Imagerie des structures volcaniques par tomographie sismique

La connaissance de la distribution des masses (donc des densités) et des modules élastiques dans un édifice volcanique est nécessaire pour avancer dans la compréhension de son comportement mécanique et la bonne modélisation de ses déformations. Dans ce cadre nous avons mis au point une méthode d’inversion tomographique de temps d’arrivée de séismes, comportant une régularisation bayésienne de l’inversion, et un calcul très précis des temps d’arrivée théoriques. Cette méthode permet d’obtenir la distribution spatiale des vitesses sismiques de façon stable et précise. Elle a été notamment utilisée au Kilauea (Monteiller et al., 2005 ; Got et al., 2008), au Piton de la Fournaise (Prono et al., 2008), et au Popocatepetl (Berger et al., 2011).

Figure 1 : Distribution spatiale des vitesses sismiques des ondes P à 6 km de profondeur calculées par inversion tomographique de temps d’arrivée de séismes. La carte montre les principaux éléments topographiques, les stations sismiques (triangles noirs) et les séismes utilisés (points blancs) pour la tomographie. Le modèle présenté est le plus simple qui ajuste les données (information a priori optimale pour les vitesses : longueur de corrélation 5 km, écart-type 1 km/s) (d’après Got et coll., 2008).