利用伪谱法模拟横向各向同性介质中的波

摘要：

介质的弹性常数为三维四阶张量的分量,共有81个.由于应力张量和应变张量的对称性及能量密度是应变的二次函数,一般各向异常性介质的独立弹性常数可减为21个.如果介质具有较高的对称性,独立弹性常数的数目会更少.对于地壳和上地幔,具有5个独立弹性常数的横向各向同性介质是一个非常好的近似.本研究中横向各向同性介质的对称轴方向可以是任意的(即对称轴可以不平等于铅直方向),在此情况下,需要进行坐标变换.如果已知介质在某一坐标系(其坐标轴平行或垂直于介质的对称轴)中的弹性常数,我们能够容易地利用变换公式得到变换后新坐标系中的弹性常数.本文提出了一种方案,利用伪谱法既能模拟横向各向同性介质中的平面波,也能模拟点源激发的波场.在勘探地球物理和地震学中,模拟横向各向同性介拮中传播的平面波及区域源产生的波是最重要的研究课题之一.然而在一般各向异性介质中,很难或不可能确定弹性波的相速度和偏振方向,但在横向各向同性介质中,则可以通过坐标变换来实现.这里我们所提出的方法可以用于横向各向同性介质中弹性波的模拟.

关键词：数字模拟、地震波、各向异性、横向各向同性、伪谱法

所属期刊栏目：19

分类号：P315.3;P315.8(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)

资助基金：中国地震局兰州地震研究所项目LC1999017

在线出版日期：2004-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：214-224