介质各向异性对矩张量反演的影响

【摘要】：诱发微地震的地震矩张量因为它可以揭示水力压裂的过程,对油气工业具有重要意义。以往的矩张量反演中,通常假设传播介质和震源区域是各向同性的。这种方式反演的矩张量会受到介质各向异性的影响。本文通过谱元法正演,最小二乘反演,利用谱元法SPECFEM程序生成格林函数的“Cut and Paste”(CAP)反演,对介质各向异性对矩张量反演的影响做了详细的探讨。研究表明:(1)介质各向异性对地震记录的振幅和到时均有影响,使反演得到的地震矩张量产生误差。(2)考虑到地震到时的变化时,矩张量的反演受介质各向异性影响明显更小。(3)在地面台站均匀分布的情况下,主断层面和辅助断层面与竖直向上Z轴的夹角较大时,反演误差较大。主断层面和辅助断层面与各向异性介质对称轴的夹角越大,反演误差越大,本文最大矩张量各分量的含量误差和39.1%。矩张量中爆炸型震源(ISO)分量含量较多时,反演误差较大。矩张量含补偿线性偶极子震源(CLVD)分量时,反演误差明显变大。介质各向异性强度很大时,反演的矩张量各分量的含量误差显著增大,本文最大达66.6%。研究结果应用于实际微地震事件中,研究表明,浅地表介质的各向异性普遍对微地震矩张量反演造成了影响,在本文研究区域中矩张量各分量含量的误差和平均达到23.5%。今后为了更准确反演实际的微地震事件的地震矩张量,应当考虑介质各向异性的影响。