Cycle 4. SVT Test 18. Terre : Les séismes

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Collège Cycle 4Test 18 de connaissancesLa Terre et l'environnementLes séismes.

Une question affichée, pas de QCM. Faites afficher la réponse pour la comparer avec la vôtre. Pas de compteur, l'objectif étant simplement de faire l'état de vos connaissances.

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23 questions

Par Sandra Rivière, Académie de DijonRelecture Maud Brière, Académie de Rennes

Question 1

Sommaire

Question 2

Question 3

Question 4

Question 5

Question 6

Question 7

Question 8

Question 9

Question 10

Question 11

Question 12

Question 13

Question 14

Question 15

Question 16

Question 17

Question 18

Question 19

Question 20

Question 21

Question 22

Question 23

Un peu d'histoire

Sommaire

QUESTION 1

Comment définir un séisme ?

Réponse

Un séisme correspond à une série de secousses brutales du sol , brèves et localisées qui peuvent modifier les paysages, faire des dégâts et des victimes dans les zones habitées. On parle aussi de "tremblement de terre". En grec, "seismos" veut dire « secousse ».

Séisme-miyagi-avril 2011.jpg par PD-AUTHOR, via Wikimédia Commons, domaine public, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:S%C3%A9isme-miyagi-avril_2011.jpg?uselang=fr

Photographie prise après le séisme de Miyagi, avril 2011

Vidéos de séismes

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QUESTION 2

Réponse

Qu'est-ce qu'une "réplique" ?

Une réplique est un tremblement de terre qui a lieu après le tremblement de terre majeur.

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Réponse

Qu'appelle-t-on le "foyer "d'un séisme ?

QUESTION 3

Le foyer ou hypocentre est le lieu de rupture de la roche en profondeur .

Hipocentro y epicentro.png par Mariiana QM via wikimedia commons, CC-BY-SA-4.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hipocentro_y_epicentro.png

légendes en espagnol !

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QUESTION 4

Qu'appelle-t-on "l'épicentre" d'un séisme ?

Réponse

L'épicentre est le lieu à la surface de la terre où les secousses sont les plus fortes. Il est situé à la verticale du foyer.

Hipocentro y epicentro.png par Mariiana QM via wikimedia commons, CC-BY-SA-4.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hipocentro_y_epicentro.png

légendes en espagnol !

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QUESTION 5

Qu'appelle-t-on "la magnitude" d'un séisme ?

Réponse

La notion de "magnitude" a été introduite par le sismologue américain Richter afin d’estimer la puissance d’un séisme. La magnitude évalue l’énergie libérée au foyer lors d’un séisme. On la donne sur une échelle de 1 à 9.

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QUESTION 6

Qu'appelle-t-on intensité d'un séisme ?

Réponse

L’intensité, c’est la façon dont l'environnement perçoit les secousses (fortement ou faiblement). Elle se mesure entre 1 et 12 sur l’échelle MSK. Medvedev, Sponheuer, Karnok sont les trois sismologues qui ont inventé cette échelle.

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QUESTION 7

Sur une carte d'intensité, qu'appelle-t-on un isoséiste ?

Réponse

On appelle isoséiste, les courbes de même intensité du séisme. L’intensité dépend de la distance à laquelle on se trouve de l’épicentre : elle diminue au fur et à mesure qu’on s’en éloigne. Sur la carte de gauche, on relie les zones de même intensité pour dessiner les isoséistes. On colorie ensuite pour obtenir une carte, comme celle de droite, en mettant en place un code couleur (l'étoile rouge indique l'épicentre du séisme).

Carte des intensités du séisme de Port-au-Prince, Haïti, 1er décembre 2010

Carte des intensités du séisme d'Arette, France13 Août 1967

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QUESTION 8

Comment définir un tsunami ?

Réponse

Les tsunamis sont de grosses vagues ou des séries de vagues générées par le déplacement rapide de grands volumes d'eau en raison d'événements sismiques, d'éruptions volcaniques, de glissements de terrain et d'autres perturbations.

CI-Tsunami-NASA-Tomizawa-018-600-400px 0.jpg, Tsunami wave. NASA/S. Tomizawa, via wikimedia commons, the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License (CC-BY-SA), https://wiki.seg.org/wiki/File:CI-Tsunami-NASA-Tomizawa-018-600-400px_0.jpg

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QUESTION 9

Qu'est-ce qui provoque les secousses sismiques ?

Réponse

Les secousses sismiques sont dûes à la circulation d'ondes sismiques. On appelle onde, une ligne formée par un déplacement de matière dû à une vibration qui se propage dans l'espace. De manière simple, une onde correspond à un déplacement d'énergie qui fait vibrer la matière dans laquelle elle se déplace.Tu connais très bien les ondes qui circulent dans l'eau : tu les appelles des "vagues". Tu peux en créer en jetant une pierre dans un lac.

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QUESTION 10

Pourquoi les ondes s'affaiblissent-elles avec la distance ?

Réponse

Prenons l'exemple d'une onde circulant dans de l'eau. Quand l'onde se forme, le déplacement d'eau vertical est important : une vague très haute se forme. Mais voilà l'onde se propage : l'eau de la première vague est redescendue, l'onde soulève l'eau voisine ce qui crée la deuxième vague. Cependant celle-ci est moins haute car il y a de l'énergie qui a été perdue lors du soulèvement de la première vague. Le phénomène se poursuit. Ainsi à chaque vague formée, il y a une perte d'énergie : les vagues suivantes sont donc de plus en plus petite car l'onde s'affaiblit. Ainsi plus on s'éloigne de l'épicentre moins les dégâts sont importants.

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QUESTION 11

Quel est le mouvement d'un bateau sur une mer traversée par une onde ?

Réponse

Dans la nature, c'est l'onde qui se déplace horizontalement, pas l'eau : l'eau d'une vague ne fait que monter et redescendre au même endroit, comme soulevée par l'onde. Ainsi un bateau subissant le passage d'une onde ne fera que monter et descendre verticalement.

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QUESTION 12

Comment enregistrer les ondes sismiques ?

Réponse

Pour enregistrer un séisme, il faut un appareil appelé sismographe (ou sismomètre) capable de détecter les mouvements du sol, de les enregistrer et de les retranscrire sur une feuille de papier ou un écran d’ordinateur. Un sismographe peut enregistrer des mouvements verticaux du sol ou des mouvements horizontaux.

Seismometer at Lick Observatory.JPG, par Oleg Alexandrov , via wikimedia commons, domaine public, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Seismometer_at_Lick_Observatory.JPG

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QUESTION 13

Comment fonctionne un sismographe ?

Réponse

Cet appareil est constitué d'un socle fixé au sol sur lequel un cylindre enregistreur est installé. Un stylet muni d’une masse pendue au bout d’un ressort et touche le cylindre enregistreur. Lors d’un tremblement de terre, le sol, le socle et le cylindre enregistreur bougent sauf la masse inerte qui reste immobile : le socle et le cylindre s’écartent de la masse provoquant un glissement de la feuille sous le stylet. Ce dernier laisse une trace sur le cylindre enregistreur dont la taille est proportionnelle à l’amplitude du mouvement du sol : plus les vibrations sont fortes, plus l’amplitude du tracé est grande.

Enregistrement par un sismographe de démonstration

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QUESTION 14

Comment s'appelle le tracé obtenu par un sismographe ?

Réponse

Le tracé obtenu est appelé un sismogramme.

source : Luca de Siena, via wikimedia commons, Domaine public

Sismogramme

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QUESTION 15

Combien faut-il de sismographes pour caractériser un séisme ?

Réponse

En général, on installe 3 sismographes :- 2 qui enregistrent horizontalement chacun dans une direction différente : Sud-Nord en noir ett Ouest-Est en bleu- 1 qui enregistre verticalement en rouge

source : Luca de Siena, via wikimedia commons, Domaine public

Sismogrammes

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QUESTION 16

Que nous apprend un sismogramme ?

Réponse

Un sismographe permet d’obtenir l'heure du séisme, sa durée et sa puissance. Cette dernière sera déterminée à partir de l'amplitude du tracé (la hauteur maximale du tracé).

Hatier SVT 4eme, 1998

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QUESTION 17

Qu'est-ce que le réseau Géoscope ?

Réponse

Comme les ondes sismiques se propagent dans toutes les directions à la surface de la Terre, elles sont enregistrées en permanence par un réseau mondial de sismomètre : réseau Géoscope.

Carte réseau Geoscope 2019.png, par Zarg via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-4.0 https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Carte_r%C3%A9seau_Geoscope_2019.png?uselang=fr

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QUESTION 18

Pourquoi la roche casse-t-elle ?

Réponse

Dans le sol, les roches subissent de contraintes liées au déplacement des plaques tectoniques. Elles peuvent subir une compression (un resserrement) ou une distension (un écartement). Quand la roche ne peut plus résister aux contraintes, elle casse et libère son énergie accumulée : c’est un séisme.

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QUESTION 19

Comment définir une faille ?

Réponse

Une faille est une grande fracture observée dans le sol.

Faille de San Andréas vue du ciel, USA

Falla de San Andrés.jpg, Leohotens, domaine public, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Falla_de_San_Andr%C3%A9s.jpg

San Andreas Fault Map IT.svg, San_Andreas_Fault_Map.gif: USGS derivative work: Luigi Chiesa (talk), CC-BY-SA-3.0, via wikimedia commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:San_Andreas_Fault_Map_IT.svg

Carte de la Faille de San Andréas, USA

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QUESTION 20

Quelles sont les 3 catégories de failles ?

Réponse

Il existe les failles normales, inverses et décrochantes.

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QUESTION 21

Comment se forme une faille normale ?

Réponse

Une faille normale apparaît quand les terrains subissent une extension. Ils sont étirés, résistent et finissent par casser : le bloc situé au-dessus de la faille descend par rapport au bloc situé en dessous de la faille.

FailleNorm.png, The original uploader was RobinL at French Wikipedia. Via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0-migrated, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:FailleNorm.png

https://blog.univ-angers.fr/rabinlicoispilletplanchenault/files/2016/02/Photo-faille.jpg

animation

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QUESTION 22

Comment se forme une faille inverse ?

Réponse

Une faille inverse apparaît quand les terrains subissent une compression. Ils sont compressés, résistent et finissent par casser : le bloc situé au-dessus de la faille remonte sur le bloc situé en dessous de la faille.

FaillInv.png, The original uploader was RobinL at French Wikipedia. Via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0-migrated, , https://commons.wikimedia.org/wiki/File:FaillInv.png

Nojima fault top view.jpg, ,w:en:Midori released on 28. May. 2006 04:36 UTC under the CC-BY-SA-2.0 and GFDL, via wikimedia commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nojima_fault_top_view.jpg

Faille inverse de Nojima préservée, responsable du tremblement de terre de Kobé (1995)

animation

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QUESTION 23

Comment se forme une faille décrochante ?

Réponse

Un décrochement se forme lorsqu'il y a un mouvement de coulissage essentiellement horizontal. Les 2 blocs restent au même niveau mais se décalent.

FailleDecrochement.png The original uploader was RobinL at French Wikipedia. Via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0-migrated, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:FailleDecrochement.png

animation

La première mention d’un sismographe remonte à l’an 132. Il a été inventé par le chinois Zhang Heng, qui a vécu sous la dynastie Han. Ilressemblait à un large récipient en bronze de 1,83 m de diamètre entouré par huit dragons, sous lesquels se tenaient huit crapauds. Les huit dragons étaient alignés avec les points cardinaux et chacun tenaitdans sa gueule une boule en cuivre. À l’intérieur se trouvait un pendule avec huit bras mobiles, chacun d'entre eux connecté à un dragon. Lorsqu’un séisme avait lieu, les ondes de surface secouaient le pendule dans la direction de l’épicentre, ce qui avait pour effet de libérer la boule du dragon orienté dans cette direction ; cette boule tombait directement dans la gueule du crapaud situé en-dessous. Ainsi, le gouvernement pouvait directement être informé qu’un séisme avait eu lieu, et dans quelle direction envoyer de l’aide. Les écrits racontent qu’en l’an 138, ce dispositif a permis de détecter un séisme situé à 640 km de la cour chinoise.

The End !!

https://www.sciencesalecole.org/wp-content/uploads/2021/09/Premier_sismographe.pdf

vidéo explicative