Image : Gaboret et al., 2003
Les ondes élastiques qui parcourent la terre peuvent être étudiées dans une vaste gamme de fréquences, typiquement du milli-Hertz à la centaine de Hertz. A chaque gamme de fréquence correspondent des longueurs d’onde différentes, et donc des échelles d’observation différentes. A grande échelle, les longueurs d’ondes mises en jeu peuvent être de l’ordre du rayon terrestre ; l’onde explore alors toute la terre, dont on peut mettre en évidence et étudier les modes de vibration. Aux petites échelles, les ondes élastiques sont employées pour faire l’image du sous-sol proche, mais elles sont aussi plus sensibles aux hétérogénéitiés de tailles comparables à la longueur d’onde. Dans les couches superficielles de la terre, ces hétérogénéitiés peuvent donner lieu à les phénomènes de diffusion multiple. Les applications de l’acoustique à la géophysique sont nombreuses : imagerie du sous-sol, prospection, validation des modèles physiques de la terre, détection, étude des séismes, etc.
Enregistrement d’un séisme, réalisé à 90 km de l’épicentre (LGIT).
On a représenté ici le déplacement perpendiculaire à la surface de la terre, mesuré par un sismomètre. Le sismogramme fait apparaître différents trains d’ondes de volume et de surface puis, sur une durée de plusieurs minutes, une longue coda due à la diffusion multiple des ondes élastiques dans les hétérogénéités de la croûte terrestre. Cette riche forme d’onde est typique d’une propagation en milieu complexe.
