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sismo et structure du globe

 

Problème scientifique : que peuvent nous apprendre les ondes sismiques ?

- Groupe 1 : étude d'un séisme local :

Aller visiter la page du sismo du lycée (LFCL) :
http://sismolisbonne.over-blog.com/

Vérifier les séismes récents :
http://82.154.253.246/cgi-bin/idaevents

Vérifier les séismes locaux récents :
http://www.emsc-csem.org/index.php?page=home


Extraire des données pour un séisme. : ouvrir, catalogue : choisir le premier séisme.


Sur le sismogramme, on utilise le bouton "PS" pour afficher les pointés théoriques des ondes P, PP et S. On repère les ondes P. Grâce au module « infos rais », on obtient les informations permettant de calculer de la vitesse des ondes P et S.

Que peut-on en déduire ?


-
Groupe 2 : vitesse des ondes :

Question : Quelle relation peut-on trouver entre vitesse des ondes simiques et  nature des matériaux traversés ?

Matériel : Utilisation de 2 cellules piézoélectriques et du logiciel Audacity.


Résultat : on lit un temps nécessaire pour aller d'une cellule à l'autre. Connaissant le temps et la distance, la vitesse est calculée.

Cette mesure est effectuée sur divers matériaux : bois, fer, platique.

Conclure.


- Groupe 3 : hodochrone :

Question : Comment déduire la profondeur du Moho (c'est à dire lépaisseur de la croute) à partir de cet enregistrement ?

Principe : le décallage de vitesse entre les ondes P et S pour un séisme est fonction de la distance de l'épicentre et de l'épaisseur de la croûte.

Matériel : ordinateur, logiciel seisgram2k, fichier de l'enregistrement d'un séisme récent par la station du lycée.


Les
hodochrones sont des courbes (déduites de nombreux enregistrements) exprimant le temps d'arrivée des ondes P et S en un point, en fonction de la distance de l'épicente.

On peut retrouver le point GPS exact du séisme (http://www.emsc-csem.org/) : on en déduit par cartographie (Google-earth par exemple) la distance de notre station à l'épicentre.

On mesure sur notre enregistrement le deltaT= T ondes P - Tondes S.

Il nous reste à faire varier l'épaisseur de la lithosphère sur le logiciel afin que celle-ci corresponde à nos données deltaT et distance de l'épicentre.

Résultat et interprétation.


- Groupe 4 : Evolution de la vitesse moyenne des ondes sismiques en fonction de la profondeur atteinte dans le manteau


Le séisme choisi :

NFI / 12/09/2007 / 11h10min26s / -4,52° / 101,38° / 30 km / 8,4 / Sud de Sumatra

On utilisera les enregistrements des stations : CIVF, LFIT et RSLF (Récupération des données depuis la base de données en ligne).

Première étape : analyse du tracé de la station CIVF :

.

Affichage du tracé (la composante Z suffit pour cette activité).

Repérage des informations, en particulier de la distance (en degrés) qui sépare l’épicentre de la station.

 

Sur le sismogramme, on utilise le bouton "PS" pour afficher les pointés théoriques des ondes P, PP et S. On repère les ondes P. Grâce au module « infos rais », on obtient les informations permettant de calculer de la vitesse des ondes P et S.

On peut comparer ces valeurs à celles trouvées précédemment pour un séisme proche.


Quel problème émerge ici ?


Deuxième étape : comparaison des vitesses obtenues pour CIVF avec des enregistrements de stations plus proches de l’épicentre


On se propose alors de comparer les vitesses constatées pour les stations de France métropolitaine à celles qu’on peut calculer pour des stations plus proches de l’épicentre du séisme.

On procède alors de la même manière que dans la première partie avec les enregistrements

des stations plus proches : LFIT (Turquie) et RSLF (La Réunion).

On calcule les vitesses des ondes P et S. Placer dans un tableau la vitesse des ondes / distance épicentrale . Conclure.


Dans le module « infos rais », le logiciel fournit directement une estimation de la profondeur maximale atteinte par les ondes sismiques. On peut utiliser cette information pour mettre en relation la variation de vitesse des ondes sismiques avec la profondeur qu’elles atteignent.

Que peut on conclure ? Faire le lien entre les 3 manipulations : quelles informations nous apporte ces mesures quant à la stru

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