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Collège · 5ᵉ · SVT

Les séismes et les volcans

Manifestations de l'activité interne du globe

À propos de cette page
Ce cours de svt en cinquième sur « Les séismes et les volcans » suit le programme officiel de svt de cinquième. Il présente les définitions, les propriétés et les méthodes essentielles, accompagnées d'exemples résolus pour bien comprendre. Au programme : Un séisme : une rupture brutale en profondeur, Enregistrer et mesurer un séisme, Un volcan : du magma en profondeur à la lave en surface, Éruptions effusives et éruptions explosives. Chaque notion est expliquée pas à pas, puis mise en pratique grâce à des exercices interactifs, un QCM et une évaluation corrigée. Idéal pour réviser à son rythme, combler ses lacunes et progresser, en autonomie ou avec un professeur. Cours rédigé par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de cinquième à réussir en svt.
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Un séisme : une rupture brutale en profondeur

Les roches de la lithosphère subissent en permanence des forces, les contraintes, dues au mouvement des plaques. Elles se déforment lentement, accumulent de l'énergie… puis cassent d'un coup le long d'une faille. Cette rupture libère l'énergie sous forme de vibrations : c'est le séisme.

Définitions. Le foyer (ou hypocentre) est le point de la rupture, en profondeur — de quelques km à 700 km. L'épicentre est le point de la surface situé à la verticale du foyer : c'est là que les secousses sont les plus fortes. Les ondes sismiques partent du foyer dans toutes les directions et s'affaiblissent avec la distance.

Une secousse principale est souvent suivie de répliques, plus faibles, pendant des jours ou des semaines. Un séisme sous-marin peut soulever brusquement l'eau et déclencher un tsunami.

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Enregistrer et mesurer un séisme

Un sismographe enregistre les vibrations du sol sous forme d'un tracé, le sismogramme. Plus les traits sont amples, plus la secousse est forte à cet endroit. En comparant les enregistrements de plusieurs stations, on localise le foyer.

MagnitudeMesure l'énergie libérée au foyer. Calculée à partir des sismogrammes. Une seule valeur par séisme. Chaque degré de plus = environ 32 fois plus d'énergie.
IntensitéDécrit les effets observés en un lieu (dégâts, ressenti), de I à XII. Varie d'un endroit à l'autre : maximale près de l'épicentre, elle diminue avec la distance.
Attention ! Un séisme de magnitude 7 a une magnitude 7 partout ; son intensité, elle, peut être X à l'épicentre et III à 300 km. Ne confonds pas la force du séisme et ses effets.
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Un volcan : du magma en profondeur à la lave en surface

Le magma est un mélange de roches fondues et de gaz dissous, formé à quelques dizaines de kilomètres de profondeur. Moins dense que les roches qui l'entourent, il remonte et s'accumule dans une chambre magmatique. Quand la pression des gaz devient trop forte, il monte par la cheminée et sort par le cratère : c'est l'éruption.

Magma ou lave ? Tant qu'il est sous terre, avec ses gaz, on parle de magma. Une fois sorti et débarrassé de la plus grande partie de ses gaz, on parle de lave. En refroidissant, la lave donne des roches volcaniques (basalte, andésite…).

L'édifice volcanique se construit éruption après éruption, par empilement des laves et des cendres.

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Éruptions effusives et éruptions explosives

Le déroulement d'une éruption dépend surtout de la viscosité du magma, c'est-à-dire de sa résistance à l'écoulement, et de sa richesse en gaz.

Éruption effusiveMagma fluide, les gaz s'échappent facilement. Fontaines et coulées de lave (jusqu'à quelques dizaines de km/h), peu de projections. Volcan large et peu pentu. Ex. : Piton de la Fournaise (La Réunion), Kilauea (Hawaï).
Éruption explosiveMagma visqueux, les gaz restent piégés sous pression. Explosions, panaches de cendres de plusieurs km, nuées ardentes (avalanches de gaz et de cendres à plusieurs centaines de °C et de km/h). Volcan pointu, souvent bouché par un dôme. Ex. : montagne Pelée (Martinique), Vésuve (Italie), Pinatubo (Philippines).
Exemple. Le 8 mai 1902, une nuée ardente de la montagne Pelée détruit Saint-Pierre en deux minutes : environ 28 000 morts. Une coulée de lave, elle, se contourne à pied ; une nuée ardente ne se fuit pas.
Astuce. Effusif = ça s'écoule ; explosif = ça explose. Le danger d'un volcan explosif est bien plus grand, car le magma visqueux est aussi celui qui bouche le cratère.
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Où se produisent séismes et éruptions ?

Séismes et volcans ne sont pas répartis au hasard : ils dessinent de longues bandes qui coïncident avec les frontières des plaques.

  • La ceinture de feu du Pacifique (Japon, Philippines, Indonésie, Andes, Amérique du Nord) : zones de subduction, séismes les plus puissants et volcans explosifs.
  • Les dorsales océaniques : séismes superficiels et volcanisme effusif, en grande partie sous-marin (l'Islande en est la partie émergée).
  • La ceinture Méditerranée – Himalaya : zones de collision, séismes fréquents (Italie, Grèce, Turquie, Népal), quelques volcans (Vésuve, Etna).
Attention ! « Tous les volcans sont aux frontières de plaques » est faux : Hawaï, La Réunion ou les volcans d'Auvergne sont des volcans de point chaud, en plein milieu d'une plaque.
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Aléa, risque et prévention

Définitions. L'aléa est la probabilité qu'un phénomène dangereux se produise en un lieu (un séisme, une éruption). Le risque associe l'aléa aux enjeux exposés : population, bâtiments, activités. Sans habitants, un volcan est un aléa, pas un risque.

Les séismes ne se prédisent pas : on ne sait ni le jour ni l'heure. Mais on connaît les zones exposées, et on peut réduire les dégâts : constructions parasismiques (structures souples, fondations renforcées), exercices d'évacuation, cartes d'aléa. Le séisme de Haïti (2010, magnitude 7,0) a fait plus de 200 000 morts ; celui du Chili la même année (magnitude 8,8, 500 fois plus d'énergie) en a fait environ 500 : la différence tient aux constructions.

Les éruptions, elles, s'annoncent souvent : petits séismes, gonflement du volcan, changement des gaz émis. Les observatoires volcanologiques (Martinique, Guadeloupe, La Réunion) surveillent ces signes en continu et permettent d'évacuer à temps.

Exemple. En 1991, le réveil du Pinatubo (Philippines) est détecté plusieurs semaines à l'avance : 60 000 personnes sont évacuées avant l'une des plus grosses éruptions du XXe siècle.
En bref
  • Un séisme = rupture brutale des roches le long d'une faille. Foyer en profondeur, épicentre en surface à sa verticale, ondes qui s'affaiblissent avec la distance.
  • Magnitude = énergie libérée, une seule valeur (+1 = ×32). Intensité = dégâts observés, varie avec le lieu (I à XII).
  • Le magma (roche fondue + gaz) monte de la chambre magmatique par la cheminée ; sorti, dégazé, il devient lave.
  • Effusif : magma fluide, coulées (Fournaise). Explosif : magma visqueux, nuées ardentes, cendres (Pelée) — bien plus dangereux.
  • Séismes et volcans se concentrent aux frontières de plaques (ceinture de feu, dorsales, Méditerranée–Himalaya) ; exception : les points chauds.
  • Risque = aléa × enjeux. On ne prédit pas un séisme mais on construit parasismique ; on surveille les volcans pour évacuer à temps.
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