横向各向同性介质和斜方介质各向异性参数的约束条件

详细信息   

• 责任者：李磊^c中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室^d1984^f助理研究员 ; 郝重涛
• 刊名：地球物理学报
• 出版年：2011
• 卷期：54^b11
• 关键词：弹性波 ; 横向各向同性 ; 泊松比 ; 各向异性20^a热力学性质 ; 弹性常数
• 页码：2819～2830
• 索书号：P260.66/141
• 图表：^c参45插图
• 分类号：1400
• 文摘期号：2012/05/b

摘要

Thomsen提出的横向各向同性(TI)介质各向异性参数(β₀、α₀、ε、δ、γ)是各向异性理论研究和实际资料处理中的常用参数，Thomsen参数的取值必须符合物理学定律和实际地学情况，随意的取值可能导致无意义乃至错误的结果。该文根据热力学定律和弹性常数的物理意义，结合大量的实测数据，提出常见TI介质的Thomsen参数需要满足以下约束条件：1／4＜ƒ=1-β₀²／α₀²＜1；ε＞-ƒ/2；1/2ƒ-1＜δ＜2（1/ƒ-1）；-1/2＜γ＜（1+2ε）/4（1-ƒ）-1/2。Thomsen参数ε、δ、γ的取值区间主要受P、S波参考速度比β₀/α₀的约束，其值可正可负，实测参数中ε和γ正多负少；δ、γ、β₀/α₀的取值范围都有上下界，而ε没有上限；γ与ε正相关且取值上限受到ε的限制；ε、γ与δ之间不存在明显的约束。鉴于椭圆各向异性介质和薄互层等效TI介质在实际应用中的普遍性，专门给出了这两种介质各向异性参数的附加约束条件。一些在实际资料中可观测到的P波特殊偏振方向和SV波三叉现象也能为各向异性参数提供额外的约束。之后，作者将TI介质弹性常数和各向异性参数的约束条件扩展到对正交各向异性介质弹性常数和各向异性参数的约束。该文提出的各向异性参数约束条件简单实用，为各向异性理论研究和数值模拟中参数的选择提供依据，为实际资料的各向异性参数反演提供约束，既能避免出现无物理意义的研究结果，又能加速反演的搜索过程，提高生产效率，具有理论指导意义和实际应用价值。