基于纵横波解耦的双相介质弹性波方程正演模拟及结果分析

摘要

纵横波联合探测可以获得丰富的地下结构信息.本文从各向同性介质Biot方程出发,推导基于纵横波解耦的高阶有限差分算子,给出其最佳匹配层(PML)吸收边界条件及稳定条件,在此基础上实现双相各项同性介质中弹性波数值模拟及纵横波解耦.对双层模型及含天然气水合物沉积地层模型进行数值模拟,模拟结果证实:在交错网格空间中,该算法能有效模拟地震波在双相弹性介质中的传播,得到高精度的纯纵波、纯横波波场快照与合成记录.分析解耦的纵横波,可以认识到:快、慢纵波因相互伴生而无法实现分离,且归属于纯纵波波场.慢纵波尽管衰减得快,但被某一界面反射后,转换形成的纵波和横波仍以正常的方式传播,且比慢波衰减小.在固相、流相中的纵波分量、横波分量的记录上均能识别出BSR.