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Les caractéristiques des séismes

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Le foyer ou hypocentre

il représente la zone de la faille où s’est produite la rupture et d’où les ondes sismiques commencent à se propager.

L’épicentre

il correspond à la projection de l’hypocentre à la surface du globe, et en général, il est associé au mouvement sismique le plus élevé.

L’intensité

contrairement à la magnitude, elle caractérise les effets et les dommages d’un séisme en un lieu donné. Pour un séisme, l’intensité diminue avec la distance et n’est donc pas un critère intrinsèque au phénomène naturel. Elle rend compte d’un certain état de l’environnement humain face à l’occurrence d’un séisme (constructions importantes, état de la construction, degré de préparation de la population…).

La magnitude

introduite par Richter en 1935, elle représente une quantité logarithmique calculée soit à partir de l’amplitude du signal enregistré par des sismographes, soit à partir de sa durée. La magnitude n’est pas une échelle mais une fonction continue qui peut être négative et qui en principe n’a pas de limites. En réalité, sa valeur minimale est limitée par la sensibilité des sismographes, tandis que sa valeur maximale dépend de la longueur de la faille susceptible de se fracturer d’un seul coup.

Plusieurs types de magnitude peuvent être utilisés pour caractériser un séisme :

Magnitude locale Ml :

définie pour des séismes locaux (courte distance), elle dépend d’une relation entre la distance d’enregistrement et l’amplitude maximale observée.

Magnitude des ondes de surface Ms :

valable pour toutes les distances, elle est calculée à partir des ondes de surface de Rayleigh et caractérise des séismes importants à faible profondeur.

Magnitude des ondes de volume mB :

calculée à partir des ondes de compression P et elle est généralement utilisée pour les séismes profonds qui ne génèrent pas d’ondes de surface.

Magnitude de durée MD :

calculée pour des petits séismes, elle rend compte de la durée du signal entre l’arrivée de la première onde et l’instant où le signal retrouve le niveau du bruit de fond sismique initial.

Magnitude de moment Mw :

directement reliée au moment sismique du séisme, elle est utilisée pour les gros séismes (Mw>7.5) pour lesquels les Ms et Ml sous-estiment les énergies libérées.

Longueur de la faille Magnitude Mw Séismes
1 km < 2 Microséisme imperceptible
1 km 4 Séismes ressentis localement
10 km 6 Séismes provoquant des dégâts localisés assez importants
100 km 8 Séismes très importants avec des dégâts considérables
1000 km 10 Les plus forts séismes connus, avec des dégâts importants et des impacts sur l’environnement

L’accélération du sol

En génie parasismique, on utilise l’accélération du sol pour définir le séisme car c’est le paramètre physique le plus riche qui est relié directement aux forces qui s’exercent à la base des ouvrages de génie civil. L’amplitude associée à chacune des fréquences du mouvement du sol permet ainsi de connaître l’accélération que devra supporter une structure ayant une fréquence de vibration privilégiée. En France, le Réseau Accélérométrique Permanent collecte les accélérations du sol enregistrées en France métropolitaine et aux Antilles.