Les heterogeneites du manteau a toutes les echelles : variations laterales de vitesse et topographie des discontinuites

The heterogeneities of the mantle at all scales : lateral velocity variations and discontinuities topography

• Auteur / Autrice : Sébastien Chevrot
• Direction : Jean-Paul Montagner
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

La caracterisation des variations laterales de vitesse des ondes sismiques dans le manteau a petites et moyennes longueurs d'ondes est un enjeu important pour comprendre la dynamique de notre planete. Cette these presente differentes approches pour tenter de progresser dans ce probleme difficile. La premiere partie est consacree a l'etude de l'information contenue dans les modeles tomographiques a differentes echelles, regionales et globales. Un outil nouveau et puissant, le bispectre, est introduit pour aller au dela d'une simple analyse spectrale. La deuxieme partie propose une etude stochastique du champ d'onde diffuse pour en deduire des informations statistiques sur les proprietes du milieu a petite echelle. Cette etude n'est possible que sous l'hypothese de diffusion simple, dans un milieu homogene (milieu dont les proprietes statistiques sont spatialement invariantes). Les discontinuites a 410 et 660 km, qui definissent la zone de transition, montrent egalement des ecarts a la structure radiale. L'epaisseur de la zone de transition est un excellent marqueur geodynamique. Les ondes p converties en ondes s sur ces deux discontinuites permettent de contraindre l'epaisseur de la zone de transition avec une bien meilleure resolution que les precurseurs des ondes ss qui sont utilises habituellement. La troisieme partie est consacree a l'etude globale de ces ondes sous les stations permanentes des reseaux globaux. Le principal resultat de cette etude est la mise en evidence de variations d'epaisseur limitees a 10 km, tres significativement inferieures aux precedentes estimations. De plus, ces ondes peuvent etre utilisees pour localiser en profondeur les regions anisotropes dans le manteau. L'analyse des donnees enregistrees a la station bng (bangui, centrafrique) demontre l'existence d'une couche anisotrope a la base du manteau superieur.