Lors d'un séisme, des ondes traversent la Terre. Leur nature et leur célérité dépendent des milieux qu'elles traversent.
Parmi les ondes sismiques, on distingue :
- Les ondes P ou ondes primaires : il s'agit d'ondes de compression ou ondes longitudinales ; leur célérité vP vaut environ 6,0 km.s-1.
- Les ondes S ou ondes secondaires : il s'agit d'ondes de cisaillement ou ondes transversales se propageant moins rapidement que les ondes P.
On donne la figure (sismogramme) obtenue avec un sismomètre (l'instant t = 0 s correspond au début du séisme) :
À quel type d'onde correspond chaque train d'ondes enregistré ?
Les ondes P ( ondes primaires) ont une vitesse de propagation plus grande que les ondes S (ondes secondaires).
On peut déterminer sur le sismogramme, quelles types d'ondes vont être détectées en premier. Les ondes détectées en premier sont celles qui se propagent le plus rapidement.
Le train d'ondes T1 sur le sismogramme correspond aux ondes P.
Le train d'ondes T2 sur le sismogramme correspond aux ondes S.
Quelle distance sépare le sismographe et l'épicentre du séisme ?
Connaissant la célérité des ondes P et la durée de leur propagation depuis le séisme, on peut calculer la distance qu'elles ont parcourue, qui est égale à celle séparant le sismographe de l'épicentre du séisme.
On mesure sur le sismogramme la date à laquelle les ondes P sont reçues par le sismomètre :
Les ondes P se sont donc propagées pendant 80 s depuis le début du séisme et leur réception par le sismographe.
La distance qu'elles ont parcourue est donc :
d = v_p \times t_p
d = 6{,}0 \times80
d = 4{,}8 \times 10^2 km
La distance séparant le sismographe de l'épicentre du séisme est 4{,}8 \times 10^2 km.
Quelle est la célérité des ondes S ?
Connaissant la distance séparant le sismographe de l'épicentre du séisme, on peut calculer la célérité des ondes S.
On mesure sur le sismogramme la date à laquelle les ondes S sont reçues par le sismomètre :
Les ondes S se sont donc propagées pendant 130 s depuis le début du séisme et leur réception par le sismographe.
La célérité des ondes S est donc :
v_s = \dfrac{d}{t_s}
v_s = \dfrac{480}{130}
v_s = 3{,}69 km.s^{-1}
La célérité des ondes S est 3,69 km.s-1.
Pour localiser précisément l'épicentre, combien de sismographes sont nécessaires ?
Pour déterminer l'épicentre d'un séisme, trois sismogrammes sont nécessaires pour faire une triangulation.
Pour localiser précisément l'épicentre, il faut trois sismographes.