Accueil du site > Ressources scientifiques > Géologie > Calcul de la profondeur du Moho

Calcul de la profondeur du Moho

Courrier à l’auteur

Grâce à l’étude de certains séismes du logiciel sismolog (édité chez Chrysis), il est possible de calculer la profondeur du Moho. En effet, sur certains sismogrammes, on voit non seulement les ondes P et S mais également un deuxième train d’ondes P, les ondes PMP, qui se sont réfléchies sur le Moho.

On peut également, à partir de l’étude de sismogrammes, calculer la vitesse des ondes P et S soit manuellement, soit grâce à un tableur. La vitesse moyenne des ondes P dans la croûte sous les Alpes est de 6,25 km.s-1.

Mode de calcul :

Pour le Moho plusieurs sismogrammes peuvent être utilisés.

- Séisme du 19/01/1991 : profondeur focale h = 11 km.

    Sismogramme reçu par la station OG02 (Annemasse).
    Profondeur focale h = 11 km
    Distance épicentrale Δ = 63,3 km
    Arrivée des ondes P à 3 h 12 min 15,580 s
    Arrivée des ondes PMP à 3 h 12 min 18,540 s
    Arrivée des ondes S à 3 h 12 min 23,080 s
     
    Retard des ondes PMP δt = 2,96 s
    Profondeur du Moho H = 32,1 km
    Sismogramme reçu par la station OG03 (Samoëns).
    Profondeur focale h = 11 km
    Distance épicentrale Δ = 70,8 km
    Arrivée des ondes P à 3 h 12 min 16,493 s
    Arrivée des ondes PMP à 3 h 12 min 19,583 s
    Arrivée des ondes S à 3 h 12 min 24,933 s
    Retard des ondes PMP δt = 3,09 s
    Profondeur du Moho H = 34,1 km

 

- Séisme du 07/02/1991 : profondeur focale h = 11 km.

    Sismogramme reçu par la station OG21 (Guillestre).
    Profondeur focale h = 11 km
    Distance épicentrale Δ = 86,4 km
    Arrivée des ondes P à 4 h 48 min 21,534 s
    Arrivée des ondes PMP à 4 h 48 min 24,874 s
    Arrivée des ondes S à 4 h 48 min 32,454 s
    Retard des ondes PMP δt = 3,34s
    Profondeur du Moho H = 37,9 km

 

- Séisme du 23/04/1991 : profondeur focale h = 10 km.

    Sismogramme reçu par la station RSL (Roselend)
    Profondeur focale h = 10 km
    Distance épicentrale Δ = 135,8 km
    Arrivée des ondes P à 5 h 53 min 02,005 s
    Arrivée des ondes PMP à 5 h 53 min 05,325 s
    Arrivée des ondes S à 5 h 53 min18,805 s
    Retard des ondes PMP δt = 3,32s
    Profondeur du Moho H = 44,3 km.

 

- Séisme du 09/03/1992 : profondeur focale h = 6 km.

    Sismogramme reçu par la station SURF (Col de Larches)
    Profondeur focale h = 6 km
    Distance épicentrale Δ = 105,5 km
    Arrivée des ondes P à 1 h 54 min 52,619 s
    Arrivée des ondes PMP à 1 h 54 min 56,859 s
    Arrivée des ondes S à 1 h 55 min 05,819 s
     
    Retard des ondes PMP δt = 3,91s
    Profondeur du Moho H = 42,8 km
    Sismogramme reçu par la station OG04 (La Clusaz).
    Profondeur focale h = 6 km
    Distance épicentrale Δ = 95,4 km
    Arrivée des ondes P à 1 h 54 min 50,725 s
    Arrivée des ondes PMP à 1 h 54 min 53,425 s
    Arrivée des ondes S à 1 h 55 min 03,065 s
    Retard des ondes PMP δt = 2,7s
    Profondeur du Moho H = 32,8 km

 

- Séisme du 09/03/1992 : profondeur focale h = 8 km.

    Sismogramme reçu par la station OG03 (Samoëns).
    Profondeur focale h = 8 km
    Distance épicentrale Δ = 73,8 km
    Arrivée des ondes P à 4 h 08 min 59,852 s
    Arrivée des ondes PMP à 4 h 09 min 03,242 s
    Arrivée des ondes S à 4 h 09 min 08,442 s
    Retard des ondes PMP δt = 3,39s
    Profondeur du Moho H = 34,2 km

Le moment d’arrivée des ondes PMP a été confirmé par François Thouvenot, Maître de conférences à l’Université de Grenoble et coauteur du logiciel Sismolog. Ce dernier a également fourni le mode de calcul.

On peut aussi calculer la position du point de réflexion des ondes sur le Moho par rapport à l’épicentre. Voir le calcul ci-dessus.

Sur la carte, on peut remarquer que le point de réflexion sur le Moho s’enfonce de plus en plus sous les Alpes.


Carte des points de réflexion des ondes P sur le Moho.

D’après François Thouvenot, le Moho est, en certains endroits des Alpes, très peu réfléchissant. Ainsi, les ondes PMP se distinguent le plus souvent assez difficilement. La plupart des autres sismogrammes sont difficilement interprétables. D’autre part, les ondes réfléchies sur le Moho sont surtout bien visibles entre 60 et 140 km environ de distance épicentrale.

La profondeur maximale du Moho trouvée ici est à rapprocher des résultats d’une expérience de sismique réflexion aimablement communiqués par François Thouvenot qui situe le Moho à une profondeur maximale de 55 km sous la zone briançonnaise.

En analysant d’autres sismogrammes sur lesquels les ondes PMP sont visibles, vous pourrez calculer facilement la profondeur du Moho ainsi que la position du point de réflexion grâce au fichier Excel téléchargeable.

Retour au calcul de la vitesse des ondes P et S
Retour à la fiche Excel