Les séismes : manifestations, origine et intensité
Secousses, faille, foyer, épicentre : comprendre l’origine d’un séisme et mesurer son intensité et sa magnitude.
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Les séismes : manifestations, origine et intensité
Module III : Éducation à l’environnement et au développement durableSéquence 12 : SéismesSéance 35 : Manifestations, origine des séismes et méthodes d’évaluation de leur intensité
💡 Idée principale : un séisme est une série de secousses du sol provoquées par la rupture brutale de roches en profondeur, le long d’une faille. Le point de rupture est le foyer ; le point de surface au-dessus est l’épicentre. L’énergie se propage par des ondes sismiques. On évalue un séisme par son intensité (dégâts, échelle de I à XII) et sa magnitude (énergie, échelle de Richter).
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Origine : accumulation de contraintes puis rupture des roches le long d’une faille.
Foyer en profondeur, épicentre en surface ; ondes P, S et de surface.
Intensité : effets observés (échelle EMS ou MSK, I à XII) ; isoséistes.
Magnitude : énergie libérée, mesurée au sismographe (échelle de Richter).
Situation problème
Une nuit, à Buea, au pied du mont Cameroun, Mbella est réveillé par un grondement : les vitres vibrent, des assiettes tombent et une fissure apparaît dans le mur de sa chambre. Le lendemain, la radio annonce « un séisme de magnitude 4,5 ». À Douala, à 70 km, son cousin n’a senti qu’une légère vibration.
Consignes :
Relève les manifestations du phénomène décrit.
Qu’est-ce qui provoque un séisme ?
Pourquoi les effets ont-ils été plus forts à Buea qu’à Douala ?
le problèmele sismogrammele sismographe
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Compétence visée
Contribuer à la réduction des catastrophes liées aux risques sismiques en comprenant l’origine des séismes et la mesure de leur intensité.
Objectifs de la leçon
Décrire les manifestations d’un séisme.
Expliquer l’origine d’un séisme (faille, foyer, épicentre, ondes).
Distinguer intensité et magnitude ; lire une carte d’isoséistes.
Les manifestations d’un séisme
Ce que l’on observe
Secousses
Le sol vibre quelques secondes à quelques minutes ; un grondement les accompagne.
Dégâts
Fissures, chute d’objets, effondrement de bâtiments, routes coupées.
Effets sur le relief
Éboulements, glissements de terrain, crevasses dans le sol.
Tsunami
Un séisme sous la mer peut créer une vague géante sur les côtes.
1. Les répliques
Après la secousse principale, d’autres secousses plus faibles peuvent se produire pendant des jours : ce sont les répliques. Elles peuvent achever des bâtiments déjà fragilisés.
Exemple : ne jamais retourner dans une maison fissurée juste après un séisme.
l’objectifl’alerteles dégâts
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L’origine des séismes
Activité 1 : du foyer à l’épicentre
Le document 1 représente une portion de l’écorce terrestre au moment d’un séisme.
Document 1 : origine d’un séisme.
Où naît le séisme ? Comment l’énergie arrive-t-elle en surface ?
Pourquoi les dégâts sont-ils maximaux à l’épicentre ?
Ce qu’il faut comprendre : sous l’effet de forces lentes, les roches se déforment et accumulent de l’énergie, puis se cassent brutalement le long d’une faille. Le point de rupture en profondeur est le foyer (hypocentre). L’énergie libérée se propage dans toutes les directions sous forme d’ondes sismiques. L’épicentre, juste au-dessus du foyer, est le point de surface le plus proche : les secousses y sont les plus fortes.
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Activité 2 : enregistrer les ondes
Les stations sismiques utilisent un sismographe qui enregistre les mouvements du sol (document 2).
Document 2 : sismographe et sismogramme.
Quelles ondes arrivent en premier ?
Que représente l’amplitude des oscillations ?
Ce qu’il faut comprendre : le sismographe enregistre un sismogramme. Les ondes P (premières, rapides) arrivent d’abord, puis les ondes S et les ondes de surface, les plus destructrices. Plus les oscillations sont grandes, plus le sol a bougé ; l’amplitude permet de calculer la magnitude.
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Évaluer un séisme : intensité et magnitude
Activité 3 : la carte des isoséistes
Après un séisme, on enquête dans chaque localité sur les effets ressentis et les dégâts. On note une intensité, puis on relie les lieux de même intensité (document 3).
Document 3 : carte d’intensités (isoséistes) et échelle simplifiée.
Quelle intensité a été notée dans la ville A ? dans la ville B ?
Où se trouve l’épicentre par rapport aux courbes ?
Ce qu’il faut comprendre : les isoséistes sont des courbes qui relient les points de même intensité. L’intensité diminue quand on s’éloigne de l’épicentre, situé au centre de la zone d’intensité maximale. Ville A : intensité IV environ ; ville B : V. L’intensité dépend aussi de la nature du sol et de la qualité des constructions.
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Intensité ou magnitude ?
Intensité
Mesure les effets en un lieu (I à XII). Elle varie d’un endroit à l’autre pour un même séisme.
≠
Magnitude
Mesure l’énergie libérée au foyer (échelle de Richter). Une seule valeur par séisme ; +1 = environ 30 fois plus d’énergie.
Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
Un séisme est une série de secousses due à la rupture brutale des roches en profondeur, le long d’une faille.
Le foyer est le point de rupture ; l’épicentre est le point de surface situé au-dessus.
L’énergie se propage par des ondes sismiques enregistrées par le sismographe.
L’intensité (I à XII) évalue les effets en un lieu ; les isoséistes relient les points de même intensité.
La magnitude (échelle de Richter) mesure l’énergie libérée.
je retiensje réfléchisl’énergie (ATP)
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Vocabulaire à connaître
Séismetremblement de terre.Faillecassure des roches avec déplacement des deux blocs.Foyerlieu de rupture en profondeur.Épicentrepoint de la surface situé au-dessus du foyer.Isoséistecourbe reliant les points de même intensité.
Je m’évalue
1. Quelle est la cause d’un séisme ?
2. Où les secousses sont-elles les plus fortes ?
3. Quel appareil enregistre les ondes sismiques ?
4. Un séisme a-t-il une seule magnitude ?
Réponses : la rupture brutale de roches le long d’une faille · à l’épicentre · le sismographe · oui ; l’intensité varie selon les lieux. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
la géologieles rochesla roche
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Erreurs fréquentes
Confondre foyer (profondeur) et épicentre (surface).
Confondre intensité (effets) et magnitude (énergie).
Croire qu’un séisme est une punition ou un mauvais sort : c’est un phénomène naturel.
Méthode
Pour localiser l’épicentre sur une carte d’isoséistes, cherche la courbe fermée d’intensité la plus forte : l’épicentre est en son centre. Pour comparer deux lieux, lis l’intensité de la zone où chacun se trouve.
Activité d’intégration
Après une secousse ressentie dans la région du Mont Cameroun, une équipe recueille les témoignages : à Ekona, des murs se fissurent ; à Buea, des objets tombent ; à Limbé, les dormeurs se réveillent ; à Douala, rares sont ceux qui ont senti quelque chose.
Attribue une intensité approximative à chaque localité à l’aide de l’échelle.
Indique la localité la plus proche de l’épicentre et justifie.
Explique pourquoi la magnitude annoncée à la radio est la même pour toutes ces villes.