CHAPITRE XII

LES MICROSÉISMES

Sommaire : DéfiDitioas : — Tachyséismcs et Bradyséismes. -^ Oscillations pulsatoires, frissonnements du sol, ou agitation pendulaire. — Controverse de Bertelii et de Monte. — Relation avec les variations de la pression atmosphérique. — Théorie de Lâska. — Relation avec le vent général, ou local, avec les cyclones et les tempêtes. — Observations de Napier-Dennison. — Lois supposées de périodicité saisonnière, ou horaire diurne-nocturne. — Prévision des tremblements de terre. — Pulsations du sol.

D'une façon générale, les microséismes sont ces vifs ébranlements ou mouvements du sol que seuls les appareils séismographiques permettent d'observer. Ce sont pour ainsi dire des tremblements de terre microscopiques. Ils se divisent tout naturellement en plusieurs classes :les séismographes enregistrent, en effet, les faibles séismes, insensibles à Thomme, qui se produisent au voisinage plus ou moins immédiat d'une station; ces microséismes ne peuvent évidemment rien apprendre de plus que les macroséismes ordinaires, dont ils diffèrent non pas essentiellement, mais par l'intensité seulement. Ils peuvent aussi résulter de la propagation, jusqu*à la station, d'un tremblement de terre d'origine lointaine, réduit graduellement, avec la distance, à une intensité trop faiblepour être encore perçu par l'homme; ce sont les téléséismes, déjà étudiés avec les séismogrammes. Enfin il peut s'agir de très petits mouvements de l'écorce terrestre produits par des causes extérieures, mais, en tout cas, non géologiques; ce ne sont plus alors de véritables tremblements de terre, ou séismes; cependant, contrairement à l'opinion de Hœrnes*, qui voulait les exclure de la séismologie, leur étude s'impose et tout le monde en a reconnu la nécessité, parce que leurs diagrammes se mêlent constamment à ceux des vrais tremblements de terre et parce que la vitesse de vibration, ou d'oscillation, est du même ordre de grandeur. Ils rentrent donc dans la définition tirée de la racine grecque : Iîvtimç. Ce sont tous des tachy séismes {rax^ç, rapide).

* Die Erdbebenkunde (Leipzig, 1893).

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La ligne de démarcation entre les macroséismes et les microséismes est souvent difficile à préciser, et c'est pour cela que dans les catalogues ils se mélangent sans cesse. Dans les premiers, des vibrations rapides, c'est-à-dire à courte période, coexistent avec d'autres plus lentes, tandis que dans les microséismes, les vibrations rapides sont absentes, ou extrêmement réduites. L'amplitude de quelques vibrations des microséismes est aussi grande, parfois même plus grande que celle d'un faible macroséisme local; elles sont insensibles seulement parce que leur pénode est très longue relativement à leur amplitude et que, par suite, leur accélération est très faible; en fait, c'est cette dernière raison surtout qui empêche la perception des microséismes.

L'écorce terrestre est, en outre, soumise à de bien plus lents mouvements, d'allure plus ou moins ondulatoire, ou oscillatoire, les bmdyséismes (^paixtçy lent), qui ne nous semblent pas faire partie du domaine de la séismologic, quoiqu'on ait l'habitude de les y faire entrer : variations de la direction de la verticale ou de la gravité, mouvements du point zéro des pendules ; ils ressortissent plus naturellement à la géodésie, ou même à l'astronomie par leurs causes originelles, de même que les mouvements séculaires encore plus lents qui s'accusent par le déplacement des lignes de rivages, l'envahissement ou le recul de la mer, doivent être exclusivement rattachés à la géologie.

Il est possible que l'avenir nous réserve la découverte d'autres mouvements d'oscillation ou de vibration intermédiaires, quant à leur vitesse, entre lestachyséismcs et les bradyséismes définis plus haut; mais, de toute façon, il est une limite de cette vitesse au-dessous de laquelle la notion de tremblement de terre ne saurait s'appliquer et qui servira toujours à borner la séismologie, dont le domaine est assez vaste déjà pour qu'on n'ait pas à l'étendre au delà des frontières naturelles que lui impose l'étymologie de son nom. De ce que les microséismes d'origine tellurique et les téléséismes ont été étudiés ailleurs, il résulte que ce chapitre est uniquement consacré aux microséismes dont la cause ne semble pas résider dans les processus géologiques des couches terrestres, quoique leur origine interne, ou endogène, ait tout d'abord été énergiquement soutenue pour tous les cas par l'école italienne.

On peut dire que, dès T invention du pendule, ces petits mouvements, d'apparence spontanée, ont attiré l'attention des anciens observateurs. Ils n'avaient pas échappé à Gassendi, au milieu du xvii^ siècle, et les deux siècles suivants sont remplis de travaux sur

cette question*. On ne s'en occupera pas ici, le point de vue mouvements du sol ayant d'ailleurs été généralement négligé dans la plupart de ces travaux. D'un autre côté, les perfectionnements modernes apportés aux divers instruments de mesure employés en astronomie et en géodésie ont été tels que ces minuscules perturbations dans leur équilibre ont faussé les mesures, et on a cherché à étudier de près cet obstacle à la précision des observations. C'est ainsi que leur examen systématique les a fait entrer en 1870 dans le domaine propre de la séismologie, à la suite principalement des travaux de Bertelli. Les recherches antérieures ne présentant plus guère actuellement qu'un intérêt historique, il est inutile d'en parler plus longuement. Dans ce sens seulement qu'il s'agit de mouvements de l'écorce terrestre, il est permis d'attribuer la découverte des microséismes aux observations pendulaires longtemps poursuivies par Bertelli' dans son observatoire du collège Alla Querce, près de Florence. L'existence objective de ces minuscules oscillations pendulaires, d'allures en apparence spontanées, a été tout de suite vivement combattue par Monte', qui n'y voulait voir, en dépit de toutes les précautions prises par Bertelli pour isoler les appareils, que l'action directe sur le pendule de phénomènes atmosphériques extérieurs, ou thermiques, mais sans aucun mouvement réel de l'écorce terrestre. Après une longue polémique, personne ne peut plus douter maintenant que les microséismes ne soient le résultat de vibrations du sol, et il ne reste plus que l'instructif souvenir d'une discussion dont Gttnther* et, dix ans plus tard, Sieberg*^ ont exposé les diverses phases.

Les mouvements tromométriques (t/x5^o;, frisson) de Bertelli se divisent nettement en deux catégories, que distinguent une parfaite

1 Appunti storici intomo aile rîcerche sui piccoli e spontanei raoti dei pendoli faite dal secolo XVII inpoi [Boll. di bibliografia e di sioria délie se. mai, e fis. di B, Boncompagni^ VI, Gennaio 1873. Roma).

3 Tromosismometro [Atli dalla reala Accademia dei Nuovi Lincei, 22 febbraio 1874. Roma). — Osservazioni microsismiche fatte al collegio Alla Querce presse Firenze neiranao meteorico 1873, e riposte ad alcune obbiezioni fatte aile medesime (/cf., 5 luglio 1871). — Délia realtà dei moti microsismichi ed osservazioni fatte sui medisimi nell'anno 1873-74 nel collegio Alla Querce presso Firenze (/(/., 21 marzo 1875). — Riassunto delle osservazioni microsismiche fatte nel collegio Alla Querce di Firenze e delle riflessioni teorico-sperimentali dedotte dalle medesime {Id.y 1876, XXIX, p. 78).

3 Sperienze comparative sui siamometri fatte neltosservalorio di Livoimo (Livomo, 1873). — Sperienze 8ui sismomeiri (Livorno, 1874).

^ Luftdruckschwankungen in ihrem Einflûsse auf die festen und flûgissen Bestandtheile der Erdoberflâche (Beitréige zur Geophysik^ 1895, II, p. 71).

- Erdbeben und Witterung. Bine Studie ueber teliurische Dyaamik [Das Wetter Monatachrift f. Witterungskundey 1905).

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uniformité pour les uns, des irrégularités périodiques pour les autres ; ce sont, d une part, les pulsations, d'autre part, les oscillations pulsatoircs. Celles-ci portent encore d'autres noms : agitation pendulaire et frissonnements terrestres (carM-/rcmor^), qu'il ne faut pas confondre avec les frémissements ordinaires des phases préliminaires des tremblements de terre normaux ou francs, des vrais séismes en un mot. On étudiera les oscillations pulsatoires en pre-