Propagation des ondes sismiques

Faille décrochante Faille Nord-Anatolienne 7 séismes au dessus de 7 sur l’échelle de Richter depuis 1939 Izmit Istanbul (14 m.hab)

Magnitude d’un séisme - Echelle de Richter Mesure la quantité de l’énergie libérée au foyer d’un séisme. MagnitudeEffetsFréquence Moins de 1,9 Micro tremblement de terre, non ressenti par jour 2,0 à 2,9 Généralement non ressenti mais détecté/enregistré par jour 3,0 à 3,9 Souvent ressenti sans causer de dommages par an 4,0 à 4,9 Secousses notables d'objets à l'intérieur des maisons, bruits d'entrechoquement. Les dommages restent très légers par an 5,0 à 5,9 Peut causer des dommages significatifs à des édifices mal conçus dans des zones restreintes. Pas de dommages aux édifices bien construits. 800 par an 6,0 à 6,9 Peut provoquer des dommages sérieux sur plusieurs dizaines de kilomètres. Seuls les édifices adaptés résistent près du centre. 120 par an 7,0 à 7,9 Peut provoquer des dommages sévères dans de vastes zones ; tous les édifices sont touchés près du centre. 18 par an 8,0 à 8,9 Peut causer des dommages très sévères dans des zones à des centaines de kilomètres à la ronde. Dommages majeurs sur tous les édifices, y compris à des dizaines de kilomètres du centre. 1 par an 9,0 et plus Dévaste des zones sur des centaines de kilomètres à la ronde. Dommages sur plus de 1000 kilomètres à la ronde. 1 à 5 par siècle environ Echelle logarithmique => 1 d’augmentation sur l’échelle = 30 x energie + 10 x amplitude de mouvement

Katmandou 2015

Moment sismique: M 0 = µ x S x d 1 - Quelle unité pour M 0 et µ?

Moment sismique: M 0 = µ x S x d 1 - Quelle unité pour M 0 et µ? M 0 est une énergie => elle s’exprime donc en Joules 1 Joule (J) = 1 N.m = 1 Kg.m².s-² Qu’est ce qu’un Newton ? C’est la force nécessaire pour communiquer à une masse de 1 kg une accélération de 1m/s² … c-a-d pour augmenter la vitesse d’une masse de 1 kg de 1m/s par seconde ! J

Moment sismique: M 0 = µ x S x d 1 - Quelle unité pour M 0 et µ? Si M 0 s’exprime en J ou en N.m, que S est une surface (m²) et d une distance (m) alors … µ -> J.m - 3 ou N.m-², c-a-d en Pascal (Pa) (Pression/contrainte de 1 Newton par mètre carré) JN.m-²

Moment sismique: M 0 = µ x S x d Si µ = 30 Gpa (30 Giga Pascals, ou 30 milliards de Pascals), quel est le moment sismique de ce séisme ? La bombe atomique larguée sur Hiroshima a dégagée une énergie totale de J Comparer avec l’énergie relâchée lors du séisme de Katmandou

Moment sismique: M 0 = µ x S x d Si µ = 30 Gpa (30 Giga Pascals, ou 30 milliards de Pascals), quel est le moment sismique de ce séisme ? La bombe atomique larguée sur Hiroshima a dégagée une énergie totale de J Comparer avec l’énergie relâchée lors du séisme de Katmandou Chaque carré représente une surface déplacée de 20 km par 20 km -> 400 Km²

Moment sismique: M 0 = µ x S x d Si µ = 30 Gpa (30 Giga Pascals, ou 30 milliards de Pascals), quel est le moment sismique de ce séisme ? La bombe atomique larguée sur Hiroshima a dégagée une énergie totale de J Comparer avec l’énergie relâchée lors du séisme de Katmandou Chaque carré représente une surface déplacée de 20 km par 20 km -> 400 Km² On a donc : M 0 = x (21 x x x x 4) x = 6, J

Moment sismique: M 0 = µ x S x d Si µ = 30 Gpa (30 Giga Pascals, ou 30 milliards de Pascals), quel est le moment sismique de ce séisme ? La bombe atomique larguée sur Hiroshima a dégagée une énergie totale de J Comparer avec l’énergie relâchée lors du séisme de Katmandou Chaque carré représente une surface déplacée de 20 km par 20 km -> 400 Km² On a donc : M 0 = x (21 x x x x 4) x = 6, J L’équivalent de bombes atomiques !

Moment sismique: M 0 = µ x S x d On peut désormais calculer la magnitude de ce (moment) séisme à l’aide de la formule suivante: Log 10 (M 0 ) = 1,5 m + 9,1

Moment sismique: M 0 = µ x S x d On peut désormais calculer la magnitude de ce (moment) séisme à l’aide de la formule suivante: Log 10 (M 0 ) = 1,5 m + 9,1 m = 7,8

Moment sismique: M 0 = µ x S x d Et si l’analyse du moment sismique est incertaine, qu’arrive t’il à la magnitude calculée ? Si les calcul furent surévalué ou sous-évalué d’un facteur 2. Log 10 (M 0 ) = 1,5 m + 9,1 Si l’énergie dégagée fut 2 fois moins importante: Si l’énergie dégagée fut 2 fois plus importante:

Moment sismique: M 0 = µ x S x d Et si l’analyse du moment sismique est incertaine, qu’arrive t’il à la magnitude calculée ? Si les calcul furent surévalué ou sous-évalué d’un facteur 2. Log 10 (M 0 ) = 1,5 m + 9,1 Si l’énergie dégagée fut 2 fois moins importante: Si l’énergie dégagée fut 2 fois plus importante: m = 7,6 m = 8 Logarithmique distribution M0M0 m

Moment sismique: M 0 = µ x S x d Et si l’on inverse le problème, par rapport à un séisme de magnitude m, quelle est l’énergie libérée par un séisme de magnitude m + 1 ? Log 10 (M 0 ) = 1,5 m + 9,1 Logarithmique distribution M0M0 m M 0 = 10^ 1,5 m + 9,1 M’ 0 = 10^ 1,5(m+1) + 9,1 = 10 ^1,5 x M 0 10^4 = 10^2 x 10^2

Moment sismique: M 0 = µ x S x d Et si l’on inverse le problème, par rapport à un séisme de magnitude m, quelle est l’énergie libérée par un séisme de magnitude m + 1 ? Log 10 (M 0 ) = 1,5 m + 9,1 Logarithmique distribution M0M0 m M 0 = 10^ 1,5 m + 9,1 M’ 0 = 10^ 1,5(m+1) + 9,1 = 10 ^1,5 x M 0 10 ^1,5 = 32 10^4 = 10^2 x 10^2 m+2 = 1000 x

= R cos (110/2) = 3671 km

Question 5