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Lors d'un séisme au moment de la rupture des roches, une quantité d'énergie plus ou moins importante est libérée. C'est ce qu'on appelle la magnitude. Elle se mesure généralement sur l'échelle de Richter.

Il existe plusieurs techniques pour connaître la magnitude d'un séisme. Nous allons la déterminer à partir d'un signal enregistré par un sismomètre.

Nous allons calculer la magnitude d'un séisme, situé sur la faille de San Andreas, à proximité de San Francisco en Amérique.

Signal enregistré par un sismomètre à San Fransisco.

Pour déterminer la magnitude du séisme, on calcul le délai entre les ondes P et les ondes S.

Dans cette zone là , la vitesse moyenne des ondes P est de 7.1 Km/s et la vitesse moyenne des ondes S est de 4.1 Km/s

Afin de pouvoir calculer l'intervalle de temps qui séparent les ondes P et les ondes S nous allons commencer par calculer le temps que chacunes met à parcourir 100 km.

 

Calcul du temps que met l'onde P pour parcourir 100 km :

 

v = d/t    d'où t = d/v = 100/ 7.1 = 14.1s

Pour parcourir 100 km, l'onde P, met 14.1 secondes.

Calcul du temps que met l'onde S pour parcourir 100 km :

 

 

 

 

v = d/t    d'où t = d/v = 100/ 4.1 = 24.4 s 

 

Pour parcourir 100km, l'onde S, met 24.4 secondes.

 

Maintenant connaissans le temps que chacune met pour parcourir 100 km, nous allons calculer l'intervalle de temps entre la détection des ondes P et des ondes S ?

i = 24.4- 14.1

i = 10.3s 

 

L'intervalle de temps entre la détection des ondes P et des ondes S est de 10.3 secondes.

 

Sur l'enregistrement nous pouvons constater que le délai qui sépare la détection des ondes P et des ondes S est de 50 s . T(s) - T(p) = 50 s

 

 A partir du signal enregistré on mesure l'amplitude de l'onde S qui est détectée en second sur l'enregistrement.

On peut constater qu'elle est de 285 mm .

Maintenant, nous connaissons le délai entre les ondes P et les ondes S sur 100 Km dans cette zone là, et aussi le délai entre ces ondes lors du séisme nous pouvons donc déterminer la distance épicentrale.

 

10.3 s ===========> 100Km

50s ===========>     ?

 

D = ( 100 x 50 ) / 10.3 = 485.4 Km 

La distance épicentrale , c'est à dire la distance qui sépare l'épicentre de la station située à San Francisco est de 485.4Km.

 

Pour compléter notre démarche à l'aide du graphique ci-contre, on convertit le délai entre l'onde P et l'onde S en distance epicentrale: T(s) - T(p) = 50 s d=490km

 

Lorsqu'on détermine l'origine d'un séisme on ne donne jamais sa localisation exact, mais seuelement approximative.

Pour finir on reporte les valeurs de la distance épicentrale et de l'amplitude de l'onde S sur ce graphique(ABAQUE). On lit la magnitude à l'intersection entre le segment rouge et l'axe central: M=7.1