Este trabalho de mestrado teve como foco analisar a influência das heterogeneidades presentes no manto sobre o tempo de percurso de ondas convertidas de P para S nas descontinuidades de 410 km e 660 km, que delimitam a zona de transição do manto (ZTM). Essa região é marcada por mudanças de fase no mineral olivina, o principal componente do manto, e desempenha um papel crucial na convecção mantélica. Compreender a estrutura da ZTM pode fornecer informações significativas sobre o padrão de convecção predominante no manto terrestre, um tema ainda em aberto na Geodinâmica. As ondas P e suas conversões nas descontinuidades de 410 km e 660 km, P410s e P660s, são amplamente utilizadas para determinar variações na topografia dessas descontinuidades, especialmente em estudos regionais. Para tal propósito, utilizou-se sismogramas sintéticos obtidos pelo método do elemento espectral com o modelo PREM e com 2 modelos de tomografia sísmica global 3D de ondas P e S, recentes, para 12 eventos distribuídos em forma espiral a partir das coordenadas -100° E e 40°N e registrados por 1848 estações sísmicas virtuais, com espaçamento entre si de 1°, localizadas nos Estados Unidos. Com tal experimento, foi possível mapear variações de tempo de percurso da diferença entre as fases P410s-P e P660s-P e analisar como simplificações teóricas afetam a estimativa das topografias nas descontinuidades da ZTM. Além disso, para verificar a resolvibilidade das variações laterais da topografia das descontinuidades do manto usando o método de Função do Receptor, a malha de elementos espectrais do SPECFEM3D_GLOBE foi distorcida, possibilitando analisar como as variações harmônicas na topografia, de diferentes comprimentos de onda, são recuperadas. Ao utilizar a técnica de empilhamento com ponto de conversão comum, do inglês Common Conversion Point (CCP), para somar os sismogramas de função do receptor com o intuito de elevar a amplitude das fases P410s e P660s, os resultados revelaram que a estrutura heterogênea de velocidade do manto pode gerar valores de topografia comparáveis aos observados na literatura. Portanto, é crucial que o processo de correção de sobretempo (moveout correction) leve em consideração os tempos de propagação das fases P, P410s e P660s calculados com modelos de tomografia sísmica 3D. No entanto, observou-se que as correções de tempo efetuadas com base na teoria do raio são inadequadas para estimar a influência da estrutura heterogênea de velocidade do manto, podendo introduzir artefatos de curto comprimento de onda (< 200 km) nos mapas de topografia da ZTM, com amplitudes que podem exceder 10 km, os quais acabam sendo interpretados erroneamente como estrutura real. Durante as análises, constatou-se que, embora o processo de correção de tempo deva ser realizado com modelos de tomografia sísmica, tal procedimento não é robusto, ou seja, o uso de diferentes modelos leva a resultados distintos, afetando, assim, a estimativa final das topografias. Por fim, verificou-se que o método de função do receptor é sensível à detecção de variações na topografia da ZTM, mas a precisão da recuperação dessas feições em profundidade depende significativamente do tamanho do bin usado para selecionar os pontos de conversão em profundidade para o empilhamento. Para o arranjo de estações e a distribuição de eventos utilizados no experimento, constatou-se que somente variações laterais de topografia com comprimento de onda superior a aproximadamente 111 km e amplitude superior a aproximadamente 5 km podem ser recuperadas com relativa precisão. Portanto, recomenda-se cautela na interpretação de mapas de topografia da ZTM com feições de curto comprimento que possuam um espaçamento entre estações maior do que o utilizado em nosso experimento e que não leve em consideração correções de tempo efetuadas com modelos de tomografia sísmica.

In this master's dissertation, we focus on analyzing the influence of mantle heterogeneities on the traveltime of P-to-S wave conversions at the 410 km and 660 km discontinuities, which delineate the mantle transition zone (MTZ). This region is characterized by phase changes in the mineral olivine, the main component of the mantle, and plays a crucial role in mantle convection. Understanding the structure of the MTZ can provide significant constraints on the predominant convection pattern in the Earth's mantle, a topic still open in geodynamics. P-waves and their conversions at the 410 km and 660 km discontinuities, P410s and P660s, are widely used to determine topography variations of these discontinuities, especially in regional studies. Here, we obtain spectral-element method waveforms using the PREM model and recent 3D global seismic tomography models of P and S waves for 12 events distributed in a spiral shape from coordinates -100° E and 40° N, which are recorded by 1848 virtual seismic stations, spaced 1° apart, located in the United States. With this experiment, we map traveltime variations between the P410s-P and P660s-P phases and analyze how theoretical simplifications affect the estimation of the topography of the MTZ discontinuities. Additionally, we verify the resolvability of lateral variations in mantle discontinuity topography using the receiver function method, by distorting the spectral element mesh of SPECFEM3D_GLOBE, allowing the analysis of how harmonic variations in topography, of different wavelengths, are recovered. Using the Common Conversion Point (CCP) stacking technique to sum the receiver function seismograms to enhance the amplitudes of the P410s and P660s phases, our results reveal that the heterogeneous mantle velocity structure can produce topography values comparable to those observed in the literature, i.e., as high as 15 km. Therefore, the moveout correction process must take into account the P, P410s, and P660s traveltimes calculations from 3D seismic tomography models. However, we observe that time corrections based on ray theory are inadequate to estimate the influence of the heterogeneous mantle velocity structure, potentially introducing short-wavelength artifacts (< 200 km) in the MTZ topography maps, with amplitudes that may exceed 10 km, which could be erroneously interpreted as real structures. During the analysis, we find that although the time correction process should be performed with seismic tomography models, this procedure is not robust, meaning that the use of different models leads to different results, thus affecting the final estimation of topographies. Finally, we verify that the receiver function method is sensitive to detecting variations in MTZ topography, but the accuracy of recovering these features in-depth significantly depends on the bin size used to select depth conversion points for stacking. For the station array and event distribution used in the experiment, we find that only lateral topographic variations with wavelengths longer than approximately 111 km and amplitudes greater than approximately 5 km can be accurately recovered. Therefore, caution is recommended in interpreting MTZ topography maps with short-wavelength features that have a station spacing larger than that used in our experiment and do not take into account traveltime corrections performed with 3D seismic tomography models.