Etude de l'interaction des ondes sismiques guidées régionales avec les hétérogénéités de la croute

The regional propagation of two types of guided waves, the Lg wave and the fundamental mode of the Rayleigh wave, is studied experimentally. In the first part we process the data of the SISBALIG II experiment to study the Lg wave blockage in the Ligurian Sea (south-east of France). Using energy diagrams we find that the Lg wave extinction occurs in the zone of about 20 km width in the vicinity of the Provence Margin. Comparing the observations with numerical simulations we show that the diffraction of the energy into oceanic sediments is the most important factor adding into this extinction. In the second part we study the Rayleigh wave propagation and the crustal structure in southern Mexico. We use a cIassical approach consisting of the inversion of dispersion curves for the velocity structure. To measure group velocity dispersion curves we develop a logarithrnic stacking technique in the period-time or period-group velocity domain. We use a two-step inversion procedure: (1) Iinear inversion et (2) Monte-Carlo inversion. After measuring dispersion curves in different regions we invert them for local 1D velocity models. Finally, we construct a composed heterogeneous model of the cru st of the southern Mexico. It allows us to simulate the major features of the propagation of the waves emitted during earthquakes in the Middle America subduction zone. This way, we show that the regional amplification at periods of 8-10 s in the region of the Valley of Mexico is due to the presence of a shallow low-velocity layer in the southem part of the Mexican VoIcanic Belt.La propagation régionale de deux types d'ondes sismiques guidées, l'onde Lg et le mode fondamental de l'onde de Rayleigh, est étudiée expérimentalement. Dans la première partie, nous traitons les données de l'expérience SISBALIG II pour étudier le phénomène de blocage des ondes Lg dans la Mer Ligure (sud-est de la France). En utilisant les diagrammes énergétiques, nous montrons que l'extinction de l'onde Lg se produit dans une zone d'une largeur d'environ 20 km près de la marge Provençale. En comparant lesobservations avec des simulations numériques, nous montrons que le facteur qui contribue le plus à ce blocage de l'onde Lg est la diffraction de l'énergie dans les sédiments océaniques. Dans la deuxième partie, nous étudions la propagation de l'onde de Rayleigh et la structure de la croûte au Sud du Mexique. Nous utilisons une approche classique d'étude de structure lithosphérique à partir de l'inversion des courbes de dispersion. Pour la mesure des courbes de dispersion de la vitesse de groupe, nous développons une méthode de sommation logarithmique dans le domaine période-temps ou période-vitesse de groupe. Nous utilisons une méthode d'inversion de la courbe de dispersion composée de deux étapes : (1) l'inversion linéarisée et (2) l'inversion de Monte-Carlo. Après avoir mesuré les courbes de dispersion dans les différentes régions et les avoir inversées pour des modèles locaux ID, nous construisons un modèle hétérogène de la croûte du Mexique. Ce modèle permet de simuler les caractéristiques majeures de la propagation des ondes émises par des séismes dans la zone de subduction Centraméricaine. Ainsi, nous montrons que l'amplification régionale aux périodes comprises entre 8 et 10 s dans la région de la Vallée de Mexico s'explique par la présence d'une couche superficielle à moindre vitesse sous la partie sud de la Chaîne Volcanique Transmexicaine