Séismes et volcanisme
Les secousses de la Terre
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Rappels : La Terre est une planète rocheuse du système solaire
Est-elle juste un bloc de roches ?
Problème : Quels signes montrent que la Terre est une planète
active ?
Document : Derniers séismes dans le monde site USGS
Activité : Quand la Terre a-t-elle tremblé?
I. Des séismes secouent régulièrement la surface du globe
Des centaines de séismes de magnitudes différentes secouent chaque jour la surface de la planète. La majorité des séismes se produit le long de failles, c’est-à-dire de fractures dans les roches, le long desquelles il s’est déjà produit des séismes par le passé.
La magnitude d’un séisme mesure de quantité d’énergie libérée.
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Problèmes : Mais de quelle énergie parle-t-on ?
D’où vient-elle ?
En profondeur, les roches subissent des contraintes (rapprochement, écartement). Elles accumulent de l’énergie. Au moment de la rupture des roches, l’énergie qu’elles ont accumulée est brutalement libérée.
Les ondes de choc, ou ondes sismiques, se propagent dans toutes les directions en dissipant leur énergie et en perdant en force.
Des sismographes peuvent les enregistrer.
Animation du site Biologieenflash.
Animation réalisée par M. GAUTHIER (Collège Simon LUCAS)
Activité : enregistrement des vibrations au cours de la rupture des roches
On appelle foyer le point de départ du séisme, point de cassure des roches.
Le foyer est toujours en profondeur (entre 1 et 700 km).
En surface, l’épicentre est le lieu où les dégâts sont les plus importants. Il est à la verticale du foyer là où les ondes sont les plus fortes.
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II. Des éruptions volcaniques émettent des matériaux en surface
Problème: Qu’est-ce qui caractérise une éruption volcanique ?
1. Une éruption vient d’une remontée de magma profond
Un volcan est une ouverture au niveau des roches du sol qui laisse s’échapper des matériaux (roches) venant des profondeurs.
Les roches de la croûte terrestre sont froides et solides.
En profondeur, la température est plus élevée. Les roches y sont surchauffées.
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Une partie des matériaux présents dans les roches est encore solide, alors que la majorité d’entre eux est liquide. Certains ont même atteint l’état gazeux.
Ce mélange forme une pâte épaisse : le magma.
Cependant, la pression à ces profondeurs rend l’ensemble solide, bien que malléable.
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Problème : Comment le magma remonte-t-il en surface ?
2. La décompression des gaz fait remonter le magma
Les gaz du magma remontent vers la surface, le long des fissures dans les roches. Chaque bulle entraîne avec elle un peu de la partie liquide du magma.
Ce mélange s’arrête parfois dans des réseaux de fractures : cela forme des réservoirs magmatiques.
En surface, si le magma se débarrasse de ses gaz, il devient de la lave.
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Problème : Les éruptions volcaniques se passent-elles toutes
de la même façon ?
Documents : Sinabung (Sumatra) juillet 2016
Piton de la Fournaise (île de la Réunion) septembre 2016
Animation réalisée par M.GAUTHIER (Collège Simon LUCAS)
3. Il existe deux types principaux d’éruptions volcaniques.
- Les éruptions effusives sont fréquentes, généralement peu violentes. De la lave (roche en fusion à plus de 1000°C) et des gaz s’échappent facilement des fissures du sol. De longues coulées sont visibles en surface.
- Les éruptions explosives sont plus rares, très violentes. Les gaz accumulés propulsent violemment du magma épais (500°C), des roches, des cendres. Les projections peuvent atteindre plusieurs km de hauteur. On parle de nuées ardentes.
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Problème : Peut-on prévoir les catastrophes géologiques ?
III. La surveillance des zones à risques géologiques permet de prévenir les populations en danger
Un aléa géologique est la possibilité pour qu’un lieu subisse un phénomène géologique (séisme, éruption volcanique).
On mesure les risques géologiques en tenant compte des aléas géologiques, des densités de populations et des infrastructures susceptibles d’être menacées.
Activité : Risques et aléas sismiques
Documents : cartes des aléas sismiques et enjeux en France
La prévention des risques sismique consiste à donner des informations aux populations (zones à risques à éviter, constructions parasismiques, conduites à tenir avant, pendant et après les séismes).
La prévision à court terme des séismes est impossible actuellement.
Animation : appareils de surveillance d’un volcan
Animation réalisée par M.GAUTHIER (Collège Simon LUCAS)
Activité : Peut-on prévoir les éruptions volcaniques ?
Document : dernières éruptions dans le monde ou
Vidéo : surveillance du Piton de la Fournaise
La montée du magma dans les fissures du sol entraîne des signes précurseurs avant une éruption.
- gonflement des flancs du volcan
- inclinaison des pentes
- déformation du cratère
- séismes (trémor, puis séismes plus nombreux et plus violents)
- échappement de gaz
Cela laisse généralement le temps prévenir et d’évacuer les populations en danger.
Animations pour comprendre les risques liés aux activités géologiques
