Soutenance mémoire
La région Ouest de l’Océan Indien constituant le canal de Mozambique abrite des structures géologiques à morphologie très variées. Ces structures émergentes, comme les îles, et immergentes, comme les bassins et autres, subissent sans cesse des déformations et des mouvements de déplacement activés de façon globale par le dynamisme interne de la Terre. L’archipel des Comores composé de quatre îles volcaniques (Grande Comore, Mohéli, Anjouan et Mayotte) est situé à l’entrée Nord du canal de Mozambique entre les latitudes 11°11’ et 13°04’ Sud et les longitudes 43°15’ et 45°18’ Est. Cet archipel connait un géodynamisme qui se manifeste suivant des éruptions volcaniques (actuellement le Karthala) ou suivant un déplacement de blocs ou plaques lithosphériques (généralement au large des côtes) causant des tremblements de terre. Entre ces îles et la côte Est africaine se trouve une vaste étendue d’eau océanique qui enregistre en ses profondeurs des événements géodynamiques très fréquents ; sa morphologie sous-marine est en perpétuel expansion qui se perçoit par des genèses de séismes.
Rappels sur la sismologie
Généralités
La sismologie est une science qui étudie le comportement des ondes élastiques qui se propagent dans la Terre. Cette science a pour rôle de détecter, d’enregistrer et d’analyser ces ondes appelées ondes sismiques. Celles-ci possèdent des caractéristiques particulières suivant la nature des milieux à l’intérieur desquels elles se propagent. Leurs vitesses de propagation, notamment, varient en fonction des paramètres physiques des roches (ou matériaux) traversées. De plus, lorsque les ondes rencontrent une discontinuité, elles obéissent aux lois de la réflexion et de la réfraction. Ces propriétés ouvrent le champ d’étude sur deux grands domaines : l’étude de la structure interne du globe et la prospection du sous-sol, connu sous l’appellation de prospection sismique.
L’analyse des différentes ondes sismiques se propageant dans un milieu terrestre quelconque permet de vaincre l’opacité de la Terre, et donc de « voir » ce qui se passe pendant la traversée de ces ondes à l’intérieur de la Terre. Cette étude (la sismologie) constitue de nos jours l’outil principal pour cartographier l’intérieur de la planète, dont seulement une petite partie est directement observable. La connaissance de l’existence des différentes parties constituant l’intérieur de la terre (croûte, manteau, noyau liquide et solide) est due à l’analyse de la variation des vitesses sismiques en fonction de la profondeur.
En effet, le passage d’une onde dans un matériau, suite à une perturbation brutale du milieu, se traduit par des brèves variations d’amplitude par rapport à la taille de son volume, ensuite le matériau subit une déformation (déformation d’ordre de 1 mm par km). Pour faire une étude dans ces conditions, on considère que le matériau se comporte de façon élastique et non plastique ou visqueuse. Et les ondes s’y propageant sont appelées ondes plastiques ou ondes sismiques. On doit savoir que la sismologie est la science qui étudie au mieux les ondes élastiques traversant les corps solides. La sismologie s’occupe fortement de l’étude de la genèse des ondes sismiques et de leur propagation. Des fois la sismologie est vue comme étant la science des tremblements de terre plutôt que celle des ondes élastiques dans la terre. Ces deux points de vue sont exacts, mais ce premier est beaucoup plus courant puisque la sismologie étudie au mieux la structure de la terre et bien entendu les tremblements de celle-ci .
Les ondes sismiques
Les caractéristiques physiques des ondes planes élastiques qui parcourent la terre, lors d’un tremblement, explosion ou agitation d’un milieu de manière brusque, ne sont pas toujours les mêmes. On distingue deux catégories d’ondes planes en sismologie : les ondes volumiques et les ondes superficielles.
a) Les ondes de volume
Les ondes de volumes sont des vibrations comme le nom l’indique qui ne se propagent qu’à l’intérieur de la terre. Suivant la vitesse de propagation de ces ondes et leur direction de propagation dans le milieu, on distingue deux types d’ondes de volume : les ondes P et les ondes S.
– Les ondes P
On dit ‘’ondes P ‘’ pour faire allusion à ‘’ondes premières‘’, c’est-à-dire que ces ondes sont les premières arrivées à une station sismique quelconque. Les ondes P sont les ondes sismiques ayant la plus grande vitesse de propagation. Sous le passage de la perturbation dans un milieu, un plan perpendiculaire à la direction de propagation des ondes est transformé en un plan qui lui est parallèle par un mouvement de compression ou de dilatation. Ce type d’onde de volume est encore appelée onde longitudinale ou onde de compression.
– Les ondes S
Ce type d’onde de volume est dite ‘’onde S’’ comme ‘’onde second‘’ puisqu’elle arrive en second après l’onde P à la station sismique. Un milieu traversé par l’onde S subit un mouvement transversal par rapport à la direction de propagation de l’onde ; les ondes S causent le plus de dégâts lors d’un séisme à cause de leurs vibrations latérales. Ces ondes sont aussi appelées ondes de cisaillement. Elles ont une vitesse de propagation environ 1.7 fois de moins que les ondes longitudinales. Une propriété physique assez particulière des ondes S est qu’elles ne se propagent pas dans un liquide. Leur vitesse y est nulle.
b) Les ondes de surface
Les ondes superficielles sont des vibrations dont les énergies se trouvent concentrées tout près de la surface terrestre [3]. Ces types d’ondes se propagent avec une amplitude diminuant exponentiellement suivant la profondeur. Néanmoins ce sont les ondes sismiques ayant la plus grande amplitude et se propageant durant une longue période. Les ondes de surface peuvent faire plusieurs fois le tour du globe terrestre après un séisme considérable ou après une explosion. Mais elles ont une vitesse de propagation nettement plus petite que celle des ondes volumiques. On distingue deux différentes types d’ondes de surface : onde de Rayleigh et onde de Love.
– Les ondes de Rayleigh
Dans un milieu homogène isotrope et élastique se propagent des ondes superficielles dites ondes de Rayleigh. Le passage de ces ondes dans un milieu provoque un mouvement à la fois horizontal et vertical, dans un plan vertical, parallèle à la direction de propagation des ondes. Ces ondes sont un peu l’analogue de la houle sur la surface des océans. Mais elles sont moins rapides que les ondes S. En fait pour un milieu donné, la vitesse de ces ondes est approximativement 0.9 fois celle des ondes de cisaillement.
– Les ondes de Love
Ces ondes sismiques sont généralement détectées dans un milieu hétérogène, mais composé de couches superposées. Ces ondes se propagent dans un milieu comme des ondes volumiques de cisaillement sans mouvement vertical. Les particules d’un milieu traversé par les ondes de Love subissent un mouvement horizontal parallèle à la surface terrestre, mais perpendiculaire à la direction de propagation des ondes. Le mouvement n’a donc qu’une composante transversale horizontale. Ces ondes sont aussi appelées ondes transversales [31]. Ces ondes ont une vitesse assez petite par rapport à celle des ondes de Rayleigh. Elles arrivent toujours après ces dernières à une station sismique. Il faut noter que la propagation des ondes de Love ne se fait jamais à la traversée de l’eau (océan), mais se fait uniquement en sa surface.
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Table des matières
Introduction
Matériel et méthode
Schéma de l’étude
Critères d’inclusions
Données recueillies
Analyse statistique
Résultats
Discussion
Conclusion
Biblioographie
Tableaux
Annexes
