水平层状模型中多模式瑞雷波和拉夫波相速度频散曲线的灵敏度分析

作者：尹晓菲; 胥鸿睿; 郝晓菡; 孙石达; 王芃

来源：石油地球物理勘探, 2020, 55(01): 136-9.

DOI：10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.01.016

• 瑞雷波
• 拉夫波
• 多模式
• 相速度频散曲线
• 雅可比矩阵
• 灵敏度分析

以瑞雷波和拉夫波为主要研究对象的高频面波方法,在地下水、环境及工程等领域被广泛应用。对于水平层状模型,横波速度是影响多模式瑞雷波和拉夫波相速度频散曲线的最重要参数。文中利用雅可比矩阵探究多模式瑞雷波和拉夫波相速度对不同深度地层横波速度的灵敏度。研究表明:①不同模式的面波对相同地层横波速度的灵敏度不同;无论是瑞雷波还是拉夫波,低频面波比高频面波对较深层横波速度更灵敏;同时,整个高频段都是多模式面波相速度频散曲线对表层横波速度改变的灵敏频段。②基于对速度递增模型和两种速度异常层(含低速夹层或高速夹层)模型进行的测试分析,认为多模式瑞雷波和拉夫波相速度频散曲线对低速层横波速度的灵敏度高,而对高速层及速度异常层(低速层或高速层)下伏地层横波速度的灵敏度低。③相同模式拉夫波相速度频散曲线对同一地层横波速度的高灵敏度频段范围比瑞雷波的更宽,瑞雷波和拉夫波相速度频散曲线对相同地层横波速度的灵敏度峰值存在差异,因此联合反演多模式瑞雷波和拉夫波相速度频散曲线有利于获得高精度的浅地表横波速度。

• 单位
  华中科技大学; 中国地质大学（武汉）; 浙江省交通规划设计研究院有限公司; 中国地震局地震预测研究所; 物理学院