ВВЕДЕНИЕ
Идея сейсморазведки настолько проста, что высказывалась учеными еще в XVIII веке. То есть, очень задолго до того как она могла бы быть реализована. Прямолинейное распространение звука в однородных средах представляется настолько очевидным, что наличие эхо-сигналов в твердых средах так же, как и в воздухе и воде, естественно, никогда не оспаривалось. В силу этой очевидности, за сто лет до первых практических измерений, в двадцатых годах XIX-го века, путем решения волнового уравнения Пуассон описал распространение упругих колебаний в твердых средах и предсказал наличие в них продольных и поперечных упругих колебаний. Этим он определил всю дальнейшую судьбу теоретической акустики твердых сред, развитие которой вплоть до наших дней идет по пути математического анализа возмож-ных решений волнового уравнения для различных граничных условий.
Начавшиеся в 20-х годах ХХ столетия практические сейсмоизмерения не показали главного: не удалось обнаружить эхо-сигнала. Какие-то всплески на сейсмограммах возникают, но вместо того, чтобы повторить по форме короткий зондирующий импульс, сейсмосигнал обычно представляет собой длительный колебательный процесс необъяснимо большой амплитуды.
Как-то само собой возникло мнение, что длительный колебательный отклик на ударное воздействие есть результат интерференции между множеством отдельных эхо-сигналов, каждый из которых является отражением от какой-то элементарной границы, количество которых в земной толще бесконечно велико. Сам же длительный колебательный отклик получил названия паразитного интерференционного (или реверберационного) звона.
Однако отсутствие эхо-сигнала нервировало. Отказаться от столь простой и заманчивой идеи сейсморазведки, к тому же уже обросшей мощным математическим обеспечением, было уже невозможно. Неудачи же с практической реализацией этого геофизического метода списали на счет несовершенной аппаратуры.
С тех пор, уже более 80 лет практическая сейсморазведка идет по пути совершенствования аппаратуры. В результате этого совершенствования, аппаратурно-программ-ное обеспечение сейсморазведки к настоящему моменту стало самым сложным, громоздким и дорогим по сравнению со всеми остальными геофизическими методами. Но к сожалению, по сути это ничего не изменило, поскольку ни один из результатов теоретических, а на самом деле, математических изысканий так и не удалось доказать экспериментально. Более того, экспериментально не доказано вообще ни одно из фундаментальных положений акустики твердых сред…
Вместе с тем, начиная с 1977-го года в теоретической акустике твердых сред развивается научное направление, которое является альтернативным традиционному. Направление это получило название спектрально - акустического и, соответственно, спектрально-сейсморазведочного. Основное отличие этого направления от традиционного заключается в том, что все его положения доказываются экспериментально.
Отличие спектрально - сейсморазведочного подхода от традиционного сейсморазведочного состоит в том, что если согласно общепринятой парадигме земная толща представляет собой по акустическим свойствам совокупность отражающих границ, то согласно спектрально - сейсморазведочному подходу, на самом деле, земная толща по акустическим свойствам представляет собой совокупность колебательных систем.
История развития физики наряду с великими открытиями знает также и великие заблуждения. Как правило, заблуждения эти возникают в результате того, что идея, лежащая в основе научного направления, представляется настолько очевидной, что воспринимается как не требующая доказательства аксиома. Понятно, что если идея эта ошибочная, то развитие ее неизбежно ведет в тупик. Так было, например, когда усилия нескольких поколений астрономов были направлены на доказательство того, что все небесные объекты описывают при своем движении окружности вокруг неподвижной и находящейся в центре мироздания Земли.
Так уж устроено наше сознание, что подвергнуть проверке, а тем более, сомнению первоначально очевидную идею оказывается весьма затруднительным из морально-этических соображений, предрассудков или когда находиться в состоянии заблуждения просто выгоднее, чем выходить из него.
Специалисты в области истории развития науки считают, что процесс смены парадигмы обычно затягивается на срок, превышающий время жизни одного поколения. Однако это наблюдение сделано в тот период, когда интернета еще не было. Поэтому задачей настоящей работы является не только изложение экспериментов, позволяющих разобраться с физикой распространения и формирования упругих колебаний в реальных средах, а также описание аспектов практического использования сейсморазведки, но также и попытаться с помощью интернета ускорить процесс принятия новых научно-практических взглядов.
Большое сомнение в начале вызывала необходимость объединить в одной работе описание физики поля упругих колебаний и практических информативных возможностей этого поля. Однако сложилось так, что, если судить по рекламным данным, все задачи, представленные во второй главе, могут быть решены традиционными геологическими и геофизическими методами, причем, на гораздо более высоком уровне, чем это может быть обеспечено спектрально-акустическими методами. К сожалению, школа геофизики такова, что я не могу назвать ни одной другой области человеческого бытия, где бы настолько возможности не соответствовали обещаниям. Поэтому предлагая обе главы в одной работе, мы даем возможность читателю самостоятельно разобраться в реальной ситуации.
Материал настоящей работы в ходе развития представлений о предмете будет корректироваться и пополняться.
Настоящая работа не является учебником в общепринятом смысле, когда весь материал автору понятен, и остается только изложить устоявшиеся положения. В данном случае, наряду с некоторыми осознанными и понятыми моментами, для меня в излагаемых вопросах осталось очень много непонятного, и я не намерен это скрывать, поскольку надеюсь на конструктивное обсуждение предлагаемого материала.
