周竹生，王 红

(1. 中南大学 有色金属成矿预测教育部重点实验室，长沙 410083；2. 中南大学 地球科学与信息物理学院，长沙 410083)

改进BISQ模型地震波场数值模拟中的边界处理

周竹生1,2，王 红1,2

(1. 中南大学 有色金属成矿预测教育部重点实验室，长沙 410083；2. 中南大学 地球科学与信息物理学院，长沙 410083)

从改进BISQ模型双相介质所对应的一阶速度—应力运动方程出发，构建2×2N阶交错网格有限差分模拟算法，为了尽可能地减小或消除数值模拟中由人工边界引起的虚假反射，建立完全匹配层(PML)吸收边界的2×2N阶交错网格有限差分算法。详细地讨论了PML吸收边界条件的构建及其有限差分算法的实现。通过MATLAB编程进行波场模拟，将加入PML吸收边界、常规指数衰减吸收边界及未加吸收边界的3种数值模拟结果进行对比，论证PML吸收边界能十分有效地吸收边界反射。

改进BISQ模型；双相介质；有限差分；交错网格；完全匹配层(PML)

相对单相介质而言，双相介质能够更好地描述实际地层结构和性质，因此，双相介质的数值模拟更有利于实际介质中的地震波传播规律的认识和研究[1-4]。在利用计算机进行数值模拟计算过程中，由于计算区域有限，在波动方程数值模拟中常出现的问题就是来自边界的人工反射，这种反射是由缩小计算区域而引起的。避免边界反射的最简单的方法是增大计算区域，但这种方法会延迟边界反射和超出模拟的最大时间，显然增加了计算量[5]。因此，出现了其它避免边界反射的方法，例如吸收边界条件。……