Fiche de révision : Volcans, séismes et risques

📋 Plan du Cours

1. Répartition de l’activité interne
2. Volcanisme et roches magmatiques
3. Dynamismes éruptifs
4. Risques volcaniques
5. Formation des magmas
6. Origine et propagation des séismes
7. Ondes et mesure des séismes
8. Risques et aléas sismiques
9. Exposition sismique en France
10. Prévention et bénéfices du volcanisme

📖 1. Répartition de l’activité interne

★ À maîtriser

• L’activité sismique et l’essentiel de l’activité volcanique se situent aux limites des plaques lithosphériques.

• Entre 500 000 et 1 000 000 de séismes se produisent chaque année, dont environ 100 000 sont ressentis et 1 000 peuvent causer des dégâts.

Compléments

• Plus de 1 000 volcans sont actuellement actifs, dont environ 100 sont considérés comme très dangereux et particulièrement surveillés.

• Environ 500 millions de personnes sont concernées par les risques volcaniques à l’échelle du globe.

• Des exemples de points chauds sont:

  • La Réunion
  • Hawaï
  • les îles Canaries

💡 Astuce mémo

Limites des plaques : activité concentrée ; intraplaque : points chauds isolés

📖 2. Volcanisme et roches magmatiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Volcanisme : Lié à l’arrivée en surface d’un magma, mélange de roches fondues riche en gaz.

📝 Points essentiels

📌 Les roches volcaniques proviennent du refroidissement rapide du magma arrivé en surface, tandis que les roches plutoniques proviennent du refroidissement lent du magma resté en profondeur.

💡 Astuce mémo

Magma en surface → dégazage → lave → roches volcaniques

📖 3. Dynamismes éruptifs

★ À maîtriser

📌 Un magma fluide produit un volcanisme effusif, tandis qu’un magma visqueux produit un volcanisme explosif.

• Lors d’un volcanisme explosif, le magma visqueux monte lentement, retient difficilement ses gaz, puis provoque une éruption lorsque la pression gazeuse devient trop forte.

• Les nuées ardentes sont constituées de bombes, de lapilli, de cendres et de gaz très chauds, à environ 300 à 400 °C, qui dévalent les pentes à plusieurs centaines de kilomètres par heure.

• Lors d’un volcanisme effusif, le magma fluide dégaze facilement, puis la lave s’épanche lentement en longues coulées qui construisent l’édifice volcanique par accumulation de roches volcaniques.

Compléments

• Les projections solides sont:

  • les bombes de diamètre supérieur à 64 mm
  • les lapilli compris entre 2 et 64 mm
  • les cendres de diamètre inférieur à 2 mm

• La vitesse des coulées de lave dépend de la fluidité de la lave et de la topographie et peut atteindre 80 km/h.

💡 Astuce mémo

Magma fluide : effusif ; magma visqueux : explosif

📖 4. Risques volcaniques

🔑 Notions clés & Définitions

• Aléa : La probabilité qu’un événement naturel affecte une zone donnée.

• Enjeu : Les personnes et les biens potentiellement menacés par un événement naturel.

★ À maîtriser

📐 Formule — Le risque volcanique vérifie $Risque = Aléa \times Enjeu$.

• Les nuées ardentes constituent un risque majeur car elles sont très chaudes, se propagent rapidement et détruisent tout sur leur passage.

• L’éruption de la Montagne Pelée en 1902 a causé 29 000 morts et détruit Saint-Pierre et Morne-Rouge.

Compléments

• Les lahars résultent du mélange d’une grande quantité de cendres volcaniques instables sur l’édifice volcanique avec des eaux d’origines variées.

• Le 16 décembre 1902, une nuée ardente de la Montagne Pelée a atteint la mer en Martinique.

💡 Astuce mémo

Aléa × enjeux → risque volcanique

📖 5. Formation des magmas

📝 Points essentiels

• Les trois contextes de fusion partielle sont:

  • les dorsales
  • les zones de subduction
  • les points chauds

• Le taux de fusion partielle de la péridotite est compris entre 1 et 25 %, tandis que la péridotite résiduelle représente entre 75 et 99 % du volume initial.

• Le magma moins dense que la péridotite solide monte, puis refroidit lentement en profondeur ou rapidement lorsqu’il atteint la surface.

💡 Astuce mémo

Fusion partielle → ascension → refroidissement lent ou rapide

📖 6. Origine et propagation des séismes

🔑 Notions clés & Définitions

• Séisme : La conséquence d’une rupture, le long d’une faille, de roches soumises à des contraintes et ayant accumulé de l’énergie.

• Épicentre : La projection du foyer sismique à la surface de la Terre.

📝 Points essentiels

• Lors d’un séisme, la rupture sur la faille libère une énergie qui se propage sous forme d’ondes sismiques à partir du foyer.

💡 Astuce mémo

Contraintes → rupture sur faille → foyer → ondes → épicentre

📖 7. Ondes et mesure des séismes

★ À maîtriser

• Les trois types d’ondes sont:

  • les ondes P, de compression, qui se propagent dans tous les milieux
  • les ondes S, de cisaillement, qui ne se propagent pas dans les liquides
  • les ondes L, de surface, responsables des dégâts

• L’amplitude maximale des ondes de surface permet d’évaluer l’énergie libérée au foyer pour une distance épicentrale donnée, cette énergie étant exprimée par la magnitude sur l’échelle de Richter.

Compléments

• Les ondes P et S se propagent en profondeur et leur étude renseigne sur la composition et la structure profondes du globe terrestre.

💡 Astuce mémo

P : tous les milieux ; S : sauf les liquides ; L : surface et dégâts

📖 8. Risques et aléas sismiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Aléa sismique : Déterminé par la magnitude, l’ampleur et la période de retour des séismes d’un territoire afin d’estimer la probabilité d’un séisme sur un site et pendant une durée donnée.

★ À maîtriser

📌 La magnitude mesure l’énergie libérée par un séisme, tandis que l’intensité mesure ses effets à la surface du globe.

• L’intensité dépend de:

  • la magnitude
  • la vulnérabilité des constructions
  • la nature locale des roches

• Les séismes peuvent provoquer des chutes d’objets, des effondrements de bâtiments et des tsunamis lorsque leur foyer est situé dans l’océan.

Compléments

• L’échelle MSK, mise au point en 1964 par Medvedev, Sponheuer et Karnik, mesure l’intensité d’un séisme.

💡 Astuce mémo

Magnitude : énergie libérée ; intensité : effets en surface

📖 9. Exposition sismique en France

★ À maîtriser

• En France métropolitaine, les séismes de magnitude supérieure ou égale à 5 restent exceptionnels, tandis que les Antilles sont davantage exposées aux secousses importantes.

• En raison de l’urbanisation, des enjeux de population et d’une qualité de construction variable, des séismes majeurs pourraient causer plusieurs centaines de victimes en métropole et plusieurs milliers aux Antilles.

Compléments

• Plus de 150 séismes de magnitude supérieure ou égale à 6 se produisent chaque année à la surface du globe.

📖 10. Prévention et bénéfices du volcanisme

📝 Points essentiels

• En France, la Guadeloupe, la Martinique et La Réunion sont concernées par un risque volcanique et leurs volcans actifs figurent parmi les plus surveillés au monde.

• Les volcans actifs sont:

  • le Piton de la Fournaise à La Réunion
  • la Montagne Pelée en Martinique
  • la Soufrière en Guadeloupe

• À court terme, les éruptions volcaniques peuvent être désastreuses, mais les minéraux apportés en surface rendent les sols volcaniques fertiles à long terme.

• La géothermie permet d’utiliser la chaleur évacuée au niveau des volcans pour le chauffage et la production d’électricité.

💡 Astuce mémo

Court terme : destructions ; long terme : sols fertiles et géothermie

📊 Tableaux de synthèse

Volcanismes effusif et explosif

Magnitude et intensité sismiques