VTI介质修正声学近似qP波波动方程与模拟

梁锴, 陈浩然, 孙上饶

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山东科技大学学报(自然科学版) ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (01) : 53-60. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2024.01.006

VTI介质修正声学近似qP波波动方程与模拟

  • 梁锴, 陈浩然, 孙上饶
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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

中图分类号

P631.4

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梁锴, 陈浩然, 孙上饶. VTI介质修正声学近似qP波波动方程与模拟. 山东科技大学学报(自然科学版). 2024, 43(01): 53-60 https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2024.01.006

基金

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)

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