Modélisation, traitements et inversion de profils de sismique marine

par Michel Dietrich

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Georges Pascal.

Soutenue en 1990

à Brest .

mots clés

• Sismométrie
• Méthode sismique-réflexion

Résumé

Les grands profils de sismique reflexion marine peuvent etre traites d'une maniere globale et a moindre cout en travaillant dans le domaine du temps d'intercept tau et du parametres de rai p. L'etape prealable de decomposition en ondes planes des profils est realisee par une transformee de radon des sections sismiques originales. Les proprietes elastiques du sous-sol sont ensuite estimees au moyen d'une methode d'inversion iterative des formes d'ondes sismiques qui consiste a minimiser, au sens des moindres carres, les ecarts entre les observations et la reponse theorique du modele courant. On propose d'abord une methode rapide de decomposition en ondes planes a l'aide d'une serie de fourier-bessel, avant d'examiner en detail le probleme de l'ouverture limitee qui se pose dans la plupart des techniques tomographiques. On aborde ensuite la question de la sensibilite des champs d'ondes tau-p par rapport a de faibles modifications des proprietes des milieux stratifies, en montrant que le derives de frechet des sismogrammes peuvent etre exprimes analytiquement a l'aide des fonctions de green des milieux non perturbes. La minimisation des ecarts entre sismogrammes synthetiques et reels est finalement obtenue avec la methode des gradients conjugues. La convergence de l'algorithme depend de la qualite de l'information introduite a priori. Les calculs realises conduisent en general a de bons resultats pour l'estimation de la vitesse des ondes p dans le sous-sol, mais soulignent les difficultes qu'il y a a determiner fiablement les vitesses des ondes s et la densite des materiaux. Une application simple de ce schema d'inversion a un profil sismique de la campagne ecors-gascogne 84 met en evidence des alternances de couches a vitesses lentes et rapides dans la croute inferieure entre 23 et 35 km de profondeur, avec des contrastes de vitesse pouvant atteindre 0,5 km/s aux interfaces

Titre traduit

Modeling, processing and inversion of marine seismic profiles

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