层状饱和多孔介质中Biot慢波的影响

摘要

本文基于Biot理论对P波在层状饱和多孔介质中的传播进行数值模拟.首先根据Kennett反射方法建立层状介质中地震波的数值模型,然后利用此模型研究层状饱和介质中Biot慢波对地震波性质的影响.文中分别在孔隙为弹性(考虑了P波扩散、Biot全局流及慢波影响)和黏弹性(可忽略慢波影响)两种情况下定量地分析了频率、孔隙率、层厚、渗透率以及岩石弹性模量对Biot慢波效应的影响.对比两种模型的数值模拟结果发现,在低频范围内,沉积盆地地层间液体压力的平衡作用(Biot慢波)能使P波产生显著的衰减;若这种衰减发生在浅层勘探地震波的频带内(几十到几百赫兹),则介质层厚必然在几厘米到几十厘米范围内;介质越柔顺,孔隙率越大,渗透性越好,则慢波影响越大;在高频段,只要地层足够薄,介质的柔顺性足够好,界面处产生的慢波对高P波散射也会有很大影响.