初至波菲涅尔体地震层析成像理论、方法与应用研究

为了提高地震层析成像的分辨率与精度，考虑地震子波的有限频带特征，基于动力学射线追踪，进行初至波菲涅尔体地震层析成像理论、方法与应用研究。首先根据Born波场与波动方程Rytov近似之间的关系导出2维3维情况下单频与带限初至波走时、振幅扰动与模型慢度摄动之间的线性关系，进而导出不同情况下初至波走时、振幅残差对应的Fréchet核函数的理论表达式。然后根据菲涅尔体的定义，在上述理论研究工作的基础上分析初至波菲涅尔体空间分布形态与特征，进行初至波菲涅尔体走时与振幅层析成像理论与方法研究。最后将该层析成像方法应用于解决地震勘探中棘手的表层速度结构反演问题。该方法克服了传统射线层析对低速异常体不敏感、波动方程层析难以应用于实际资料的缺点，有效提高层析成像的精度和稳定性。为进行地球内部结构研究、油气勘探以及工程探测提供更有效的反演方法和技术工具。