Onde sismique, vibration générée par un tremblement de terre, une explosion ou une source d'énergie similaire et se propageant à l'intérieur de la Terre ou le long de sa surface. Les tremblements de terre génèrent quatre principaux types d'ondes élastiques; deux, appelées ondes corporelles, voyagent à l'intérieur de la Terre, tandis que les deux autres, appelées ondes de surface, se déplacent le long de sa surface. Les sismographes enregistrent l'amplitude et la fréquence des ondes sismiques et fournissent des informations sur la Terre et sa structure souterraine. Les ondes sismiques générées artificiellement enregistrées lors des levés sismiques sont utilisées pour collecter des données dans la prospection et l'ingénierie pétrolières et gazières.
tremblement de terre: ondes sismiques
Les ondes sismiques générées par une source de tremblement de terre sont généralement classées en trois types principaux. Les deux premiers, le P
Parmi les ondes corporelles, l'onde primaire, ou P, a la vitesse de propagation la plus élevée et atteint ainsi une station d'enregistrement sismique plus rapidement que l'onde secondaire ou S. Les ondes P, également appelées ondes de compression ou ondes longitudinales, donnent au milieu émetteur - qu'il soit liquide, solide ou gazeux - un mouvement de va-et-vient dans la direction du chemin de propagation, étirant ou compressant ainsi le milieu au fur et à mesure que l'onde passe un point d'une manière similaire à celle des ondes sonores dans l'air. Sur la Terre, les ondes P se déplacent à des vitesses allant d'environ 6 km (3,7 miles) par seconde dans la roche de surface à environ 10,4 km (6,5 miles) par seconde près du noyau de la Terre à quelque 2900 km (1800 miles) sous la surface. Lorsque les vagues pénètrent dans le cœur, la vitesse chute à environ 8 km (5 miles) par seconde. Il augmente à environ 11 km (6,8 miles) par seconde près du centre de la Terre. L'augmentation de la vitesse avec la profondeur résulte de l'augmentation de la pression hydrostatique ainsi que des changements dans la composition de la roche; en général, l'augmentation fait voyager les ondes P dans des trajectoires courbes concaves vers le haut.
Les ondes S, également appelées ondes de cisaillement ou ondes transversales, font que les points des milieux solides se déplacent d'avant en arrière perpendiculairement à la direction de propagation; au fur et à mesure que l'onde passe, le milieu est cisaillé d'abord dans un sens puis dans un autre. Dans la Terre, la vitesse des ondes S augmente d'environ 3,4 km (2,1 miles) par seconde à la surface à 7,2 km (4,5 miles) par seconde près de la limite du noyau, qui, étant liquide, ne peut pas les transmettre; en effet, leur absence observée est un argument convaincant pour la nature liquide du noyau externe. Comme les ondes P, les ondes S se déplacent dans des trajectoires courbes concaves vers le haut.
Des deux ondes sismiques de surface, les ondes Love - nommées d'après le sismologue britannique AEH Love, qui a prédit leur existence pour la première fois - voyagent plus rapidement. Ils se propagent lorsque le milieu solide près de la surface a des propriétés élastiques verticales variables. Le déplacement du milieu par l'onde est entièrement perpendiculaire à la direction de propagation et n'a aucune composante verticale ou longitudinale. L'énergie des ondes d'Amour, comme celle des autres ondes de surface, se propage de la source dans deux directions plutôt que dans trois, et ces ondes produisent donc un record solide aux stations sismiques même lorsqu'elles proviennent de tremblements de terre éloignés.
Les autres principales ondes de surface sont appelées ondes de Rayleigh d'après le physicien britannique Lord Rayleigh, qui a d'abord démontré mathématiquement leur existence. Les ondes de Rayleigh voyagent le long de la surface libre d'un solide élastique tel que la Terre. Leur mouvement est une combinaison de compression longitudinale et de dilatation qui se traduit par un mouvement elliptique de points sur la surface. De toutes les ondes sismiques, les ondes de Rayleigh s'étalent le plus dans le temps, produisant une longue durée d'onde sur les sismographes.
