Сейсморазведка - это очень просто

Гликман А.Г.

НТФ "ГЕОФИЗПРОГНОЗ"

Санкт-Петербург

В 1829 году в Париже, в Трудах Парижской Академии Наук появилась статья Пуассона, посвященная применению волнового уравнения для описания распространения упругих волн в твердых средах. Эта статья оказалась основополагающей для описания всей акустики твердых сред и основного направления ее - сейсморазведки. Решив волновое уравнение для двух граничных условий, Пуассон получил выражения для описания продольных и поперечных упругих колебаний.

Собственно, идея сейсморазведки возникла очень давно. О том, как используют звуколокацию летучие мыши и дельфины, было известно, и использование этого принципа также и в твердых средах казалось очевидным еще где-то в XVII веке. Пуассон только формализовал эту идею.

Будучи математиком высочайшего класса, Пуассон был к тому же методологически грамотным ученым. Он понимал, что полученное им математическое описание поля упругих колебаний является гипотетическим, поскольку в то время акустические измерения осуществлять было еще нечем, и нельзя было и помыслить о какой-либо проверке. Чтобы стать теорией, гипотеза должна быть подтверждена экспериментом. По этой причине вышеупомянутая статья не вошла в его двухтомник по теоретической механике, который увидел свет в 1831 году.

С уходом Пуассона из жизни в 1840 году, отношение к описанию поля упругих колебаний радикально изменилось. Ученые начали относиться к гипотезе Пуассона как к теории, и продолжая решение волнового уравнения для других (также умозрительно заданных) граничных условий, получали, тем самым, описание других типов упругих колебаний. Так, в 1885 году Рэлей дал описание поверхностных волн (волн Рэлея). И далее, все математики, которым удавалось решать волновое уравнение для определенных граничных условий, могли рассчитывать на увековечивание своего имени в результате того, что новый тип упругих колебаний будет назван их именем. Так "возникли" волны Лява, Лэмба, Стонли… Процесс этот продолжается до сих пор, и иногда приобретает анекдотический характер. Так, г-н Крауклис П.В. (сотрудник ЛОМИ им. Стеклова д-р ф-м н.), ознакомившись с результатами наших исследований, попытался представить их как следствие наличия неких kr-волн (надо полагать, Крауклис-волн), которые возникли в результате того, что "Условия конструктивной интерференции ... способствуют моночастотности сигналов". Что называется, понимающему достаточно... Но к этому его изречению мы еще вернемся.

В этой гонке за персональным типом упругих колебаний не знаю, чего больше - заблуждений, тщеславия или, как в последнем случае, обмана. Но попутно, шли и сейсмоизмерения. Первые же сейсмоизмерения не показали главного - не было обнаружено наличия самих эхо-сигналов. А следовательно, не было получено и сейсморазреза как такового.

Я понимаю, что при столь высокой очевидности идеи сейсморазведки и таком количестве крупных математиков, приложивших руку, сразу, при первой же неудаче отказаться от нее было бы нереально. Тем более, что в самом начале ХХ века было провозглашено, что, как наука, акустика твердых сред завершила свое развитие. Ученые считали, что любая ситуация в этой области знания может быть описана с помощью волнового уравнения, а, следовательно, акустика целиком переходит от ученых в компетенцию математиков. Что касается компетенции, то так и произошло. Все современные ученые-сейсморазведчики являются чистыми математиками, никогда в жизни не осуществившими ни одного акустического измерения.

Здесь есть один очень знаменательный момент. Я не могу себе представить уровень методологической безграмотности ученых, заявивших, что в какой-то области познание завершено.

Познание бесконечно, и как бы мы ни относились к себе как к носителям абсолютной истины, из XXIII века на нас будут смотреть с такой же снисходительностью, как мы сегодня на век XVII-й. Более того, известно, что, как только какую-то область знания объявят завершившей свое развитие, как месть наступит незамедлительно. То есть появятся факты, показывающие именно бесконечность познания также и в этой области знания.

В общем, логичнее всего было возложить вину за неудачу на несовершенство применявшейся тогда сейсмоаппаратуры. Что и сделали.

Но, с другой стороны, для того, чтобы получить финансирование на дальнейшее развитие сейсморазведки, необходимо было после первых сейсмоизмерений предъявить хоть какой-нибудь положительный результат. И этот результат был предъявлен. Да еще какой!

В 1909 году профессор Загребского университета, геофизик Мохоровичич объявил о том, что ему удалось средствами сейсморазведки обнаружить на глубине в несколько десятков километров границу между породами мантии и коры Земли. Это был гениальный ход, поскольку ни подтвердить, ни опровергнуть эти данные и на сегодняшний-то день невозможно, а не то что тогда. Эту границу назвали поверхностью Мохоровичича. Эту жилу стали разрабатывать и другие, столь же "удачливые" ученые, и следом за Мохоровичичем австрийский геофизик Конрад сделал аналогичное "открытие", согласно которому на глубине от 10 до 70 км существует граница между гранитом и базальтом. Затем, уже после этого было объявлено, что средствами сейсморазведки обнаружено, будто толщина (или, как говорят геологи, мощность) коры под океанами меньше, чем под материками. А также, что ядро Земли находится в жидком состоянии.

Понятно, что деньги на р