Bruit sismique, Microséismes, Microséismes secondaires, Ondes de Rayleigh, Ondes de Love, Éléments spectraux, Pente océan-continentale, Rapport d'ondes de Rayleigh à Love, Site source, Rotation

Le bruit sismique est l'oscillation continue de la Terre enregistrée à chaque station en l'absence de tremblement de terre. Il résulte de l'interaction entre l'atmosphère, les océans et la terre solide. Le signal dominant, appelé microséismes secondaires dans la bande de fréquences 0,1-0,3 Hz, a pour origine l'interaction non linéaire entre des ondes de gravité océaniques de même fréquence et de directions opposées. Les fluctuations de pression qui en résultent près de la surface de l'océan génèrent un signal sismique. Le signal dominant est constitué d'ondes de Rayleigh (R). Plusieurs études montrent également l'existence d'ondes de Love (L) mais le rapport d'amplitude L/R entre les ondes de Love et de Rayleigh varie en fonction de la zone étudiée. Le mécanisme de génération des ondes de Rayleigh dues à l'interaction de ces sources de bruit avec le fond marin est bien compris et modélisé. Cependant, le mécanisme de génération des ondes de Love reste mystérieux car une source dans l'océan ne peut pas générer de mouvement de cisaillement. Dans ce travail, nous montrons l'existence d'ondes de Rayleigh et Love enregistrées par le réseau de l'Alaska et de la Californie. Nous étudions ensuite l'effet de la pente océan-continentale sur l'amplitude du bruit sismique des microséismes secondaires et quantifions la conversion des ondes de Rayleigh et de Love. Pour ce faire, nous utilisons la méthode des éléments spectraux pour simuler numériquement le champ d'ondes sismiques dans les milieux 3D. L'objectif est de déterminer les facteurs qui ont une influence sur l'amplitude des ondes de Love enregistrées sur le continent dans la bande de fréquences 0,1-1 Hz. Ces facteurs sont a) l'épaisseur de l'océan, b) l'effet de site à la source, c) la présence d'une couche sédimentaire sous le fond océanique et d) l'angle de la pente océan-continent. Nous observons que des ondes de Love peuvent être générées à la frontière océan-continental, et que la variation de leur amplitude dépend de la fréquence. La plus forte amplitude des ondes de Love est enregistrée dans un modèle avec 6 km d'océan, 6 km de croûte et 10 km de manteau à des fréquences de résonance dans l'océan lorsque la source est loin de la côte. Cependant, à d'autres fréquences, les océans peu profonds et les sources proches de la frontière de la ocean-continent generent des ondes de Love d'amplitude maximale. En présence de sédiments, l'amplification de Love est plus élevée à des périodes plus courtes pour les deux sources. La réduction de l'angle de pente diminue l'amplitude de l'onde de Love. Pour les sources proches et éloignées de la frontière océan-continent, le rapport d'amplitude L/R varie fortement selon la fréquence et l'épaisseur de l'océan. Parmi tous les facteurs, les rapports d'amplitude L/R les plus élevés sont générés dans les sédiments lorsque la source est proche de la frontière.