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Geologie Seance5 6-7 2010
 

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    Geologie Seance5 6-7 2010 Geologie Seance5 6-7 2010 Presentation Transcript

    • Université Hassan 1er – FST – Settat Département de Géologie Appliquée Géologie Générale 1 Séance 5 & 6Les diaporama du cours de même que le polycopié et tout documentconcernant le cours sont à votre disposition dans le groupe suivant :http://fr.groups.yahoo.com/group/groupe_geologie1/Veuillez vous inscrire au groupe le plus vite possible, en ouvrant une boiteemail à yahoo.fr et soumettre votre demande d’inscription au groupe via ce lienci-dessus.. Mme Aïcha Rochdi
    • 5-Les bases de la représentation cartographique de la terre La carte est un document plan qui représente, de façon géométriquementexacte, une portion dun objet globalement sphérique : la Terre Il est nécessaire dopérer une transformation telle quà chaque point de lasurface de lellipsoïde corresponde un point du plan. Cette opération mathématique établissant une correspondance entre descoordonnées géographiques sphériques et des coordonnées cartésiennes est uneprojection.
    • Les principales techniques de projection utilisées en cartographie
    • Le Maroc s’étend entre 27,5°N et 35,5°N de latitude et 0,5°W et11°w de longitude (attention il manque le Sahara marocain dans cette carte !)
    • La topographie dela surface terrestreest restituée parlintermédiaire decourbes de niveau
    • 3-4- Structure interne de la terrePour déterminer la structure interne de la terre on a recourt à plusieurs spécialités,principalement des informations de la sismologie et la gravimétrie. 3-4-1- informations sismiquesLa sismologie concerne létude de la propagation des ondes provoquées par les tremblementsde terre qui peuvent être naturels ou artificiels (essais nucléaires, explosions de charges, … ).  Un tremblement de terre est la conséquence dune rupture des roches en profondeur par exemple le long dune faille.  Cette rupture provoque des vibrations appelées ondes sismiques qui se propagent dans les roches dans toutes les directions à la manière dune ride à la surface de leau  Le point de rupture sappelle foyer ou hypocentre. Les vibrations peuvent atteindre directement la surface de la terre en un point dit épicentre et se trouve à la verticale du foyer, là où il y aurait le tremblement de terre.
    • D ID
    • Les ondes sismiquesAussi, les ondes sismiques vont se réfléchir ou se réfracter avant datteindre indirectement lasurface de la terre. Figure II-1 : (I) Loi de Descartes appliquée aux ondes sismiques. (II) Devenir de londe sismique dans un terrain stratifié. 
    • Leffet du séisme dépend : - de lintensité de ce dernier, - de la profondeur du foyer et de la nature du sol et du sous-sol. Conséquences : Il produit des fissures, des failles, des modifications de pentes, des glissements de terrain, des avalanches de neiges et de blocs, des ras de marées ou Tsunamis, … Daprès la profondeur du foyer, on distingue : - les séismes superficiels : foyers entre 0 et 60 km ; - séisme intermédiaire : foyers entre 60 et 300 km ; - séismes profonds : foyers entre 300 et 700 km.Léchelle de Richter se base sur les effets macroscopiques observables du séisme comme par exemple :-degré 2 : oscillation des maisons ;-degré 5 : déplacement des meubles, fissures dans les murs et les dormeurs sont réveillés;-degré 7 : destruction partielle des maisons ; impossibilité de marcher ; panique de la populations-degré 8 : destruction totale des maisons et bouleversement du paysage géologique.
    • Appareillage de mesure des séismes : SismographeLes sismographes sont constitués dune masse très lourde placée sur une barre fixée à une deses extrémités et qui pivote soit dans un plan vertical (pour le sismographe mesurant lacomposante verticale), soit dans un plan horizontal (pour les sismographes mesurant lescomposantes horizontales Figure I-8 A : Schémas de sismographes simples enregistrant des mouvements horizontaux et verticaux du sol http://sismalp.obs.ujf- grenoble.fr/peda/VirtualSeismo.html
    • Composition d’un sismogrammeExemple de sismogramme (13h21mn 32s) enregistré par une station de mesure géophysique située à 2216 km de lépicentre
    • Le sismogramme ci-dessous a été enregistré à Strasbourg, le 19 septembre1985 à 13h30, lors du séisme de Mexico à près de 10 000 km de distance.
    • Les différents types dondes sismiques :-Les ondes P : •Les premières à être enregistrées, longitudinales et correspondent à des compressions. •Elles se transmettent à lair et propagent le "grondement" du tremblement de terre. •Elles oscillent en arrière et en avant dans la même direction de leur mouvements se propagent dans les solides et aussi bien dans les liquides car lors de la compression de ces matériaux ces derniers se comportent élastiquement et reviennent à leur état initial. •Dans tous les matériaux ces ondes se propagent plus vite que les ondes S.
    • Les ondes S : •Ce sont les secondes à être enregistrées. •Elles sont transversales et analogues à des vagues. •Elles produisent des cisaillements qui ont un très grand pouvoir destructeur. •Elles ne traversent pas les liquides et sont modifiées quand elles passent par les milieux visqueux.
    • - Les ondes L : plus lentes (low) sont de deux types : •de Rayleigh qui produisent des trajectoires circulaires comparables à ceux de la houle en mer. •de Love qui sont transversales avec trajectoires en torsion.Les ondes L sont beaucoup plus lentes que les précédentes, se propagent en surface et surdes distances plus courtes que les ondes P et S (quelques milliers de km !). Déplacement de la matière au passage dune onde L : ce déplacement est horizontal et perpendiculaire à la direction de vibration.
    • Pour une meilleure quantification des séismes, Richter (1935) a crée la notion demagnitude dun séisme qui est le log décimal de lamplitude (A) maximale mesurée enmicromètre sur lenregistrement dun séisme par un sismographe et exprimée en fonctiond’un certain nombre de paramètre de terrain et de calibration.Elle représente une mesure indirecte de lénergie libérée au foyer. A M b  log( )  Q( D, h) T A est lamplitude maximale mesurée, D est la distance épicentrale (toujours en degré) et h est la profondeur hypocentrale. Q est une fonction de calibration dépendant des deux précédents paramètres. En général la période dominante T est autour de 1 sec, période minimum des ondes P pour des distances télésismiques (D > 30o) ?!!!
    • Exemple de calcul dela magnitude d’unséisme à travers desabaques.
    • De combien de station de mesures sismiques a-ton besoin pourdéterminer la localisation d’un séisme ?
    • Lhodographe :Cest un graphique qui donne le temps de parcours des diverses ondes en fonction de la distancede lépicentre aux différentes stations dobservation .Sur ce graphique on remarque que les stations de mesures géophysiques qui sont situées entre11500km et 15900km (105°-140°) nenregistrent pas dondes provenant dun séisme, cest cequon appelle la zone dombre.L hodographe permet de déterminer lépicentre des séismes. 
    • Résultat des études sismologique à léchelle du globe :Pour reconnaître la structure interne du globe, on se base sur quelques propriétés de lapropagation des ondes sismiques. • les ondes sismiques se propagent dans toutes les directions à partir de leur source, elles peuvent être directes ou subir des réflexions et des réfractions • La vitesse des ondes sismiques dépend de la densité et lélasticité du matériel traversé. Elles sont très rapides dans les matériaux rigides
    • Les ondes P montrent lexistence: - du noyau et de la graine qui sur lhodographe provoquent une zone dombre relative aux discontinuités de Gutenberg et de Lehman. - de la croûte terrestre. -Les ondes S ne traversent pas les liquides et sont modifiées par les milieux visqueux. Elles permettent de mettre en évidence lAsthénosphère et le manteau inférieur.En conclusion, les tremblements de terre par létude de la propagation et de la vitesse desondes sismiques ont permis de déterminer la structure interne de la terre.
    • -la lithosphère = écorce terrestre+ partie supérieure du manteausupérieur ; ces deux couches sontséparées par une discontinuité ditede Mohovicic en honneur auchercheur qui la mise en évidenceen 1909 ;- lasthénosphère qui correspondà la partie inférieure du manteausupérieur. Alors que le mateauinférieur plus bas est limité par ladiscontinuité de Gutenberg ;-le noyau divisé en deux par ladiscontinuité de Lehman enécaille et graine.