Г.С. Франтов, А.А. Пинкевич
Геофизика в археологии.
// Л.: «Недра». 1966. 212 с.
Оглавление
Глава 1. Электрические методы разведки. — 8
§1. Понятие об удельном сопротивлении археологических объектов. — 9
§2. Методы электроразведки постоянным током. — 13
§3. Оборудование для работы методами электроразведки на постоянном токе. — 26
§4. Применение методов электроразведки постоянным током для решения археологических задач. — 35
Работы на стоянках. — 35
Картирование и поиски на некрополях, древних городах и поселениях. — 37
Работы на поселениях и городищах. — 63
Поиски дамб. — 71
Работы в ритуальном центре индейцев. — 75
Исследование древних горных выработок. — 77
Характер графиков ρк в зависимости от направления, под которым установка пересекает археологический объект. — 79
§5. Возможности метода вызванной поляризации (ВП) при поисках скоплений древесного угля. — 84
§6. Методы электроразведки переменным током. — 91
Глава 2. Магниторазведка. — 101
§1. Общие сведения о магнитном поле. — 102
§2. Магнитное поле Земли. — 109
§3. Магнитные свойства археологических объектов. — 114
Магнитные свойства горных пород. — 115
Магнитные свойства глин. — 116
Магнитные свойства почв. — 118
§4. Приборы для измерений напряжённости магнитного поля Земли. — 121
Магнитометр М-2. — 121
Протонный магнитометр. — 124
§5. О методике съёмки. — 128
§6. Примеры полевых работ. — 130
Поиски гончарных печей. — 130
Поиски ям и канав. — 136
Поиски стен и дорог. — 136
Поиски железных объектов. — 136
Съёмки в сложных условиях. — 137
Глава 3. Сейсмические методы разведки. — 142
§1. Процесс распространения упругих волн. — 143
Общие закономерности. — 145
Отражённые и преломлённые волны. — 154
§2. Аппаратура, применяемая в сейсмических методах разведки. — 157
§3. Применение сейсмической разведки при археологических исследованиях. — 163
Глава 4. Геохимические методы. — 174
§1. Биогеохимический метод поисков. — 175
§2. Гидрогеохимические методы. — 174
§3. Изучение культурного слоя фосфатным методом. — 180
Планирование исследований. — 187
Отбор проб. — 188
Установление содержания фосфата. — 188
Оценка данных съёмки. — 192
Глава 5. Вспомогательные технические средства и заключение. — 193
Пробоотборник МП-1. — 194
Мотобуры. — 194
Переносный станок ПВС. — 195
Скважинный перископ. — 195
Литература. — 204
Введение. ^
Прикладная геофизика — сравнительно молодая отрасль науки. Первые серьёзные попытки применения физических методов в исследовании горных пород относятся к началу XX века. Возникновение этой науки связано с бурным развитием промышленности, потребовавшей резкого увеличения добычи полезных ископаемых.
Если принять за дату рождения археологической разведки 1870 г. — начало раскопок Шлимана, — то оба вида разведок (геофизическая и археологическая) оказываются почти современниками. В геофизической и археологической разведках есть много общих задач. Прежде всего они ставят перед собой сходные цели поисков в недрах земли локальных объектов. Правда, если перед геофизикой в основном стоит задача разведки больших месторождений полезных ископаемых, залегающих обычно на больших глубинах и имеющих значительные размеры, то археологическая разведка направлена на обнаружение памятников минувших веков, которые обычно расположены на незначительной глубине.
И действительно, если в течение 80 лет существования археологической разведки не было сделано почти никаких шагов для вооружения её современной техникой, то за последние 10-15 лет в археологию проникают методы ядерной физики, спектральной химии, электротехники и т.п. Применение этих методов ещё только начинается, и сейчас технические средства поисков, которыми располагает археология, далеко не соответствуют современному уровню геофизической, буровой и горнопроходческой техники.
Геофизика в настоящее время имеет высокочувствительную портативную аппаратуру, мощную экспериментальную и научно-исследовательскую базу, специализированные заводы и необходимые кадры.
Археология уже сейчас может принять на вооружение геофизические приборы и методы, которые позволят вести планомерный поиск и разведку скрытых под землёй памятников.
(3/4)
Среди методов геофизической разведки полезных ископаемых наиболее перспективными для археологов оказались электроразведка, магниторазведка и сейсморазведка.
К перечисленным геофизическим методам тесно примыкают геохимические. Они позволяют использовать для археологических поисков высокочувствительные методы химического и спектрального анализа почв и горных пород. За последние годы в отечественной и иностранной литературе всё чаще стали появляться статьи, содержащие описание агрохимического метода поисков — фосфатного анализа.
Основным и, пожалуй, решающим преимуществом, в силу которого геофизические методы завоёвывают всё большее и большее признание и начинают применяться при поисках археологических объектов, является то, что они позволяют выявлять комплексы различных погребённых сооружений, не нарушая поверхностного слоя почвы и самого объекта поисков. Применение геофизических методов в несколько раз сокращает объём земляных работ, а следовательно, снижает стоимость археологической разведки.
Вторым существенным преимуществом геофизических методов разведки является глубинность. Практически при решении археологических задач глубина исследований геофизическими методами не ограничивает исследователя. В ряде случаев археолог может сам задавать требуемую глубину поиска, что приобретает чрезвычайно важное значение при разработанном советскими археологами послойном методе изучения археологических памятников. С помощью геофизических методов можно вести обследование значительных площадей в сжатые сроки и с достаточной степенью надёжности.
В 1958 г. авторы обратили внимание археологов на возможность применения геофизических методов разведки при археологических поисках и оказали помощь археологам в организации геофизических работ. В результате этих контактов появилась настоящая работа, в которой сделана попытка осветить основы геофизических и геохимических методов разведки применительно к археологическим задачам.
Ещё в 1936 г. советские геофизики Е.А. Румянцев и Н.П. Кнюпфер демонстрировали археологам Эрмитажа возможность использования геофизической аппаратуры для поисков некоторых археологических объектов. Но применение новой техники поисков в археологии началось сравнительно недавно.
В 1946 г. известный археолог Р.Дж. Аткинсон успешно опробовал методы электроразведки для обнаружения стоянок неолита в Англии. Его примеру последовали итальянские геофизики и в частности К.М. Леричи. Начиная с 1955 г. в итальянских геофизических журналах всё чаще появляются статьи, содержащие описания применяемых методов. Итальянские геофизики (К.М. Леричи, Е. Карабелли и др.), применяя
(4/5)
электроразведку, сейсморазведку и современное горнобуровое оборудование, добились больших успехов: открыт некрополь Тарквиний, найдена замечательная этрусская живопись и др. Применением магниторазведки и электроразведки в археологических поисках приблизительно в эти же годы успешно занимался в Англии М. Эйткин и его коллеги Дж. Белше, Е. Холл и др. М. Эйткин в своих исследованиях впервые использовал современную магниторазведочную технику — ядерно-резонансный (протонный) магнитометр.
В нашей стране электроразведку впервые применили в 1957 г. А.К. Вейнберг и И.Т. Кругликова для поисков античных стен в Крыму.
В 1952 г. эстонский археолог Л. Веллесте провёл интересные работы по установлению мест древних поселений при помощи фосфатного анализа почв. В Латвии применением почвенных исследований к археологическим объектам занимался Г.Г. Штобе.
Летом 1962 г. в экспедиции Ленинградского отделения Института археологии, возглавляемой С.И. Руденко, был организован геофизический отряд, в котором под руководством Г.С. Франтова в небольшом объёме проведены опытные работы по применению электроразведки, магниторазведки и фосфатного анализа. В частности, опробован метод вызванной поляризации. Работу геофизического отряда поддержали А.Ф. Фокин, А.А. Пинкевич, А.И. Кацков.
Как показывает накопленный опыт, геофизические методы разведки можно применять при поисках самых разнообразных археологических памятников, включая стоянки, селища, городища и курганы, а также другие объекты, встречающиеся на территории нашей Родины (святилища, руины отдельных зданий, заброшенные горные выработки и древние месторождения, оросительные системы, дороги, канавы, рвы и в отдельных случаях клады). Если бы в Калининграде для поисков подземных бункеров, в которых, как предполагается, скрыта похищенная из дворца в г. Пушкине янтарная комната, были широко и комплексно применены геофизические методы, то задача отыскания и прослеживания ходов сообщения и подвалов намного упростилась бы.
Менее вероятно успешное применение геофизических методов при поисках стоянок палеолита, хотя эти методы можно использовать при исследовании пещер и обнаружении отдельных наиболее значительных стоянок.
С большим успехом применялись геофизические и геохимические методы при поисках стоянок неолита. Так, Р. Аткинсон сумел обнаружить рвы шириной около 60 см на глубине 1 м от дневной поверхности. Если геофизические профили прокладывать на наиболее перспективных участках вдоль русел рек, на выступах песчаных надлуговых террас, то можно обнаружить стоянки вдоль рек. Некоторые геофизические
(5/6)
методы могут оказать существенную помощь при поисках торфяниковых стоянок. Остатки трипольских поселений, занимающие значительную площадь (до 1000 м2 и больше), также могут быть обнаружены с помощью геофизических методов, ибо глинобитные стены и площадки, особенно части их, подвергшиеся действию огня, отличаются по своим физическим свойствам от окружающей среды.
При поисках античных некрополей и городов возможности геофизических методов исключительно велики. Геофизические методы можно было бы использовать при раскопках античных городов в Крыму, а также некоторых объектов в Средней Азии, Закавказье и других территориях СССР.
В нашей стране весьма распространённым типом археологического объекта является курган. Точная постановка технических методов может помочь выявлению элементов кургана: каменных поясов, погребальных камер и рвов. Есть основания предполагать, что проведённый по специальной методике геохимический анализ поможет узнать, что таится в недрах кургана — имеются ли там золотые или серебряные предметы. При работе на курганах может быть крайне полезным применение буровой техники с дополнительными измерениями физических свойств пород по стенкам скважин. Вполне осуществимы выявление и оконтуривание могильников. Благоприятные условия для решения поисковой задачи могут быть при разведке могил со срубами или плитовых могил.
В конце 1961 г. в газетах появились сообщения о работах на Смоленщине, в районе Стоячего озера, где, по преданию, погребены сокровища, похищенные Наполеоном в Москве. Электроразведка и химический анализ проб воды и ила позволили выявить аномальные зоны. Привлечение геофизических методов к поискам подобного рода объектов представляет большой интерес.
Общие сведения даются на базе соответствующих отечественных курсов геофизики. Техника геофизических исследований описана с учётом имеющейся отечественной аппаратуры.
В конце работы излагаются основные соображения о применении мотобуров и некоторого оборудования, предназначенного для вскрытия на небольшую глубину приповерхностного слоя. Кроме того, приводятся сведения о конструкции перископа, снабжённого фотографическим аппаратом, позволяющим вести съёмку в подземных камерах. Всё это может быть использовано при разведочных археологических работах.
Материал подобран так, чтобы помочь понять технические основы геофизических методов, истолкование результатов и дать возможность читателю проанализировать специфику их применения для новых объектов.
Рукопись книги была научно отредактирована профессором археологом С.И. Руденко и геофизиками А.Ф. Фокиным (гл. I), В.С. Ци-
(6/7)
рель и В.М. Беляевым (гл. II), С.А. Нахамкиным (гл. III). Во время работы над рукописью авторы получили полезные советы от доктора геолого-минералогических наук Н.И. Сафронова, М.В. Белобрагиной, Л.А. Шнейдер, И.В. Шейнманн, К.К. Шилика, Л.С. Клейна. По ряду вопросов авторам помогли Л.И. Кудрявцева, З.Н. Кайтанова, Н.И. Степанова, Н.Г. Алахверди, А.М. Йерхо. Активную поддержку авторам оказали проф. М.И. Артамонов и Б.Б. Пиотровский. Всем помогавшим лицам авторы выражают глубокую благодарность.
|