2D/3D起伏地表多震相地震波走时的因式分解程函方程算法

学术精汇

作者：

张云1 李夕海1 白超英2 3 牛超1 王艺婷1 曾小牛1

作者单位：

1. 火箭军工程大学2. 长安大学地质工程与测绘学院地球物理系3. 长安大学计算地球物理研究所

摘要：

起伏地表条件的地震波走时计算方法是研究该类地表区地下结构的基础工具。快速行进法和快速扫描法均是基于有限差分求解程函方程而发展起来的地震波走时计算方法，由于震源附近波前曲率较大，这两种算法均存在震源奇异性问题。研究成果表明，对于复杂模型快速行进法的计算效率高于快速扫描法。为此，借鉴快速扫描法解决震源奇异性的思路，采用快速行进法求解因式分解程函方程，从而规避了震源奇异性问题。具体而言，将地震波走时分解为一个距离函数T₀与一个走时扰动值T₁乘积的形式，通过快速行进法求解T₁，并与T₀相乘，得到地震波走时；同时，为弥补规则网格迎风差分格式不适用于地表/界面起伏的缺陷，构建了适用于不规则网格的不等距迎风差分格式，进而结合分区多步技术形成了全局多震相地震波走时计算方法。2D和3D数值模拟实例表明，所提算法从根本上解决了快速行进法的震源奇异性问题，显著提高了原算法的计算精度与效率，可精确计算多震相地震波走时。

关键词：

因式分解程函方程走时扰动因子不等距迎风差分格式多震相地震波走时计算

刊期：

2023，4（58）

所属栏目：

地震模拟

分类号：

P631

DOI：

10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2023.04.015

页数：

页码：

857-871

来源期刊

石油地球物理勘探