Atténuation sismique et structure de la Terre

Présentation au sujet: "Atténuation sismique et structure de la Terre"— Transcription de la présentation:

1 Atténuation sismique et structure de la Terre
Stéphanie Durand Université Lyon 1 Gung & Romanowicz [2004] Pozgay, Wiens, et al. [2009]

2 Problématiques Qu’est-ce que l’atténuation ? Comment est-elle mesurée?
Comment est-elle reliée aux propriétés du milieu ? Structure globale Atténuation et processus géodynamiques

3 Qu’est-ce que l’atténuation sismique ?
Ondes de surface Widmer & Laske [2007]

4 Qu’est-ce que l’atténuation sismique ?
Ondes de volume Coutier & Revenaugh [2006]

5 Qu’est-ce que l’atténuation sismique ?

6 Qu’est-ce que l’atténuation sismique ?
Origines de l’atténuation sismique Atténuation extrinsèque Conservation énergie élastique Atténuation intrinsèque Transformation d’une partie de l’énergie élastique Atténuation géométrique Anélasticité (diffusion, dislocations, …) Karato & Spetzler [1990] Focusing/Defocusing Scattering

7 Qu’est-ce que l’atténuation sismique ?
Facteur de qualité (Q) ou absorption (q) Dépendance fréquentielle Activée thermiquement

8 Qu’est-ce que l’atténuation sismique ?
Anélasticité linéaire… Solides de Maxwell et Kelvin-Voigt Solide standard linéaire

9 Qu’est-ce que l’atténuation sismique ?
Solide standard linéaire : temps de relaxation

10 Qu’est-ce que l’atténuation sismique ?
Fonctions retard…

11 Qu’est-ce que l’atténuation sismique ?
Modèle de Q quasi-constant: et temps de relaxation Liu [1976] Kanamori & Anderson [1977]

12 Qu’est-ce que l’atténuation sismique ?
Modèle loi puissance

13 Qu’est-ce que l’atténuation sismique ?
Lekic et al. [2009]

14 Mesure de l’atténuation sismique
Modes propres With attenuation Q quality factors of the PREM model Without any attenuation Spectrum of the sum of two tapered sinusoids with two different periods corresponding to T= s and T=289.7 s. signal with 7-h time length signal with 18-h time length Roult et Clévédé [2000]

15 Mesure de l’atténuation sismique
Peak amplitude shape eigenperiod Roult et Clévédé [2000]

16 Mesure de l’atténuation sismique

17 Mesure de l’atténuation sismique
Surface wave Dalton and Ekstrom [2006]

18 Mesure de l’atténuation sismique
Différence mesures sur modes propres et ondes de surface Modes sphéroïdaux Modes Toroïdaux

19 Mesure de l’atténuation sismique
Body wave Flanagan & Wiens [1998]

20 Mesure de l’atténuation sismique
Domaine fréquentiel Domaine temporel Flanagan & Wiens [1998]

21 Mesure de l’atténuation sismique
Bhattacharyya [1998]

22 Mesure de l’atténuation sismique
Waveform from Vern Cormier

23 Mesure de l’atténuation sismique
Lawrence & Wysession [2006]

24 Possibles mécanismes d’atténuation
Karato & Spetzler [1990]

25 Possibles mécanismes d’atténuation
Karato & Spetzler [1990]

26 Possibles mécanismes d’atténuation
Jackson & Faul [2010]

27 Possibles mécanismes d’atténuation
Jackson & Faul [2010]

28 Possibles mécanismes d’atténuation
Jackson [2007]

29 Possibles mécanismes d’atténuation
Jackson [2007]

30 Modèles globaux Modèles 1-D Dziewonski & Anderson [1981]
Widmer et al. [1991] Durek & Ekström [1996] Lawrence & Wysession [2006a] Hwang & Ritsema [2011]

31 Modèles globaux Modèles 1-D Modes sphéroïdaux Modes Toroïdaux

32 Modèles globaux Modèles 3-D du manteau supérieur Modèle Q
Modèle de vitesse Dalton et al. [2009]

33 Modèles globaux Modèles 3-D du manteau supérieur

34 Modèles régionaux Arc et Back-arc des Marianes Pozgay et al. [2009]

35 Modèles régionaux Pozgay et al. [2009]

36 Modèles régionaux Pozgay et al. [2009]

37 Modèles régionaux Arc de Costa Rica et Nicaragua Rychert et al. [2009]

38 Modèles régionaux Rychert et al. [2009]