Modélisation des modes propres et des sismogrammes longue-période d' une Terre anélastique en rotation : vers une tomographie anélastique du manteau

par Raphaële Millot-Langet

Thèse de doctorat en Géophysique interne

Sous la direction de Philippe Lognonné.

Soutenue en 2004

à l'Institut de physique du globe (Paris) .

mots clés

• Sismologie
• Terre, modes de vibrations propres
• Atténuation sismique
• Méthode des perturbations HOPT [High order perturbation theory]
• Sismogrammes synthétiques
• Terre, rotation et ellipticité

Résumé

La structure élastique de la Terre est à ce jour relativement bien connue des tomographes, mais la structure anélastique tridimensionnelle reste encore mal contrainte. L'utilisation de la méthode de perturbations HOPT permet de calculer les modes propres d'une Terre élastique 3D, et peut désormais inclure l'effet exact de al rotation etde l'ellipticité de la planète ainsi que la prise en compte d'une structure anélastique 3D. Des sismogrammes synthétiques réalistes en sont alors déduits, mettant en évidence une forte non-linéarité entre les effets élastiques et anélastiques. UN processus d'inversion conjointe reposant sur l'exploration de l'espace des paramètres par la méthode du neighbourhood algorithm est mis en place sur des tests synthétiques. Les résultats encourageants permettent d'envisager d'apporter, en utilisant des données réelles de modes propres de basse fréquence, de nouvelles contraintes sur la structure anélastique de l'ensemble du manteau terrestre

Titre traduit

Computation of normal modes and long period seismograms of an anelastic rotating Earth : towards an anelastic tomography of the mantle

Résumé

The elastic structure of the Earth is relatively well known to seismologists today, but its three-dimensional anelastic structure is still poorly constraint. Using the HOPT perturbation method, we can compute the normal modes of 3D elastic Earth, with the recent addition of the effect of ratation and ellipticity, and a 3D anelastic structure. These modes are then used to compute realistic synthetic seismograms, that show a strong non-linearity between the influence of elastic and anelastic structures. We perform synthetic tests for a joint inversion of the elastic and anelastic parameters, based on the exploration method of the neighbourhood algorithm. These tests are encouraging and give us hope in bringing new constraints on the anelastic structure of the whole mantle, by using real low frequency normal mode