Principe de la tomographie sismique

La tomographie sismique est une méthode géophysique utilisant l'enregistrement de l'arrivée des ondes sismiques émises lors de tremblements de terre et dont l'interprétation des temps d'arrivée les uns relativement aux autres et en différents lieux, permet de remonter aux variations spatiales des vitesses de propagation de ces ondes à l’intérieur du globe terrestre. Les modèles de vitesses d'ondes ou d'anomalies de vitesse peuvent être interprétés en termes de variations de température locale au sein des unités terrestres, ou en termes de variation de composition chimique ou minéralogique des matériaux. Son utilisation principale est la réalisation de la cartographie des hétérogénéités du manteau terrestre, très utile pour établir des liens entre les déplacements lithosphériques, interprétés dans le cadre de la tectonique des plaques, et la convection mantellique.

Exemple : tomographie sismique du manteau au niveau de la subduction de l'Amérique du sud

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On constate qu'il existe dans le manteau (zone verte) une anomalie positive de la vitesse des ondes sismiques. On considère que le manteau est homogène, constitué essentiellement de péridotite. Cette anomalie positive de vitesse ne peut être due qu'à la température de la zone bleue, rendant cette zone moins ductile. On met ainsi en évidence la lithosphère océanique subduite de la subduction océan/continent en Amérique du sud qui plonge dans le manteau asthénosphérique.