Les tremblements de terre ont encore aujourd’hui des conséquences dramatiques. Pour permettre de mesurer le risque sismique et pour parfaire le dimensionnement parasismique ; il est important de prendre en compte le caractère hétérogène du milieu de propagation pour en déterminer l’impact sur le champ d’onde au cours de la propagation.Nous nous sommes essentiellement intéressés dans le cadre de ce travail aux hétérogénéités de la croûte et aux structures complexes proches des failles sismiques. La modélisation de ces hétérogénéités a permis de déterminer leurs effets sur le contenu fréquentiel de l’onde transmise captée en surface. Nous avons choisi d’approximer les fluctuations des propriétés du milieu par un milieu aléatoire.Nous avons tout d’abord développé les équations de l’élasto-dynamique dans le cas où nous nous sommes placés dans un régime faiblement hétérogène. Ce régime correspond au cas où la longueur caractéristique des fluctuations est de l’ordre de la longueur d’onde étudiée avec une variance faible et une distance de propagation très grande devant la longueur des fluctuations. Il a tout d’abord été considéré l’arrivée d’une onde plane en incidence normale sur une couche aléatoire stratifiée horizontalement. Dans ce cas, les ondes P-SV-SH sont découplées et il a été possible de déterminer une atténuation d’une partie fréquentielle de l’onde traversant le milieu aléatoire. Cette atténuation correspond à une partie manquant de l’énergie injectée sur une bande de fréquence donnée.Nous avons ensuite considéré un cas où l’onde incidence est une onde plane inclinée d’inclinaison faible. Il y a, dans ce cas, un couplage fort entre l’onde P et l’onde SV. A partir d’un développement limité sur l’inclinaison de l’onde, il est possible d’arriver à l’écriture du système d’équations différentielles stochastiques où l’on verra apparaitre les termes de couplages. La mise en place des simulations numériques nous a permis de mettre en avant la différence d’atténuation avec le cas de l’incidence normale et également de montrer de manière qualitative les couplages et les transmissions d’énergie entre P et SV.Nous avons étudié à travers des simulations numériques, les effets d’hétérogénéités d’amplitudes faibles sur des grandes distances, plus représentatives des hétérogénéités de la lithosphère. En se plaçant à la fois dans le cas d’événements intra-sismiques et inter-sismiques, on montre l’effet des hétérogénéités sur des grandeurs caractéristiques tel que les PGA. De plus, nous avons reproduit la démarche pour le calcul du paramètre empirique kappa. Ce paramètre, utilisé en génie parasismique, modélise l’atténuation haute fréquence. A partir du calcul de kappa via les simulations numériques effectuées, un lien direct entre l’atténuation théorique obtenue dans ces travaux et ce modèle empirique a été fait.Dans une dernière partie, nous avons observé des résultats préliminaires sur la prise en compte des zones très fracturées au niveau de la faille. Dans ce cas nous avons pu illustrer que nous avons création d’une onde incohérente, et une localisation d’une partie des fréquences ainsi qu’un possible effet de « piégeage » de l’énergie au sein de la structure hétérogène.