Cours de Géologie

Tremblement de terre et tsunami

 I – TSUNAMIS.

En nippon, tsu signifie vague et nami port. Un tsunami est donc une vague que les pécheurs ne voient pas en mer mais qui est important et destructrice pour les ports.

 

A – Au Large .

Le tsunami est une onde dans l’eau ayant une longueur d'onde de 100 à 400 km et une amplitude de l’ordre de 10cm. Sa vitesse de propagation est donnée par la formule :

Dans cette formule h est la profondeur d’eau. Dans le cas du séisme en Indonésie le 26/12 la profondeur était de 3 à 4000m soit une vitesse de propagation entre 600 et 800km/h.

Sur la crête de l’onde, le mouvement de l’eau est vertical, par contre dans le creux le mouvement est un mouvement horizontal de retrait de l’eau qui sert à la création de l "onde positive suivante.

Dans la région de l’Océan Indien concernée par le tremblement de terre, la plaque indo australienne subducte sous la plaque eurasienne et il y a eu une rupture dans la plaque eurasienne. S’il y a 12 plaques tectoniques principales, il existe aussi des microplaques à la jonction de celles ci. Dans le cas présence, il y a eu rupture sur la microplaque birmanie.

Géologie du pétrole

 Le charbon et le pétrole sont des roches sédimentaires biogéniques.

Le charbon est d’origine plutôt végétale et il ne s’est formé que dans la seconde moitié du carbonifère (le houiller). Le carbonifère inf (conglomérat dans les Alpes) est stérile.

Pour qu’il y ait formation de charbon, il faut des apports végétaux importants et des éléments détritiques pour recouvrir rapidement ces déchets dans un climat équatorial ou tropical humide. Les dépôts de charbon sont liés aux vestiges hercyniens : Appalaches, Oural, Massif central, Ardennes. Le charbon est de formation lacustre plutôt que maritime.

Toutes les périodes ont été plus ou moins favorables à la formation de pétrole. Il faut une quantité suffisante de matière organique qui en général se dépose dans les mers. Le pétrole lacustre est rare.

L’histoire d’un gisement pétrolier est complexe dans le temps et dans l’espace car il y a migration du pétrole.

Sismique réflection et réfraction

La sismique est une technique de mesure indirecte qui consiste à enregistrer en surface des échos issus de la propagation dans le sous-sol d'une onde sismique provoquée. Ces échos sont générés par les hétérogénéités du sous-sol. Le passage par exemple d'une couche d'argile à une couche de sable dans une colonne sédimentaire va se traduire par la présence d'un réflecteur sur les enregistrements. Selon le mode de propagation de l'onde : réfléchie sur, ou transmise le long de cette interface, on parle de sismique réflexion ou de sismique réfraction (figure 1). 

Radar géologique

I - CONTEXTE GEOLOGIQUE.

Il y a dans la région grenobloise 120km de falaises calcaires pouvant atteindre 400m de haut. Parfois, il y a doublement de la falaise comme la falaise d’urgonien de la Dent de Crolles au-dessus du plateau des Petites Roches et au-dessous de ce plateau la falaise de tithonique. Et en dessous, il y a des habitations.

Risque = Probabilité de l’éboulement X vulnérabilité

La vulnérabilité permet de quantifier les dommages qu’un évènements peut causer aux biens ou aux personnes. Pour déterminer le risque, il est donc nécessaire de connaître l’aléa qui dépend l’état de fracturation de la roche de ces falaises. L’instabilité d’un ensemble dépend de deux types de facteurs : les facteurs intrinsèques (falaise, relief, nature des terrains, l’héritage tectonique…) et de facteurs aggravants (gel, précipitations…).

Une certaine connaissance peut être acquise par des mesures géophysiques. Ces mesures géophysiques permettent d’acquérir une certaine connaissance jusqu’à 30m de profondeur dans le calcaire, 10 à12m dans de l’argile.

Les mécanismes de la rupture ne sont pas bien connus car celle ci est brutale et imprévisible. Le recours est l’analyse a posteriori des typologies de rupture dans cette zone. Exemple des gorges de la Bourne dans le Vercors où la stratification horizontale est recoupée par des diaclases verticales ; l’ensemble assure le découpage de la roche qui peut être en surplomb au-dessus de la route.

Pour déterminer les zones à risques, une analyse des discontinuités : failles, fractures, joints est nécessaire, elle est limitée aux éléments visibles car les informations sur l’état de la roche en profondeur ne sont pas disponibles. Dans la région de Grenoble, une recherche des zones à risques a été faite en prenant des photos stéréoscopiques par hélicoptère afin de repérer les principales failles.

Des études sont en cours reposant sur l’analyse des cicatrices de ruptures. L’examen de la falaise après un éboulement montre que les joints rocheux qui ont entraîné l’éboulement par leur rupture ne représentaient plus qu’une faible part de la surface commune ( souvent moins de 5%). La mesure de la surface de joint rocheux restant est difficile, même avec un radar et elle nécessite un matériel ayant une résolution suffisante.

Echelle stratigraphique



• comblement des bassins de Paris et d’Aquitaine

• formation des Alpes, du Jura, des Pyrénées (orogenèse alpine, poursuivie au Quaternaire)


• bassins de Paris et d’Aquitaine, du Jura et des Alpes.

• plusieurs affleurements de terrains primaires dans les Alpes, les Pyrénées, le Massif central, le Massif armoricain, les Vosges et les Ardennes

• représenté dans le Massif central et le Massif armoricain sous forme de terrains métamorphiques

Datation des terrains

Pour repérer un événement passé

dépôt d'une couche
montée d'un magma
projection volcanique
on peut :
- le situer par rapport à un autre → chronologie
- essayer d'en connaître la date → chronologie

Chronologie relative :

• Age des couches ou des corps géologiques les uns par rapport aux autres

• Deux types de méthodes

Méthodes physiques : stratigraphie

(superposition, recoupements, discordances)

Méthodes paléontologiques :

identification des fossiles

renfermés dans les roches sédimentaires

Lexique volcanologique

Arc insulaire : Ensemble d’îles formant un arc, elles sont souvent situées en bordure de plaques lithosphériques (Ex. Le Japon, Le sud le l’Indonésie).

Bombe : Morceau de lave, projeté par les volcans, à l’état visqueux. Tordue sous l’effet de la projection, elle garde cette forme une fois au sol car elle se solidifie en l’air.

Cendre : Fines particules résultant de la pulvérisation de matériaux volcanique. Elles peuvent être envoyées très haut et très loin retombant au sol seulement quelques années plus tard.

Cheminée : Canal simple ou multiple au centre du volcan, par lequel montent la lave et les projections de toutes sortes sous pression.

Cône : Petit édifice constitué par l’accumulation de matériaux.

Convection : Mouvement d’un fluide sous l’influence de différences de températures.

Quelques volcans

  • La Chaîne des Puys

Dans le Massif Central, des cônes volcaniques associés à des coulées ou des dômes de lave sont les témoins d’activités volcaniques effusives et explosives anciennes.
La Chaîne des Puys s’élève à l’ouest de Clermont-Ferrand et comporte 115 appareils volcaniques, atteignant 100 à 200 m de hauteur. Ils sont répartis selon une bande nord-sud de 40 km de long et 7 km de large ; depuis le Gour de Tazenat au nord, jusqu’au Puy de Monténard au sud.
La grande majorité des volcans qui constituent la Chaîne des Puys sont des cônes pourvus de cratères simples, réguliers, notamment pour le Puy des Goules avec un diamètre de 200 m et une profondeur de 40 m. Les autres sont munis de cratères égueulés, comme pour le Puy de la Vache et de cratères emboîtés, concentriques pour le Puy de Côme ou excentriques pour le Puy de Pariou. Ces volcans ont émis d’immenses coulées de lave qui à l’ouest s’étalent sur le plateau et a l’est descend vers les vallées encaissées. Ils ont également produit de nombreuses projections comme des bombes, des blocs, des lapilli et des cendres.