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本文基于任意空间取向TI介质中坐标变换的方法，扩展研究了任意强弱、具有任意空间取向对称轴的TI介质中体波相速度和群速度的方位变化；通过模型数值计算，获得了相速度与群速度方位变化图案，并比较了二者偏差.研究发现，各向异性越强群速度与相速度的偏差越大；并且，TI对称轴的空间取向和测线方位影响速度方位变化.相对于TI对称轴，速度方位变化图案不变；但是，随着TI对称轴空间取向和测线方位的改变，其速度方位变化呈现一定的规律性.研究结果可以精确地预测任意空间取向TI介质中速度方位变化，有利于地震各向异性数据处理与解释. 相似文献
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对Christoffel公式进行Bond变换得到EDA介质的Christoffel方程,并由其非零解推导出EDA介质中视横波(qSV)、横波(SH)、视纵波(qP)的相速度、群速度、偏振向量(质点的振动方向)的三维计算公式.通过模型计算分析了具有水平对称轴的各向异性(HTI)介质和EDA介质中介质对称轴的极角和方位角对相速度、群速度及偏振向量的影响,对其随极角、方位角的变化特征进行了分析,并采用Matlab进行了数值计算,对其特征采用三维显示.通过取极角或方位角为零简化得到HTI介质和具有垂直对称轴的各向异性(VTI)介质中地震波的相速度、群速度,对EDA介质中的三维计算结果进行退化验证. 通过数值计算进一步验证了地震波相速度与EDA介质对称轴的相互关系. 结果表明,通过广角地震勘探可探明地下介质的裂隙走向及密度,从而确定灾害体产状. 相似文献
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《地球物理学进展》1991,(4)
在各向异性固体介质中大多数传播方向上,地震剪切波分裂的规则性和可预测的形态,原则上可能与岩体各向异性的程度和各向异性的对称性直接有关。虽然在所有各向异性的固体介质中都有若干传播方向,这就是大家熟知的剪切波奇异性,然而那里分裂的剪切波却具有相同的相速度,对接近于最常见的奇异性型(点状奇异性)传播的各方向上,相速度和群速度之间的关系可以因方向的微小变化而迅速地交化。虽然各向异性的程度可能太小以致不能在群速度波阵面上产生普通的奇点,但即使剪切波接近奇点传播具有规则偏振和振幅变化,这仍能导致它沿射线(以群速度传播)出现异常. 在沉积盆地中,接近这类奇异点传播的效应已经被识别出来了.它们的特征是有着非常确切的方位吝向异性现象〔具有垂直轴对称的横向各向异性).这是水平岩性或精细分层(PTL各向异性)引起的.联系到更为近代判别出的方位各向异性,也可能是近平行、近垂直的充满液体的微裂隙群的分布(EDA各向异性)引起的.本文用计算模拟沉积盆地的材料的一个点状奇异性附近的关于方向上的合成剪切波证实了这些不规则效应.在勘探地震学中.当点状奇异性可能在沉积盆地内沿近垂直射线通道发生时,这类异常可能是重要的.如果不能正确地判别,这类点状奇异性的效应可能被错误地认为是构造不规则性造成的,如果判断正确了,则奇异性的方向可以作为沉积盆地PTL和EDA各向异性的可能形态的严格约束条件. 相似文献
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相速度和群速度是研究地震波传播规律和描述介质特性的重要参数,是弹性波传播理论中的核心内容,在理论研究和实际应用中有重要作用.本文根据VTI介质的刚度矩阵,利用Bond变换建立了TTI介质刚度矩阵.再利用TTI介质刚度矩阵,结合弹性动力学的本构方程、牛顿运动微分方程和几何方程,得到了三维TTI介质弹性波波动方程和Christoffel方程.通过本征值方法求解Christoffel方程,推导了三维TTI介质弹性波相速度的解析表达式.利用Berryman和Crampin推导各向异性介质群速度公式,根据三维TTI介质的相速度解析式推导了三维TTI介质群速度解析表达式.数值试例表明,随着各向异性介质参数改变,TI介质弹性波相速度变化较为平缓,群速度变化较为剧烈,qP波和SH波速度变化较为平缓,qSV波速度变化较为剧烈. 相似文献
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基于任意空间取向TI介质(简称ATI)中体波速度和偏振解析解,通过模型数值计算给出ATI介质中体波群速度和相速度的变化特征,说明TI空间取向与测线方位对速度的影响。研究表明,体波群速度图案和相速度图案相对TI对称轴固定,随TI对称轴倾角及其相对测线方位角的变化呈现出一定的对称性和重复性;可以针对ATI地区的地质情况,给出体波群速度和相速度变化图案,为进一步的理论研究提供便捷。此结果也可以直接用于VSP(垂直地震剖面)和井间地震资料的分析研究 相似文献
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地震波在各向异性介质中以一个准P波(qP)和两个准S波(qS1和qS2)的形式传播.研究三种波的相速度、群速度以及偏振方向等传播性质能够为各向异性介质中的正反演问题提供有效支撑.具有比横向各向同性(TI)介质更一般对称性的正交各向异性介质通常需要9个独立参数对其进行描述,这使得对传播特征的计算更为复杂.当两个准S波速度相近时具有耦合性,从而令慢度的计算产生奇异性.因此,奇异点(慢度面的鞍点和交叉点)附近的反射与透射(R/T)系数的求解不稳定,会导致波场振幅不准确.本文首次通过结合耦合S波射线理论和基于迭代的各向异性相速度与偏振矢量的高阶近似解,得到了适用于正交各向异性介质以qP波入射所产生的二阶R/T系数的计算方法.与基于一阶近似的结果相比,基于二阶近似的方法提高了qP波R/T系数的精度,能得到一阶耦合近似无法表达的准确的qP-qS转换波的R/T系数解,且方法适用于较强的各向异性介质. 相似文献
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弹性各向异性介质岩石体波相速度计算 总被引：1，自引：0，他引：1
蔡晓刚 《地震地磁观测与研究》2011,32(6):80-89
综述弹性波相速度计算的若干严格数值方法和近似解析方法,对数值算例及对不同方法作了比较.结果显示,不同数值方法得到结果一致,其适用于计算任意复杂各向异性介质岩石的相速度,但不便从物理意义的角度去分析物理参数对速度的影响;而近似解析解虽然精确程度各有不同,但是便于从物理意义的角度去进行速度分析,并在此基础上解析求取群速度这... 相似文献
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本文主要研究了黏弹性HTI和EDA介质中地震波的波动参数(包括相速度、慢度、偏振向量和群速度),并基于摄法,推导了P、SV、SH波波动参数的弱各向异性近似公式.文章提出了慢度向量的三种定义形式,分析对比了各种定义方法在求解christo-ffel方程时的具体方法,指出特殊分量法为各向异性黏弹性介质提供了一种研究均匀和非均匀波的更简单、使用更普遍的方法.基于特殊分量法,通过求解christoffel方程,推导出黏弹性HTI介质中均匀、非均匀波的精确相速度、慢度和群速度计算公式,并通过模型计算研究了SH波的相速度特征及其随相角和不均匀参数D的变化规律,结果表明参数D对地震波的相速度大小有一定影响,但对其方位特性无影响,在EDA介质中相速度随方位角变化的规律仍然可指示介质的对称轴方向和裂隙的走向.基于摄动法,以弹性EDA介质为背景介质,通过模型计算对均匀SH波的近似公式的正确性和精度进行验证,结果证明其最大相对误差为1.15%. 相似文献
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Analytic expressions for the velocity sensitivity to the elastic moduli for the most general anisotropic media 总被引：1，自引：0，他引：1
For non‐linear kinematic inversion of elastic anisotropy parameters and related investigations of the sensitivity of seismic data, the derivatives of the wavespeed (phase velocity and group velocity) with respect to the individual elastic moduli are required. This paper presents two analytic methods, called the eigenvalue and eigenvector methods, to compute the derivatives of the wavespeeds for wave propagation in a general anisotropic medium, which may be defined by up to 21 density‐normalized elastic moduli. The first method employs a simple and compact form of the eigenvalue (phase velocity) and a general form of the group velocity, and directly yields general expressions of the derivatives for the three wave modes (qP, qS1, qS2). The second method applies simple eigenvector solutions of the three wave modes and leads to other general forms of the derivatives. These analytic formulae show that the derivatives are, in general, functions of the 21 elastic moduli as well as the wave propagation direction, and they reflect the sensitivity of the wavespeeds to the individual elastic moduli. Meanwhile, we give results of numerical investigations with some examples for particular simplified forms of anisotropy. They show that the eigenvalue method is suitable for the qP‐, qS1‐ and qS2‐wave computations and mitigates the singularity problem for the two quasi‐shear waves. The eigenvector method is preferable to the eigenvalue method for the group velocity and the derivative of the phase velocity because it involves simpler expressions and independent computations, but for the derivative of the group velocity the derivative of the eigenvector is required. Both methods tackle the singularity problem and are applicable to any degree of seismic anisotropy for all three wave modes. 相似文献
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地下介质中普遍存在着各向异性,当前基于各向异性的地震波射线追踪多是在弱各向异性介质中进行且采用群速度近似表示方法,这些近似方法在强各项异性介质中会导致很大误差而无法真正模拟地震波的传播规律。根据地下普遍存在各向异性的事实和地震波基本传播规律,提出利用牛顿迭代法高效求解群速度,基于Paraview平台自动化构建三维地质模型,采用最短路径法进行地震波射线追踪模拟及可视化,实现对复杂三维地质的速度不均匀性和各向异性的表达,为三维地质模型的构建和地震波射线追踪模拟及可视化提供一种新思路,并以华北克拉通山西断陷带北部局部区域为例进行研究。结果表明,该方法能够减少由各向异性对地震波传播模拟造成的影响,清晰表达了研究区地质结构和各向异性特点,在对复杂三维地质结构的解读中能够较好应用。 相似文献
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The phase and group velocity surfaces are essential for wave propagation in anisotropic media. These surfaces have certain features that, especially, for shear waves result in complications for modelling and inversion of recorded wavefields. To analyse wave propagation in an anisotropic model, it is important to identify these features in both the phase and group domains. We propose few characteristics for this analysis: the energy flux angle, decomposed in the polar and azimuth angle correction angles and enhancement factor, which is able to characterize both singularity points and triplication zones. The very simple equation that controls the triplications is derived in the phase domain. The proposed characteristics are illustrated for elastic and acoustic anisotropic models of different symmetry classes. 相似文献
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相速度和偏振方向是研究地震波传播规律和描述介质特性的重要参数,在理论研究和实际应用中有重要作用.本文假定倾斜横向各向同性(TTI)介质对称轴位于观测坐标系XOZ面内,在此观测坐标系下直接推导了TTI介质弹性波相速度和偏振方向的解析表达式,再进一步利用Thomsen弱各向异性理论,推导了弱各向异性近似条件下弹性波相速度以及qP波和qSV波偏振方向表达式.理论分析和数值试例表明,在相速度方面,随着各向异性介质参数改变,qP波和qSH波速度变化较为平缓,qSV波速度变化较为剧烈.弹性波相速度近似式误差均较小,能较好地近似精确相速度.在偏振方向方面,SH波偏振方向只是传播方向和对称轴倾角的函数,而与各向异性参数无关,SH波偏振方向既垂直于传播方向,又垂直于TTI介质对称轴方向.除特定方向外,qP波和qSV波的偏振方向与传播方向均成一定角度,并且随TTI介质对称轴倾角的改变而改变;在精确和近似情况下,qP波和qSV波的偏振方向始终垂直;在精度允许范围内,偏振方向的弱各向异性近似式与理论解析式吻合较好. 相似文献
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几种弱向异性介质中qSV波速度和偏振异常 总被引：2，自引：2，他引：0
研究了在具有生趣对称轴的横向各向同性介质（ＴＩＶ介质）中ｑＳＶ波群速度及偏振矢量,给出了相应的精确和近似公式,进一步讨论了用较简单的近似公式来代替复杂精确公式的可靠性;最后展示了地球内部几种常见各向异性岩石矿物中地震ｓＳＶ波速度各向异性因子、偏振信息及其与传播方向之间的偏差。 相似文献
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研究与实践表明,对于长偏移距、宽方位地震数据,忽略各向异性会明显降低成像质量,影响储层预测与描述的精度.针对典型的横向各向同性(TI)介质,本文面向深度域构造成像与偏移速度分析的需要,研究基于射线理论的局部角度域叠前深度偏移成像方法.它除了像传统Kirchhoff叠前深度偏移那样输出成像剖面和炮检距域的共成像点道集,还遵循地震波在成像点处的局部方向特征、基于扩展的脉冲响应叠加原理获得入射角度域和照明角度域的成像结果.为了方便快捷地实现TI介质射线走时与局部角度信息的计算,文中讨论和对比了两种改进的射线追踪方法:一种采用从经典各向异性介质射线方程演变而来的由相速度表征的简便形式;另一种采用由对称轴垂直的TI(即VTI)介质声学近似qP波波动方程推导出来的射线方程.文中通过坐标旋转将其扩展到了对称轴倾斜的TI(即TTI)介质.国际上通用的理论模型合成数据偏移试验表明,本文方法既适用于复杂构造成像,又可为TI介质深度域偏移速度分析与模型建立提供高效的偏移引擎. 相似文献
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地震各向异性介质的群速度是关于相角的复杂函数,将其表示成射线角形式较为困难,这给地震各向异性分析以及走时正演模拟等带来诸多不便;另一方面,观测资料表明实际地球介质的地震各向异性通常较弱,这为用射线角近似表示地震波群速度提供了可能.本文基于以射线角近似表示相角的思想,提出了一种弱各向异性条件下,群速度射线角近似表示的新方法.计算表明,在弱地震各向异性条件下,新方法在很宽的射线角范围内,对三种地震波的群速度都能很好地近似,在准SV波计算精度方面显著优于目前通常使用的近似方法. 相似文献