Теоретические основы резонансно-акустического профилирования

Метод резонансно-акустического профилирования относится к категории геофизических методов, изучающих и использующих для получения информации естественные физические поля. Это ставит его в разряд методов с небольшой себестоимостью, так как позволяет обходится без громоздких источников возбуждения.

Метод использует для получения информации собственное акустическое поле Земли, а именно – поле акустического резонанса, возникающее в толщах горных пород под влиянием различных внешних факторов. Внешними факторами являются источники сейсмической активности земной коры, механические колебания, возникающие в результате напряжений земной толщи, движения планет и многое другое.

Под воздействием внешних факторов в толщах горных пород возникают колебания, частота которых обратнопропорциональна мощности колеблющегося «слоя». Возникающие упругие колебания формируются поперечными волнами, при этом четкость проявления границ между слоями-резонаторами определяется возможностью взаимного “проскальзывания” соседних слоев при наличии в исследуемом массиве сдвигового упругого процесса, т.е. степенью “ослабленности” контакта между слоями. Под «слоем» понимается толща горных пород, находящаяся между поверхностью наблюдений и поверхностью «ослабленного механического контакта» (ОМК).

Поверхности ОМК могут быть обусловлены следующими факторами:

• резкой сменой литотипов пород изучаемого разреза
• прослоями различного генезиса (углистыми, глинистыми, слюдистыми и т.п.)
• перерывами в осадконакоплении
• интрузивными и экструзивными контактами
• тектоническими нарушениями
• границами раздела "осадочный чехол - кристаллический фундамент" и "рыхлые отложения - осадочный чехол.

Чем слабее контакт – тем большая возможностью взаимного “проскальзывания” соседних слоев, и, следовательно – больше амплитуда возникающих собственных колебаний. Возможно искусственное усиление амплитуды собственных колебаний путем механического возбуждения толщи пород, при этом мощность источника  возбуждения не имеет особого значения. Как правило,  для возбуждения достаточно обыкновенного молотка.