Thomsen（1993）研究表明，在岩石界面上两侧的
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s值和各向异性参数的差异可以确定反射波振幅随入射角变化的强弱。烃源岩的各向异性随着TOC含量的增加而增强，一般富含有机质的泥岩（3%<TOC<25%），地震波平行于层理的传播速度明显高于垂直于层理的传播速度（Vernik和Landis，1996；Sondergeld等，2000）。就像环氧树脂和玻璃的实验（Melia和Carlson，1984）一样，我们假设弱声学特性的有机物和强声学特性的有机物的混合分层的聚集物能引起强烈的各向异性。聚集物的分层尺度从厘米到米，并且有机物的含量也在变化，这样可以增加额外的各向异性。首先，利用一个各向同性模型计算得出烃源岩顶部反射的AVA响应，这种情况只考虑了纵波阻抗和
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S差异，通常AVA响应是一个弱的变暗趋势。如果各向异性增加，那么变暗的趋势将会显著地增强。图5—20展示了源岩顶部反射明显减弱的趋势，叠加剖面上形成了负的强振幅特征，理论模型揭示了同样的规律。Castagna和Swan（1997）定义源岩的纵波阻抗明显减少和源岩顶部反射振幅随偏移距增加而减小为第四类AVO响应特征。当源岩的厚度大于20 m（高于调谐厚度）时，源岩底部高振幅具有正反射特征，并且振幅随偏移距增加而增加，也就是第一类AVO响应特征。通常，第四类AVO反射特征并不常见。如果源岩是煤层，则具有这个反射特征。我们已经证实了浅层埋深的砂岩和一些泥岩的顶部反射是第四类的AVO反射特征。然而，我们没有研究所有的岩石类型，因此不能排除，可能还有其他岩性界面也有类似高振幅第四类AVO反射特征。
图5—20 振幅均衡前（b）和后（a）的叠加剖面对比图（Helge等，2011）（红色是伽马曲线，源岩的顶部反射显示出高的振幅值）(www.xing528.com)
尽管Zhu等（2011）只研究了TOC和矿物组分对于纵波阻抗和纵横波速度比的影响，但他同时指出，其他的岩石物理参数，例如孔隙度和孔隙流体等，也会影响页岩的宏观地球物理响应特征，而且横波阻抗及速度各向异性强度等地震属性也可以用来预测页岩的储层相关特征。他们还指出，有机质丰度会影响页岩各向异性的强弱，有机质越丰富，页岩的各向异性越强，这可能是由于有机质的定向排列导致的。因此，利用速度各向异性强度也可以定性预测页岩的有机质丰度。Vanorio等（2008）在分析统计页岩岩心的基础上，总结建立了有机质的成熟度与页岩速度各向异性直接的关系。如图5—21所示，从图中可以看出，对于非成熟的页岩，各向异性强度较小，而且各向异性对于压力的敏感性也较小。对于过成熟的页岩，各向异性强度也比较小，但是各向异性对于压力的敏感性却很高。这主要是由于不同成熟度阶段各向异性的主导因素不同。在非成熟阶段，各向异性主要受干酪根定向排列的影响，而在过成熟阶段，则主要受裂缝的影响。对于处于成熟阶段的页岩，无论是早期成熟阶段还是成熟峰值阶段，都具有较高的各向异性特征，成熟峰值阶段相比早期成熟阶段具有更高的各向异性压力敏感性特征。因此，如果能够从地震资料中提取出速度各向异性的强度，并且结合各向异性强度的压力敏感性大小，也能够定性反映页岩成熟度的变化。
图5—21 各向异性强度与有机质成熟度的关系（Vanorio等，2008）
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