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Ondes sismiques

 

Les vibrations engendrées par un séisme se propagent dans toutes les directions. Ces ébranlements, qui se déplacent sous forme d'ondes, traversent le globe et donnent des indications irremplaçables sur sa constitution. Les ondes sismiques sont des ondes élastiques, c’est-à-dire que l'onde peut traverser un milieu sans modifier durablement ce milieu. L'impulsion de départ va « pousser » des particules élémentaires, qui vont « pousser » d'autres particules et reprendre leur place. Ces nouvelles particules vont « pousser » les particules suivantes et reprendre leur place, etc.

On distingue les ondes de volume qui traversent la Terre et les ondes de surface qui se propagent parallèlement à sa surface. Elles se succèdent et se superposent sur les enregistrements des sismomètres. Leur vitesse de propagation et leur amplitude sont modifiées par les structures géologiques traversées, c'est pourquoi, les signaux enregistrés sont la combinaison d'effets liés à la source, aux milieux traversés et aux instruments de mesure.

Ondes de volume

Elles se propagent à l'intérieur du globe. Leur vitesse de propagation dépend du matériau traversé et d'une manière générale augmente avec la profondeur. Il s’agit des :

  • ondes P ou ondes primaires, appelées aussi ondes de compression ou ondes longitudinales. Le déplacement du sol qui accompagne leur passage se fait par dilatation et compression successives, parallèlement à la direction de propagation de l'onde. Ce sont les plus rapides (6km.s-1 près de la surface) et sont enregistrées en premier sur un sismogramme. Elles sont responsables du grondement sourd que l'on peut entendre au début d'un tremblement de terre et sont bien visibles sur la composante verticale du sismomètre.

onde P

  • ondes S ou ondes secondaires, appelées aussi ondes de cisaillement ou ondes transversales. À leur passage, les mouvements du sol s'effectuent perpendiculairement au sens de propagation de l'onde. Ces ondes ne se propagent pas dans les milieux liquides, elles sont en particulier arrêtées par le noyau de la Terre. Leur vitesse est plus lente que celle des ondes P, elles apparaissent en deuxième sur les sismogrammes et sont bien visibles sur les composantes horizontales du sismomètre.

onde S

Ondes de surface

Ce sont des ondes guidées par la surface de la Terre. Leur effet est comparable aux rides formées à la surface d'un lac. Elles sont moins rapides que les ondes de volume mais leur amplitude est généralement plus forte. On distingue :

  • l’onde de Love : le déplacement est essentiellement le même que celui des ondes S sans mouvement vertical. Les ondes de Love provoquent un ébranlement horizontal qui est la cause de nombreux dégâts aux fondations des édifices. On les enregistre essentiellement sur les composantes horizontales du sismomètre.

onde de Love

  • l'onde de Rayleigh : le déplacement est complexe, assez semblable à celui d'une poussière portée par une vague, un mouvement à la fois horizontal et vertical, elliptique en fait. Cette onde est enregistrée sur les trois composantes du sismomètre et les vibrations engendrées par cette onde durent plusieurs minutes.

onde de Rayleigh

Les ondes de Love se propagent à environ 4km.s-1, elles  sont plus rapides que les ondes de Rayleigh.