• USGS (United States Geological Survey)
  • IRIS (Incorporated Research Institutions for Seismology)
  • IRSN (Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire)
  • Les séismes, Planète Terre (Département de Géologie et de Génie géologique de l'Université de Laval, Québec)
  • Comprendre les séismes, Musée de Sismologie et collections de Géophysique, Université de Strasbourg
  • Musée de sismologie, EOST (École et Observatoire des Sciences de la Terre), Université de Strasbourg
  • Découvrir les séismes Téléchargez le poster réalisé à l'occasion de la 51e bourse aux minéraux de Sainte-Marie-Aux-Mines

Les ondes sismiques: qu'est-ce que c'est?

La rupture des roches ou du décrochement de la faille génère des ondes qui se propagent dans le milieu qui entoure la source.

Les ondes sismiques sont des ondes élastiques c'est à dire que l'onde peut traverser un milieu sans le modifier durablement. L'impulsion de départ va "pousser" des particules élémentaires, qui vont "pousser" d'autres particules et reprendre leur place. Ces nouvelles particules vont "pousser" les particules suivantes et reprendre leur place, etc. Les vibrations engendrées par un séisme se propagent dans toutes les directions. Leur vitesse de propagation et leur amplitude sont modifiées par les structures géologiques traversées, c'est pourquoi, les signaux enregistrés sont la combinaison d'effets liés à la source, aux milieux traversés et aux instruments de mesure. Les ondes sismiques traversent le Globe et donnent des indications sur sa constitution.

On distingue :

  • Les ondes de volume qui se propagent à l'intérieur de la Terre. Leur vitesse de propagation dépend du matériau traversé et d'une manière générale elle augmente avec la profondeur.

Il existe deux types d'onde de volume:

  • les ondes de compression ou ondes P aussi appelées onde primaires ou ondes longitudinales. Le déplacement du sol qui accompagne leur passage se fait par dilatation et compression successives, parallèlement à la direction de propagation de l'onde. Ce sont les plus rapides (6 km/s près de la surface) et sont enregistrées en premier sur un sismogramme.
  • les ondes de scisaillement ou ondes S. On parle aussi d'ondes secondaires ou d'ondes transversales. A leur passage, les mouvements du sol s'effectuent perpendiculairement au sens de propagation de l'onde. Ces ondes ne se propagent pas dans les milieux liquides, elles sont en particulier arrêtées par le noyau de la Terre. Leur vitesse est plus lente que celle des ondes P, elles apparaissent en second sur les sismogrammes.

Les ondes de volume se propagent un peu comme les rayons lumineux : elles peuvent être réfléchies ou réfractées, c'est-à-dire déviées à chaque changement de milieu, au passage manteau-noyau par exemple. Elles peuvent ainsi suivre des trajets très complexes à l'intérieur de la Terre. Leur temps de parcours dépend de ce trajet, elles n'arrivent pas toutes en même temps au même endroit.

  • Les ondes de surface sont des ondes guidées par la surface de la Terre. Leur effet est comparable aux rides formées à la surface d'un lac.

Elles sont moins rapides que les ondes de volume mais leur amplitude est généralement plus forte.

On peut distinguer :

  • L'onde de Love : le déplacement est essentiellement le même que celui des ondes S sans mouvement vertical. Les ondes de Love provoquent un ébranlement horizontal qui est la cause de nombreux dégâts aux fondations des édifices.
  • L'onde de Rayleigh : le déplacement est complexe, assez semblable à celui d'une poussière portée par une vague, un mouvement à la fois horizontal et vertical, elliptique, en fait.

Les ondes de Love se propagent à environ 4 km/s, elles sont plus rapides que les ondes de Rayleigh.