Токио, в сейсмоопасном районе, где в год фиксируются многие тысячи подземных
толчков, сейсмосторож, установленный у железнодорожного моста, связан со
светофором на железнодорожном полотне Когда сила толчка превысит
установленную норму, на пути поездов зажигается запрещающий красный сигнал,
а специальная бригада производит осмотр моста.
Итак, первое по времени возникновения направление подземной акустики --
подслушивание кого-либо или чего либо, представляющего опасность, -- было,
есть и, надо полагать, останется на службе человека на вечные времена,
разумеется, постоянно развиваясь и совершенствуясь Но уже властно заявила о
себе другая область геофонии, связанная с изучением структуры коры Земли и
земной мантии Простейшая схема исследований здесь такова В какой либо точке
производится взрыв углубленного в землю заряда, в других же точках,
достаточно удаленных от первой, принимают звуковые сигналы -- как пришедшие
непосредственно от источника звука, так и отраженные от слоев различных
пород
Поистине, однако, скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается
Очень трудно бывает разобраться в вакханалии принятых волн К тому же, в
отличие от газовых и жидкостных сред, в которых могут распространяться
только продольные волны, твердой среде присущи еще различные типы поперечных
и поверхностных волн.
Пожалуй, здесь, в этом многообразии колебательных движений, особенно
отчетливо проявляется данное Энгельсом определение физики как механики
Молекул и все же, учитывая различную скорость распространения волн и
некоторые другие признаки, удается по записям геофонов определить структуру
слоев коры Земли и глубину нахождения мантии в данном участке
Постепенно от взрывных источников переходят к электромагнитным и
электродинамическим излучателям звука, в которых можно задавать частоту
излучения Применяются направленные источники колебаний, излучающие в узком
секторе. Это не только экономит энергию, повышает точность измерений, но и,
в случае звукового зондирования у морского дна (при этом звуковые волны
переходят и в породы дна), уменьшает возможность гибели морских обитателей
от интенсивных звуковых колебаний
Впечатляющи результаты сейсмических исследований в Антарктиде За
какой-нибудь десяток-полтора лет изучены структура ее ледяного панциря и
рельеф материка подо льдом Средняя толщина льда в Антарктиде оказалась около
2 километров, а максимальная-- более 4 километров. Подо льдом обнаружены
крупные горные цепи с высотами до 3 километров, а также более чем
километровые впадины ниже уровня моря. Удалось даже установить, что строение
антарктической платформы сходно со строением платформ Южной Америки,
Австралии и Африки. При всех этих исследованиях применялось не только
"прозвучивание" сред в горизонтальном направлении, но и эхозондирование --
процесс, подобный эхолотированию в море и заключающийся в направленном
излучении колебаний и приеме сигналов, отраженных от границ и
неоднородностей среды.
Геоэхозондирование, звуковая геолокация получили за последние
десятилетия широкое распространение для поиска и разведки нефтяных и газовых
месторождений, картирования при поисках каменного угля, железной руды и
россыпных месторождений. Применение звуковой геолокации и сейсморазведки
позволяет получить комплексную картину месторождений полезных ископаемых,
существенно уменьшает объем дорогостоящих работ -- бурения шурфов, которое