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Nom original: CM 3.pdfTitre: Diapositive 1Auteur: Leone

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Le risque sismique
Typologie
Sismicité
Mécanismes
Effets induits
Gestion

Kobé, 1995

Documents extrait du support de cours de Frédéric Leone
Département de Géographie
Université Montpellier III

Caserne des pompiers d’Armenia (Colombie, janvier 2001)

Type de séismes suivant leur mode de génération

Mécanisme au foyer

Jeu d'une faille

Séismes naturels

Séismes artificiels

séismes tectoniques :

séismes induits par l'activité humaine :

• rupture soudaine des
roches

• mise en eau d'un grand barrage
• exploitation de gaz, etc

séismes volcaniques :
Explosion

• fracturation des roches
due à l'intrusion de magma
• dégazage, oscillation
propre du réservoir

• tirs d'exploration sismique
• tirs de mines et carrières
• essais nucléaires souterrains

séismes d'effondrement :
Implosion

• effondrement de cavités
dans le gypse ou le calcaire
• effondrement lié à un
grand glissement de terrain

• effondrements d'anciennes mines

Répartition des victimes de catastrophes naturelles dans le Monde
(1973-2002)

D’après www.seisme.nc

Répartition mondiale des séismes entre 1963 et
1998. Mis en évidence des frontières tectoniques
(source NASA, 1998).

La sismicité mondiale de 1928 à 2000

Nombre moyen de séismes dans le monde chaque année

Magnitude M s

8

7

6

5

4

3

Nombre au-dessus de la magnitude M s

1à2

20

100

1500

7500

plus de 100 000

Activité sismique de la Caraïbe entre 1999 et 2000
(source USGS/NEIC, 2000).

La sismicité de le France de 1980 à 2000

Fossé rhénan

Collision chaîne
alpine

Collision chaîne
pyrénéenne

Dégâts à Lambesc liés au séisme du 11 juin 1909
(Tiré de Thomas, 2009)

Dégâts à Salon de Provence liés au séisme de Lambesc
(Tiré de Thomas, 2009)

Et si ce même séisme avait eu lieu
dans les années 1980???

Simulation du séisme de Lambesc en 1982
(Tiré de Thomas, 2009)

Sismicité historique de la méditerranée

Base de données sur la sismicité instrumentale

Base de données sur la sismicité instrumentale

Base de données sur la sismicité instrumentale

Petites Antilles et Martinique

Petites Antilles et Martinique

Activité sismique au voisinage de la Martinique et
coupe du plan de subduction (d’après
Feuillet/IPGP, 2007).

Mécanisme de rupture

faille normale (vue en coupe) et le diagramme de mécanisme au foyer correspondant

faille inverse (vue en coupe) et le diagramme au foyer correspondant

faille en décrochement (vue de dessus) et le diagramme au foyer correspondant

Les différents types de mécanismes au foyer générateurs de séismes
(source MEDD).

Mécanisme de rupture

Le modèle de rebond élastique selon Reid (1910). Cycle
sismique. (source Philip et al., 2007).

Ondes sismiques

Séisme de Lambesc du Séisme de Lambesc (11 juin 1909).
Portion principale du sismogramme obtenu à l'Observatoire
du parc Saint-Maur (composante E-W)

Sismogramme

Ondes sismiques

Exemple de sismogramme obtenu pour le séisme de Mexico de 1985 (source Bordas)

Ondes sismiques

Ondes L

Ondes R

Les différents types d’ondes élastiques provoquées par un séisme
(d’après Bolt, 1978, source Philip et al., 2007).

Ondes sismiques
Des caméras de surveillance ayant filmé des bureaux pendant le séisme du
Vanuatu du 10 août 2010 (M=7.5) permettent de bien visualiser le passage
successif des différents trains d'ondes

Magnitude
C’est une valeur intrinsèque au séisme pour mesurer l’énergie libérée par
un séisme et qui permet d'évaluer sa puissance
 Charles F. Richter

Magnitude

Magnitude locale ML :

On l'utilise pour des séismes proches dits séismes locaux. Elle est
définie à partir de l'amplitude maximale des ondes P. Elle est
toujours moyennée sur plusieurs stations en tenant compte des
corrections locales.

Magnitude de durée MD :

On l'utilise également pour des séismes proches mais elle est définie
à partir de la durée du signal.

Magnitude des ondes de surface MS :

Elle est utilisée pour les séismes lointains, dits télé-séismes, dont la
profondeur est inférieure à 80 km. Elle se calcule à partir de
l'amplitude des ondes de surface.

Magnitude des ondes de volume MB :

Elle est définie pour tous les télé-séismes et en particulier pour les
séismes profonds, car ceux-ci génèrent difficilement des ondes de
surface. Elle est calculée à partir de l'amplitude de l'onde P qui arrive
au début du sismogramme.

Magnitude d'énergie ou de
moment MW :

Elle est définie pour les très gros séismes. Elle est calculée à partir
d'un modèle physique de source sismique et est reliée au moment
sismique m0 :
m0 = µ.S.D
avec:
µ: rigidité du milieu
S: déplacement moyen sur la faille
D: surface de la faille

Magnitude

Réseau de surveillance sismologique

Magnitude

Comment localiser les séismes?

A partir de la position de la station 1, on trace un cercle dont le rayon correspond à la
distance épicentrale d1 (c'est-à-dire la distance séparant le foyer du séisme de la station
1)

2 - On effectue la même opération pour la station 2. Les cercles se coupent en deux points
(on n'a représenté qu'une intersection).
Il faut encore une station pour trouver le bon point.

3 - Avec la station 3, on obtient trois arcs de cercle qui se coupent exactement en un
seul point si le séisme est superficiel. La position de l'épicentre est déterminée par le
point d'intersection.

Intensité

Décroissance de l’intensité macrosismique
en fonction de la distance(source MEDD).

Intensité
Echelles d’intensité macro-sismique

– L’échelle Rossi-Forel (aussi notée RF),
– L'échelle Medvedev-Sponheuer-Karnik (aussi notée MSK),
– L'échelle de Mercalli (notée MM dans sa version modifiée),
– L'échelle de Shindo de l'agence météorologique japonaise,
– L'échelle macrosismique européenne (aussi notée EMS98).

L'échelle Medvedev-Sponheuer-Karnik

MSK

Intensité
Classification des dégâts aux bâtiments en maçonnerie
Classifications utilisées dans l'Echelle Macrosismique Européenne (EMS)
Différenciation des structures (bâtiments) en classes de vulnérabilité
(Tableau de vulnérabilité)

Degré 1: Dégâts négligeables à
légers
(aucun dégât structural, légers
dégâts non structuraux)
Fissures capillaires dans très peu de
murs. Chute de petits débris de plâtre
uniquement. Dans de rares cas,
chute de pierres descellées
provenant des parties supérieures
des bâtiments.
Degré 2: Dégâts modérés
(dégâts structuraux légers, dégâts
non structuraux modérés)
Fissures dans de nombreux murs.
Chutes de grands morceaux de
plâtre. Effondrement partiel des
cheminées.

Degré 3: Dégâts sensibles à
importants
(dégâts structuraux modérés,
dégâts non structuraux
importants)
Fissures importantes dans la plupart
des murs. Les tuiles des toits se
détachent. Fractures des cheminées
à la jonction avec le toit; défaillance
d'éléments non structuraux séparés
(cloisons, murs pignons).
Degré 4: Dégâts très importants
(dégâts structuraux importants,
dégâts non structuraux très
importants)
Défaillance sérieuse des murs;
défaillance structurale partielle des
toits et des planchers.

Degré 5: Destruction
(dégâts structuraux très importants)
Effondrement total ou presque total.

Intensité
Les site du BCSF (recueil des intensités macrosismiques récentes)

Intensité

Intensité

Carte des intensités macrosismiques du séisme de lambesc (1909)

Comment se repartissent les valeurs?
Quelle logique?

Les effets induis par les séismes
Les effets de site et les phénomènes induits par un séisme
(modifié d’après GEOTER).

Mouvements de terrain
Amplification liée à la
topographie

Amplification liée à la
structure géologique

Rupture de surface

Liquéfaction

Effets vibratoires
sans amplification

Les effets induis par les séismes
 Les effets de site

Conditions géologiques et topographiques favorables aux
effets de site en cas de séisme
(source BRGM).

 Les effets de site
topographique
► amplification
et réverbération

Quartier d’Armenia (Colombie) soumis aux effets d’amplification topographique
(rebord de plateau) et géologiques (zone de remblais) du séisme du 25 janvier 1999
(photo. INGEOMINAS, 2001).

 Les effets de site topographique et géologique

Effet de site topographique à Rognes (13) suite au séisme de Lambesc (1909)

La citadelle de Bam (Iran) avant et après le tremblement de terre
du 26 et 27 décembre 2003

Effets de site combinés, topographiques et géologiques,
à Armenia (Colombie, séisme de 1999)

 La liquéfaction

Schéma du phénomène de liquéfaction sous sollicitation sismique
(source Internet).

 La liquéfaction

Séisme de Niigita (Japon, 1966)

Cône de sable résultat de la liquéfaction.
Séisme d’Izmit, Turquie, 1999.
La sable sous pression a jailli entre la chaussée
et le pas de porte, alors que le côté bâtiment
s’est enfoncé légèrement (source BRGM).

Séisme de Caracas
(Venezuela, 1967)

 Les mouvements de terrain
Glissement de terrain de Las Colinas
Santa Tecla, El Salvador) provoqué
par le séisme du 13 janvier 2001
(7.6) (500 morts)
(source internet)

 Quelques secondes après le séisme!

 Les tsunamis


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