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Fig. 111. — Diagrammes enregistrés à Leipzig des séismes de l'Erzgebirge
suivant leurs intensités 'd'après Credner).
toute leur durée une série de fines indentations, ou crêpures, les ripples des séismologues anglais et japonais, qui ont été malheureusement fort peu étudiées encore. Omôri et Hirata* les ont signalés pour 13 des 27 principaux séismes observés à Miyako, du 15 juin 189G au 3 juin 1897. Tout ce qu'on en sait résulte à peu près exclusivement de cette série d'observations. Leur période est la même pour les trois composantes.
* Earthquakes measuranients at Miyako {Journ. Coll. ofSc. Jmp. Univ., 1899, XI, p. 161).
co
en
LES SËISMOGRAMMES 317
Leurs amplitudes sont plus grandes et leurs périodes plus longues pour la phase principale que j g pour les phases initiale et finale. La période varie de 0",4 à 0",087. Elles se superposent à de plus ^ § lentes oscillations dont la période varie de 0",56 à 1",7 et quelquefois même de plus fines et plus rapides indentations les accidentent aussi. Omôri et ^/^ '^ Hirata n*ont pas cherché à profiter de ces observations pour vérifier lexactitude de la suggestion énoncée que ces ripples correspondraient aux re- ^y^^ | tumboSy de sorte que ce point reste encore hypothétique.
Depuis les travaux d'Omôri et ceux postérieurs dus à d'autres séismologues, les séismogrammes ^ « permettent de calculer assez approximativement la distance à laquelle s'est produit le tremblement àst J g
terre correspondant. Ce renseignement est de la plus ^ J
haute utilité. En effet, beaucoup de^séismogrammes \ g ^
ne trouvent pas leur contre-partie dans les informa- \ i ê
tions de la presse ou dans d'autres publications, ^^ s «
parce que leurs foyers sont situés en mer, ou dans y" ^ ^
des régions peu civilisées. Or, si ces distances sont \ '^ o
connues pour trois observatoires, on pourra limiter \ g l
étroitement l'origine à une faible portion de la surface terrestre. Il se trouve justement que les origines ainsi déterminées sont toujours tombées, jusqu'à \ |
présent, à l'intérieur de régions séismiques connues, ce qui confirme pleinement les résultats de la Géo- \ g
graphie séismologique et ne laisse pas supposer qu'il puisse exister à la surface du globe d'autres régions instables qu'auraient fait échapper encore les lacunes des explorations, comme en Afrique, dans TAsie ^ g'
centrale, dans les Terres antarctiques, etc. Le pro- > g
blême présente donc une grande importance, outre ( g"
cet intéressant et curieux résultat de savoir qu'il a v I.
tremblé en un pays dont on n'a reçu aucune infor- | ^
mation directe, ce qui se vérifie ultérieurement.
Au premier coup d'oeil, on peut diagnostiquer qu'un séismogramme provient d'un foyer éloigné, | .2»
ou rapproché, autrement dit qu'il s'agit d'un téléséisme ou non. Les diagrammes diffèrent beaucoup,
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LA SCIENCE SÉISMOLOGIQL'E
en effet, suivant qu'ils correspondent à un macroséisme local, né sous la station ou en son voisinage immédiat (quelques kilomètres), ou à un macroséisme voisin, produit à moins de 500 kilomètres, ou enfin à un téléséisme d'origine plus éloignée encore, pouvant aller jusqu'à l'antipode même. Une expérience constante montre que la distinction se fait très nettement au moyen de la
phase préliminaire, ou préphase, absente pour les séismes locaux, courte et simple pour les ébranlements voisins, plus longue et divisible en deux groupes pour les téléséîsmes. Déjà l'on voit donc la préphase en rapport direct avec la distance de l'origine.
De son côté, Omôri * a montré que les séismogrammes obtenus en une station se distinguent facilement entre eux suivant les régions dont ils émanent, pourvu qu'elles ne soient pas trop éloignées, ceux d'une môme provenance ne différant que par des détails correspondant à leurs intensités. Ainsi d'un grand nombre de tracés, il a pu définir pour Tokyo cinq types différents, suivant la situation du foyer :
Fig. 113. — Séismogrammes comparés de macroséismes locaux voisins, ou de téléséismes.
Séismes locaux dont le foyer est à moins de 100 kilomètres.
Séismes voisins provenant de
rÉchigo,
la côte sud de la presqu'île d'Izu,
la côte N.-E. du Nippon et S.-E. d'Yeso,
Kiushiu et d'Oshima (Liu-Kiu),
Sans doute, ce sont les différences de constitution des roches traversées qui s'impriment ainsi sur les séismogrammes, et il serait très désirable d'exécuter un semblable travail pour tous les observatoires. On objecte, toutefois, à la possibilité d'une influence de la constitution géologique du sol la longueur considérable que pré-
i Horizontal pendulum observations of earthquakes in Tokyo ; Similarity of seismic motion originating at neighbouring eentres [Publ. of the earthquake invesl. Coinm, in for. lang., 1905, n*» 21, p. 9.).
LES SÉISMOGRAMMES 319
sentent les ondes séismiques de la phase principale, par exemple 80 kilomètres pour une période de 20" et une vitesse de propagation de 4 kilomètres. Des longueurs de 120 à 150 kilomètres ne sont pas rares non plus. Alors, les différences d'aspect des diagrammes ne résulteraient que des différences de nature de Tébranlement aux lieux mêmes de sa production. Est-ce admissible? Mais il est facile d'aller beaucoup plus loin que cette différentiation purement qualificative, pourrait-on dire.
On a d'abord une règle empirique, d'emploi très satisfaisant, et qui consiste à multiplier par 3,5 la différence du nombre de secondes des temps des commencements de la phase principale et de la préphase. Ainsi, par exemple, Etzold* a pu estimer, avec une erreur relative de 1,4 0/0, à 11 440 kilomètres (16*^33'— 15»» 58'20''= 2080") 5,8, la distance de Leipzig au foyer du tremblement de terre de Géram du 30 septembre 1899, qui, mesurée sur l'arc de grand cercle, est, en réalité, de 11 600. On a aussi une autre règle empirique : exprimer en minutes la différence du temps de commencement de la première et de la seconde préphases, diminuer cette différence d'une unité et Ton aura la distance sphérîque en mégamètres (1 000 kilomètres).
Malgré la grande approximation de ce résultat, on ne s'est pas contenté de cette règle, qui a paru trop grossière. Peu employée, on lui en a préféré d'autres qui, véritablement, ne donnent cependant pas des résultats beaucoup plus exacts, ainsi qu'on le verra, si du moins on s'en tient à une formule générale, applicable à tous les observatoires. Ces méthodes reposent sur cette remarque d'Omôri qu'à une constante près, la durée des frémissements préliminaires et la distance de la station au foyer du tremblement de terre varient proportionnellement. Il en a déduit l'équation empirique :
où y est la durée totale, en secondes, des frémissements préliminaires, ou de la préphase. Valable jusqu'à 2 000 kilomètres, il faut lui en substituer une autre au delà :
^km 17 1 y" laeokm
où y est la durée des premiers frémissements préliminaires seuls, leur terminaison étant généralement mieux discernable à ces distances que le début de la phase principale.
^ Das Wiechertsche astatîsche Pendelseismometer der Erdbebenstation Leipzig und die Ton ihm geliefertan Seismogramme von Fernbeben \Ber. d. mat. phys. Kl. d, kgl, Ges. d, Wiss, zu Leipzig, 1902, p. 283).
Dans trois mémoires se succédant à peu d'intervalle, Stiattesi* a discuté les résultats des équations d'Omôri en les appliquant aux séismogrammes obtenus à Quarto Firenze pour 20 tremblements de terre, dont plusieurs déjà utilisés par le séismologue japonais, et il en a déduit des équations un peu différentes :
Le tableau suivant montre la comparaison des résultats obtenus au moyen des deux groupes de formules avec la distance réelle :
