L'ACTIVITE INTERNE DU GLOBE 4ème

Introduction : Quels sont les indices d'une activité interne de la Terre? propositions faites par les élèves à trier.. . tremblement de Terre, volcan, tsunami, les

vagues/marée, les continents qui bougent….

Chapitre 1 :

L'origine des tremblements de Terre est-elle interne?

I. Observer et évaluer les effets d'un tremblement de Terre.

OC : Les séismes correspondent à des vibrations brutales du sol qui se propagent.

OM : S'informer à partir de photos, vidéos et témoignage/tableaux. Réaliser une carte des intensités sismiques.

Observations des effets d'un séisme : http://videos.tf1.fr/jt-13h/seisme-au-japon-une-seccousse-terrifiante-6307658.html

D’après vos observations précédentes résumez les manifestations d’un séisme à la surface de la Terre. Destructions de construction humaine, déformation de paysage, présence de faille,

secousses/vibrations, victimes.

Séisme (n.m) : tremblement de terre

Les séismes correspondent à des vibrations brutales du sol. A la surface de la Terre, il peut provoquer des déformations du paysages, des dégâts matériels ainsi que des victimes.

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DM : réalisation carte des intensités sismiques d'Haïti : séisme du 12/01/2010 "Après avoir observé les dégâts et interrogé les témoins, les géologues déterminent, à partir d'une échelle de I à XII l'intensité du séisme en différents lieux. Ces données servent à créer une carte des intensités sismiques* en faisant apparaître les courbes isoséistes* et ainsi délimiter les zones d'égale intensité sismique : tous les lieux d'une zone ont ressenti le séisme selon la même intensité."

*Intensité sismique (n.f) = mesure des effets d'un séisme en en lieu donné.

*Courbe isoséiste(n.f) : courbe reliant les lieux ayant la même intensité sismique.

Légendes :

IV Largement observé

V Fort

VI Dégâts légers

VII Dégâts

VIII Dégâts importants

IX Destructions

X et + Destructions importantes / Catastrophes

Epicentre (n.m): lieu en surface où l’intensité d’un séisme est la plus élevée.

Les perceptions de la population et les dégâts observés permettent de mesurer l'intensité d'un séisme sur une échelle de I à XII. Plus on s'éloigne de l'épicentre du séisme plus l'intensité sismique diminue. TRANSITION :

CARTE DES INTENSITES

SISMIQUES ETABLIE

APRES LE SEISME DU

12/01/2010 A HAITI

Carte des stations

Réseau

GEOSCOPE

Geoscope - IPGP/EOST

épicentre du séisme

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Sumatra (Indonésie), 26/12/2004 00:58:50 M=9.0;

mesuré par la Station SSB (Tunnel de Badole - Saint Sauveur en Rue, France, Sud de St Etienne) à 1:11:44.25.

mesuré par la Station CAN (Canberra Australie) à 1:09:18.54

1 h 38 (8 h 38 heure locale), une première vague déferlante de 15 à 20 mètres (tsunami) s'abat sur les côtes de la province indonésienne d'Aceh(N.Sumatra) Publication quelques minutes plus tard du bulletin faisant référence à un risque probable pour l'Océan Indien.

1 h 58, le tsunami ravage les îles situées dans la mer d'Andaman et dans le golfe du Bengale, les côtes du sud de la Malaisie et du sud de Sumatra.

Le séisme/tsunami du 26 décembre 2004 à Sumatra a été enregistré en Australie et en France une dizaine de minutes après qu'il se soit produit mais surtout une vingtaine de minutes avant la première vague dévastatrice… Les vibrations dans l'océan entraînent une vague, une onde : le tsunami. Comment cette onde est- elle perçue à St Etienne??

II. Comment peut-on enregistrer un séisme?

OC : La déformation se propage sous forme d'ondes sismiques.

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Ondes sismiques (n.f) : vibrations provenant d'un séisme et qui se propagent dans toutes les directions.Elles peuvent être enregistrées par un sismographe.

Sismogramme (n.m) : enregistrement des mouvements du sol par un sismographe.

Le séisme de Bam a eu lieu à 1h56min52sec = t0 1. Calculer le temps qui s'est écoulé entre le séisme à Bam et son enregistrement à chaque station. De 1h56min52 sec à 1h56min53s : 01 s et de 1h56min53s à 2h01min53s : 5 minutes.

OU de 1h56min52s à 2h = 3min08s et de 2h à 2h01min53s = 1min53s total = 5min01s

Djibouti : tD - t0 = 2h01min53sec - 1h56min52sec = 5 min 01 s

St- Sauveur SSB: tS - t0 = 2h05min9sec - 1h56min52sec = 8 min 17 s

Guyane : tG - t0 = 2h11min3sec - 1h56min52sec = 14 min 11 s

2. Etablissez une relation entre le temps calculé et la distance séparant chaque station de l’épicentre. (doc 4) Plus la distance séparant l’épicentre de la station est grande, plus le temps d’arrivée des ondes

sismiques est important.

3. A l'aide du doc 4 : calculez la distance séparant les 3 stations de l'épicentre : Echelle : 0,5 cm sur la carte représentent 1000km dans la réalité.

Stations Distance en cm sur la carte Distance en km dans la réalité

Djibouti 1,3 2600

St Sauveur 2,8 5600

Guyane 5,6 11 200

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4. Connaissant les distances parcourues par les ondes et leur temps de trajet : calculez la vitesse des ondes

sismiques.

Pour Djibouti : v = 2600/301 = 8,64 km/s

Pour St-Sauveur : v = 5600/497 = 11,2km/s

Pour la Guyane : v = 11200/851 = 13,1km/s

Moyenne de vitesse des ondes (p)= 11km/s dans cet exemple.

Un séisme provoque des mouvements verticaux et horizontaux du sol qui sont perçus et enregistrés par des sismographes. Les ondes sismiques se propagent dans toutes les directions et sont enregistrées par un réseau international de surveillance. Les sismogrammes permettent de calculer la vitesse des ondes sismiques ou de localiser précisément l'épicentre d'un séisme.

DM : localisation de l'épicentre du séisme de Sumatra.(voir PDF.)

III. Où ces ondes sismiques prennent-elles naissance? OC : Les séismes correspondent à des vibrations brutales du sol qui se propagent. Ils résultent d'une rupture des

roches en profondeur provoquent des déformations à la surface de la Terre.

Des contraintes s'exerçant en permanence sur les roches conduisent à une accumulation d’énergie qui finit par

provoquer leur rupture.

Le foyer du séisme est le lieu où se produit la rupture.

Observation vue aériennes Haïti : Port-au-Prince

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1. Comparez la carte de répartition des principaux séismes de cette région de l'île à la vue aérienne.

1. On observe que les principaux séisme sont localisés le long "d'une cassure" dans le relief : le long

d'une faille.

La faille d'Enriquillo, de direction E-W, se suit sur environ 300 km depuis le lac d'Enriquillo en République Dominicaine jusqu'à l'extrémité W d'Haïti, passant à moins de 20 km au sud de Port au Quel est le lien entre Faille et Séisme??

Lors du séisme, qui s’est produit proche de la surface (10-15 km de profondeur), la rupture a affecté un segment de cette faille d'environ 70 km de long, et le glissement cosismique a été compris entre 1 et 2 m.

Faille d'Enriquillo

Segment de faille

affecté par la

rupture

1860

1701

1710 2010

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Doc : Faille et magnitude d'un séisme…(doc ex 4 p 150 Belin 4ème) La magnitude d'un séisme = mesure de l'énergie libérée lors d'un séisme. Plus le séisme a libéré d'énergie, plus la magnitude est élevée. Elle est donnée sur l'échelle ouverte de Richter.

2. Quelle relation existe-t-il entre longueur de faille et énergie libérée? 2. Plus une faille est longue plus la magnitude du séisme sera importante, ce qui signifie que Plus

une faille est longue plus l'énergie libérée sera importante.

3. Connaissant le segment de faille affecté lors du séisme et la longueur du glissement, quelle a été la magnitude du séisme d'Haïti? 3. La magnitude de ce séisme est d'environ 7.

4. D'où peut provenir cette énergie libérée? Formulez une hypothèse. 4. De l'intérieur de la terre…

5. Cette faille est présente depuis au moins 1860 (date du plus vieux des séismes majeurs), pourquoi n'a-t-elle pas "libéré" toute l'énergie d'un coup? ou pourquoi cela ne se fait-il pas en continu depuis cette date???

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Doc 5 p. 145 + Observation expérience : accumulation de contrainte, déformation puis rupture….(polystyrène/pâte modeler/règle) http://www.youtube.com/watch?v=rxuFpRyurxE 5. L’accumulation des contraintes sur les roches entraîne une accumulation d’énergie en

profondeur qui, lorsqu’elle se libère, provoque la naissance d’ondes sismiques

Un séisme est une libération d’énergie accumulée entraînant un déplacement brusque d’une

faille active.

Foyer (n.m): lieu d'origine de la rupture des roches en profondeur d'où partent les ondes sismiques. Ce point de rutpture est sur la faille qui se déplace

Des contraintes s'exercent sur les roches et entraînent une accumulation d’énergie en profondeur. Les roches se déforment jusqu'à la rupture, au niveau d'une faille, libérant ainsi l'énergie accumulée. Le point de rupture, le foyer, est le point de départ des ondes sismiques.

SCHEMA BILAN : L'ORIGINE DES SEISMES.

Contrainte

Foyer

Glissement

Epicentre Ondes sismiques

Limites du plan

de faille