Abstract FR:

Cette these comporte deux parties. Dans la premiere, nous analysons les proprietes des ondes sismiques longue-periode diffractees par des panaches mantelliques idealises dans le manteau inferieur. Nous assemblons une methode pour construire des sismogrammes synthetiques realistes des ondes p diffractees par cette anomalie. L'amplitude de l'onde diffractee predite a longue-periode (t 20s) est de l'ordre de 1-3% de l'onde directe. Dans l'approximation de born, la reconstruction de l'image de structures quasi-verticales se ramene a une inversion lineaire a 2 dimensions. Nous presentons une methode, qui repose sur lsqr, pour produire de telles images a partir du jeu global de sismogrammes longue-periode. Dans la deuxieme partie, nous appliquons cette methode aux donnees reelles qui echantillonnent le manteau inferieur sous hawai, l'islande, et bowie. Nous selectionnons des sismogrammes. En inversant les ondes diffractees avec une methode de type lsqr, nous construisons une image des heterogeneites de type panache. L'image obtenue pour hawai est dominee par une forte anomalie chaude environ 200 km au nord-ouest de hawai. Des tests de resolution demontrent que cette anomalie est reelle. L'intensite de cette anomalie est de 30 a 60 fois plus forte que celle predite pour notre modele schematique de panache thermique. Notre resultat indique qu'un panache mantellique profond est bien a l'origine du point chaud de hawai, comme l'avait imagine morgan (1971). Le panache est presque vertical. Il provient de la couche d'' a la base du manteau. A cette profondeur, la source du panache se trouve au nord-ouest de son expression de surface, en accord avec les predictions de certains modeles d'advection des panaches dans la circulation generale du manteau. L'image pour l'islande montre aussi une anomalie rapide a environ 250 km au nord-est de l'islande. Le resultat pour bowie est moins concluant