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S.V.T : LA SISMICITE DE LA PROVENCE


20 Août 2011 Consulté 1149 fois
exposé - 1ère S - SVT
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LA SISMICITE DE LA PROVENCE

 

 

PRESENTATION

Le zonage sismique de la France a été élaboré sur la base de 7600 séismes historiques et instrumentaux afin d’appliquer des règles parasismiques de construction. L’établissement public de référence dans le domaine des sciences de la Terre s’appelle le BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières) et il met en ligne des cartes permettant de connaître le risque sismique par localité.

La France est divisée en 5 zones, de 0 à III (la zone III ne concerne que la Martinique et la Guadeloupe) :

-          Une zone 0 de « sismicité négligeable mais non nulle »

-          Quatre zones : Ia, Ib, II et III où l’application de règles de construction parasismiques est justifiée

37 départements de la France métropolitaine sont classés, en tout ou en partie, en zone de sismicité  Ia, Ib, ou  II. 8 d’entre eux sont concernés dans leur intégralité : les Alpes-Maritimes, les Pyrénées Orientales, le Haut-Rhin, la Savoie, la Haute-Savoie, le Territoire de Belfort, et enfin les Alpes de Haute-Provence et le Vaucluse.

Ces deux derniers départements appartiennent à la région PACA (Provence-Alpes-Côte d’Azur) dont le Document 1 précise les risques par zone. Je m’attacherai plutôt au sud-ouest de cette vaste région PACA : la Provence.

 

HISTORIQUE DES SEISMES EN PROVENCE

La région Provence-Alpes-Côte d’Azur est en effet la plus soumise au risque sismique de toute la France métropolitaine. Par exemple, la totalité des 151 communes du Vaucluse est concernée par ce risque.

La chronique historique des séismes en Provence dégage des axes majeurs : la moyenne Durance, la région de Cavaillon, et la plaine du Comtat.

Entre 1227 et 1986, on dénombre 52 secousses. 3 d’entre elles ont été fortes (1227,1763 et 1909). Les autres ont provoqué des chutes de blocs en bordure de falaise, des renversements de murailles et des crevasses au sol, entraînant des phénomènes de panique.

Le séisme de 1909, l’un des plus forts observés en France, était centré sur Lambesc (Bouches-du-Rhône). Il était de magnitude 6,2 : la magnitude traduit l’énergie libérée par la rupture d’une faille, elle est généralement mesurée par l’échelle de Richter (le plus puissant séisme jamais enregistré dans le monde atteignait 9,2).

Ce séisme de 1909 a été ressenti sur la quasi-totalité du département de Provence pour des intensités comprises entre IV et V et a provoqué des destructions très importantes dans un rayon de 10 km autour de son épicentre (intensité maximum IX). Il y eut 46 victimes et 250 blessés.

 

HISTORIQUE DE LA FAILLE DE LA MOYENNE DURANCE (FMD)

 Cette faille a provoqué plusieurs tremblements de terre destructeurs lors des siècles passés.

La carte du Document 2 rend compte de ces évènements et de leur intensité tout en montrant le complexe système de la Faille de la Moyenne Durance.

Cette faille est considérée comme sismiquement active. C’est aussi une des failles métropolitaines les mieux matérialisées par la sismicité passée, avec plusieurs crises importantes depuis le début du XVIème siècle.

Le 13 décembre 1509, les dégâts répertoriés ont atteint l’intensité VIII dans le secteur de Manosque (Alpes de Haute-Provence). Des sources s’étaient même trouvé asséchées plusieurs semaines, jusqu’en janvier 1510.

Une crise sismique assez similaire s’est produite le 14 août 1708 : les maçons de la ville de Manosque avaient recensé 740 bâtiments endommagés. Le choc principal de 1708 (intensité épicentrale VIII), bien que ressenti à une centaine de kilomètres, n’a provoqué des dégâts que dans une zone très restreinte. La magnitude était de 5.

En 1812, c’est à une quinzaine de kilomètres au sud-ouest, à Beaumont-de-Pertuis (Vaucluse), que l’activité sismique s’est déplacée (intensité épicentrale VII-VIII). Le séisme principal du 20 mars 1812 a été suivi d’une soixantaine de répliques ressenties uniquement dans les environs immédiats de Beaumont-de-Pertuis.

Le dernier évènement significatif remonte au 14 mai 1913 à 15 km au nord-est de l’essaim sismique de 1708 ((région de Volx, intensité épicentrale VII-VIII).

Plusieurs séismes d’intensité inférieure à VII se sont également produits dans la région de Cavaillon dans le Vaucluse (1731, 1763, 1863).

Plus récemment, la sismicité de la Provence, enregistrée par des capteurs sismiques depuis 1962, est restée diffuse et de faible magnitude. La plupart des séismes détectés ont eu une magnitude locale (ML) inférieure à 3,5 et seulement quelques évènements ont eu une magnitude locale entre 3,5 et 4,4. On citera par exemple : ouest d’Avignon, Vaucluse (25 février 1986, ML3,7) et sud-est de Gardanne, Bouches-du-Rhône (19 février 1984, ML 4,4).  

La faille de la Moyenne-Durance (ou plus exactement le « système de failles ») est très ancienne : 300 millions d’années.

Les géologues ont mis en évidence des traces de séismes très anciens (paléoséismes) qui auraient pu atteindre ou dépasser la magnitude 6 du séisme de Lambesc en 1909.

 

SISMOTECTONIQUE DE LA FAILLE DE LA MOYENNE DURANCE

La FMD est une des failles majeures du sud-est de la France. Elle forme un système d’environ 70 km. Il s’agit d’un système de failles segmentées qui longe la rive occidentale de la Durance.

De nombreux travaux montrent que cette faille affecte des sédiments quaternaires (moins de 2 millions d’années), attestant de son activité tectonique récente.

Il y a sur cette faille un paléoséisme fort entre 26000 et 9000 ans, dans les environs de Manosque.

La Faille de la Moyenne Durance affleure en surface et affecte les couches géologiques superficielles qui sont au-dessus de 3 km de profondeur. Les voici dans l’ordre : le Mio-Pilocène (moins de 10 millions d’années), puis l’Oligocène (autour de 30 millions d’années), puis le Crétacé (150-65 millions d’années), et enfin le Jurassique (200-150 millions d’années). Ensuite la faille s’enracine dans les séries du Trias (250-200 millions d’années), limitant ainsi son extension en profondeur et donc sa capacité à générer de gros séismes.

 

EXEMPLE D’UN SEISME RECENT : SEISME DE MANOSQUE DU 8 JUILLET 2010 (MAGNITUDE 2 ,9ML)

Ce séisme est associé au fonctionnement de la Faille de la Moyenne Durance et traduit l’activité régulière bien que faible de celle-ci. Historiquement, comme nous l’avons vu, le séisme le plus important connu sur cette zone est celui du 11 juin 1909 d’intensité maximale de IX (MSK 64), à près de 50 km au sud-ouest du séisme du 8 juillet 2010. Ce séisme de 1909 avait provoqué des dégâts majeurs dans un rayon de 10 km. 

Chaque année, en Provence, en moyenne 3 séismes atteignent ou dépassent la magnitude 2,9ML.

Voici les données sismologiques officielles :

L’épicentre du séisme principal de magnitude ML 2,9 qui s’est produit le 8 juillet 2010 à 22h20 minutes en heure locale est localisé à 3 km au sud de la commune de Manosque selon les données du BCSF (Bureau Central Sismologique Français), issues d’une analyse des données instrumentales des réseaux du CEA (Laboratoire de Détection et de Géophysique) et du Réseau National de Surveillance Sismique (RéNaSS).

La localisation estimée par le Réseau National de Surveillance Sismique (RéNaSS) place l’épicentre instrumental à moins de 9 km au sud de Manosque ; le Laboratoire de Détection et de Géophysique du CEA le place à près de 4 km au nord-est de la commune.

Le seuil de magnitude 3,5 n’ayant pas été atteint, la préfecture n’a pas demandé d’enquête macrosismique pour cet évènement auprès des mairies, gendarmes, et casernes de sapeurs-pompiers.

Mais la magnitude du séisme ne doit pas être confondue avec l’intensité macrosismique qui se fonde sur l’observation des effets et des conséquences du séisme : vibration des fenêtres, nombre de personnes qui ressentent les secousses, ampleur des dégâts.

Les échelles d’intensité comportent des degrés notés en nombres romains, de I à XII pour les échelles les plus connues, par exemple l’échelle MSK (l’échelle de Medvedev-Sponheuer-Karnik très utilisée à partir de 1964 (MSK64), puis revue en 1981 (MSK81), et enfin intégrée en 1998 dans l’échelle macrosismique européenne (EMS98).

Comme on peut le voir sur le Document 3, l’échelle MSK décrit les effets d’un tremblement de terre en termes de destructions des installations humaines et de modifications de l’aspect du terrain. Cependant, les échelles mesurent aussi les effets d’un séisme en termes d’effets psychologiques sur la population (sentiment de peur, de panique, panique généralisée). Cette évaluation qualitative très utile ne représente en aucun cas une mesure d’un quelconque paramètre physique des vibrations du sol. Ainsi, pour ce séisme du 8 juillet 2010 d’une intensité de IV-V, il était possible de remplir un questionnaire en ligne sur le site du BCSF : un témoignage décrit le grondement : « … comme si l’on faisait rouler une énorme boule sur le bitume de la voie », « … des voisins sont sortis de chez eux, apeurés et se questionnant mutuellement… ».

 

IMPLICATIONS POUR LES INSTALLATIONS NUCLEAIRES DU SITE DE CADARACHE

Le séisme du 8 juillet 2010 s’est produit à une quinzaine de kilomètres du Commissariat à l’Energie Atomique (CEA) de Cadarache (Bouches-du-Rhône), mais compte tenu de sa magnitude, il n’a occasionné aucun dommage aux installations nucléaires du site.

L’aléa sismique sur le centre de Cadarache est régulièrement évalué, notamment dans le cadre des réexamens des dossiers de sûreté des installations nucléaires, afin de tenir compte des connaissances géologiques et sismologiques les plus récentes.

La réglementation pour les installations nucléaires demande de considérer que des séismes analogues aux séismes historiques sont susceptibles de se produire à l’avenir. Ainsi, dans cette démarche, les évènements les plus importants à prendre en compte pour définir l’aléa sismique sur le centre de Cadarache sont le séisme de Manosque du 14 août 1708 (ML5) et celui de Lambesc du 11 juin 1909 (ML6,2).

Pour se prémunir des incertitudes liées à la méconnaissance des séismes historiques, une marge de sécurité est prise en majorant la magnitude de ces séismes de référence de 0,5. En complément, l’étude de l’aléa sismique est complétée en considérant le paléoséisme de Valveranne (entre 26000 et 9000 avant J-C). Ce séisme, également dans la région de Manosque, est connu grâce aux traces qu’il a laissées dans les couches géologiques superficielles. Par analogie avec les séismes contemporains, sa magnitude est estimée à environ 6,5.

 

Il est à noter que le Barrage de Bimont, mis en service en 1952, est situé dans cette zone connue pour ses risques sismiques, la Faille de la Moyenne Durance. Néanmoins, le risque est évalué Ib, c’est-à-dire risque faible. Selon le bureau d’études en charge du projet, le barrage serait en mesure de résister au séisme le plus important possible en Provence.

 

LA CONSTRUCTION PARASISMIQUE

L’application de règles de construction parasismique est imposée pour les constructions neuves dans les zones à risque, en attendant que le futur zonage « Eurocode 8 » (ensemble de normes européennes pour la construction) ne s’applique.

En ce qui concerne les bâtiments existants qui ne sont pas construits selon les règles parasismiques, le Document 4 montre les endroits les plus vulnérables des bâtiments et les possibilités de renforcement. Ce diagnostic de vulnérabilité aux séismes est nécessaire pour les établissements qui reçoivent du public et aussi pour les constructions dont le fonctionnement est important en cas de situation de crise, par exemple les hôpitaux.

 

CONCLUSION

Dans la région PACA, comme dans les autres régions de France soumises à un risque de séisme, un plan d’actions a été mis en place depuis de nombreuses années afin d’améliorer la connaissance du risque, de le prévenir et de le gérer, et enfin de développer la recherche. Ainsi le zonage officiel en vigueur en France date du début des années 1980. L’arrivée de l’ « Eurocode 8 » va harmoniser les règlementations parasismiques, actuellement nationales, au niveau européen. Cette nouvelle règlementation fait appel à une description « probabiliste » de l’aléa sismique, où doivent être prises en compte non seulement la magnitude des évènements connus, mais aussi la fréquence des évènements et leur intensité. La Provence apparaît maintenant comme une des zones les plus exposées de France métropolitaine, en raison notamment du niveau soutenu de son activité sismique sur les dernières décennies.  

 

                                  

 

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