondaires), de cisaillement, déplacent les
particules perpendiculairement à la
direction de propagation de l’onde;
elles arrivent après les ondes P, en
second, d’où leur nom.
– Les ondes transversales n’existent
que dans les solides. Un liquide ne
résistant pas au cisaillement, les
ondes transversales ne peuvent s’y
propager; on utilise certaines ondes
doublement converties (P-S-P), se
propageant dans l’eau sous forme
d’ondes P, et dans le sous-sol sous
forme d’ondes S. C’est une méthode
très efficace pour rechercher, par
exemple, des chambres magmatiques
sous les dorsales (forte chute de la
vitesse des ondes S due à la fusion
partielle).
• Vitesse de propagation des ondes P:
(elle a tendance à augmenter avec la
densité des terrains traversés: dans la
Terre, proche d’un solide élastique parfait, elle est  fois plus grande que celle
des ondes S).
Sédiment peu consolidé: de 1 500 à
2 000 m.s –1 .
Sédiment consolidé: de 2 000 à
4 000 m.s –1 (exception: les évaporites ont
des vitesses voisines de 6 000 m.s –1 ).
Roches de type granite (granite,
gneiss…) 5 000 à 6 500 m.s –1 .
Roches de type basalte: 6 000 à
7 500 m.s –1 .
Les péridotites de densité moyenne
3,3 transmettent les ondes sismiques à
des vitesses de 8,0 à 8,4 km.s –1 .
Dans la croûte continentale supérieure, de densité moyenne relativement
faible (2,7), les vitesses sismiques
varient entre 4 et 6 km.s –1 . Très près de
la surface, dans le sol (approximativement jusqu’à la nappe phréatique), les
vitesses sont beaucoup plus faibles, de
0,4 à 1 km.s –1 .
Dans la croûte continentale inférieure, de densité élevée (2,9), la vitesse
sismique est relativement grande, entre
6,5 et 7,5 km.s –1 . Vers le bas, la croûte
est limitée à la profondeur où la vitesse
atteint 8 à 8,3 km.s –1 sous la discontinuité de Mohorovicic.
La différence des temps d’arrivée des
ondes sismiques suffit, connaissant leur
vitesse, pour donner une indication sur
la distance d’un séisme. On appelle isochrone la courbe joignant sur une carte
des points où les différences des temps
d’arrivée de deux ondes sismiques issues
du même point mais différemment réfléchies ou réfractées sont égales.
La Terre transmet aussi des ondes de
surface qui se propagent en étant guidées par la surface du sol ou par une couche proche de cette surface; elles sont de
deux types:
– Les ondes de Rayleigh, elliptiques, à la
fois de compression et de cisaillement.
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