Abstract FR:

A partir d'un formalisme theorique developpe dans des travaux precedents, le calcul de sismogrammes dans une terre heterogene et anelastique par sommation de modes propres a l'aide de la theorie des perturbations a l'ordre trois en frequence et a l'ordre deux en amplitude est mis en uvre dans le cadre de l'etude des heterogeneites de petite longueur d'onde du manteau superieur. Il est montre l'importance des effets de couplage entre multiplets le long d'une meme branche de dispersion a longue periode (superieure a 100 secondes), effets generalement negliges par les methodes tomographiques actuelles, ce qui conduit a un biais important lors de la determination des heterogeneites laterales de courte longueur d'onde. Ce probleme est mis en evidence a travers un exemple simplifie de zone de subduction. Dans un deuxieme temps, le formalisme necessaire a la construction du probleme inverse est deduit des expressions du probleme direct. Le concept de champ de modulation a la source ou au recepteur est introduit, et permet de rendre faisable une inversion de la structure elastique et anelastique du manteau superieur en limitant les calculs preliminaires a une quantite proportionnelle a la somme des sources et des recepteurs. Les derivees de frechet de sismogrammes dans une terre anelastique lateralement heterogene sont exprimees a partir de combinaisons lineaires des champs de modulations. Ces derivees sont etudiees en tant que marqueurs de la sensibilite des sismogrammes a la structure tridimensionnelle. L'effet de lissage naturel de la structure par les ondes de surface est retrouve, et les effets de couplage entre multiplets sont mis en evidence a travers les phenomenes de focalisation et defocalisation de l'energie des ondes de surface. Les effets d'une structure anelastique sont egalement discutee. Les etapes intermediaires du processus d'inversion sont ensuite testees par comparaison avec le probleme direct. Un test preliminaire d'inversion est finalement realise.