Structure sismique de l'Afrique de l'Ouest par tomographie d'ondes de surface

Seismic structure of West Africa by surface wave tomography

• Auteur / Autrice : Yacouba Ouattara
• Direction : Alessia Maggi, Célestin Sombo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sismologie
• Date : Soutenance le 01/07/2019
• Etablissement(s) : Strasbourg en cotutelle avec Université Félix Houphouët-Boigny (Abidjan, Côte d'Ivoire)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de physique du globe (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Jérôme Vergne
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Diane Rivet, Thomas Lecocq, Adama Diawara, Dimitri Zigone
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anne Paul, Jean-Yves Reynaud

Mots clés

Mots clés contrôlés

Taoudenni, Bassin de (Mali)

Cratons -- Afrique

Ondes sismiques

Mots clés libres

Cartes de vitesse de groupe

Ondes de Rayleigh

Corrélations du bruit

SOLA-Backus-Gilbert

Craton ouest africain

Group velocity maps

Rayleigh waves

Noise correlation

SOLA-Backus-Gilbert

West african craton

Résumé

Cette thèse nous a permis de produire des cartes de vitesse de groupe du mode fondamental des ondes de Rayleigh, en utilisant les séismes et les corrélations du bruit sismique ambiant. En plus de la méthode moindres carrées amortis, nous avons adapté la nouvelle méthode d’inversion, SOLA-Backus-Gilbert dans un contexte régional. À courte période, les cartes de vitesse de groupe présentent des vitesses rapides pour la croûte océanique et des vitesses lentes pour la croûte continentale. Pour les périodes intermédiaires, le bassin de Taoudeni se caractérise par de faibles vitesses par rapport au reste du craton ouest africain en raison de l’épaisseur de la couche sédimentaire. A longue périodes, les racines des dorsales Man-Leo et Reguibat sont caractérisées par des vitesses rapides, montrant une lithosphère froide et épaisse sous le craton, tandis que nous avons trouvé des vitesses de groupe lentes sous les zones de ceinture mobile panafricaine indiquant une lithosphère mince.

This thesis allowed us to produce group velocity maps of the fundamental mode of Rayleigh waves, using both earthquakes and seismic ambient noise correlation. In this study, in addition to the damped least squares method, we adapted for the very first time a new inversion method, called SOLA-Backus-Gilbert in regional context. At short periods, the group velocities maps exhibit fast velocities for the oceanic crust and slow velocities for the continental crust. For the intermediate periods, the Taoudeni Basin is characterized by low velocities compared to the rest of the west african craton due to the thickness of the sedimentary layer. Over long periods, the roots of the Man-Leo and Reguibat shields are characterized by fast velocities, showing a cold and thick lithosphere under the craton, while we found slow group velocities under the Pan-African orogenic belts zones indicating a thin lithosphere.