双相介质瑞雷面波有限差分正演模拟

双相介质瑞雷面波有限差分正演模拟

张伟,甘伏平,刘伟,郑智杰

【摘要】摘要: 为了研究双相介质瑞雷面波的形成机制及传播规律，促进瑞雷面波资料处理方法的发展。文章根据弹性波动方程，采用交错网格有限差分算法，对二维各向同性弹性介质做解析解与数值解的对比，在此基础上，将PML 吸收边界条件,改进的镜像法应用于双相介质波动方程中，并作了稳定性分析，对双相介质水平层状、起伏分界面等典型模型瑞雷面波及体波在内的全波场进行研究。结果表明：基于弹性介质解析解与数值解的对比，在误差接受范围内，研究双相介质是可行的；把稍作改进的镜像法应用于双相介质中，能够有效地处理瑞雷面波自由边界问题；通过详细分析双相介质瑞雷面波及体波在内的全波场的信息，对以双相介质为基础的地震波勘探有一定的指导作用。

【期刊名称】物探与化探

【年(卷),期】2014(000)006

【总页数】9

【关键词】双相介质；瑞雷面波；有限差分；交错网格；PML吸收边界；镜像法自由边界；稳定性分析；起伏分界面模型

双相介质理论认为实际的地下介质是由固相、液相组成的，固相是由各向同性、均匀的弹性多孔骨架组成，液相是由充满孔隙空间的不可压缩、具有粘弹性的流体组成，特别是含水丰富的地区具有较大的孔隙度，表现出明显的双相介质性质[1-9]。实际近地表介质(土壤、岩石、堆积物)是非弹性的多相介质，将其简化为弹性介质进行地震勘探，精度自然不高。为了更准确地获取近地表地震信息，必须从地震波场正演入手，深入研究地震波在双相介质中的运动学特点