ÉPOQUES

2* lis

Archéenne. . . .

Paléozoïque . . .

Mésosoïque . . .

Génozoïque . . .

Moyenne

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

1 On the modulas 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 (Pttô/. earthq. invest. Comm. in for, lang., 1903, n» 14).

2 A kinetic measurement of the modulas of elasticity {Publ. earthq. investig, Comm. m for. lang., 1906, n» 22 B, p. 27).

Db Montbssus. — La Scienco séismologique. 22

LA SCIENCE SËISMOLOaiQUE

ondes longitudinales pour se rendre compte de la profondeur & 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.

On a eu souvent l'occasion de constater des différences inexplicables 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 lamplitude, ou Tintensité, d'une part, et la vitesse de propagation d'autre part, dépendent Tune 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 Cummersdorf 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 205 mètres à la seconde. Cette dernière valeur s'accorde assez bien avec celle de 280 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 par Gay-

i Macroseismic measurements in Tokyo. II. Summary of the results of the observations in Tokyo, between september 1887 and july 1889 [PubL earthq, invest. Comm. in for. lang., 1902, n« 11).

' Ergebnisse der Messung 'von Bodenbewegungen bei ciner Sprengung (Beitrâqe zur Geophysik, 1899, IV, p. 98; — 1903, VI, p. 87).

Lussac * ; elle suppose que les dernières se propagent à la surface môme, 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 (1 430 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 v/3, ou de 2/1. Cette différence entre l'observation et la théorie tient vraisemblablement à ce que le mélange d'eau et de sable 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 cetétat 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 même 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 gravifiques, 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 priori, de raison pour que de fortes explosions ne puissent, dans ces circonstances, leur donner naissance aussi bien que les tremblements de terre. 11 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 Phtjs. Paris, 1823, XXII, p. 429.

LE MOUVEMENT SÉISMIQUE

demi-siècle quW 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 lavance 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 Torigine, faussée par la notion d'épicentre.