Геоакустика

Геоаку́стика (от гео... и акустика), раздел акустики, изучающий возбуждение и распространение акустических (звуковых) волн в земле. Развитие геоакустики началось в 1950-х гг. и связано с именами Г. А. Гамбурцева, М. С. Анциферова и др.

Геоакустические и сейсмические волны имеют одинаковую механическую природу, их разделяют лишь условно, по частотам колебаний. Обычно считают, что акустические волны имеют частоту выше 100 Гц, а сейсмические – ниже 100 Гц. По своей природе геоакустические волны делятся на экзогенные и эндогенные. Первые вызваны приповерхностными процессами: ветер, дождь, шум реки, прибоя и др. Вторые – внутренними процессами (пластическое течение горных масс, крип, релаксация напряжений в неоднородных пористых и трещиноватых средах, гидротермальная активность и др.). Эндогенные источники обычно характеризуются высокой активностью. Излучаемые ими короткие импульсы, следующие с короткими интервалами, сливаются в почти сплошной шум, интенсивность и частотный состав которого зависят от структуры и текстуры горной породы, интенсивности геодинамического процесса, порождающего акустический шум. Прослушивание геоакустических аудиозаписей создаёт впечатление оркестра ударных инструментов, который звучит по-разному в различных геологических условиях.

Интенсивность эндогенного акустического поля характеризуется очень высокой чувствительностью к изменению напряжённого состояния массива горных пород: ничтожные деформации (порядка 10^–8 ) могут вызвать изменение уровня звука в несколько раз. Сухое трение блоков горных пород и трещинообразование, предшествующее разрушению, сопровождаются ростом интенсивности акустической эмиссии, что является одним из предвестников землетрясения и горного удара. Акустический метод прогноза горных ударов успешно применяется в горном деле. Геоакустические измерения применяются также при акустическом каротаже скважин, когда вдоль скважины определяется скорость звука, возбуждаемого излучателем. Используется и пассивный звуковой каротаж, при котором в скважине ведётся только регистрация естественного звука, что позволяет оценить пористость и уточнить литологические характеристики геологического разреза.

Акустические волны, генерированные источниками большой мощности, используются для обработки призабойной зоны нефтедобывающих скважин и удаления парафина, забивающего поры в породах вблизи скважины.