Rappel : Ce que nous savons
Les ondes sismiques se propagent dans le globe, leur vitesse dépend de la nature des matériaux traversés. Cette vitesse peut être calculée en connaissant la localisation de l'épicentre* et de la profondeur du foyer* d'un séisme et la distance à la station d'enregistrement.
La croûte terrestre mesure entre 8 à 10 Km de profondeur pour sa partie océanique et 35 Km au niveau des zones sismiquement peu actives pour sa partie continentale. La croûte océanique est composée de basalte et de gabbros et à une densité d'environ 2.9 et la croûte terrestre de granite et de roches de composition proches comme les gneiss et a une densité de 2.7.
Le globe terrestre mesure 6400 Km de rayon.
Il y a plusieurs types d'ondes qui se propagent dans les roches :
les ondes P = ondes de compression
les ondes S = ondes de cisaillement ( les ondes de cisaillement ne peuvent pas se propager dans les liquides)
les ondes de surface
Complément : Propagation d'une onde entre deux milieux
Loi de propagation de la lumière entre deux milieux.
Les lois de Snell-Descartes sont valables pour la propagation des ondes sismiques dans les roches.
La limite pour laquelle il y a seulement de la réflexion correspond à un angle de 90° pour r soit sin i = v1/v2
Hypothèse : 1) Proposez une hypothèse sur la structure du globe terrestre et la nature des roches au delà de la croûte.
Vous proposerez également la conséquence de votre hypothèse sur la vitesse des ondes sismiques.
Vos hypothèses :
2) Réfraction des ondes sismiques à la limite croûte manteau et calcul de l'épaisseur de la croûte
Question⚓
On cherche à utiliser les temps d'arrivée des ondes sismiques à une station pour calculer la profondeur de la discontinuité entre la croûte et le manteau appelée Moho.
Identifiez le raisonnement mathématique utilisé pour faire le calcul
Calculez la profondeur du moho entre l'épicentre du séisme du 09/02/09 dans les Alpes et la station d'enregistrement NICF.
Vous disposez de la feuille de calcul jointe (à télécharger d'abord)
Utilisation du logiciel en ligne Tectoglob 3D : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/tectoglob3d/
Fichier > Charger des sismogrammes> Alpes...
On utilisera la fonction Sismogrammes > Afficher le temps d'arrivée des ondes
Pour retrouver la fenêtre d'affichage des sismogrammes : vérifier que dans le menu Actions, étudier les sismogrammes est bien coché.
Vérifier également que la fenêtre des résultats s'affiche bien.
Autres fonctions utiles : menu Actions : Mesurer une distance.
Principes des calculs utilisés dans la feuille de calcul du tableur :
notations utilisées dans cette formule sont :
δt : retard entre les ondes P directes et les PmP
H : profondeur du Moho
h : profondeur du foyer
Δ : distance entre l’épicentre et la station
V : vitesse des ondes P (6,25 km/s)
F = Foyer du séisme
F’ = Point « image » de F
