ÉPOQUES

TU

Archéenne. . . .

Paléozoïque . . .

Mésosoïque . . .

Cénozoique . . .

Moyenne

La vitesse moyenne de 3 672 mètres à la seconde sera désori^is un point de repère auquel on comparera les vitesses observées des

^ On the modulus of rigidity of rocks and an explanation for the wide différence between the velocities of propagation of the tremors and principal shocks in seismic waves [Publ, earlhq, invest. Comm. in for, lang.^ 1903, n» 14].

2 A kinetic measurement of the modulus of elasticity {PuhL earthq. inveslig, Comm, %n for. lang., 1906, n« 22 B, p. 27).

Db MoNTBSSua. — La Science séismologiqae. 22

LA SCIExNGE SÉISMOLOGIQUE

ondes longitudinales pour se rendre compte de la profondeur à laquelle atteignent les premiers frémissements. On remarquera que le passage d'un groupe géologique à un autre produit en moyenne au Japon une variation uniforme de vitesse de 600 mètres à la seconde.

Fig. il 4. — Carte de la distribution des origines des tremblements de terre du Japon central non ressentis à Tokyo de septembre 1887 h juillet 1889 (d'après Omdri).

On a eu souvent Toccasion de constater des diÎBFérences inexplicableg^dans la manière dont les tremblements de terre se propagent d'un point à un autre et qui se manifestent, par exemple, par de véritables divagations dans le tracé des isoséistes. En certaines localités, les séismes semblent toujours émaner d'une certaine direction constante, quelle que soit la situation de Taire épicentrale, pourvu qu'elle ne soit pas trop rapprochée. Kusakabe explique très

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plausiblement ces particularités par la présence de grands accidents géologiques, qui ont amené au jour, ou près de la surface, les couches anciennes, formant ainsi de longues zones le long desquelles le mouvement séismique se propage mieux en raison de la plus grande valeur de leurs modules d'élasticité. Ce sont des lignes de vitesse maximum de propagation des tremblements de terre ; comme Tamplitude, ou rintensité, d'une part, et la vitesse de propagation, d'autre part, dépendent l'une de l'autre, on s'explique mieux maintenant les anomalies relevées si souvent sur le terrain dans le tracé des isoséistes des tremblements de terre. Inversement, il se forme aussi des zones portant ombre séismique^ ou faisant pont, comme on dit, et dont il a déjà été question ; elles trouvent leur raison d'être de la même manière dans l'agencement relatif, près de la surface terrestre, des couches anciennes à grands modules d'élasticité et de rigidité par rapport aux couches plus récentes au sein desquelles le mouvement séismique se propage moins rapidement et, partant moins énergiquement. Kusakabe tire argument, en faveur de ces intéressantes considérations, de la distribution des origines des tremblements de terre qui, de septembre 1887 à juillet 1889, n'ont pas été ressentis à Tokyo, en dépit de la proximité de leurs origines et même de l'intensité parfois assez grande de ces secousses. La curieuse disposition de la carte de ces origines, établie par Omôri*, peut certainement s'expliquer, dans une certaine mesure, au moyen de ces conséquences des recherches de Kusakabe.

Avant de passer à l'étude de la mesure directe de propagation des tremblements de terre, il faut encore relater les expériences qu'a exécutées Hecker^ en 1897 et 1899 au polygone de Gummersdorf dans un sol de sable très aquifère, et qui ont nettement réalisé la séparation de deux espèces d'ondes se propageant respectivement avec des vitesses de 1 430 et de 208 mètres à la seconde. Cette dernière valeur s'accorde assez bien avec celle de 2S0 mètres obtenue par Mallet dans le sable, tandis que la première coïncide remarquablement avec celle comprise entre 1 418 et 1 437 mètres trouvée autrefois par les physiciens Colladon et Sturm pour la vitesse de propagation des ondes sonores dans l'eau. L'égalité de vitesse de propagation des ondes sonores et des ondes séismiques avait déjà été prévue parGay-

* Macroseismic measurements in Tokyo. II. Summary of the results of the observations in Tokyo, between september 1887 and july 1889 (PubL earthq. invesL Comm in for, lang., 1902, n» 11).

» Ergebnisse der Messung ^on Bodenbewegungen bel einer Sprengung (Beiirâoe zur Geophysik, 1899, IV, p. 98; — 1903, VI, p. 87). ^

Lussac * ; elle suppose que les dernières se propagent à la surface même, ce qui est le cas des expériences de Hecker. De ce que le sol de Cummersdorf était très aquifère, Hecker se croit ainsi justifié à considérer comme longitudinales (1430 mètres) et transversales (205 mètres) ces deux espèces d'ondes qu'il a séparées, quoique ces deux vitesses aient un rapport de 7/1 qui devrait, au moins théoriquement, se rapprocher de y/â, ou de 2/1. Cette différence entre l'observation et la théorie tient vraisemblablement à ce que le mélange d'eau et desable est, malgré la présence de ce dernier élément solide, assez voisin de l'état d'un liquide pour avoir permis la propagation d'ondes longitudinales avec la vitesse qui correspond à celle des ondes sonores, tandis que cet état aurait été en même temps trop éloigné de l'état solide pour être compatible avec la propagation d'ondes élastiques transversales douées d'une vitesse environ moitié moindre et que, d'ailleurs, un parfait liquide ne saurait transmettre; ces dernières ondes se seraient donc imparfaitement produites, grâce à la présence du sable, et auraient été, en mèma temps, fortement ralenties jusqu'au septième de la vitesse des ondes longitudinales.

Il y a peut-être lieu d'interpréter, autrement que ne le fait Hecker, les ondes lentes dont il s'agit, parce que leur vitesse est de l'ordre de grandeur de celle des ondes séismiques visibles, ou graviflques, tout à fait spéciales aux terrains mous et qui seront longuement étudiées au chapitre XIII. Les ondes lentes des explosions de Cummersdorf succédaient aux premières plus rapides et incontestablement longitudinales, et les dépassaient beaucoup en amplitude ; leur longueur a été de 68 mètres dans certaines des expériences en , question. Hecker n'avait donc qu'un pas à faire pour les identifier avec les ondes gravifiques, puisqu'il n'hésitait pas à leur reconnaître une grande analogie avec celles dont l'eau est le théâtre et qui sont transversales aussi. On verra précisément que ces ondes lentes sont caractéristiques des sols mous, et il n'y a pas, a/)nort, de raison pour que de fortes explosions ne puissent, dans ces circonstances, leur donner naissance aussi bien que les tremblements de terre. Il faut, d'ailleurs, présenter cette suggestion sous les plus expresses réserves, car les ondes séismiques, visibles ou gravifiques, paraissent avoir une vitesse de propagation bien inférieure à 205 mètres. La question doit donc rester provisoirement ouverte.

Ainsi, en résumé, et contrairement à ce que l'on en attendait, les expériences sur les ébranlements artificiels n'ont pu, pendant un

* Ann. de Chimie et de Phys. Paris, 1823, XXIÏ, p. 429.

LE MOUVEMENT SÉISMIQUE

demi-siècle qu'on les a poursuivies, conduire à la connaissance exacte de la vitesse de propagation des tremblements de terre, ni encore moins à celle de la nature intime du mouvement séismique. On pensait cependant bien y arriver, par cette méthode, beaucoup mieux que par l'observation directe des séismes, par cette raison que la mesure du temps est, dans ce second cas, bien plus difficile à obtenir, surpris que sont les observateurs par le phénomène luimême. Au contraire, avec les explosions, les appareils destinés à cette mesure sont d'une haute précision, et tout est prévu à l'avance pour en enregistrer les indications.

La méthode directe a aussi donné des résultats tellement discordants que le tableau des vitesses obtenues n'a plus qu'un intérêt historique. On devait cependant les rappeler pour montrer quelles faibles vitesses on obtenait relativement à celles qui résultent des observations les plus récentes, ce qui tient en partie à ce qu'on ne percevait que les ondes de la phase principale, et que la méthode était, à petite distance de l'origine, faussée par la notion d'épicentre.