Tomography using seismic ambiant noise
Tomographie à partir de corrélations de bruit de fond sismique
Résumé
Traditional tomographic methods are based on seismic waves emitted by earthquakes. This limits the resolution of the images of the Earth's interior since large areas are free from earthquakes.
In this manuscript we test a new approach that requires only noise
records. Indeed, it has been shown that the cross-correlation of white noise recorded at two stations A and B is the Green's function between A and B, provided the noise is generated everywhere in the medium. This allows us to measure the velocity of seismic waves between any pair of stations.
To test this new idea, we first explain why noise correlations yields the Green's function of the medium. Then we study the origin of the noise in 5-40s period band. In the third part, we assess the precision of surface wave velocity measurements from the noise correlations. Chapter 7 and 8 are devoted to the tomography of California and the Alps. In the last chapter, we show that our results can be improved by correlating the coda of the noise correlations.
In this manuscript we test a new approach that requires only noise
records. Indeed, it has been shown that the cross-correlation of white noise recorded at two stations A and B is the Green's function between A and B, provided the noise is generated everywhere in the medium. This allows us to measure the velocity of seismic waves between any pair of stations.
To test this new idea, we first explain why noise correlations yields the Green's function of the medium. Then we study the origin of the noise in 5-40s period band. In the third part, we assess the precision of surface wave velocity measurements from the noise correlations. Chapter 7 and 8 are devoted to the tomography of California and the Alps. In the last chapter, we show that our results can be improved by correlating the coda of the noise correlations.
Les méthodes tomographiques habituellement employées en sismologie nécessitent des enregistrements de séisme. Or de larges zones sur Terre sont asismiques : faute de séisme nous ne pouvons les étudier avec une bonne résolution.
Nous testons ici une approche radicalement différente : il s'agit d'imager la croute terrestre à partir d'enregistrements de bruit de fond sismique. En effet, la corrélation entre deux points A et B d'un bruit blanc généré en tout point du milieu est la fonction de Green complète du milieu entre A et B. On pourrait ainsi mesurer la vitesse des ondes sismiques entre n'importe quel couple de points de la surface.
Nous présentons tout d'abord la théorie formalisant le lien entre corrélation de bruit et fonction de Green. Nous étudions ensuite l'origine du bruit de fond sismique sur la bande de période 5-40s afin de voir si il respecte ou non les exigences de la théorie. Après avoir évalué la précision des mesures de la vitesse des ondes de surface réalisées grace aux corrélations de bruit, nous étudions les Alpes. Enfin nous montrons que nos résultats peuvent etre amélioré en
recorrélant les corrélations.
Nous testons ici une approche radicalement différente : il s'agit d'imager la croute terrestre à partir d'enregistrements de bruit de fond sismique. En effet, la corrélation entre deux points A et B d'un bruit blanc généré en tout point du milieu est la fonction de Green complète du milieu entre A et B. On pourrait ainsi mesurer la vitesse des ondes sismiques entre n'importe quel couple de points de la surface.
Nous présentons tout d'abord la théorie formalisant le lien entre corrélation de bruit et fonction de Green. Nous étudions ensuite l'origine du bruit de fond sismique sur la bande de période 5-40s afin de voir si il respecte ou non les exigences de la théorie. Après avoir évalué la précision des mesures de la vitesse des ondes de surface réalisées grace aux corrélations de bruit, nous étudions les Alpes. Enfin nous montrons que nos résultats peuvent etre amélioré en
recorrélant les corrélations.