基于尾波能量的地震散射与吸收衰减同时反演方法研究  

Simultaneous inversion of seismic scattering and absorption attenuation using coda energies

作　　者：魏佳 刘前程 陈凌[1,2] 赵亮 Wei J;Liu Q;Chen L;Zhao L

机构地区：[1]中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室,北京100029 [2]中国科学院大学地球与行星科学学院,北京100049 [3]南方科技大学广东省地球物理高精度成像技术重点实验室,深圳518055

出　　处：《中国科学：地球科学》2024年第12期3987-3998,共12页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家重点研发计划项目(2023YFF0803203);国家自然科学基金项目(42288201、42404133);广东省地球物理高精度成像技术重点实验室项目(2022B1212010002);博士后科学基金项目(2023T160639)资助。

摘　　要：同时反演地震散射和吸收衰减对于揭示地下小尺度不均匀性和非弹性特性具有重要意义.然而,现有方法通常计算成本高昂,并且散射与吸收系数之间的耦合效应可能导致参数串扰,从而增加反演过程的非线性复杂度.为应对这些挑战,本文提出了一种稳健且高效的新方法.该方法通过基于频率域扩散方程的有限元技术模拟尾波能量,并结合截断高斯-牛顿法,实现了散射和吸收系数的同时反演.在实际应用中,模拟与观测尾波能量之间可能存在相位不匹配的问题.当选择不当的频率时,反演过程可能会陷入局部极小值.为了解决这一问题,本文引入了一种频率选择准则.实验结果表明,该方法不仅显著降低了计算复杂度,还有效抑制了散射与吸收衰减之间的串扰.此外,即使在缺乏精确初始模型的情况下,该方法仍能实现有效反演.

关 键 词：散射衰减 吸收衰减 同时反演 尾波能量 

分 类 号：P631.4[天文地球—地质矿产勘探] P31[天文地球—地质学]