Gyrotropy and Anisotropy of Rocks: Similarities and Differences

Gyrotropie et anisotropie des roches : similitudes et différences

Institute of Geophysics of Russian Academy of Sciences

Abstract

The main features of wave propagation in gyrotropic media are compared with wave propagation in anisotropic media. The results of numerical modelling are presented for three typical seismic exploration models. The first two models are azimuthally anisotropic media (of orthorombic symmetry system, group 2m) without and with gyration. The third model is a gyrotropic transversely isotropic medium with a vertical symmetry axis. The computations have been made for propagation of shear waves along the vertical symmetry axis. For sufficiently short wave paths (in our models less than 400 m) the two-component (x, y) seismograms are similar for all three models. For longer paths both signal shape and signal duration for the first and the third model differ noticeably. Some evidence (experimental data and a micromodel) is given to show that the gyrotropy of rocks does exist or, at least, can exist.

Résumé

Les principales caractéristiques de la propagation des ondes dans les milieux gyrotropes sont comparées avec la propagation des ondes dans les milieux azimutalement anisotropes. Les résultats d'une modélisation numérique sont présentés pour trois modèles caractéristiques d'exploration sismique. Les deux premiers modèles sont des milieux anisotropes (de symétrie orthorhombique, groupe 2m) avec et sans gyrotropie. Le troisième modèle est un milieu gyrotrope transverse isotrope avec un axe de symétrie vertical. Ces calculs ont été réalisés pour la propagation des ondes transversales le long de l'axe de symétrie vertical. Pour des trajets sismiques suffisamment courts (pour nos modèles, moins de 400 m), les sismogrammes à deux composantes (x, y) sont similaires pour les trois modèles. Pour des trajets plus longs, la forme et la durée du signal diffèrent sensiblement pour les modèles 1 et 3. Ceci a pour but de montrer (à l'aide des données expérimentales et d'un micromodèle) que la gyrotropie dans les roches existe, ou, tout au moins, peut exister.