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
ранее делалось почти вслепую, а теперь -- целенаправленно.
     А строительство инженерных сооружений, например плотин? Надо, допустим,
определить размеры  и  конфигурацию  скальной  платформы, на  которую  будет
опираться сооружение, -- звуковая  геолокация даст наглядную карту глубинных
слоев в требуемом месте.
     Даже археологи не избежали соблазна  привлечь новые методы  разведки. С
помощью  звуковой локации на  дне Бугского лимана  были  определены  контуры
древней  застройки  и занесенных  илом  оборонительных  сооружений античного
городища Ольвии.
     Чисто  акустическое  эхозондирование (т.  е. зондирование,  при котором
акустическая энергия сигналов в среде не переходит в другие виды энергии), в
общем,  уже  не  новость.  Но  лишь совсем  недавно  обнаружена  возможность
комбинированного  зондирования пород  в земной  среде.  "Камни  заговорили",
"говорящие  сокровища",--  как  на сенсацию, реагировали  журналисты на  это
открытие  ученых  Института  физики   Земли   АН   СССР  М.   П.Воларович  и
Э.И.Пархоменко.
     Пьезоэлектрический  эффект  таких   минералов  и  веществ,  как  кварц,
турмалин,  сегнетова соль,  титанат бария, давно используется в  технике. Но
вот оказалось, что ряд горных  пород -- кварциты, гнейсы  и даже тривиальные
граниты --  способен  откликаться электромагнитной волной  на  упругую волну
взрыва.   Для  улавливания  этой  ответной  электромагнитной   волны  служат
простейшие   приемники  --   металлические  стержни,  вставленные  в  землю.
Индуцированный в  стержнях  электрический  ток  подводится  к  усилительному
устройству, связанному с самописцем.
     Кварциты    часто    являются   золотоносными,   и,   таким    образом,
акустико-электромагнитное  зондирование  дает  ориентир  первичного   поиска
золотоискателям.
     Но и простейший ультразвуковой эхолот с некоторых  пор  стал помощником
золотодобытчиков, причем  не в  море, а на  земле.  При разработке дренажных
котлованов очень важно бывает знать, сколько еще продуктивного золотоносного
песка осталось  и как  скоро в  том  или ином  месте котлована черпаки драги
достигнут пустой  породы. Нужны достаточно  мощные  и направленные  звуковые
импульсы  для  того, чтобы проникнуть в  слой рыхлого песка до подстилающего
грунта  и  определить  толщину слоя  (а  заодно  и глубину  его  залегания).
Подобный прибор приходит на золотых и платиновых приисках на смену дедовской
маркшейдерской  многометровой  рейке  или трубе,  которую ранее  старательно
втыкали в донные слои различных мест котлована.
     Соледобытчики,   использующие   в   своей   работе   метод   подземного
выщелачивания,  теми же  звуколокационными  приборами  определяют  размеры и
конфигурацию солесодержащих включений, размеры  пустот  и камер,  остающихся
после изъятия соли с помощью поверхностных "соляных фонтанов".
     Обвалы в шахтах... Эти страшные события могут приводить к гибели людей,
и  давно  уже  во  всем  мире стали  раздумывать, как  предугадать возможное
несчастье.  Родилась мысль  привлечь для  этого сейсмоакустические  методы и
аппаратуру,  значительно  более чувствительную,  чем  человеческий  слух,  и
способную объективно регистрировать  подземные  шумы  в течение  длительного
времени.
     Около  четверти  века назад один из  видных советских акустиков  М.  С.
Анцыферов, занимавшийся до  того  вопросами архитектурной и электроакустики,
возглавил эту работу. В Институте  горного дела  имени А.А.Скочинского  была