地震各向异性基本概念

Posted 2021-03-17 iceberg710815

    各向异性指物质内部物理、化学等性质等在不同方向有所差异的特性。人们对于各向异性的认识最早可以追溯到1670年对冰洲石晶体双折射现象的发现，迄今已有数百年的，迄今已有数百年的，迄今已有数百年的，迄今已有数百年的，迄今已有数百年的历史。各向异性是各向异性是一种常见的性质，在不同尺度介质(从细小的晶体到地球内) 都有体现，其中，在地球内部介质中，各向异性特性以多种物性参数体现。如电各向异性，磁各向异性，地震各向异性等。地震各向异性指当地震波在地球内部传播时，地震波的偏振方向，传播速度等物理性质不同的现象。

　　不同深度区间的地震各向异性成因各不相同。中上地壳内的地震各向异性主要由区域主压应力场作用下，充液微裂隙定向排列形成。中上地壳介质广东存在的微裂隙是地壳地震各向异性产生的主要原因，近震激发的直达剪切波（Sg）在空过各向异性介质时会发生分裂。剪切波的两个参数为快波偏振方向与慢波时间延迟。其中前者，一般近平行于微裂隙的走向，也区域主压应力场方向一致。后者则反映了该区域各向异性程度的强弱。根据直达波剪切波分裂参数，可以讨论区域的最大主压应力场方向、介质的各向异性程度和区域构造的复杂性等特征。

可以讨论区域的最大主压应力场方向、介质各异性程度、区域构造的复杂等特征。性程度、区域构造的复杂等特征。

    研究地震各向异性的方法较多，主要是体波/面波各向异性成像和剪切波分裂。其中前者对垂直向有较好的辨识能力，后者对横向有较高的分辨率。由于剪切波对介质的各向异性性质非常敏感，能被直观地分享出快波与慢波，成为研究地震各向异性的常用方法之一。

    剪切波分裂是指当一束剪切波在具有各向异性介质中传播时，会分裂成一列快波和一列慢波。快波和慢波射线路径相同，偏振方向相互垂直（如下图）。

 

 

     不同震相的剪切波携带了不同深度范围的地球介质的各向异性信息。发生于中上地壳的地震的Sg震相，主要在中上地壳传播，因此反应了中上地壳的介质各向异性信息。

    对于中上地壳地球介质的各向异性研究，通常选用近震的Sg震相。Sg波通过中上地壳各向异性介质时，会分裂成快慢两事波。其中，快剪切波的偏振方向与中上地壳中广泛分布的充液微裂隙的走向及区域主压应力场方向一致，而慢剪切波的时间延迟则反应了该区域介质各向异性的强弱程度。