吸收介质中射线路径，射线走时与射线振幅计算—一阶扰动法

发布时间：2017-04-18 20:17

  本文关键词：吸收介质中射线路径，射线走时与射线振幅计算—一阶扰动法，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于地层吸收、波前扩散和散射这些现象的发生,使得地震波在传播时会被吸收而导致能量衰减,从而使得观测到的真实的地层中地震资料与研究的理论结果在振幅和频率上有较大的不同。根据到目前为止的研究,影响地震波衰减的因素有两类。一类与地震波的传播性能有关,另一类与地层的非完全弹性有关。其中,与地震波传播有关的因素一般与频率无关,而非完全弹性所引起的衰减则与频率有关。总的来讲,地下介质对地震波的吸收作用使得地震资料中的高频部分丢失,深层信息不清楚,从而降低了地震分辨率。众多的理论和研究实验证明,黏弹性吸收介质更符合真实的地层的情形。在黏弹性吸收介质中,所有的弹性参数均变为复值的,且随频率变化的参数。从而,波动方程及其由此所导出的程函方程和射线方程也变成了具有复系数的微分方程。为了解具有复系数的射线追踪方程,本文利用一阶扰动理论,把复介质参数和复波动属性分为实部和虚部,并将实部视为背景,虚部视为实部的扰动。虽然这样做比直接处理复速度介质中的复射线追踪要来的简单,但是与完全弹性介质中的射线追踪相比,吸收介质中的射线追踪要更加复杂,需要更多的计算量。为了提高计算效率,本文使用波前构建法与吸收介质射线追踪相结合的方法,在速度模型和Q模型的双模型下,用龙格库塔法求解波前构建射线追踪法的方程,既增加了射线的覆盖率,又提高了计算速度。实际计算表明,在弱衰减介质中,实射线追踪法不仅具有令人满意的计算效率,而且还具有良好的精度,是个值得推荐的、针对吸收介质射线追踪的数值模拟方法。
【关键词】：衰减 复值 波前构建 吸收介质 射线追踪
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P631.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 研究目的与意义10-11
• 1.2 研究现状与趋势11-12
• 1.3 存在的问题12
• 1.4 主要研究内容12-13
• 1.5 论文结构13
• 1.6 主要创新点13-14
• 第2章 黏弹性介质理论14-37
• 2.1 黏弹性介质中波动理论14-22
• 2.1.1 黏弹性参数14
• 2.1.2 品质因子的定义14-18
• 2.1.3 吸收系数 a 与对数衰减量 d18-19
• 2.1.4 基于本构方程的黏弹性介质波动方程19-20
• 2.1.5 基于运动方程的黏弹性介质波动方程20-21
• 2.1.6 黏弹性介质波动方程及正演21-22
• 2.2 黏弹性介质中的几何射线理论22-36
• 2.2.1 微积分表述22-25
• 2.2.2 哈密顿表述25-26
• 2.2.3 射线扰动理论26-36
• 2.3 本章小结36-37
• 第3章 复射线追踪37-47
• 3.1 复射线追踪的基本方法37-40
• 3.2 黏弹性介质的射线追踪40-46
• 3.2.1 运动学方程和程函方程40-41
• 3.2.2 弹性情况下各向异性介质的射线追踪方程41-42
• 3.2.3 黏弹性情况下各向异性介质的射线追踪方程42-44
• 3.2.4 在各向同性黏弹性介质的射线追踪44-46
• 3.3 本章小结46-47
• 第4章 实射线追踪47-53
• 4.1 弱衰减介质47-49
• 4.2 实黏弹性射线追踪49-51
• 4.3 实弹性射线追踪51-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第5章 基于波前构建的射线追踪53-66
• 5.1 波前构建法的基本原理53-54
• 5.2 Runge-Kutta法求解动力学射线追踪54-62
• 5.3 基于波前构建法的弹性介质的射线追踪62-64
• 5.4 本章小结64-66
• 第6章 基于实射线追踪的算例66-78
• 6.1 吸收介质中的射线路径、走时和振幅66-67
• 6.2 复速度模型67-71
• 6.3 吸收介质的射线追踪(Q为恒定值时)71-73
• 6.4 吸收介质的射线追踪(Q为均匀变化时)73-77
• 6.5 本章小结77-78
• 第7章 结论78-79
• 参考文献79-84
• 附录A84-92
• 附录B92-110
• 附录C110-113
• 作者简介及在校期间所取得的科研成果113-114
• 致谢114

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  本文关键词：吸收介质中射线路径，射线走时与射线振幅计算—一阶扰动法，由笔耕文化传播整理发布。

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