各向同性介质是指什么介质？

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目前，研究最广泛的各向异性介质是横向各向同性(transverse isotropy，简称TI)介质，属于六边形对称各向异性介质中的一类。按照对称轴与地面的关系，可将TI介质分为VTI、HTI和TTI三种类型^{［61～63］}，如图2.1.1所示。在实际地球介质中，大约有70%的沉积岩展现出类似TI介质的各向异性特征。

图2.1.1 三种典型的TI介质示意图

(1)VTI介质

VTI介质是具有垂直对称轴的横向各向同性(transverse isotropy with a vertical axis of symmetry，即VTI)介质的简称。周期性薄互层(periodic thin layers，即PTL)介质就具有此类各向异性特征。在地壳中，特别是在沉积盆地中，层状岩石将展现出PTL各向异性特征。VTI介质的独立弹性参数只有5个，即c₁₁，c₁₃，c₃₃，c₄₄，c₆₆。因此，VTI介质的弹性参数矩阵为

三维三分量地震勘探

VTI介质是地学中研究最早的一类介质，也称为极化各向异性介质。在极化各向异性介质中传播的多波多分量地震资料(无论是PP波、SS波、PS波)，其旅行时已经不满足基于各向同性介质导出的双曲线型的时距曲线公式。因此，在资料处理时要重新建立时距曲线公式，增加描述这类介质的参数，以修正常规双曲线时距公式所产生的误差(第4章将作详细介绍)。

VTI介质是一类非常重要的各向异性介质，常用来描述由周期性的薄互层、岩石内部结构和平行排列的微裂隙引起的各向异性。当VTI介质的对称轴在观测坐标系中具有倾角时就会形成TTI介质。

(2)HTI介质

HTI介质是具有水平对称轴的横向各向同性(transverse isotropy with a horizont alaxis of symmetry，简称HTI)介质的简称。在地壳中，HTI介质一般是由平行排列的垂直裂隙、裂缝而产生的。地壳中普遍存在平行排列的流体充填的垂直裂隙、微裂隙或优势定向排列的孔隙空间，Crampin(1984)将这类介质称为广泛扩容各向异性(extensive dilatancy ani- sotropy，简称EDA)介质。

HTI介质独立的弹性参数也只有5个，即c₁₁，c₁₃，c₃₃，c₄₄，c₆₆，因此组成HTI介质的弹性张量可以表示为

三维三分量地震勘探

VTI和HTI介质可以认为是正交各向异性(orthogonality anisotropy，简称OA)介质的特例。HTI介质还可以视为VTI介质的垂直对称轴旋转90°后得到的。

HTI介质也称为方位各向异性介质。基于HTI介质可以研究裂缝在地下的发育情况。众所周知，裂缝对于油气而言，既是良好的储存空间，又是重要的运移通道。尤其是在裂缝性油气藏中，检测裂缝的发育区域、裂缝的空间走向以及裂缝的发育密度等参数十分重要，这些参数对油气田开发中的钻井位置部署、井轨迹设计等具有重要的指导作用。弄清楚裂缝的空间展布情况能够降低钻井风险，提高油气的采收率。因此，在油气勘探、开发领域，研究HTI介质具有十分重要的意义。

(3)TTI介质

TTI介质是具有倾斜对称轴的横向各向同性(transverse isotropy with a tilted axis of sym-metry，即TTI)介质的简称。倾斜裂缝介质属于此类介质。由于TTI介质本身的复杂性，目前涉及TTI介质研究的方法不多，但这种介质在实际地质体中广泛存在，对TTI介质的研究正逐渐被重视。

(4)TI介质各向异性表征参数

各向异性介质的弹性特征是由弹性参数矩阵C决定的。但是，弹性参数矩阵C反映的是应力与应变之间的本构关系，隐含了地震波传播的相速度，使其物理意义不直观明了，也显得很复杂。为了便于理论研究和实际应用，Thomsen(1986)提出了一套表征TI介质的弹性特征的参数:

三维三分量地震勘探

TI介质的Thomsen参数分别为v_P0、v_S0、ε、γ和δ，共5个参数。v_P0、v_S0分别为准纵波(简称qP波)和准横波(简称qS波)沿TI介质对称轴方向传播的相速度;δ、ε和γ是表示TI介质各向异性强度的3个无量纲因子;ε是度量qP波各向异性强度的参数;当ε越大时，纵波的各向异性越大，当ε=0时，纵波无各向异性;δ是连接v_P0和v_S0之间的一种过渡性参数;γ可以看成是度量qS波各向异性强度或横波分裂强度的参数，当γ越大时，横波的各向异性越大;当γ=0时，横波无各向异性。一般情况下，ε和γ的单调性是一致的，即同时增减或为0。

利用Thomsen参数表征TI介质时，弹性参数C的物理意义更加明显。Thomsen参数可以利用弹性参数表示;相反，TI介质的弹性参数也可以采用Thomsen参数表征。例如，利用Thomsen参数可以将VTI介质的弹性参数表征如下:

三维三分量地震勘探

式中:f=1－v²_S0/v²_P0=1－c₅₅/c₃₃^{［61，67］}。

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庆云县17620533119： 什么是均匀介质,和各向同性有什么区别 - ？
关谢宁通： 均匀介质是制在参考限度内(一般要达到分子水平),考察对象的内部各处(注意是内部)具有相同的性质. 各向同性是指对于一种被测性质,在不同的化学结构方向上有相同的结果.均匀介质可以是各向同性,也可以是各向异性. 比如说通常的非立方型的晶体,是均匀介质也是各向异性:电磁波(光)通过晶体是会产生双折射现象是其中一种体现.

庆云县17620533119： 请详细解释什么是线性介质、各向同性介质和均匀介质,分析这三个有何异同点 - ？
关谢宁通： 线性介质指介质的性质是线性的,比如随着温度的升高,声速等比例增长.(可能是在一定范围内的近似) 各向同性,指各各方向上性质相同,比如空气中的声速朝各方向都近似相同.而不是在水平方向和竖直方向不同. 均匀介质是指介质在一定范围内是均匀的,而不是一些地方疏、一些地方密. 这三种性质相似,可以同时存在,但互不相同,相互独立.

庆云县17620533119： 弹性常数的各向同性介质 - ？
关谢宁通： (isotropic medium)是物理性质与方向无关的地球物理介质.例如,各向同性电性介质和各向同性弹性介质等.这是一种理想化的,但却是各种地球物理勘查方法研究的基本介质类型.实际测量证实:许多火成岩、某些碳酸盐岩及砂岩没有明显的方向性,可近似地认为它们为各向同性弹性固体介质.

庆云县17620533119： 什么叫各向同性的磁介质? - ？
关谢宁通： 各向同性表示的是物体在各个方向上的性能相同,没有方向性.在磁介质上来说就是没有长度方向或者高度方向上的差异,各个方向均一样.

庆云县17620533119： 各向同性介质在物理中是什么意思?要稍微通俗一点的!!？
关谢宁通： 各向同性是指在各个方向上的物理性质都是相同的,没有方向性,否则就称为各向异性.

庆云县17620533119： 各向同性和异性电介质是什么关系 - ？
关谢宁通： 各向同性介质(isotropic medium)是物理性质与方向无关的地球物理介质. 如果介质沿着同一点出发的不同方向显示相同的性质,它就叫做各项同性介质,否则叫做各项异性介质.

庆云县17620533119： 大学物在理电磁学部分中,什么是各向同性电介质?求助,万谢! - ？
关谢宁通： 不论外加电场方向如何,电介质的介电常数不变. 而有些介质在外电场方向不同时,介电常数是不同的. 其规律得用张量运算.

庆云县17620533119： 均匀各向异性介质当中具有横向各向同性性质的一类介质中,这是是啥意思, - ？
关谢宁通： 各向异性指的是介质的某种或某些物理、化学等性质随方向的不同而有所变化的特性,在晶体学角度上讲,各向异性来源于沿晶格的不同方向原子排列的周期性和疏密程度不尽相同.各向异性介质不一定在每个不同方向上都会有性质上的不同.举一个例子,水的表面(水和水汽组成的界面层),在水平方向上是各向同性的,在垂直方向上化学组分则存在一个梯度分布.均匀各向异性介质是一种奇怪的叫法,既然存在各向异性就不可能完全均匀.疑为“准均匀各向异性介质”之误.你说的这类介质在xy平面上是各向同性的,在z轴方向则存在细微的差别.

庆云县17620533119： 什么叫光的各向异性,它的作用是什么拜托了各位 谢谢 - ？
关谢宁通： 光学中所讲的各向同性是指各个方向的折射率、吸收率相同,或者说介电常数是标量.各向同性介质中光的传播轨迹与真空类似,只是速度稍慢;各向异性介质中则会发生双折射即一束光分成两束甚至更多.

庆云县17620533119： 光学均匀性的本质 - ？
关谢宁通： 既是: 各向同性 光学中所讲的各向同性是指各个方向的折射率、吸收率相同,或者说介电常数是标量.各向同性介质中光的传播轨迹与真空类似,只是速度稍慢;各向异性介质中则会发生双折射即一束光分成两束甚至更多.