L’imagerie précise des structures et des variations 3D des propriétés physiques de la croûte et du manteau supérieur sont essentielles pour déterminer la composition, la déformation et l’état thermique de la lithosphère et affiner notre compréhension des processus géodynamiques qui régissent par exemple la genèse des chaînes de montagne ou l’évolution des systèmes de subduction. L’imagerie sismique à l’échelle de la lithosphère est rendue possible par l’exploitation des données télésismiques, notamment par la tomographie et la migration des fonctions récepteurs. Ces deux méthodes présentent des résolutions qui leurs sont propres du fait de l’utilisation d’une part d’information différente dans les données (transmission versus diffraction). Aujourd’hui, grâce à l’évolution croissante des capacités de calcul et aux efforts menés pour déployer des réseaux toujours plus denses de capteurs, il est envisageable d'appliquer une méthode d’imagerie “haute-résolution” : l’inversion de formes d’ondes complètes (FWI). La FWI exploite toute l’information contenue dans les sismogrammes enregistrés et tient compte de toute la complexité du phénomène de propagation des ondes.
Elle peut ainsi, en principe, résoudre tout paramètre présent dans les équations de l’élastodynamique et construire des modèles quantitatifs du sous-sol qui présentent un continuum d’échelle de structures mêlant les grandes longueurs d’ondes de la tomographie aux courtes longueurs d’ondes de la migration avec une résolution théorique proche de la plus petite longueur d’onde localement propagée. Dans cette présentation, j’introduirai la FWI et son adaptation à la configuration télésismique pour l’imagerie à l’échelle de la lithosphère Je présenterai son extension pour l’imagerie de l’anisotropie sismique. Enfin, j’illustrerai son application en présentant les résultats de son application dans la chaîne alpine à partir des données télésismiques acquises par les expériences CIFALPS et plus récemment AlpArray.
