震源机制正演模拟

震源机制波动方程正演模拟

Hu Jianlin 1、ISO型震源

震源示意图如：

波场快照：

上面各平面各分量的波场快照仅由P波成分组成，不含S波成分。与各向同性爆炸源产生纯P波相吻合。

2、DC型震源

震源示意图：波场快照如下：

由上面波场快照Vz分量几乎没有，过震源点的xoz平面上仅有Vy成分，过震源点的yoz平面上仅有Vx成分，这与DC震源的理论结果相符合。

3、CLVD型震源震源示意图：

4、三种类型震源对比

由上图数量级的比较也可以发现，各种类型震源的能量强弱及分布是有显著区别的。

5、 DC 型震源P 、S 波辐射分析

DC 源过震源点的xoy 平面上对P 、S 波成分进行分离：

与双力偶型震源的二维平面辐射相吻合，二维平面辐射理论图和位移计算公式如下：

u r =

14πρ1V p 31r M (t −r V p )sin 2θ∙sin2ϕ u θ=11s 31M (t −r s )sinθ∙cosθ∙sin2ϕ u ϕ=

11s 31M (t −r s )sinθ∙cos2ϕ 上式表述的是双力偶震源辐射的远场地震波位移在接收点P(r,θ,Φ)处的分量表达式，ρ

为岩石密度，r 为接收点至震源点的距离，M

为双力偶中的一个力偶强度随时间的微商。

根据上面公式，计算得到结果，将理论计算结果成图表述如下：

将上述理论计算的结果和交错网格有限差分的计算结果比较得，有限差分正演模拟的结果是正确的，虽然具有一定误差，但还是可以的。

6、DC型震源P波空间分布

记录P震相的初始振动方向。向上的,记为正号；向下的，记为负号。

正号P波是压缩波，因为这种波的到达使接收点附近区域突然受到挤压，介质体积发生一微量压缩；

负号P波是膨胀波，因为它使接收点附近区域受到一个突然拉伸，介质体积发生一微量膨胀。每个接收点记录的某一特定P波震相都可同震源处发出的一根地震射线相对应。

在空间上，波前起跳的正负号同样与之相对应：

某时刻波场快照在各个方向上的初始起跳如下所示：