Tomographie des temps de parcours télésismiques (« Travel time tomography »)

Continuant au cours de la deuxième séance, nous avons établi progressivement les éléments essentiels pour la construction de modèles tomographiques du manteau de la Terre : types de données, niveau d’approximation de la théorie de propagation des ondes, paramétrisation physique et géométrique du modèle, méthode d’inversion employée pour obtenir un modèle. Nous avons présenté les techniques employées dans la construction des premiers modèles tomographiques de la fin des années 1970, et les premières découvertes auxquelles ils ont donné lieu. Parmi ces découvertes, confirmées au cours des décennies qui ont suivi, notons la mise en évidence d’une morphologie très particulière à la base du manteau, qui ne ressemble pas à celle des premiers ~ 200 km depuis la surface (cette dernière reflète bien la distribution des plaques tectoniques) : deux régions aux températures particulièrement élevées localisées de manière antipodale, l’une sous l’océan Pacifique et l’autre sous l’Afrique, baptisées faute de mieux « LLSVP » (large low shear velocity provinces). Nous avons montré que les progrès de la tomographie « classique » de temps de parcours, dans les dernières décennies, nous a permis avant tout d’obtenir des images de plus en plus précises des régions froides à grande profondeur. Celles-ci délimitent principalement les plaques tectoniques qui retombent dans le manteau dans les zones de subduction (surtout autour du Pacifique). Une découverte récente est la réalisation que ces plaques ne s’enfoncent pas de manière régulière jusqu’au fond du manteau, mais s’étalent horizontalement sur des milliers de kilomètres, à 660 km ou ~ 1 000 km de profondeur.