VTI介质修正声学近似qP波波动方程与模拟_中国煤炭行业知识服务平台

VTI介质修正声学近似qP波波动方程与模拟

作者

梁锴陈浩然孙上饶
单位

中国石油大学（华东）地球科学与技术学院
摘要

各向异性介质中纵横波通常耦合在一起传播，纵横波解耦是地震波传播理论研究的重要内容。经典的声学近似通过设置垂向qSV波速度VS0为0来解耦qP波场，但是存在退化qSV波等问题。本研究将垂向qSV波速度VS0考虑成波数kx、kz和各向异性参数ε、δ的函数，对声学近似进行修正，推导了VTI介质修正声学近似qP波频散关系和波动方程。VTI介质修正声学近似qP波波动方程包含椭圆项和非椭圆项两部分，因此采用混合有限差分/伪谱算法进行求解，即采用有限差分法求解椭圆项、伪谱法求解非椭圆项。频散关系分析和数值示例表明，基于修正声学近似的qP波波动方程不包含退化qSV波，是纯qP波方程，与弹性波方程模拟结果吻合较好，且具有较高精度；该方程在ε≥δ和ε<δ的VTI介质中均是稳定的，并且精度高于声学近似模拟结果。
关键词

修正声学近似波动方程纯qP波混合有限差分/伪谱法VTI介质
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(42030103,42074162)；山东省自然科学基金项目(ZR202111200174)；中国石油大学(华东)研究生创新基金项目(22CX04014A)；
文章目录

1 VTI介质修正声学近似qP波波动方程
2 混合有限差分/伪谱法正演模拟算法
3 数值示例
3.1 频散关系分析
3.2 正演模拟
4 结论