Master Sciences de la Terre et des Planètes, Environnement
Ondes sismiques et sismogénèse
Responsable : Maxime Godano
Semestre : S1
Volume horaire présentiel : 30 h
Nombre d’ECTS : 3
Modalités de contrôle des connaissances : 3 CC (70%) et 2 TP (30 %)
Intervenants : Maxime Godano, Bertrand Delouis, Tony Monfret
Les objectifs d’enseignement :
- Maîtriser les concepts fondamentaux de la physique des ondes sismiques
- Maîtriser le modèle le plus simple et le plus couramment utilisé de représentation de la source des séismes (modèle source ponctuelle)
Programme détaillé :
• Ondes sismiques de volume
o Équation d’onde
- Équation du mouvement, résolution de la forme homogène
- Ondes planes
- Polarisation des ondes P et S
- Décomposition en ondes P, SV et SH
o Théorie des rais
- Angle d’incidence
- Vitesse apparente
- Loi de Snell-Descartes
- Angle critique
- Paramètre du rai
- Lenteur
- Principe de Fermat
o Partitionnement des ondes aux interfaces
- Réflexion et réfraction entre deux milieux élastiques
-> onde SH : coefficients de réflexion et transmission, flux d'énergie, incidence post-critique)
-> onde P-SV (incidence verticale)
- Réflexion à la surface libre (coefficients de réflexion)
• Ondes sismiques de surfaces et modes propres de la Terre
o Onde de Rayleigh
- Dans un demi espace
o Onde de Love
- Dans un milieu stratifié
o Dispersion
- Vitesse de phase
- Vitesse de groupe
o Oscillations libres de la Terre
- Structure de la Terre
- Equivalence entre modes propres et ondes sismiques
• Introduction à la sismogenèse
o Revue rapide des différents modèles de source des séismes
o Le modèle de source ponctuelle en détail
o Le mécanisme au foyer et sa détermination par modélisation des formes d’ondes
Prérequis pour cet enseignement
- Calcul différentiel, Analyse vectorielle (opérateurs gradient, divergence, rotationnel, laplacien), calcul matriciel.
- Programmation informatique.
- Notions de tectonique et de géodynamique