各向异性

各向异性是什么

定义

地震各向异性是指地震波在介质中传播的速度与 粒子偏振方向 有关。

物理机制

自然界大多数矿物晶体都是各向异性的,这种各向异性是微观的各向异性。当大量各向异性晶体随机排列时,宏观上表现出各向同性特征。

宏观上的各向异性有两种机制:

  1. LPO(lattice-preferred orientation): 矿物晶体自身就是各向异性,由于晶体颗粒的定向排列而形成宏观的各向异性
  2. SPO(shape-preferred orientation): 不同波速的各向同性介质定向排列引起宏观各向异性

介质的各向异性与不均匀性是完全不同的两个概念。各向异性描述的是某一点介质属性随方向的变化,而不均匀性描述的是两点之间介质的属性差异。

分类

各向异性的分类:

  1. 各向同性介质,弹性参数需要两个参数表示
  2. VTI, Vertical Transverse Isotropy,各向异性对称轴为垂直向,水平面内不同方向呈现各向同性,弹性参数需要5个参数表示,常见的VTI是由介质分层引起
  3. HTI, Horizontal Transverse Isotropy,各向异性对称轴为水平向,垂直平面内不同方向呈现各向同性,弹性参数需要5个参数表示,常见的HTI由垂直裂隙引起
  4. TTI, Tilted Transverse Isotropy, 倾斜各向异性,各向异性对称轴为倾斜方向
  5. 完全各向异性介质,弹性参数需要21个参数

各向异性研究方法

Pn震相

S波分裂法

接收函数法

面波频散曲线法

S波分裂

切向能量最小法

Silver & Chan, 1991, JGR

Splitting Intensity

Chevrot, 2000, JGR

互相关法

参考文献