Les ondes sismiques sont générées par l’énergie libérée lorsque les roches se brisent sous l’effet de forces qui les déforment.   

Il existe quatre types d’ondes sismiques, répartis en deux catégories : les ondes de volume et les ondes de surface.   

Ondes de volume   

Les ondes P sont les ondes sismiques les plus rapides. Elles peuvent traverser n’importe quel matériau (solide, liquide ou gaz).   

Ces ondes sonores (ou ondes acoustiques) sont également appelées ondes de compression du fait que les roches se compriment et s’étirent à plusieurs reprises lors de leur passage avant de retrouver leur forme initiale.   

Les ondes S sont plus lentes que les ondes P mais plus rapides que les ondes de surface.   

Elles ne peuvent pas se déplacer à travers les liquides ou les gaz. Par conséquent, elles ne peuvent pas traverser le noyau externe de la Terre composé de métal en fusion.   

Ondes de surface   

Les ondes de Love et de Rayleigh se déplacent parallèlement à la surface du sol.   

Elles sont moins rapides que les ondes de volume mais perdent leur énergie plus lentement.   

Les ondes de Rayleigh ont un mouvement vertical elliptique et sont généralement décrites comme un mouvement de balancement semblable au mouvement d'un bateau sur les vagues.   

Les ondes de Love résultent de l’interaction d’ondes S, déplaçant le sol latéralement sur un plan horizontal et ne provoquant aucun mouvement vertical. 

Schéma de la trajectoire du rayon (flèches longues), du mouvement des particules (flèches courtes) et du front d'onde (plan rectangulaire) associé aux ondes de volume P et S (flèches en bleu) et aux ondes de surface (flèches en rouge). Le mouvement des particules des ondes S peut se faire sur le plan horizontal (SH) ou sur le plan vertical (SV). Le mouvement des particules S est une combinaison des deux.

Schéma de la trajectoire du rayon, du mouvement des particules et du front d'onde associé aux ondes de volume P et S (flèches en bleu) et aux ondes de surface (flèches en rouge). Les ondes de surface se propagent parallèlement à la surface tandis que les ondes de volume se propagent le long de rayons curvilignes à l'intérieur d’une Terre hétérogène, illustrée par les couleurs rouge et bleue. Les tirets indiquent l'emplacement de deux discontinuités dans le manteau terrestre.

Saviez-vous qu'en 1939, Jeffreys a défini des tables de distance-temps pour les phases sismiques les plus importantes, qui indiquent le temps que prend chaque onde sismique pour parcourir une distance donnée, et qui sont toujours précises à 0,2 % près aujourd'hui ? L'illustration montre une version récente plus complète des courbes distance-temps de Jeffreys. La variété des ondes sismiques est une conséquence des ondes internes à la Terre qui subissent une réflexion et une réfraction aux interfaces principales.

La variété des ondes sismiques que l’on observe sur notre planète est due aux ondes de volume qui se déplacent à l’intérieur de la Terre, subissant une réflexion et une réfraction aux interfaces principales. Le type d’onde et la couche où se déplace chaque rayon sont identifiés par des lettres majuscules, P, S, K, I et J. Les lettres minuscules, c et i, indiquent les réflexions.

Un sismogramme est l’enregistrement du mouvement du sol causé par un tremblement de terre. Lorsque nous sommes très proches du séisme, le sismomètre (accéléromètre) enregistre les ondes générées progressivement par l'ensemble de la faille. Il est généralement impossible d'identifier clairement où les ondes S prennent naissance. Les ondes de surface ne sont pas encore visibles.

Pour les événements de plus faible ampleur, à proximité de la source, les ondes P et S peuvent être clairement identifiées sur le sismogramme. Il peut y avoir ou non des ondes de surface.

À grande distance des grands tremblements de terre, les sismogrammes sont complexes et de nombreuses ondes sismiques peuvent être identifiées en raison de la structure hétérogène de la Terre, qui entraîne des réflexions et/ou des réfractions. Pour les séismes peu profonds, à grande distance des tremblements de terre, les ondes de plus grande amplitude (et de plus longue période) sont les ondes de surface.

Pour les très grands tremblements de terre, les ondes de surface arrivant à une station font le tour de la Terre dans des directions opposées et font plusieurs fois le tour du Globe. C’est à grande distance du tremblement de terre que les ondes de surface ont la plus grande amplitude.