Localisation du Moho | ||
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Les programmes de Première S et de Terminale S permettent d’aborder la localisation du Moho et l’utilisation du logiciel QGIS s’intègre à cette démarche. Cet usage pourra être réinvesti en Histoire et Géographie ou encore en SVT en TPE. Dans le programme de Spécialité SVT les notions abordées à propos des climats sont aussi de nature à utiliser les SIG.
Voici comment nous allons aborder la localisation du Moho
comment avec les données des Stations proches d’un séisme les géologues déterminent-ils la profondeur du moho dans la région ?
Ce site permet de trouver des séismes récents, pour des stations proches dès qu'il s'agit de séismes alpins. Cependant les ondes PmP sont le plus souvent très difficiles à trouver sur le sismogramme.
Le logiciel sismolog contient des fichier au format .SIS qui sont depuis longtemps utilisés pour monter ces ondes.
Nous avons donc utilisé un séisme particulier celui de Cueno survenu le 11 Mai 1991. Ce séisme présente des ondes PmP très simples à identifier.
Le logiciel est disponible au téléchargement. Il impose que votre ordinateur soit muni d'une version de Java à jour.
Accès au téléchargement : La page de l'auteur avec les consignes d'installation du logiciel
L’affichage du séisme révèle un train d’onde supplémentaire après l’arrivée de P et avant celle de S. Les élèves sont alors amenés à proposer une hypothèse sur l’origine de ces ondes.
L’illustration ci-dessous montre quel est l’état du sismogramme une fois repérées les ondes P,PmP et S. Le logiciel ouvre les fichiers au format .SIS ou .SAC.
On peut une fois ce repérage effectué calculer le délai (PmP-P) et s'interroger sur l'origine de ces ondes.
Il s'avère alors nécessaire pour un certain nombre d'élèves de préciser les choses. Pour ce faire on peut utiliser des modèles géométriques construits grâce à Cabri II plus ou à Géogébra.
Nous disposons de deux modèles.
Les logiciel Cabri II Plus et Geogebra permettent tous les deux de construire les modèles mathématiques.
C’est Benoit Bruder (Calibration) qui nous a écouté puis qui a imaginé le modèle sous Cabri pour visualiser les trajets des ondes P et PmP.
Laurent Costa a suivi notre atelier et nous a fourni un modèle Geogebra qui est en cours de production.
Ces deux modèles sont ou seront téléchargeables sur le site @CCES :
Téléchargement de Cabri II plus : Le lien vers le téléchargement
Téléchargement de Geogebra : Le lien vers le téléchargment
Dans Cabri II Plus on utilise le curseur A pour faire évoluer le système. Le point M et le point F sont mobiles. Le point D qui matérialise la station est lui aussi mobile.
On constate que les ondes P se réfléchissent sur la surface du Moho. Ces Ondes parcourent donc plus de distance que les ondes directes et arrivent en retard à la station sismique.
Ce délai PmP - P matérialise la profondeur du Moho sous le point de projection au sol du lieu de la réflexion (Rsol).
Il faut donc calculer la distance épicentre - point Rsol pour avoir une idée du lieu géographique où est mesurée la profondeur du Moho.
à venir
Il reste à l'élève à utiliser la donnée "délai" P-PmP, la distance à l'épicentre et la profondeur du séisme pour trouver la profondeur du moho sous le point Rsol, projection verticale du lieu de réflexion des ondes PmP . En effet la précision du déplacement des points dans les modèles n'est pas assez fine pour une lecture directe.
C'est la page de M Guy Sabatier qui permet de récupérer cette feuille de calcul.
L’élève reporte ses valeurs et obtient la profondeur du moho sous le point Rsol ainsi que la distance épicentre - point Rsol.
Il reste donc à tracer le cercle de rayon distance épicentre - Rsol centré sur l'épicentre du séisme.
L'élève utilise de nouveau le calculateur et exporte au format .gpx le résultat.
accès au site : Retour vers les calculettes
Sur le site plusieurs modules sont disponibles. On utilise ici celui qui permet de tracer des grands cercles.
La vidéo ci-dessous illustre la fin de cet exercice avec la vérification de la profondeur du Moho sous le point Rsol.
Cette vidéo présente la création d’une couche vecteur de type ligne pour matérialiser le point d’intersection entre le trajet Epicentre / OG14 et le cercle Epi- centre Rsol.
Une alternative est d’utiliser l’outil règle pour obtenir la ligne recherchée à l'affichage sans créer la couche vecteur.