Diffusion multiple des ondes elastiques dans la lithosphere

par LUDOVIC MARGERIN

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Michel Campillo.

Soutenue en 1998

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Nous etudions la dependance spatio-temporelle de l'energie de la coda courte-periode (> 1hz) des seismes. Pour cela, nous developpons des solutions de l'equation de transfert radiatif (tr) pour les ondes elastiques dans des milieux realistes. Deux approches sont adoptees, l'une numerique basee sur les methodes de monte-carlo, l'autre analytique basee sur l'equation de diffusion. Dans l'approximation acoustique, nous resolvons l'equation de tr pour la croute terrestre representee par un guide d'ondes heterogene. Pour ce modele, l'energie de la coda decroit exponentiellement en raison des fuites d'energie a la base de la croute. Nous confrontons cette theorie de facon critique a des donnees du mexique. Nous concluons que notre modele avec fuite rend parfaitement compte des observations et nous montrons que l'anelasticite des roches est faible. Enfin nous introduisons le temps de residence des ondes diffuses pour decrire la decroissance energetique de la coda. Nous abordons ensuite le probleme de diffusion multiple en elasticite complete. Nous tenons compte des conversions entre ondes p et s, ainsi que de leur polarisation, decrite par 5 parametres de stokes. Nous montrons que l'energie de la coda est rapidement dominee par les ondes s. Un equilibre d'energie universel s'etablit rapidement entre les modes p et s, en accord avec le principe d'equipartition. Le phenomene d'equilibrage de l'energie est egalement observe pour les ondes de coda du mexique, demontrant leur caractere diffusif. Enfin, nous calculons le cone de retro-diffusion coherente dynamique en champ proche. Nous montrons qu'apres un regime transitoire, le cone se stabilise et s'etend sur une longueur d'onde autour de la source. L'ensemble des modeles et observations nous permettent de confirmer la nature diffusive de la coda.


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Informations

  • Détails : 180 P.
  • Annexes : 97 REF.

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