Imagerie 3D multiméthode de la lithosphère européenne à partir des données de bruit et de séismes régionaux : implications sur la structure des Alpes et les bassins périphériques

Séminaire d’Ahmed Nouibat (ITES Strasbourg).

Résumé:

Dans un contexte tectonique aussi complexe que celui de la région ouest-méditerranéenne, comprendre les processus dynamiques impliqués dans l’orogenèse des Alpes occidentales et l’ouverture du bassin d’arrière-arc liguro-provençal requiert une connaissance précise de la structure lithosphérique tridimensionnelle. La disponibilité des réseaux sismologiques permanents et le réseau temporaire dense AlpArray offre une occasion unique de sonder la croûte et le manteau supérieur sous les Alpes et leurs bassins périphériques, faisant de cette région l’une des mieux couvertes par les stations large-bande. C’est dans ce cadre que j’ai mis en place un ensemble de méthodes d’imagerie sismique 3D exploitant les données sismologiques passives, notamment le bruit sismique et les enregistrements de séismes locaux et régionaux. Ces approches reposent sur les méthodes d’inférence BackusGilbert et Bayésienne, permettant de quantifier la résolution et l’incertitude des modèles de vitesse – des paramètres cruciaux pour l’interprétation des images tomographiques. Je présenterai les implications majeures des modèles de vitesse obtenus sur la compréhension de la géométrie 3D des principales structures alpines (géométrie 3D du Moho, non-cylindricité de la croûte, nature pétrophysique du slab continental, etc.), ainsi que sur leurs liens avec l’architecture géologique de surface et le champ de déformation actuel. Par ailleurs, les simulations numériques 3D de la propagation des ondes de séismes mettent en évidence le potentiel de ces modèles 3D pour prédire la forme d’onde des principales phases sismiques. Elles ouvrent ainsi la voie à l’imagerie crustale haute résolution par l’inversion des formes d’onde complètes (FWI).