Risques Géologiques Majeurs et Cycle de Wilson

Risque Sismique

Un tremblement de terre libère les tensions accumulées. L'énergie libérée se propage depuis l'hypocentre sous la forme d'ondes sismiques P et S à l'intérieur de la Terre. En atteignant l'épicentre, des ondes de surface sont générées, responsables de la destruction causée par ces phénomènes.

Évaluation et Quantification des Séismes

Pour évaluer et quantifier les tremblements de terre, deux concepts sont utilisés :

• L'intensité sismique : C'est une mesure qualitative, fixée en degrés, basée sur les effets causés par le séisme. Elle est mesurée par l'Échelle MSK (Medvedev-Sponheuer-Karnik) ou Mercalli.
• La magnitude : Elle mesure la quantité d'énergie libérée par le tremblement de terre. Elle est représentée sur l'Échelle de Richter.

Méthodes de Prévision des Séismes

La prévision des séismes est basée sur l'étude de l'histoire sismique et des précurseurs sismiques.

• L'histoire des tremblements de terre : Permet de fixer le taux de récurrence et les périodes de calme. Ces données permettent de créer :
  • Les cartes des dangers, qui représentent le degré d'exposition prévu.
  • Les cartes de vulnérabilité, qui reflètent les dégâts des séismes précédents.
• L'étude des précurseurs sismiques : Basée sur l'évolution des propriétés physiques qui se produisent dans le voisinage d'une fracture.

Principaux Précurseurs Sismiques

• Élévations du sol.
• Changements dans la conductivité électrique et magnétique du champ local.
• Diminution du ratio Vp/Vs (vitesse des ondes P / vitesse des ondes S).
• Augmentation de la quantité de radon.
• Augmentation du nombre de microséismes locaux.
• Modifications dans le comportement des animaux.

Mesures Préventives (Risque Sismique)

Ces mesures visent à réduire l'exposition et la vulnérabilité des zones à haut risque sismique. Elles incluent :

• La planification nationale (zonage) définissant où il est permis ou non de construire.
• La construction de bâtiments parasismiques (résistants aux tremblements de terre).
• Les mesures sociales et d'information de la défense civile pour la population.
• La fourniture d'assurances pour aider en cas de dommages ou de blessures.

Risque Volcanique

La majorité des éruptions volcaniques sont associées aux zones de subduction et aux bords divergents (dorsales océaniques). Pour quantifier le risque potentiel de tout appareil volcanique, on utilise l'Indice d'Explosivité Volcanique (VEI).

Types d'Éruptions Volcaniques

• Éruptions Hawaïennes : Elles sont tranquilles et fluides.
• Éruptions Stromboliennes : Elles sont plus explosives, avec une plus grande émission de matériaux.
• Éruptions Vulcaniennes (Pyroclastiques) : Elles éjectent principalement des matériaux pyroclastiques et très peu de lave.
• Éruptions Pliniennes : Elles sont hautement explosives et violentes, pouvant générer des nuées ardentes.

Méthodes de Prévision Volcanique

Comme pour les séismes, l'étude de l'histoire éruptive du volcan est une méthode clé pour déterminer le temps de retour des éruptions.

Précurseurs Volcaniques

• Séismes d'origine tectonique.
• Élévation et déformation du sol causées par la montée du magma.
• Augmentation du potentiel électrique et changements magnétiques locaux.
• Émission de gaz.
• Changements de température de l'eau dans les lacs de cratère.

Mesures Préventives (Risque Volcanique)

• Évacuation de la population.
• Changement du cours de la lave par des tranchées.
• Solidification et ralentissement des laves par aspersion d'eau froide.
• Distribution de masques à la population.
• Drainage des lacs de cratère.
• Construction d'abris ignifuges hémisphériques.

Le Cycle de Wilson

Wilson a proposé une évolution cyclique des plaques lithosphériques qui comprend les étapes suivantes :

1. Événements volcaniques initiaux : Un magmatisme initial se produit sur une zone allongée. Une fracture se forme, divisant la plaque lithosphérique en deux.
2. Formation d'un Rift : La fracture naissante s'élargit et se définit plus clairement. Dans la partie centrale de l'ouverture, la lithosphère océanique se forme par refroidissement du magma. La présence de magma en profondeur provoque un gonflement de la lithosphère, formant un dôme thermique. Au centre se trouve la vallée du rift, entourée par l'altitude.
3. Expansion du Plancher Océanique : Le nouveau magma qui tente de sortir de l'ouverture pousse la lithosphère précédente (déjà solidifiée), produisant le mouvement divergent des plaques. La sortie du magma fait croître la lithosphère océanique jusqu'à ce qu'une fracture se produise, mettant certaines marges en contact avec la lithosphère continentale. C'est de cette fracture que débute la zone de subduction.
4. Subduction : Ce processus consomme lentement la lithosphère océanique. La lithosphère continentale se rapproche, déformant les sédiments accumulés sur le plancher océanique.
5. Fin de l'Océan : La dorsale océanique qui séparait les plaques peut également entrer dans la zone de subduction. Le fond de l'océan continue de se réduire car une partie de la lithosphère océanique s'enfonce sous l'autre, jusqu'à ce que les continents entrent en contact.
6. Collision Continentale : Lorsque les deux continents se heurtent, une chaîne de montagnes s'élève, présentant de nombreuses lignes de suture ou des déformations (comme l'Himalaya). Par la suite, la cordillère subit l'érosion, ramenant le système à l'état initial du cycle.