{"id":495,"date":"2013-03-21T11:19:28","date_gmt":"2013-03-21T10:19:28","guid":{"rendered":"http:\/\/f5len.org\/blog\/?page_id=495"},"modified":"2026-03-18T12:27:30","modified_gmt":"2026-03-18T11:27:30","slug":"sismologie-amateur","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/f5len.org\/blog\/sismologie-amateur\/","title":{"rendered":"Sismologie amateur"},"content":{"rendered":"

Note:<\/strong> mes projets concernant la sismologie sont termin\u00e9s. Apr\u00e8s quelques ann\u00e9es pass\u00e9es \u00e0 d\u00e9couvir les rudiments de cette discipline, j’ai d\u00fb me r\u00e9soudre \u00e0 terminer ces projets. Les raisons principales sont le manque de temps, l’environnement sismologique fort peu favorable depuis la maison.
\nMerci aux amis\u00a0sismologues\u00a0amateurs qui se\u00a0reconna\u00eetront.<\/em><\/p>\n

\"sesimograph_1\"Depuis que j’ai post\u00e9 quelques billets sur la sismologie, j’ai re\u00e7u plusieurs emails m’interrogeant sur le sujet. Je pr\u00e9cise en guise de propos liminaire que je ne suis ni sismologue, ni\u00a0g\u00e9ophysicien\u00a0 Je n’ai aucune comp\u00e9tence particuli\u00e8re dans ce domaine, mais je suis juste un amateur d’\u00e9lectronique curieux. Ceci \u00e9tant pr\u00e9ciser, je vais essayer de vous faire partager ce que j’ai pu apprendre et surtout comprendre sur le sujet en m’appuyant sur des articles de revues, ou sur quelques articles trouv\u00e9s sur des sites sp\u00e9cialis\u00e9s sur internet.
\nA ce propos, je tiens, ici \u00e0 remercier M Jean-Pierre Lain\u00e9 qui a d\u00e9frich\u00e9 le domaine pendant de longues ann\u00e9es. C’est pas l’interm\u00e9diaire de ses pages internet<\/a> que j’ai eu l’id\u00e9e de d\u00e9marrer mes premiers montages.<\/p>\n

Un peu de g\u00e9ophisique<\/p>\n

La lithosph\u00e8re, ou cro\u00fbte terrestre d\u2019une centaine de kilom\u00e8tres d\u2019\u00e9paisseur, est l\u2019enveloppe solide de notre plan\u00e8te. Elle est constitu\u00e9e de plaques (tectoniques) se d\u00e9pla\u00e7ant, se comprimant ou s\u2019\u00e9loignant les unes des autres, l\u2019une passant sous l\u2019autre et, \u00e0 l\u2019inverse, l\u2019autre sur la premi\u00e8re (subduction). La science de ces ph\u00e9nom\u00e8nes, assez neuve et d\u00e9sormais enseign\u00e9e dans les lyc\u00e9es, porte le nom de tectonique des plaques et elle explique, par exemple, la tr\u00e8s ancienne surrection de la cha\u00eene de l\u2019Himalaya par l\u2019effet de la pouss\u00e9e de la plaque correspondant \u00e0 l\u2019oc\u00e9an pacifique. C\u2019est dire les puissances en jeu !
\nSoumises \u00e0 de telles forces mais aux mouvements tr\u00e8s lents, les plaques se fendent, se heurtent, se soul\u00e8vent, s\u2019\u00e9loignent, cr\u00e9ant des montagnes, des volcans (terrestres ou sous-marins) et des failles vertigineuses (comme celle de San Andreas en Californie). Ce sont ces mouvements qui produisent brutalement, quand toute l\u2019\u00e9nergie en est lib\u00e9r\u00e9e, une gigantesque onde de choc se propageant dans toutes les directions \u00e0 la surface de la Terre. Ce sont ces ondes que le sismographe sera charg\u00e9 de capter.<\/p>\n

Un sismographe en th\u00e9orie<\/p>\n

Un\u00a0sismographe<\/b>\u00a0est un\u00a0instrument de mesure\u00a0\u00e9quip\u00e9 d’un capteur des mouvements du sol, le\u00a0sismom\u00e8tre<\/b>, capable de les enregistrer sur un support visuel, le\u00a0sismogramme. Les sismographes que j’utilise sont tous bas\u00e9s sur le principe du pendule.<\/p>\n

\"seismograph_2\"<\/p>\n

Pour faire simple, la masse, en raison de son inertie, ne bouge pas alors que le b\u00e2ti de l’appareil, fix\u00e9 au sol, accompagne les mouvements du s\u00e9isme. Il suffit alors de placer un aimant sur le bati et une bobine d’induction sur la masse d’inertie pour transformer les mouvements du sols en courant \u00e9lectrique. Ces signaux \u00e9lectriques, amplifi\u00e9s puis filtr\u00e9s pourront alors \u00eatre num\u00e9ris\u00e9s, et maltrait\u00e9s num\u00e9riquement pour en faire sortir l’information recherch\u00e9e: les ondes sismiques.<\/p>\n

Les ondes sismiques<\/p>\n

De l\u2019hypocentre* (point du sous-sol d\u2019o\u00f9 l\u2019\u00e9nergie du choc \u00e9mane), trois types d\u2019ondes sismiques, ou vibrations subsoniques, se propagent :primaires P, secondaires S et longues L.
\nLes ondes P<\/a> ou ondes primaires appel\u00e9es aussi ondes de compression. Le d\u00e9placement du sol qui accompagne leur passage se fait par des dilatations et des compressions successives. Ces d\u00e9placements du sol sont parall\u00e8les \u00e0 la direction de propagation de l’onde. Ce sont les plus rapides (6 km\u22c5s-1 pr\u00e8s de la surface) et donc les premi\u00e8res \u00e0 \u00eatre enregistr\u00e9es sur les sismogrammes. Elles sont responsables du grondement sourd que l’on peut entendre au d\u00e9but d’un tremblement de terre.
\nLes ondes S<\/a> ou ondes secondaires appel\u00e9es aussi ondes de cisaillement ou ondes transversales. \u00c0 leur passage, les mouvements du sol s’effectuent perpendiculairement au sens de propagation de l’onde. Ces ondes ne se propagent pas dans les milieux liquides, elles sont en particulier arr\u00eat\u00e9es par le noyau externe de la Terre. Leur vitesse est de 4,06 km\u22c5s-1. Elles apparaissent en second sur les sismogrammes.
\nLa diff\u00e9rence des temps d’arriv\u00e9e des ondes P et S suffit, connaissant leur vitesse, \u00e0 donner une indication sur l’\u00e9loignement du s\u00e9isme. On peut ainsi localiser son \u00e9picentre \u00e0 l’aide de trois sismogrammes.<\/p>\n

\"sismo_ex1\"<\/a>
\n<\/a>Ci-dessus un exemple de signaux d’un s\u00e9isme en Alaska re\u00e7us \u00e0 Messein.<\/em><\/p>\n

 <\/p>\n

Enfin les ondes L. Ce sont des ondes guid\u00e9es par la surface de la Terre. Leur effet est comparable aux rides form\u00e9es \u00e0 la surface d’un lac. Elles sont moins rapides que les ondes de volume mais leur amplitude est g\u00e9n\u00e9ralement plus forte.
\nOn peut distinguer :
\nL’onde de Love<\/a> : c’est un anglais Augustus Edward Hough Love qui a d\u00e9couvert son existence en 1911. Son d\u00e9placement est comparable \u00e0 celui des ondes S sans le mouvement vertical. Les ondes de Love provoquent un \u00e9branlement horizontal qui est la cause de nombreux d\u00e9g\u00e2ts aux fondations d’un \u00e9difice qui n’est pas une construction parasismique. Les ondes de Love se propagent \u00e0 environ 4 km.s-1
\nL’onde de Rayleigh<\/a> : elle a \u00e9t\u00e9 d\u00e9couverte par John William Strutt Rayleigh en 1885. Son d\u00e9placement est complexe, assez semblable \u00e0 celui d’une poussi\u00e8re port\u00e9e par une vague, constituant un mouvement \u00e0 la fois horizontal et vertical.<\/p>\n

La zone d’ombre<\/p>\n

Il existe une partie de globe depuis laquelle aucune onde directe ne pourra \u00eatre re\u00e7ue. C’est ce qu’on nomme la zone d’ombre<\/a> (shadow zone). Elle se situe \u00e0 une distance angulaire comprise entre 103\u00b0 et 143\u00b0 de la station de r\u00e9ception.
\nSur la carte ci-dessous, est repr\u00e9sent\u00e9e en rouge la zone d’ombre depuis Messein.<\/p>\n

\"shadowzone\"<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Apr\u00e8s 143\u00b0, les ondes P r\u00e9apparaissent mais elles ont subi une double r\u00e9fraction sur la discontinuit\u00e9 de Gutenberg<\/a> formant l’interface entre le manteau et le noyau et leur \u00e9nergie est plus faible.<\/p>\n

La fr\u00e9quence de ces ondes sismiques est inf\u00e9rieure \u00e0 1 Hz. Et plus g\u00e9n\u00e9ralement, pour capter un s\u00e9isme lointain (t\u00e9l\u00e9s\u00e9isme), \u00e0 plusieurs milliers de km, il faudra \u00eatre capable de capter des signaux dont la p\u00e9riode est de plusieurs dizaines de secondes. On cherchera donc \u00e0 construire donc des transducteurs sensibles au p\u00e9riode les plus longues.
\nLe montage sans doute le plus populaire est le capteur Lehman \u00a0dont la description pour l’amateur a \u00e9t\u00e9 publi\u00e9e dans le num\u00e9ro de juillet\u00a01979 \u00a0de\u00a0\u00ab\u00a0The Amateur Scientist\u00a0\u00bb. \u00a0<\/em>Il s’agit d’un capteur \u00a0sensible \u00e0 la composante horizontale et qui est plut\u00f4t simple \u00e0 r\u00e9aliser comme le montre l’image ci-dessous.
\n<\/em><\/p>\n

\"horizontal.animation\"<\/a>Cliquez sur l’image pour voir l’animation<\/em><\/p>\n

Il est relativement facile d’obtenir avec ce type montage une p\u00e9riode propre de l’ordre de 15 \u00e0 20 secondes. La construction du premier prototype m’a demand\u00e9 une petite demi-journ\u00e9e.<\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Note: mes projets concernant la sismologie sont termin\u00e9s. Apr\u00e8s quelques ann\u00e9es pass\u00e9es \u00e0 d\u00e9couvir les rudiments de cette discipline, j’ai d\u00fb me r\u00e9soudre \u00e0 terminer ces projets. Les raisons principales sont le manque de temps, l’environnement sismologique fort peu favorable … Continuer la lecture →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-495","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/f5len.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/495","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/f5len.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/f5len.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/f5len.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/f5len.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=495"}],"version-history":[{"count":25,"href":"https:\/\/f5len.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/495\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1874,"href":"https:\/\/f5len.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/495\/revisions\/1874"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/f5len.org\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=495"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}