Imagerie de la lithosphère par inversion de formes d'ondes de données télésismiques
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Abstract EN:
This thesis follows a recent movement link to the design of more and more denser seismological networks et allow to evolve lithospheric imaging toward high resolution tomography methods initially design in the Framework of seismic exploration. Bostock et al. (2001) are pioneers in this movement with their adaption of ray + Born migration method to teleseismic configurations and by applying this method to real teleseismic data form CASC93. During this thesis, I adapted a Full Waveform Inversion algorithm, design for seismic exploration, to teleseismic configurations. This adaptation leads me to integrate plane wave sources, a scattered wave field approach and obliquity of plane waves in the original algorithm. In the first part, I present the method to model propagation of seismic waves which is the core engine of the algorithm of Full Waveform Inversion, its adaptation to teleseismic configurations and finally the inverse problem. In the second part, I present a parametric analysis of Full Waveform inversion method adapted to teleseismic configurations to assess the potential of the method and spot the differences with the parameterizations recommended in seismic exploration. The third part concerns the application of the methods to real teleseismic data recorded by the seismological network MASE deployed for imaging the subduction of the Cocos plate below Mexico.
Abstract FR:
Cette thèse s’inscrit dans un mouvement récent lié à la conception de réseaux sismologiques de plus en plus denses et permettant de faire évoluer l’imagerie lithosphérique vers des méthodes de tomographie haute résolution développées initialement dans le cadre de l’exploration sismique pétrolière. Bostock et al. (2001) font partis des pionniers de ce mouvement en ayant adapté la méthode de migration rai+Born aux configurations télésismique et en l’ayant appliquée aux données réelles télésismiques du projet CASC93. Durant ce travail de thèse, j’ai adapté l’inversion de formes d’ondes complètes, conçu pour l’exploration sismique, aux configurations télésismiques. Cette adaptation m’a amené à intégrer les sources planes, l’approche en champ diffracté et l’obliquité de ces ondes à l’algorithme original. Dans une première partie, je présente de manière générale les méthodes de modélisation de la propagation des ondes sismiques qui constituent le moteur de l’algorithme d’inversion des formes d’ondes complètes, son adaptation de la modélisation aux configurations télésismiques et enfin du problème inverse. La deuxième partie, je présente une analyse paramétrique de l’inversion des formes d’ondes complètes adaptée aux configurations télésismiques afin d’évaluer le potentiel de la méthode et de pointer les différences avec les paramétrisations recommandées dans le cadre de l’exploration sismique. La troisième partie concerne l’application de la méthode aux données réelles télésismiques enregistrées par le réseau sismologique MASE déployé dans le cadre d’un projet d’imagerie de la subduction de la plaque Cocos sous le Mexique.