Imagerie sismique du milieu de propagation à partir des ondes directes et converties : application à la région d'Aigion (Golfe de Corinthe, Grèce)

par Diana Latorre

Thèse de doctorat en Géophysique

Sous la direction de Jean Virieux.

Soutenue en 2004

à Nice , dans le cadre de École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice) .

mots clés

• Tomographie sismique -- Corinthe (Grèce)
• Ondes -- Propagation

Résumé

Le Golfe de Corinthe (Grèce) est un rift continental caractérisé par un taux élevé d'extension et une microsismicité intense. Actuellement, la connaissance de sa structure crustale représente une étape nécessaire pour la construction de modèles géodynamiques réalistes. L'objectif de ce travail de thèse est la définition d'une image sismique haute résolution de la région occidentale du Golfe de Corinthe à partir des enregistrements de la sismicité locale. La construction de cette image est effectuée par le biais d'une étude tomographique des temps de première arrivée et d'une migration cinématique en profondeur des ondes converties. La tomographie des premières arrivées nous a fourni des modèles de vitesse tridimensionnels des ondes P et S ainsi qu'une localisation précise de la microsismicité dans les 10 premiers kilomètres de la croûte. Les modèles de vitesse ainsi obtenus constituent les modèles de référence utilisés dans la migration en profondeur des ondes converties. A cet effet, nous avons adapté les techniques propres à la sismique d'exploration afin d'analyser les enregistrements de tremblements de terre avec une configuration d'acquisition irrégulière. Les résultats révèlent une image tridimensionnelle complexe de la zone sismogène du rift (7-10 km de profondeur) dans laquelle deux structures majeures sont identifiées par des importantes énergies transmises PS. Du point de vue méthodologique, ce travail montre la possibilité d'exploiter les ondes converties à partir des enregistrements de séismes locaux pour définir une image haute fréquence du milieu de propagation à l'échelle de la croûte terrestre.

Titre traduit

Seismic imaging of the propagation medium from direct and converted waves : application to the Agion region (Gulf of Corinth, Greece)

Résumé

The Gulf of Corinth (Greece) is a continental rift characterized by a high extension rate and an intense microseismicity. The understanding of its crustal structure represents a fundamental step to provide realistic geodynamic models. The aim of this work is to define a high-resolution seismic image of the western part of the gulf using local microseismicity recordings. The construction of this image is realized through a tomographic study of first arrival times and a kinematic depth migration of converted waves. The tomography of the first arrivals gives us three dimensional velocity models for both P and S waves as well as a precise location of the microseismicity in the 10th first kilometers of the crust. The resulting velocity models are used as reference models for the depth migration of converted waves. For this study, we have adapted classical techniques of exploration seismology to analyze the earthquake records in an irregular acquisition layout. The results reveal a complex 3D image of the seismogenic zone of the rift (7-10 km deep), in which two major structures are identified by important PS transmitted energies. In a methodological point of view, this work shows the possibility of exploiting the converted waves of local earthquake records to define a high frequency image of the propagation medium at a crustal scale.