Sismographe – Fiche métier

Sismographe

 

Dessin par Galitzine (1914) d’un sismographe Wiechert marquant l’introduction de l’amortissement du mouvement en sismomètrie

Le sismographe est un appareil qui mesure le mouvement du sol et l’enregistre sur un support visuel. Le tracé de ce mouvement s’appelle un sismogramme.

Pour obtenir le mouvement tridimensionnel de l’onde sismique, il est nécessaire d’enregistrer trois directions différentes formant un trièdre (en général, une direction verticale, et deux directions horizontales perpendiculaires). Les sismographes étaient conçus pour enregistrer une seule composante verticale ou horizontale car la mécanique est différente. Les observatoires sismologiques étaient donc équipés de différents sismographes.

Le premier appareil rudimentaire de mesure sismologique, le «séismoscope», a été inventé par un mathématicien et astronome chinois, Zhang Heng, au premier siècle. Il permettait de définir la direction dans laquelle avait eu lieu un tremblement de terre. Ce dispositif lui aurait notamment permit de détecter depuis la ville de Luoyang le séisme qui détruisit la ville de Longxi, distante d’environ 500 kilomètres, le 1 mars 138.

Les premiers sismographes comme celui de la station historique de Strasbourg, qui est devenue le Musée de Sismologie et Magnétisme terrestre, avaient une masse d’environ 19 tonnes.

Aujourd’hui, l’enregistrement moderne du mouvement du sol a évolué et le terme sismographe n’est plus utilisé. En effet, le capteur du mouvement (le sismomètre) et l’enregistrement digitale (l’acquisiteur de données) sont des opérations très distinctes. L’ensemble capteur-acquisiteur est souvent appelé station sismique. La visualisation du sismogramme et son traitement sont effectués a posteriori en général sur ordinateur.

Constitution

Un sismographe est constitué d’une masse très lourde placée sur une barre fixée à une de ses extrémités et qui pivote dans un plan horizontal (pour les deux sismographes mesurant les composantes horizontales du déplacement) ou dans un plan vertical (pour le sismographe mesurant la composante verticale).

La masse, en raison de son inertie, ne bouge pas alors que le bâti de l’appareil, fixé au sol, accompagne les mouvements du séisme. La barre pivotante est reliée à un crayon qui enregistre les mouvements sur un papier déroulant.