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Ce site est constamment mis à jour. Questions, commentaires, suggestions? Voyez également le Glossaire des termes sismologiques INDEX1- Sources sismiques - Séismes, explosions nucléaires, événements miniersSéismes
2- Instruments et réseaux3- Les banques de données canadiennes4- L'aléa sismique5- Faire face aux séismes
6- Sismologues7- Questions non-reliées à la sismologie
Sources sismiquesSéismesGénéralitésQu'est-ce qu'un séisme ?Physiquement, un séisme est le résultat d'un mouvement brusque de deux blocs de roc le long d'une cassure (faille) située en profondeur dans l'écorce terrestre. Après de très forts séismes, ce mouvement peut être visible en surface. Dans l'est du Canada, de tels glissements le long de failles se sont toujours produits dans l'écorce terrestre. Bien que de nombreuses failles anciennes dans cette région soient visibles à la surface, aucune donnée ne démontre que nous sommes en présence de failles actives. Ces failles sont le résultat de mouvements géologiques produits sur des millions d'années d'histoire géologique. La présence de ces failles ne signifie pas pour autant que des séismes pourraient survenir à ces endroits. Beaucoup de gens croient à tort que, lors des séismes, le sol s'entrouvre pour engloutir de malheureuses victimes. Cette conception des séismes, bien incrustée dans notre subconscient, ne correspond aucunement à la réalité; on la doit plutôt à l'imagination des producteurs d'Hollywood. Après un fort séisme, il se peut que des fissures apparaissent sur le sol ou dans les sous-sols. Il ne s'agit pas de failles, ni de crevasses qui se refermeront. Ces fissures sont probablement apparues en raison du tassement du sol que les vibrations ont causé. Qu'est-ce qui cause les séismes le long des limites de plaques tectoniques ?Les séismes sont causés par la déformation de la partie supérieure cassante des plaques tectoniques, qui constituent la partie externe de la croûte et du manteau de la Terre. En raison du réchauffement et du refroidissement de la roche sous ces plaques il y a convection dans le manteau (sous la croûte). Cette convection entraîne les plaques de la croûte qui «flottent» sur le manteau et quand deux plaques se rencontrent, il y a une accumulation de contraintes et la croûte se déforme. Les plaques se déplacent à des vitesses de 2 à 12 cm par année. Quelquefois, il y a une accumulation énorme d'énergie dans une plaque, ou dans des plaques voisines. Si les contraintes accumulées dépassent la résistance de la roche dont sont constituées les plaques cassantes, les roches se brisent soudainement, et relâchent l'énergie accumulée sous la forme d'un séisme. Quatre-vingt-dix pour-cent des séismes du monde se produisent le long des contacts entre les plaques. Quelle est la relation entre les volcans et les séismes?Les séismes peuvent être associés à l'activité volcanique. Dans le monde, l'activité sismique de plusieurs volcans est surveillée de près afin de fournir des indices d'éruptions imminentes. Les grandes éruptions volcaniques, spécialement celle du type explosif, peuvent relâcher énormément d'énergie qui peut être captée par les sismographes même à grande distance.
Dans le monde, la majorité des volcans et séismes sont localisés dans les mêmes régions. Cette relation s'explique d'après le modèle de la tectonique des plaques (voir questions/réponse ci-haut). D'autres renseignements sur la tectonique des plaques:
Dans l'Est et le Nord du Canada, les séismes ne sont pas reliés à des processus volcaniques. Quoique des roches volcaniques se retrouvent dans plusieurs régions (parfois vieilles de 2 milliards d'années) et que des massifs magmatiques excitent (les Montérégiennes du Québec ont 60 millions d'années), ces événements magmatiques sont trop vieux pour avoir quelque lien que ce soit avec les séismes actuels. Aucune activité volcanique ou magmatique n'est actuellement en cours dans ces régions du Canada. D'autres secousses suivent-elles un fort séisme?Dans les heures ou même les jours suivant un séisme fortement ressenti, il est possible que d'autres secousses soient ressenties. Cette possibilité existe toujours, mais il faut rappeler les quatre faits suivants:
Il est impossible de prévoir la magnitude ou le nombre des répliques. Ces données varient d'une région à l'autre, suivant des facteurs qui sont encore mal connus, même des spécialistes. Peut-on prévoir les séismes ?Dans l'état actuel des connaissances scientifiques, il n'est pas possible de prévoir les séismes, encore moins la date, l'heure et le lieu exacts où ils se produiront. Cependant, de nombreuses recherches sont entreprises pour mettre au point des méthodes fiables permettant de les prévoir. Néanmoins, le Canada et bon nombre de pays s'efforcent de réduire au minimum les dommages et les blessures causés par les séismes, en mettant en application des normes parasismiques modernes de manière à protéger leur population en tout temps et en tout lieu. Y a-t-il des mois de l'année qui sont particulièrement actifs pour les séismes?Non, il n'y a pas de mois particulièrement actifs pour les séismes. Si on examine la liste des séismes canadiens ou mondiaux, on remarque qu'il n'y a pas de saison qui se distingue particulièrement des autres en ce que concerne le nombre des séismes. Cette situation s'explique par le fait que les mécanismes qui engendrent les séismes ne dépendent pas de l'écart de température entre les saisons (voir effet du froid sur les séismes), ni de la position de la Terre dans le système solaire à différentes périodes de l'année. Ils sont créés par des forces géologiques bien plus puissantes. La plupart des grands séismes résultent du mouvement d'immenses plaques continentales appelées plaques tectoniques qui se déplacent les unes par rapport aux autres. Le moteur de ces mouvements se retrouve dans le manteau de la Terre sous forme de courants de convection. Ces courants entraînent les plaques tectoniques engendrant séismes et éruptions volcaniques. C'est le relâchement de tension accumulée de part et d'autre d'une faille qui cause les séismes. Autant les mouvements des plaques que l'accumulation de contrainte le long des failles sont des processus continus qui ne dépendent pas de la période de l'année. Comme la distance entre la Terre et le Soleil change au cours d'une année à cause de la forme elliptique de sa trajectoire terrestre autour du Soleil, on pourrait croire que les forces d'attraction gravitationnelles entre ces deux astres pourraient engendrer des tensions supplémentaires dans la croûte terrestre. Cependant, des modélisations de ces contraintes ont montrés que cet ajout; n'est pas significatif par rapport à l'ampleur des forces tectoniques. Comme ces forces constituent le seul effet potentiel des saisons sur les séismes, nous devons écarter les saisons comme un facteur qui influence la fréquence des séismes. Est-ce que les séismes se produisent plus souvent quand il fait froid?Quoique l'action du froid ait des effets importants près de la surface, il n'a aucun effet en profondeur là où se produisent les séismes. Près de la surface, l'action du gel et du dégel peut affaiblir et briser la roche sous la pression de l'eau qu'elle contient. Par contre, il s'agit d'un phénomène limité à la surface. Considérons l'exemple d'une galerie de mine. La température à l'intérieur d'une mine va être influencée par la température extérieure sur les 50 premiers mètres seulement. Si on va plus profondément, la température sera contrôlée par la chaleur interne de la terre et, pour une profondeur donnée demeurera relativement constante à longueur d'année. Les séismes qui originent en surface sont très rares. Le foyer d'un séisme (lieu où se produit le mouvement le long d'une fracture dans le roc) est généralement situé à plusieurs kilomètres de profondeur (généralement entre 5 et 30 km dans l'est du Canada), là où la température de surface n'a aucune influence. Le foyer du séisme qui s'est produit au Saguenay en 1988 était localisé à une profondeur de 28 kilomètres, où la température demeure constante à environ 300°C. De plus, les principaux processus causant les séismes (mouvements des plaques tectoniques, volcanismes, etc.) sont des phénomènes à très grande échelle qui ne sont pas influencés par la température régnant à la surface. Toutefois, près des lacs et des rivières, lorsque les températures ambiantes descendent sous les -20°C, de nombreuses petites secousses peuvent être entendues et parfois même ressenties. Ces secousses ne sont pas des séismes, elles sont causées par la glace qui craque et par le mouvement des blocs de glace les uns contre les autres. Ces secousses (appelées cryoséismes) ne peuvent être ressenties que très près du plan d'eau. On peut parfois détecter de tels craquements de glace sur un sismographe situé a proximité du plan d'eau. Exemple d'un cryoséisme. Trace sismique typique d'un cryoséisme enregistré sur la composante verticale du poste sismographique SADO (Sadowa, Ontario, près du lac Huron et de la Baie Georgienne) le 18 janvier 2000 à 18h55 par un soir de grand froid (on a dénombré 12 cryoséismes dans l'intervalle de 2 heures ce soir-là). Un sismologue reconnaîtrait immédiatement la nature d'un tel événement par son contenu mono-fréquentiel. Qu'est-ce que l'intensité d'un séisme?Voir Échelle Mercalli modifiée d'intensitéLes séismes peuvent-ils être déclenchés par l'activité humaine ?L'activité humaine, comme les explosions nucléaires souterraines et la mise en eau des réservoirs derrière les grands barrages, peut parfois déclencher des séismes, mais ces derniers se produiront toujours à proximité du lieu de ces activités. À la suite d'explosions nucléaires souterraines, on a souvent enregistré de petits séismes à proximité des sites d'explosion. Ces séismes sont provoqués par l'effondrement de la cavité créée par l'explosion. Les grands barrages retiennent de grands volumes d'eau. Une partie de cette eau peut s'infiltrer dans des fissures des roches sous-jacentes, ce qui déclenchera parfois de petits séismes sous le réservoir ou à proximité. Il ne faut cependant voir aucun lien entre de telles activités humaines et des séismes se produisant à des centaines, ou des milliers de kilomètres plus loin. Un petit séisme annonce-t-il un séisme plus fort ?Non, sauf dans de très rares exceptions. Chaque année, plusieurs centaines de séismes se produisent au Canada. Une infime minorité d'entre eux précèdent un séisme plus fort. Même s'il arrive qu'un fort séisme soit précédé d'un choc précurseur (le séisme qui s'est produit au Saguenay en novembre 1988 en est un exemple), un petit séisme n'est pas le signe annonciateur d'un séisme plus important. Le Canada est le théâtre de plusieurs centaines de petits séismes chaque année, mais il n'a connu que quelques grands séismes au cours du XXe siècle. Il reste qu'un petit séisme devrait idéalement nous amener à réfléchir aux mesures de sécurité à prendre avant, pendant et après un séisme. MagnitudeQu'est-ce que la magnitude d'un séisme ?La magnitude est une mesure de la quantité d'énergie libérée pendant un séisme. On peut mesurer cette énergie sur l'échelle de Richter. Pour calculer la magnitude, on mesure l'amplitude des ondes enregistrées sur un sismogramme, en tenant compte de la distance entre l'appareil enregistreur et l'épicentre du séisme. La magnitude étant représentative du séisme lui-même, il n'y a donc qu'une valeur de magnitude par séisme. Prenons comme exemple le séisme du Saguenay survenu le 25 novembre 1988. On n'a pas enregistré une magnitude de 6 à Québec et une autre de 4 à 5 à Montréal; les effets (ou intensités) aux deux endroits ont été différents, mais la magnitude du séisme est représentée par une valeur unique, en l'occurrence 6 sur l'échelle de Richter. L'échelle de Richter est basée sur une relation logarithmique. Cela signifie qu'à distance égale, l'amplitude des vibrations d'un séisme de magnitude 6 est 10 fois plus élevée que celle d'un séisme de magnitude 5, et 100 fois plus élevée que celle d'un séisme de magnitude 4. Un séisme de magnitude 6 libère environ 30 fois plus d'énergie qu'un séisme de magnitude 5, et environ 1000 fois plus d'énergie qu'un séisme de magnitude 4. Il est très peu probable qu'un séisme de magnitude inférieure à 5 cause des dommages. Quelle est la différence entre la "magnitude" et l'"intensité" d'un séisme?L'intensité décrit les effets d'un séisme, à un endroit donné, sur des objets naturels, sur des installations industrielles et sur les êtres humains. L'intensité diffère de la magnitude, qui est liée à l'énergie relâchée par un séisme. Quelle est la différence entre les magnitudes ML et mN?Sans entrer dans les détails sismologiques, disons que la magnitude telle que définie par Charles Richter est la source de toutes les échelles de magnitude. Au fil des ans cependant, on s'est aperçu que la magnitude de Richter définie pour la Californie (ML signifie magnitude locale), ne s'appliquait pas à l'Est de l'Amérique du Nord où les ondes sismiques s'atténuent différemment. Otto Nuttli, un sismologue de l'Université de Saint-Louis aux États-Unis, a mis au point une magnitude qui correspondait mieux à la réalité de l'Est de l'Amérique. C'est une des formules que Nuttli a dérivée qui est utilisée pour mesurer les séismes de l'est du Canada. La formulation utilisée est appelée Magnitude Nuttli ou mN. Afin de simplifier les communications auprès du public, les sismologues canadiens parleront souvent de la magnitude de Richter alors que strictement parlant les séismes de l'est du Canada sont mesurés suivant la magnitude Nuttli. Une exception existe pour les très petits séismes de la région de Charlevoix où la magnitude ML est utilisée. Dans les monde, d'autres échelles de magnitude existent suivant les conditions à la source des séismes (profondeur), les conditions d'atténuation, le type d'onde mesurée, etc. De plus en plus, les sismologues décrivent les séismes suivant l'échelle de magnitude du moment (MW ou M). Certains séismes ont une magnitude négative, est-ce une erreur?Non, ce n'est pas une erreur. Comme vous savez, une baisse de 10 fois en amplitude décroît la magnitude par 1. Assumons que sur un sismogramme: une amplitude de 20 millimètres correspond à un séisme de magnitude 2. 10 fois moindre (2 millimètres) correspond à une magnitude de 1; 100 fois moindre (0.2 millimètres) correspond à magnitude 0; 1000 fois moindre (0.02 millimètres) correspond à magnitude -1. Naturellement, une magnitude négative ne se retrouve que pour de très petits événements, qui ne sont pas ressentis par les humains. Y a-t-il une magnitude maximale pour un séisme?Quoique théoriquement il n'y a pas de limite mathématique au calcul de la magnitude, physiquement il y en a une. La magnitude est reliée à la surface des blocs de roc qui se frottent et qui donne naissance aux ondes sismiques. Puisque les plaques tectoniques ont des dimensions finies, la magnitude doit donc plafonner elle aussi. On croit que les plus grands séismes peuvent atteindre magnitude 9,5, ce qui correspond à la magnitude du séisme du Chili décrit ci-haut. À partir de quelle magnitude est-ce que les séismes sont ressentis? Quand les dommages commencent-ils à être constatés?Il est difficile de répondre de façon absolue. D'après les séismes du passé, on peut cependant dresser quelques généralités pour l'est du Canada.. Existe-t-il plusieurs échelles de magnitude?Quoique les sismologues réfèrent le plus souvent à la magnitude sur l'échelle de Richter, plusieurs échelles de magnitude existent. Le site du United States Geological Survey (USGS) en décrit plusieurs (en Anglais). Distribution et fréquence des séismesA- Dans le mondeAvec quelle fréquence les séismes se produisent-ils?Où puis-je trouver des renseignements sur les séismes mondiaux?En plus des réseaux internationaux qui peuvent détecter les séismes de magnitude 5,0 et plus, la plupart des pays ont leur propre réseau national. Tous ces réseaux font partie de la liste du University of Washington.Les séismes se produisent-ils plus fréquemment?Non, les séismes se produisent à un rythme assez semblable d'année en année. Pour en savoir plus: Site du USGS (En anglais).Quel fut le plus grand séisme dans l'histoire mondiale?Le plus grand séisme de l'histoire récente est le séisme du Chili du 22 mai 1960, que l'on estime à magnitude 9,5. D'après le USGS, ce séisme a causé la mort de plus de 2,000 personnes au Chili, en plus d'engendrer un tsunami qui a déferlé autour du Pacifique, ajoutant plusieurs centaines de victimes au bilan. Les 10 plus grands séismes mondiaux entre 1900 et 1999 (en anglais) sont décrits sur le site du USGS.B- Au CanadaOù puis-je trouver des renseignements sur les séismes canadiens?Le site du Programme de sismologie des séismes contient une foule de renseignements sur les séismes canadiens. On y trouve entre autres Une liste des événements des derniers 30 jours Un accès à la banque de données sismologique canadienne pour les séismes depuis 1980 Une description des zones sismiques de l'est du Canada Des descriptions de 5 événements importants de l'est du Canada Et un lien avec le site web du Centre Géoscientifique du Pacifique Quel est le plus grand séisme de l'histoire canadienne?Le séisme de 1949 de magnitude 8,1 dans l'archipel des Îles de la Reine Charlotte fut le plus grand séisme canadien jamais enregistré. Pour en savoir plus sur ce séisme. Un plus grand séisme encore, se serait produit le 26 janvier 1700 au large de la Colombie-Britannique. Au Canada, combien de victimes furent causées par les séismes?Il n'y a jamais eu de victime directe d'un séisme au Canada. D'ailleurs, les séismes n'ont jamais causé l'écroulement d'un édifice au Canada. Quelques blessures furent causées par la chute d'objets. Quoiqu'une source ait mentionné la mort d'une jeune fille lors du séisme de 1732 à Montréal, cela n'a jamais pu être appuyé par des sources indépendantes. Au Canada, les seules pertes de vie attribuables à un séisme, encore une fois indirectement, sont celles causées par le tsunami engendré par le séisme des Grands Bancs de Terre-Neuve en 1929. Géologie (failles, glissements de terrain, etc.)
2- Les instruments
3- Les banques de données canadiennes
6- Les sismologuesQu'est-ce qu'un sismologue?Que font les scientifiques à la suite d'un séisme ?Dans l'heure suivant un séisme d'une certaine importance (de magnitude supérieure à 4,5 pour l'est du Canada), les scientifiques de la Commission géologique du Canada déterminent le lieu du séisme et en mesurent la magnitude sur l'échelle de Richter. Ils utilisent les données que leur fournit le réseau de sismographes de l'est du Canada, lequel est directement relié au bureau d'Ottawa 24 heures sur 24 (en Colombie-Britannique, un réseau semblable est relié au bureau de Sidney). Les scientifiques transmettent ensuite ces informations à Protection civile Canada et à la Presse canadienne, et au Québec à la Sûreté du Québec et à Hydro-Québec. Dans les heures qui suivent, les sismologues décident s'il est souhaitable d'effectuer un levé sur le terrain pour en apprendre davantage sur le milieu géologique où le séisme s'est produit et pour enregistrer toute réplique qui pourrait survenir dans les heures et les jours suivants. Lorsqu'ils effectuent un levé sur le terrain, les sismologues installent des sismographes portatifs afin de mesurer tout nouveau relâchement d'énergie qui pourrait se manifester par des répliques. Ces données sont analysées dans les semaines et mois suivant le séisme principal et permettent aux scientifiques de mieux comprendre le phénomène des séismes au Canada. À court terme ces données ne peuvent pas servir à prévoir les séismes. À plus long terme, elles permettront d'analyser de façon plus approfondie l'activité sismique de la région observée. De plus, si le séisme est suffisamment important, d'autres scientifiques spécialisés dans les dépôts de surface (argile, sable) peuvent se joindre à l'équipe sur le terrain. Des ingénieurs viendront peut-être aussi inspecter les édifices pour mieux déterminer les effets du séisme. Certains d'entre eux pourront même retourner sur le site plusieurs mois plus tard pour recueillir des données additionnelles. |
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