Возникновение и развитие геофизических методов исследований

Возникновение и развитие геофизических наук значительно отставало от возникновения и развития геологических наук, при этом возникновение и развитие геофизических методов исследований естественно отставало еще значительнее. Для развития геофизических методов необходимо было не только сформировать геологию как науку в историческом масштабе времени, но необходимо было развить и формировать практически все направления естественных наук и, прежде всего, математику, физику, химию и т.д. Кроме того, должны были активно развиваться различные отрасли промышленности, экономика и другие сферы деятельности человека, что неизбежно приводило бы к созданию той или иной техники и приборов. По этой причине первые геофизические, если их так можно было назвать, исследования относились к области классической физики и были чисто теоретическими. Так, напомним, некоторые современные ученые-геофизики считают Хосе де Акосту основателем геофизики за исследования в области метеорологии и физики. В его трудах впервые появилась теория о четырёх линиях без магнитного склонения; теоретические соображения об изгибе изотермических линий, о распределении тепла в зависимости от широты, о направлении течений и многих физических явлений, о различии климатов, активности вулканов, землетрясений, типов ветров и причины их возникновений. Надо сказать, что Акоста объяснил природу этих явлений, увязав периодичность и цикличность этих явлений с фазами Луны.

Таким образом, физико-математические основы геофизики были заложены в XVII веке. Заметим, что также давно началось использование физических полей Земли для практических целей. Интересно, что магниторазведка в качестве метода возникла раннее других геофизических методов и это было связано с применением компаса для разведки магнитных руд в Швеции в 1640 г. В 1687 г. Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения и с этого началась развиваться теория гравитационного поля Земли. В 1753 г. М. В. Ломоносов сформулировал идею о связи значений силы тяжести на земной поверхности с внутренним строением Земли и разработал идею газового гравиметра. Его же работы в области сейсмологии, атмосферного электричества можно считать первыми, относящимися к геофизическим исследованиям Земли. Первыми работами по электроразведке являются проведенные в 1830 г. наблюдения Р. Фокса (Англия) за естественной электрической поляризацией сульфидных залежей.

Геофизические методы исследования недр начали активно развиваться только с 20-х гг. XX в., спустя несколько веков после первых работ Хосе де Акосты в теоретической области геофизических наук (области метеорологии и физики).

Зарождение геофизических методов разведки связано с началом использования магнитных компасов для поиска железных руд и электрических измерений для выявления сульфидных руд. Применение геофизических методов расширилось в 1920-х годах, когда гравиметрические и сейсмические исследования доказали свою эффективность в обнаружении соляных куполов и связанных с ними нефтяных залежей на побережье Мексиканского залива в США и Мексике.

Первыми систематическими разведочными работами в России и в мире были съемки Курской магнитной аномалии (КМА), начатые в 1894 г., а также магнитные съемки, проведенные на Урале и в районе Кривого Рога в конце позапрошлого века. В 1919 г. будущим профессором МГУ им. М.В. Ломоносова и основателем кафедры геофизики Геологического факультета МГУ А. И. Заборовским были начаты систематические магнитные съемки на КМА. Именно эти работы можно считать началом развития отечественной разведочной геофизики. Теоретические работы начала прошлого века Э. Вихерта (Германия) и Б. Б. Голицина (Россия) в области сейсмологии имели самое непосредственное отношение к созданию сейсморазведки.

Уже к середине XX века оформились основные прикладные методы геофизики: грави-, магнито-, электро-, сейсмо-, терморазведка, несколько позже ядерная геофизика. При этом, исходя из задач эти методы стали делиться на глубинные, разведочные, инженерные и т.д. На современном этапе это уже достаточно разветвленный и разнообразный комплекс геофизических методов, способных решать множество задач.Особо отметим геофизические исследования скважин с особой и специальной аппаратурой, технологией и обработкой.

Особое место в развитии геофизических методов, начиная со второй половины XX века, играют физические, информационные и другие модели в геофизике, а также обработка и интерпретация геофизических данных. Это особые направления развития геофизических методов, связанные с внедрением в геофизику современных компьютерных систем, без которых сегодня не мыслимо развитие геофизики, как и любой другой геологической науки

Правильная интерпретация результатов всех геофизических методов возможна лишь на хорошей геологической основе, физической базе, математических теориях. На сегодня велико значение геофизических методов для изучения геологического строения дна морей и океанов, а также глубоких недр и Земли в целом. Все это приводит к четкому пониманию, что геолог-геофизик должен обладать глубокими знаниями не только в геологической области, но и математической, физической и химической.