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张浩等-JAG:各向异性介质多分量地震自适应聚焦束成像技术(FB-PSDM)

2026-02-05

  地震波场成像技术是深部资源勘探、地质结构解析的重要地球物理手段,在油气开发、矿产勘查等领域发挥着不可替代的作用。然而,地下介质普遍存在各向异性特征,传统地震成像方法往往忽略这一特性,导致复杂地质体(如断层、褶皱、非均质储层)成像出现能量分散、界面扭曲、深度偏差等问题,严重制约了勘探效果。同时,传统单分量地震勘探仅利用纵波(P 波)信息,浪费了横波(S 波)及转换波中蕴含的丰富地质信息,难以精准刻画介质弹性属性与储层结构。如何实现各向异性介质下多分量地震数据的高质量成像,成为提升复杂地质条件下勘探效果的关键技术瓶颈。中国地质科学院联合地质力学研究所,研发出各向异性介质多分量自适应聚焦束叠前深度偏移技术,为复杂地质结构精准成像提供了新方案。
  本研究基于高斯束理论与动态聚焦思想,针对各向异性介质成像难题,构建了多分量地震数据自适应聚焦束叠前深度偏移(FB-PSDM)技术体系,通过理论建模、算法优化与数值实验系统验证了方法的有效性。提出的各向异性介质多分量自适应聚焦束叠前深度偏移技术,突破了传统成像方法在复杂各向异性地质条件下的局限性,通过融合各向异性射线追踪与多分量波场信息,实现了复杂地质结构的高精度成像。数值实验证实,该技术在 VTI、TTI 等不同各向异性介质中均能获得比传统各向同性方法更准确的反射界面位置和更清晰的地质体形态,有效降低了噪声干扰与成像假象。该技术不仅为多分量地震勘探提供了新的深度域成像解决方案,更拓展了自适应聚焦束方法的应用场景,为深部资源精准勘探、复杂地质灾害隐患识别等提供了关键技术支撑。下一步,团队将推进算法向三维实际场景拓展,完善各向异性参数反演与建模方法,进一步提升技术的工程实用性。
  
  该研究成果近期发表在地球物理领域SCI期刊《Journal of Applied Geophysics》上(Han, J., Zhang, H*. (2026). Multi-component seismic imaging using adaptive focused beam migration in transversely isotropic media. Journal of Applied Geophysics, 246, 106094. https://doi.org/10.1016/j.jappgeo.2026.106094),我所张浩副研究员为本文通讯作者。本研究得到国家科技重大专项(2024ZD1002201、2024ZD1000704)、国家自然科学基金项目(42174157)以及中国地质调查项目(DD20243485)联合资助。
   
  图 1 对应原文方法流程图
   
  图 2 对应复杂断层 TTI 模型成像对比图
   
  图 3 对应 Marmousi-2 TTI 模型成像结果