地震學(xué)理論的研究對象為地球介質(zhì),真實(shí)的地球介質(zhì)其物理性質(zhì)是非常復(fù)雜的。隨著地震學(xué)理論的不斷完善與發(fā)展,對地球介質(zhì)的研究也經(jīng)歷了一個從均勻到非均勻、從完全彈性到非完全彈性、從單相態(tài)到多相態(tài)、從各向同性到各向異性這樣逐步向真實(shí)地球介質(zhì)波動理論逼近的過程。地震學(xué)家通過理論研究和實(shí)驗(yàn)測量已經(jīng)證實(shí)了地球介質(zhì)的各向異性是普遍存在的。因此,地下介質(zhì)的各向異性性質(zhì)越來越為人們所重視,研究各向異性介質(zhì)中的彈性波傳播理論和數(shù)值模擬方法對油氣勘探以及地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究具有非常重要的理論意義和實(shí)際價值。同時在對地震資料做逆時偏移處理時,利用彈性波方程進(jìn)行波場外推,在外推的過程中進(jìn)行縱、橫波分離,對于分離的縱、橫波單獨(dú)成像,從而獲得縱、橫波獨(dú)立的成像剖面。由于縱、橫波速度上是有差異的,這樣利用具有不同速度結(jié)構(gòu)的成像剖面相互結(jié)合就可以更加真實(shí)準(zhǔn)確的反映地下介質(zhì)的分布。在各向異性介質(zhì)中,其縱波、橫波是耦合在一起傳播的,利用常規(guī)的對地震波求取散度和旋度的方法無法實(shí)現(xiàn)橫波與縱波的完全分離,因此需要對各向異性介質(zhì)中地震波場的分離進(jìn)行研究。本文利用交錯網(wǎng)格高階有限差分方法對VTI （Vertical Transverse ... 

【文章來源】：中南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

表3-2所示不同Thomsen參數(shù)時的波場快照(40ms)

表3-4為5和J值都增大的3個模型參數(shù)表，根據(jù)參數(shù)表中的參數(shù)值，利用高階交錯網(wǎng)格有限差分模擬得到的VTI介質(zhì)中的波場快照(t=40nis)如圖3-7所示。從圖中可以看出，當(dāng)5為正值時，S的變化對qP波的影響較大，而對于qSV波影響相對較小。5為負(fù)值時，qSV波會出現(xiàn)三叉區(qū)，而(5為正值時則不會出現(xiàn)。 表3-5各向異性模型參數(shù)表 模型 %0 7s 0 S 5 p/(kg-m~^)① 4000.00 2300.00 0.50 -0.30 2000.00② 4000.00 2300.00 0.30 -0.15 2000.00③ 4000.00 2300.00 0.10 0.15 2000.00X.m Xiii0 100 200 300 400 0 100 200 300 4000-| ^^ 0 U一七人,_-…，——-.；讀）":：’-200- ‘ ■ ■ “ ‘ -200- "1 1V y ^ 1 I-. _ --400-1 -400 '■：、.?.…、一 —(a)模型①混合波場水平分量 （b)模型①混合波場垂直分量28

(c) VTI介質(zhì)，藍(lán)色箭頭為縱波偏振方向，紅（d)VTI介質(zhì)，藍(lán)色箭頭為橫波偏振方向，紅色箭頭為波數(shù)向量 色箭頭為波數(shù)向量圖4-1縱、橫波偏振方向隨波數(shù)向量的變化對于各向同性介質(zhì)，可利用對地震波場求取散度和旋度來進(jìn)行波場分離。對于各向異性介質(zhì)，其縱波、橫波是親合在一起的，縱波和橫波的偏振方向隨波數(shù)向量的變化如圖4-l(c)、4-l(d)所示�？梢钥吹娇v波的偏振方向除了在kx=0和kz=0這兩個方向上與波數(shù)向量是一致的，在其他方向上偏振方向和波數(shù)向量不再平行，而是存在一定的夾角；橫波的偏振方向除了在kx=0和kz=0這兩個方向上與波數(shù)向量是垂直的，在其他方向上偏振方向和波數(shù)向量不再垂直，而是而是呈銳角或者鈍角。這就說明在各向異性介質(zhì)中不再有純P波和純S波，因此各向異性波動理論稱彈性波為quasi-P (擬縱波）和quasi-S (擬橫波）。正因?yàn)槠鋽M縱波(擬橫波）的偏振方向和波數(shù)向量不再平行（垂直），在空間域?qū)Φ卣鸩ㄇ笕∩⒍群托鹊姆椒o法實(shí)現(xiàn)橫波與縱波的完全分離，這就需要采用其他的方法對各向異性介質(zhì)中地震波場進(jìn)行處理才能得到獨(dú)立傳播的擬縱波、擬橫波。


本文編號：3241746