Чтение онлайн

Радарное зондирование почвы. Магнитометрическая съемка и поиск методом электрического сопротивления не являются точными. В последние годы ведущее место в качестве главного инструмента неразрушающей (неинтрузивной) археологии и особенно в управлении культурными ресурсами занял радар, волны которого способны проникать в почвы. Такой радар посылает электрические импульсы и улавливает волны, отраженные подземным объектом. Скорость волн радара зависит от электрических и магнитных свойств почв, через которые они проходят. Когда известны время прохождения импульсов и скорость сигнала, то тогда можно точно измерить глубину, на которой находится объект.

Первые радары были очень громоздкими, но они стали намного легче, его блоки можно поместить в несколько рюкзаков и доставить в отдаленные места. Большинство таких систем может питаться от автомобильных аккумуляторов или переносных генераторов. Некоторые устройства последних поколений питаются даже от обычных батареек. Эти же аппараты позволяют производить компьютерную обработку данных сразу же в поле. Хотя многое зависит от минералогии и влажности почвы, современные компьютерные инструменты позволяют производить радарное зондирование даже в неблагоприятных условиях.

При работе радара оператор ведет антенну вдоль поверхности. Двухмерные профили большого количества отражений создают профили подземной стратиграфии и археологических признаков. Данные получаются в виде поперечных разрезов по сетке памятника; отражения затем коррелируются, обрабатываются и далее получаются трехмерные изображения подземных объектов и их стратиграфия (прекрасное обсуждение см. у Конойерса и Гудмэна — Conyers and Goodman, 1997). Радары позволяли рассмотреть ямы диаметром 30 см и глубиной 10 см. Можно с его помощью находить и отдельные металлические предметы. У этого метода большое будущее.

Во многих случаях такое оборудование, как магнитометр, может быть недоступным или его нельзя использовать в конкретной ситуации. Кроме того, данные, полученные магнитометром или в ходе поиска методом измерения электрического сопротивления, должны быть проверены и оценены с помощью археологических данных. Поэтому при большинстве археологических обследований и оценках памятника имеет место ограниченное подземное тестирование (limited subsurface testing). Оно включается в проект исследования и проводится по определенной схеме.

Диапазон используемых методик — от самых простых до очень сложных со значительными раскопками. Например, самый простой зонд, состоящий из металлического штыря с Т-образной ручкой, можно втыкать в землю через некоторые интервалы для того, чтобы убедиться в наличии подземных стен (Хьюм — Noel Hume, 1983). Сила сопротивления зонду или звук, производимый артефактом, когда его ударяет зонд, могут говорить о том, что он там есть. С другой стороны, для оценки подземных могильных камней или интерьера гробниц археологи использовали современные перископы или видеокамеры, управляемые роботами. В некоторых случаях, когда нужно определить, не лежат ли археологические материалы под толстыми слоями наносных почвах в бассейнах рек, должно быть использовано такое землеройное оборудование, как экскаваторы.

Тестовые ямы, выкопанные лопатой. Обычный метод подземного тестирования включает в себя копку тестовых ям. Материал, извлеченный из ям, просматривается на предмет наличия каких-либо артефактов и признаков изменения цвета почвы, все это проверяется и регистрируется. Это метод используется при проверке больших территорий или когда мало время, что часто бывает в изыскательских проектах управления культурными ресурсами.

Бурение. Ручной бурав или бур с иным приводом используется для бурения почвы для установления глубины и прочности археологических слоев. Как и при копке ям, в образцах бурения можно найти артефакты и оценить подземные слои. Но недостатком бурения является то, что бурав может разрушить артефакт. Тем не менее оно оправдывается в случаях, когда ограничено время или речь идет о больших территориях.

Буравы успешно использовались для определения глубины мусорных свалок на памятнике Озетт в Вашингтоне (Кирк — Kirk, 1974). Специальные буры используются для забора проб пыльцы. Буры с камерами использовались для изучения интерьера гробниц этрусков (рис. 8.12). Перископ вводится через маленькое отверстие в крыше гробницы для осмотра. Если помещение не потревожено, раскопки продолжаются. Если там уже побывали грабители и опустошили гробницу, то будут сэкономлены многие часы бесполезного труда.

Рис. 8.12. Использование перископа при изучении этрусской гробницы

Многие новые и передовые подходы к археологическим обследованиям и оценке памятников, без сомнения, еще впереди. Например, Кент Уикс и группа его коллег-египтологов начали долгосрочный проект по картографированию всех царских гробниц в долине царей в Фивах. Для обнаружения подземных памятников и скрытых помещений в царских гробницах они используют воздушные шары, рентгеновские устройства и акустические детекторы. Недавно они установили местоположение большой гробницы, в которой когда-то находились сыновья Рамсеса II (Уикс — Weeks, 1998). В археологии расширяется применение радаров и других электронных устройств. Однако оценка археологического памятника по-прежнему полагается на сочетание методов, которые могут варьировать от простых до самых сложных, от неразрушающего дистанционного обнаружения до подземного тестирования.

Раскопки в селении майя Серен в Сан-Сальвадоре представляют собой пример координированного использования передовых геофизических методов для определения местоположения подземных объектов (Щитс — Sheets, 1992). Памятник изначально был погребен под 5-метровым слоем вулканического пепла и был случайно обнаружен при срезе, сделанным бульдозером. Очевидно, что было неэкономично расчищать большие площади бульдозером, поэтому Пейсон Шитс обратился к геофизику Хармуту Шпетцлеру, который проанализировал свойства вулканического пепла в Серене и глинобитных сооружений, погребенных под ним. Между проницаемостью и плотностью пепла и глины имелось значительное различие, поэтому Шплетцер порекомендовал использовать портативный сейсмограф, оборудование для радарного зондирования почвы и счетчики электрического сопротивления.

Обследование началось с сейсмографа, который фиксировал ударные волны, проходящие сквозь землю. Вместо обычного динамита Шитс наносил удар молотом по стальной пластине, закрепленной в грунте, записывая полученные волны с помощью 12 чувствительных микрофонов. Полы хижин, захороненных под пеплом, проводили ударные волны быстрее, чем пепел, и сейсмограф действительно обнаружил несколько строений, но поскольку это устройство было сконструировано для работы со значительными геологическими аномалиями, то результаты оказались несколько беспорядочными. Тогда Шитс обратился к радарному зондированию. Он использовал устройство, разработанное для изучения таяния почв вечной мерзлоты вдоль нефтепроводов на Аляске. Вместо того чтобы прикрепить радар к автомобилю, он использовал повозку, запряженную буйволом, что устраняло все фоновые вибрации. Погонщик просто медленно и равномерно вел повозку вдоль тщательно размеченной прямой линии (рис. 8.13). Устройство посылало микроволновые импульсы вглубь почвы и фиксировало отраженные сигналы. На специальной бумаге регистрировалась подземная стратиграфия и указывались особо сильные рефлекторы, некоторые из которых оказались глиняными поверхностями полов хижин, покрытых пеплом.

Рис. 8.13. Зондирующий землю радар прикреплен к повозке при исследовании в Серене, Сан-Сальвадор

Используя буровое оборудование Шитс проверил несколько таких аномалий. Некоторые из них явились результатом эрозии или сдвига вулканического пепла, другие оказались крупными сооружениями. Радар по-прежнему не мог обнаружить более мелкие объекты, хотя это было бы возможно, если бы данные были оцифрованы и подлинная земная поверхность была выведена на карту.