二维各向异性介质中地震波场的高阶同位网格有限差分模拟

作     者：祝贺君 张伟 陈晓非 ZHU He-Jun;ZHANG Wei;CHEN Xiao-Fei

作者机构：北京大学地球与空间科学学院计算地球动力学实验室北京100871 中国科学技术大学地球和空间科学学院蒙城地球物理国家野外观测研究站合肥230026 Graduate School of OceanographyUniversity of Rhode IslandUSA 

出 版 物：《地球物理学报》 (Chinese Journal of Geophysics)

年 卷 期：2009年第52卷第6期

页      面：1536-1546页

核心收录：

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 0709[理学-地质学] 0819[工学-矿业工程] 0707[理学-海洋科学] 08[工学] 0708[理学-地球物理学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0704[理学-天文学] 

基　　金：地震行业科研专项基金(20070804) 国家自然科学基金项目(40521002)资助 

主　　题：有限差分 DRP/opt MacCormack格式 理论地震图 各向异性 TTI介质 

摘      要：本文将DRP/opt MacCormack有限差分格式用于模拟二维各向异性介质中的地震波传播.DRP/optMacCorma ck是一种同位网格下的差分格式,避免了传统的交错网格在计算各向异性问题时由于变量插值而导致的误差.而且相对于低阶同位网格差分格式,它具有低色散、低耗散的优点.此格式将中心差分算子分成前向和后向两个空间单边差分,然后在4-6步Runge-Kutta时间积分中使用单边差分组合.在具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)模型下,通过对比DRP/opt MacCormack有限差分和谱元方法的模拟结果,验证了前者具有很高的精度和稳定性.由于实际地质条件下TI介质的对称轴通常是倾斜的(TTI),本文在二维三分量框架下模拟TTI介质中的地震波场.结果显示横波分裂和切平面/反平面运动耦合的特征.数值实验表明DRP/opt MacCormack是一种有效的研究各向异性介质中地震波传播规律的差分格式.