Томография

ТОМОГРАФИЯ в геофизике (от греч. tomos — ломоть, слой и grapho — пишу * а. tomography; н. Тоmographie; ф. Тоmographie; и. tomografia) — изучение геологических объектов путём исследования особенностей прохождения через них электромагнитных и упругих (сейсмических и др.) волн по совокупности заданных направлений.

Применительно к геофизике томография была впервые использована в США в 1975 геофизиками Р. Лайтлом и Д. Лагером, в CCCP применяется с начала 80-х гг.

При проведении томографических исследований по методике просвечивания источники поля размещают в скважинах, штольнях и на поверхности по разные стороны от изучаемого объекта. Источником электромагнитных колебаний (5-10 МГц) служат генераторы с направленными антеннами, сейсмических волн (сотни Гц) — взрывы небольших зарядов взрывчатых веществ или электроискровые разряды в заполненных водой скважинах. Для приёма электромагнитных колебаний используются антенны, сейсмических волн — стандартные сейсмоприёмники (на поверхности) и специальные зонды (в скважинах). Заданное распределение траекторий сейсмических и электромагнитных волн в исследуемом массиве достигается изменением взаимного расположения источника и приёмника (базы измерения).

По зарегистрированным сигналам определяют интегральные параметры волн: время пробега от источника к приёмнику, интенсивность и фазу сигнала. Затем по совокупности данных, относящихся к различным заданным траекториям волн, вычисляют математическими методами (с применением ЭВМ) распределение скоростей волн или коэффициент их затухания по плоским сечениям геологического трёхмерного объекта. Радиус исследования томографическими методами зависит от расстояния между источником и приёмником (с применением искусственных источников до 1 км, в сейсмологии несколько десятков км).

Томография применяется в инженерно-геологических изысканиях для детального изучения механических свойств пород, локализации ослабленных участков, определения степени трещиноватости горных пород, обнаружения подземных пустот естественного (карст) и искусственного (заброшенные горные выработки) происхождения, контроля напряжённо-деформированного состояния крупных гидротехнических объектов; в гидрогеологии и экологии — для наблюдения за продвижением фронта заражённых вод; при разработке месторождений нефти и угля — для оперативного контроля добычи нефти и угля, газификации угля; в рудной геофизике — для детального исследования структуры рудных тел. Томография используется в сейсмологии для изучения внутреннего строения Земли, при этом источниками сейсмических волн служат далёкие землетрясения.