Le sismomètre | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

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  Le sismomètre

Les séismes ou tremblements de terre sont engendrés par des forces internes provoquant une cassure de roche. Ils se propagent dans la Terre sous forme d’ondes. La sismologie étudie ces ondes, qui sont composées d’une large gamme de fréquences. Celles enregistrées à l’Observatoire s’étendent de 0,03 Hz à 30 Hz. Les sismomètres, appelés aussi géophones, sont les appareils qui mesurent la vitesse du sol.

 

Deux types de sismomètres sont utilisés :

  • les sismomètres dit « longue période » détectent les basses fréquences entre 0,03 à 0,1 Hz. Celles-ci se propagent sur de grandes distances et peuvent être détectées loin du centre d’émission. Lors de séismes de fortes amplitudes, elles peuvent traverser la Terre entière.
  • les sismomètres dit « courte période » détectent les hautes fréquences supérieures à 1 Hz, qui se propagent sur des distances beaucoup plus courtes, mais sont mieux adaptés à l’observation des séismes volcano-tectoniques de faible magnitude observée sur les volcans.

 

Principe :

schéma de principe du sismomètre

Un sismomètre est composé d’un aimant (ici en gris) suspendu par des ressorts à ses extrémités à l’intérieur d’une bobine (en rouge). Lorsque des ondes sismiques arrivent au sismomètre, la bobine légère et solidaire du sol, suit ces vibrations. L’aimant, par inertie de sa masse et des ressorts, a une vibration propre, qui est beaucoup plus lente que celle de la bobine. Ceci entraîne une variation du champs magnétique dans la bobine et génère un courant induit alternatif. Ce courant, le signal, est amplifié et envoyé à l’Observatoire Volcanologique par voie hertzienne en temps réel. Puis le signal est traité électroniquement, enregistré par ordinateur, et/ou transcrit graphiquement sur papier.

 

 

L’observatoire utilise 3 sortes de géophones :

Géophone
  • le sismomètre longue période à monocomposante verticale. Cette sonde ne mesure que la composante verticale de l’onde sismique, qui évolue dans les trois dimensions de l’espace, de période entre 10 et 30 secondes ou d’une fréquence de 0,1 à 0,03 Hz.
  • le sismomètre courte période à monocomposante verticale. Ce sismomètre n’est sensible qu’aux périodes de moins d’une seconde donc de fréquences supérieures à 1 Hz.
  • le sismomètre courte période trois - composantes. Il enregistre les fréquences supérieures à 1 Hz dans les trois dimensions du mouvement du sol.

 

 

Le réseau sismologique :

Les observatoires volcanologiques et sismologiques possèdent plusieurs dizaines de stations simologiques réparties sur et autour des volcans. Cette répartition est choisie pour pouvoir déterminer avec précision les épicentres des séismes liés au volcan. Ceci permet :

Station sismologique
  • un suivi permanent de l’activité sismique du volcan en temps de repos
  • d’observer les mouvements de magma sous le massif
  • de localiser la mise en place des intrusions pendant les crises sismiques précédant les éruptions
  • de distinguer les événements volcano-tectoniques des tremblements de terre régionaux qui ont lieu sous l’île ou dans ses environs

 

Réseau sismologique
Station sismologique sur le dôme de la soufrière de Guadeloupe

 

Puis l’étude des séismes, leur sismogramme, leur intensité, leur nombre et leur lieu, nous permettent d’évaluer les risques d’une éruption.

 

 

 

 

Sismogrammes :

Trois séismes partiellement emboîté de la crise sismique avant l’éruption du 14 Février 2000. La crise sismique avait durée 64 minutes avec un total de 261 séismes.

 

Enregistrement du trémor, ici au début de l’éruption du 14 Février 2000. Il représente le tremblement du massif volcanique du au flux du magma dans la cheminée volcanique et à la sortie du point d’éruption.

 

Tracé d’un séisme de magnitude de 7,9, qui avait eu lieu le 4 Juin 2000 à Sumatra, à environ 5600 km de l’Ile de la Réunion.