La répartition mondiale des séismes

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits 🙂 »

Léo : « Monsieur Max, j’ai une question ! J’ai remarqué que les séismes avaient lieu un peu toujours aux mêmes endroits. Le Japon, le Pérou, Haïti… Où ont lieu les tremblements de Terre ? »

Max : « Bonne question Léo 🙂 C’est ce que nous allons étudier aujourd’hui. Plus précisément, la question du jour est : ‘Comment les tremblements de terre sont-ils répartis à la surface de la Terre ?‘ »

Léo (à Samuel) : « Je pose des bonnes questions moi. »

Samuel (à Léo) : « Moi aussi je pose des bonnes questions ! »

Max : « Vous posez tous les deux de bonnes questions. Ne vous jalousez pas ! Cette question est vraiment intéressante et en soulève d’autres auxquelles nous répondrons plus tard. Il va falloir que vous soyez patients pour avoir les réponses. Et puis, il vous manque quelques connaissances. Il va donc être nécessaire de faire une parenthèse sur les reliefs terrestres avant de faire la leçon. Mais rassurez-vous, tout ce que nous allons voir est à votre portée. Bien, commençons par une observation. Cette carte présente la répartition mondiale des séismes. »

 

Carte de répartition mondiale des séismes

Samuel : « Ah ben oui… Il y en a pas partout des tremblements de terre. »

Léo : « Ben non. On voit qu’ils sont concentrés dans certaines zones alors que dans d’autres zones il n’y en a pas du tout ! »

Samuel : « Monsieur Max, à quoi correspondent les zones où on observe des tremblements de terre ? »

Max : « C’est là qu’intervient la petite parenthèse sur les reliefs terrestres… »

Lien vers la petit parenthèse

Max : « Alors, vous avez bien suivi la petite parenthèse ? »

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max ! »

Max : « Alors revenons à nos séismes… Je vous redonne les deux documents les plus importants… »

Carte de répartition des séismes

Carte des reliefs terrestres

Léo : « Il y a des tremblements de terre au niveau des dorsales ! »

Samuel : « Et puis le long des fosses ! »

Léo : « Et… Mais on voit pas bien… Il me semble qu’il y a en a aussi dans les chaînes de montagnes… »

Max : « Exact ! Vous avez trouvé dans quels contextes géodynamiques on trouve des séismes. Vous souvenez-vous des mouvements qui accompagnent les failles ? »

Samuel :  » Moi monsieur Max ! Je sais ! Moi ! Moi ! »

Max : « Je t’écoute Samuel 🙂 »

Samuel : « Il y a les mouvements de divergence, de convergence et de coulissement. »

Léo : « Quand ça s’écarte, quand ça se rapproche et quand ça glisse l’un contre l’autre. »

Max : « Merci d’avoir traduit Léo 🙂 Regardons maintenant une autre carte… »

Léo : « Mmmm… Alors au niveau des dorsales et des chaînes de montagnes il y a des mouvements de convergence… »

Samuel : « Et au niveau des dorsales on observe des mouvements de divergence. »

Max : « Excellent ! Votre cerveau fonctionne t-il encore ? »

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max !!! »

Max : « Alors voici un dernier document… »

Léo : « Oulala ! Tout ça de séismes ! »

Samuel : « Léo, tu as vu ? Il y a trois bandes parallèles ! »

Léo : « A quoi ça correspond ? »

Samuel : « On a qu’à regarder la légende ! »

Léo : « Ben oui 🙂 Alors… Ça représente la profondeur des foyers. En jaune ils sont à moins de 70 km. En vert, ils se situent entre 70 et 350 km et en rouge ils sont à plus de 700 km de profondeur. »

Samuel : « 700 km !!! Rholala !!! »

Léo : « Monsieur Max, à quelle profondeur ont lieu les séismes sous les dorsales et les chaînes de montagnes ? »

Max : « En général les foyers se trouvent à moins de 70 km de profondeur. Voilà, vous savez tous 🙂 Nous pouvons rédiger la leçon. Prenez vos cahiers et notez. »

V. LA RÉPARTITION MONDIALE DES SÉISMES.

Les séismes ne sont pas répartis au hasard à la surface de la Terre. On les observe dans des reliefs particuliers :

– les chaînes de montagnes (convergence et foyers peu profonds) ;

– les fosses océaniques (convergence et foyers peu profonds à très profonds) ;

– les dorsales océaniques (divergence et foyers peu profonds).

Les fosses océaniques sont des dépressions allongées et étroites en bordure de continents ou d’arcs insulaires.

Les dorsales océaniques sont des montagnes allongées qui s’étirent sur 80 000 km au fond des océans. (On y observe un important volcanisme).

Max : « Vous avez bien travaillé mes petits. Vous avez bien mérité votre récréation. Vous pouvez filer. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir ! Et n’oubliez pas d’apprendre vos leçons. »

Séance suivante

L’origine des séismes – la leçon

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires ! »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Léo : « Monsieur Max, allez-vous rendre les évaluations de la séance précédente ? »

Max : « Oui, à la fin de l’heure. La moyenne de la classe est de 20/20 mais je ne vous donnerai pas vos notes tout de suite 🙂 Aujourd’hui nous allons nous reposer un peu en faisant la leçon qui correspond aux deux dernières activités. »

Léo : « Nous ne faisons pas le petit rappel ? »

Max : « Si. Si tu veux Léo. »

Léo : « Je fais dans l’ordre où ça se passe. Pas dans l’ordre dans lequel on a étudié. Au début il y a des contraintes qui s’exercent sur les roches. Il ne se passe rien jusqu’à ce que ça se casse. La cassure débute en un point appelé foyer et se propage. Ça donne une faille. Au moment de la cassure des ondes sont émises. Elles se propagent dans toutes les directions de l’espace en s’atténuant. En arrivant à la surface de la terre elles provoquent un tremblement de terre. Et voilà ! »

Max : « Très bien Léo. C’est à peu de choses près ce que nous allons noter dans les cahiers. »

Samuel : « Monsieur Max, c’est toujours comme ça en géologie ? On observe des conséquences et on remonte petit à petit au début du phénomène. »

Max : « Oui Samuel. C’est ce qui me plaît dans cette science assez mal aimée. C’est comme une enquête 🙂 On cherche des indices pour raconter une histoire. »

Samuel : « Moi ça me plaît bien 🙂 « 

Max : « J’en suis ravi 🙂 Maintenant ouvrez vos cahiers et notez ! »

IV. L’ORIGINE DES SÉISMES

A tout moment, des contraintes s’exercent sur les roches. Si les contraintes sont croissantes, ces roches se cassent d’un seul coup. La cassure débute en un point appelé foyer. Elle se propage et donne une faille. Au moment de la cassure, des ondes sismiques sont émises. Elles se propagent dans toutes les directions de l’espace en s’atténuant. En arrivant à la surface elles créent un tremblement de terre qui peut avoir de terribles conséquences sur les paysages et les humains.

Les contraintes sont la conséquence de l’énergie interne de la Terre accumulée lors de sa formation.

Max : « Bien. Le chapitre est terminé. Je vous montrerai la répartition mondiale des séismes plus tard. Je vous conseille de bien revoir vos leçons. »

Samuel : « On peut aller en récréation ? »

Max : « Bien sur mes petits. Amusez vous bien 🙂 « 

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Séance suivante

L’origine des failles

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits 🙂 Mmmm… Qui vais-je interroger pour le petit rappel ? »

Samuel et Léo : « Moi monsieur Max ! Moi ! »

Max : « Quel empressement ! Quel enthousiasme ! Il m’est difficile de choisir. Léo, tu ne m’en voudras pas si j’interroge notre cher Samuel j’espère. »

Léo : « Non monsieur Max. »

Samuel : « Qu’avons-nous vu ? Nous avons vu que lors d’un séisme des ondes sont émises à partir du foyer. Elles se déplacent dans toutes les directions de l’espace et s’atténuent quand la distance au foyer augmente. »

Max : « Très bien Samuel. Léo, as-tu quelque chose à ajouter ? »

Léo : « Quand les ondes arrivent à la surface de la Terre elles provoquent un tremblement de terre qui peut avoir diverses conséquences.« 

Samuel : « Je comprends pourquoi vous nous aviez dit que séisme et tremblement de terre ne sont pas exactement synonymes. Le séisme touche toute la terre alors que le tremblement de terre est un phénomène localisée à la surface au-dessus du foyer. »

Max : « C’est vrai Samuel. Pour le moment nous avons été descriptif. Nous avons dit ce qu’il se passe. Nous allons maintenant tenter de préciser l’origine des séismes. Pour cela il nous faudra résoudre deux problèmes : Quelle est l’origine des failles ? Quelle est l’origine des ondes ? Commençons pas le premier problème. »

Quelle est l’origine des failles ?

Max : « Pour débuter notre réflexion prenons cette règle. Imaginons qu’elle représente une couche de roche. Comment faire apparaître une faille ? »

Léo : « Pour la casser ? Il faut la tordre ! Et crac la règle ! »

Samuel : « Pour faire plus scientifique je dirais qu’il faut exercer une force sur ses extrémités. »

Max : « Comme ça ? (Monsieur Max exerce une force constante sur les extrémités de la règle.) »

Léo : « Il faut appuyer plus fort ! »

Samuel : « Il faut une pression croissante ! »

Max : « Bien. Je viens de vous illustrer une modélisation. En biologie, lorsque nous avons étudié la respiration d’un être vivant, nous avons pris un être vivant pour faire des expériences. En géologie il nous est impossible de prendre une Terre dans le laboratoire pour expérimenter. Nous allons donc prendre quelque chose qui représente la Terre et nous ferons des modèles. Mais la démarche ne change que très peu. »

Léo : « Alors on va faire des démarches de modélisation ? »

Max : « Oui Léo. Commençons maintenant. Je vous distribue un document et nous allons l’étudier ensemble. »

Activité : L’origine des failles

Max : « Bien. Je suppose que vous avez déjà lu le document. »

Léo : « Vous supposez bien monsieur Max 🙂 « 

Max : Alors commençons.Je vous propose de bien rédiger tout de suite. Vous me poserez vos questions après. Si vous en avez 🙂 « 

Max : « Avez-vous des questions ? »

Léo : « Oui ! Ça veut dire qu’il y a des contraintes dans les roches de la Terre ? »

Samuel : « Oui Léo ! C’est à cause de la tectonique des plaques ! »

Max : « Samuel a raison mais je ne suis pas sûr qu’il sache de quoi il parle en évoquant la tectonique des plaques. Nous verrons cela plus tard. Oui Léo, il y a des contraintes qui s’exercent sur les roches. »

Samuel : « Monsieur Max, tout à l’heure, votre modèle avec la règle… »

Max : « Oui Samuel ? »

Samuel : « Quand la règle casse, les morceaux vibrent il me semble. »

Max : « Bonne remarque Samuel 🙂 C’est ce que nous allons étudier la prochaine fois. Pour le moment aller vous aérer un peu. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max. »

Max : « Au revoir mes petits 🙂 « 

Séance suivante

Les failles

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits. Aujourd’hui nous allons étudier les failles. Je vais commencer par vous montrer quelques documents qui vont, je l’espère, vous aider à trouver ce qu’est une faille. Observez bien. »

Photographie d’une faille affectant une route (blog.univ-angers.fr)

Samuel : « Tabarnak ! La route est toute cassée ! »

Max : « Samuel, pourrais-tu éviter de nous rappeler tes origines s’il te plaît. »

Samuel : « Oups ! Je vous demande pardon monsieur Max. »

Max : « Pardon accordé 🙂 Comme l’a si justement fait remarquer Samuel la route est cassée. »

Léo : « On dirait que la partie en face de nous s’est déplacée vers la droite. »

Samuel : « Oui. Les deux morceaux de route se sont déplacés l’un par rapport à l’autre vers la droite. »

Max : « Je peux vous représenter cela… »

Schéma d’une route affectée par une faille

Max : « J’ai représenté par des flèches le sens du mouvement. Les blocs se sont déplacés vers la droite. Nous parlerons de faille dextre. Passons à cette autre photographie… »

Photographie d’une faille affectant une route au Japon (Elpais.com)

Léo : « Ah ben la route est encore toute cassée 🙂 « 

Samuel : « Cette fois ça a bougé verticalement. »

Max : « Nous dirons qu’il y a eu un rejet vertical. Bien, pouvez-vous maintenant me donner une définition de faille ? »

Samuel : « Je pense monsieur Max. Je dirais qu’une faille c’est quand des roches se cassent en deux parties et que ces deux parties se déplacent l’une par rapport à l’autre. »

Max : « Bravo Léo ! C’est bien ça. Nous donnerons la définition dans le cours tout à l’heure. »

Léo : « Monsieur Max, c’est grand comment une faille ? »

Max : « C’est très variable Léo. Nous pouvons en trouver au sein d’une couche de roches de quelques mètres d’épaisseur ou sur plusieurs kilomètres voire centaines de kilomètres. Regardez… »

Photographie d’une faille en extension dite faille normale (blog.univ-angers)

Max : « La nous voyons une faille qui a un rejet de quelques mètres. Elle doit s’étendre sur quelques kilomètres ou dizaines de kilomètres… »

Photographie 5 et schéma 1 : la faille de San Andreas

Max : « Là il s’agit de la Faille de San Andreas. Il s’agit d’un cisaillement comme sur la première photographie. Elle s’étire sur toute la longueur de la Californie qu’elle coupe en deux. Une fine bande de Californie remonte vers le nord. »

Samuel : « Là ça se déplace vers la droite. »

Max : « On parle de coulissement dextre. Avez-vous d’autres questions ? »

Samuel et Léo : « Non monsieur Max ! »

Max : « Alors prenez vos cahiers et notez. »

III. LES FAILLES.

Une faille est une cassure d’une couche de roche en deux blocs qui se déplacent l’un par rapport à l’autre.

Il existe trois grands types de failles :

– les failles normales, en extension (ça s’écarte) ;

– les failles inverses, en compression (ça se resserre) ;

– les failles coulissantes transformantes (ça coulisse).

Les tremblements de terre sont presque toujours associés à des failles.

Max : « Bien. Nous avons bien travaillé aujourd’hui. Vous pouvez ranger vos affaires et filer en récréation. Au revoir mes petits. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Séance suivante

Manifestations et conséquences des séismes (activité)

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits. Nous allons donc commencer par de la géologie. Qui veut me rappeler ce qu’est la géologie ? »

Samuel : « Moi monsieur Max ! Ce sont les sciences de la Terre. Dans la géologie il y a l’étude des tremblements de terre, les volcans, la tectonique des plaques… »

Léo : « On peut étudier les roches et les minéraux aussi ! »

Max : « Exact Léo. Mais le programme de cette année correspond à ce qu’a dit Samuel. Commençons par les séismes. Savez-vous ce qu’est un séisme ? »

Léo : « C’est un tremblement de terre monsieur Max ! »

Max : « En étant précis tremblement de terre et séisme ne sont pas strictement synonymes. Mais ne soyons pas trop précis pour une fois. Oui, un séisme est un tremblement de terre. Commençons par regarder quelques petits films… »

Tremblement de terre, 27 Avril 2015, Katmandu, Népal

Tremblement de terre, 27 Avril 2015, Katmandu, Népal

Le séisme de Kobé, 17 Janvier 1995, Japon

Léo : « Rholala ! C’est impressionnant ! »

Samuel : « J’aimerais pas être dans un tremblement de terre moi. »

MAx : « Je te comprends Samuel, même si une partie de moi aimerait quand même savoir ce que ça fait… Bien, je vais vous distribuer quelques articles de journaux chacun et grâce à cela vous me direz quelles sont les manifestations et les conséquences d’un séisme. »

Samuel : « Monsieur Max, que veut dire ‘manifestations d’un séisme‘ ? »

Max : « A quoi voit-on qu’un séisme a lieu. Je distribue… Les articles de Léo… »

Max : « Les articles de Samuel… »

Max : « Je répète les questions auxquelles vous devez répondre à l’aide de ces articles : Quelles sont les manifestations et les conséquences d’un séisme ? Vous avez une dizaine de minute… »

Dix minutes plus tard…

Max : « Alors mes petits, avez-vous réussi à répondre aux questions ? »

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max ! »

Max : « Je n’en attendais pas moins de vous. Léo, quelles sont les manifestations d’un séisme ? »

Léo : « C’est simple monsieur Max. Lors d’un séisme la terre tremble. Il y a des secousses qui durent de quelques secondes à quelques minutes. Et si j’ai bien compris ces secousses se produisent dans des régions plus ou moins étendues. »

Max : « Oui Léo. Samuel, as-tu quelque chose à ajouter ? »

Samuel : « Je ne sais pas si c’est le moment de le dire mais il peut y avoir des répliques. Ce sont d’autres tremblements de terre qui se produisent au même endroit pas très longtemps après le premier. »

Max : « Nous pouvons parler des répliques dès à présent. Samuel, quelles sont les conséquences possibles d’un séisme ? »

Samuel : « Il peut y avoir des dégâts aux constructions qui provoquent parfois des blessés ou des morts et des sans-abris parce que leurs maisons sont cassées. »

Léo : « J’ai lu qu’il pouvait y avoir des failles aussi. C’est quoi une faille monsieur Max ? »

Max : « Gardons la question pour plus tard si vous le voulez bien. Je vous montrerai des photographies et nous étudierons ça plus précisément. Pour le moment, retenez qu’il peut y avoir des modifications du paysage. »

Léo : « D’accord monsieur Max. »

Samuel : « Moi j’ai lu que les séismes pouvaient provoquer des tsunamis. Qu’est-ce qu’un tsunami monsieur Max ? »

Max : « Tsunami est un mot japonais qui veut dire ‘vague de port‘. En mer les pécheurs ne ressentent pas le tsunami et ils sont bien surpris de voir que le port dans lequel ils veulent accoster est parfois totalement détruit. Je peux vous montrer un petit film pour que vous compreniez qu’un tsunami est plus qu’une simple vague. Regardez sagement. »

Le tsunami du 24 décembre 2004

Léo : « Oulala ! C’est dangereux un tsunami ! »

Samuel : « C’est sûr que c’est plus qu’une vague ! »

Max : « Oui, c’est très dangereux. Avant de partir, Léo peux-tu redonner les manifestations des séismes ? »

Léo : « Lors d’un séisme la terre tremble. Il y a des secousses qui durent de quelques secondes à quelques minutes. Ces secousses se produisent dans des régions plus ou moins étendues. »

Max : « Samuel, les conséquences possibles s’il te plaît. »

Samuel : « Les conséquences possibles d’un tremblement de terre sont des dégâts aux constructions humaines, des blessés et/ou des morts et des sans-abris, des modifications du paysage et des tsunamis. »

Max : « C’est très bien 🙂 Retenez bien tout ça pour la prochaine fois. Pour le moment, vous pouvez ranger vos affaires et sortir en récréation. Je compte sur vous pour ne pas provoquer un tremblement de terre en courant dans les couloirs. »

Samuel et Léo :  » 🙂 Au revoir monsieur Max. »

Max : « Au revoir mes petits. »

Séance suivante