Tomographie anisotrope du manteau supérieur par inversion des ondes de surface

Les ondes de surface apportent, malgré leur faible résolution latérale, une contrainte indispensable pour la connaissance de la structure globale du manteau supérieur. Cette étude, basée sur des données d'ondes de surface, présente la construction d'un nouveau modèle tomographique anisotrope du manteau supérieur d'une part, d'un modèle isotrope simplifié d'autre part et les implications de ces résultats pour la limite Lithosphère/Asthénosphère (LAB). Dans un premier temps, un nombre très important de données est collecté, elles sont assemblées et régionalisées pour dériver des cartes de vitesse de phase et de groupe pour le mode fondamental des ondes de Rayleigh et de Love ainsi que leur dépendance azimutale (des cartes de vitesses de phase sont aussi obtenues pour les six premiers modes harmoniques). Dans un second temps, un modèle de croûte {it a posteriori} est élaboré à partir de l'inversion Monte-Carlo des périodes les plus courtes des données, afin de prendre en compte l'effet des parties superficielles sur le manteau supérieur. À partir de ce modèle de croûte, une première inversion Monte-Carlo de la structure du manteau supérieur est réalisée dans une paramétrisation isotrope simplifiée, pour mettre en évidence l'influence des propriétés de la LAB sur les ondes de surface. Toujours à partir du modèle de croûte, une inversion par théorie des perturbations au premier ordre est conduite dans une paramétrisation complètement anisotrope pour construire un modèle tomographique 3-D du manteau supérieur (un modèle étendu à la zone de transition est également obtenu via l'utilisation des modes harmoniques). Des estimations de la profondeur de la LAB sont effectuées à partir des modèles du manteau supérieur et comparées aux prédictions des modèles de refroidissement de la lithosphère océanique. Des simulations d'événements sismiques sont réalisées à l'aide de la méthode des éléments spectraux, pour valider la capacité du modèle tomographique anisotrope du manteau supérieur à reproduire des sismogrammes observés. Mots-clés : sismologie, ondes de surface, tomographie globale, anisotropie sismique, manteau supérieur, limite Lithosphère/Asthénosphère.