Tomographie tridimensionnelle a partir des temps de premieres arrivees des ondes p et s : application a la region de patras (grece)

par HELENE LE MEUR

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Joseph Virieux.

Soutenue en 1994

à Paris 7 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    La tomographie a partir des temps de trajet des ondes sismiques donne des images de l'interieur de la terre, et represente ainsi un outil important pour une meilleure comprehension des phenomenes geodynamiques. A l'echelle locale, l'inversion simultanee de la localisation des seismes et d'un modele tridimensionnel de la structure de vitesse de la region etudiee est necessaire. Afin de resoudre ce double probleme inverse non-lineaire, une methode iterative d'inversion conjointe des parametres de localisation et de vitesse a ete developpee. A chaque iteration, les rais, perturbes non lineairement par les variations du champ de vitesse, sont recalcules dans le nouveau milieu a partir des nouvelles positions et le systeme linearise est alors inverse par la technique iterative lsqr (paige et saunders), amortie. La structure de vitesse est echantillonnee par les rais de la source au recepteur. Le probleme direct consiste a calculer les temps de trajet entre ces deux points dans une structure complexe tridimensionnelle. Deux approches ont ete comparees: un trace de rais par perturbation, utilisant une description par b-splines de la structure de vitesse, et une resolution directe de l'equation eikonale par des schemas aux differences finies sur une grille, s'appuyant sur une interpolation lineaire du milieu. Les images reconstruites sont sensibles a l'interpolation adoptee. Des tests synthetiques ont permis de valider la procedure d'inversion, et d'en estimer la sensibilite dans les conditions d'acquisition des donnees reelles et de leur distribution. Au cours de ces tests, une renormalisation des parametres de vitesse et de localisation s'est revelee necessaire pour regulariser l'inversion, en raison de la dimension physique differente de ces parametres. Le schema d'inversion developpe a ensuite ete applique a des donnees de microsismicite pour retrouver la structure heterogene tridimensionnelle (50x50x20 km) de la croute dans la region du golfe de patras (grece). Ces donnees ont ete enregistrees par une soixantaine de stations digitales au cours d'une campagne effectuee en 1991. Les microseismes repartis sous le reseau nous ont permis de realiser une tomographie de qualite a partir des premieres arrivees des ondes p et s. Des images detaillees de la structure de vitesse montrent une asymetrie s/n en accord avec le contexte tectonique


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Informations

  • Détails : 300 P.
  • Annexes : 140 REF.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre. Bibliothèque de Géophysique.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T PAR 1994 MEU
  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : TS1994
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