К содержанию 103-го выпуска Кратких сообщений Института археологии
1В 1962 г. Лаборатория археологической технологии ЛОИА впервые провела опытные работы по внедрению геофизических методов разведки в археологии. Совместно с сотрудниками Всесоюзного научно-исследовательского института методики и техники разведки была организована экспедиция для опробования некоторых методов разведки на неолитической стоянке Вьюн в Ленинградской области. Результаты оказались положительными. Было принято решение организовать геофизическую группу при Лаборатории, приобретены необходимые приборы, и в 1963 г. группа провела опытные работы в составе двух экспедиций ЛОИА. Одна из этих работ была произведена автором в Чайкинском отряде Ольвийской экспедиции (руководитель отряда А. Н. Карасев).
Городище, известное под названием «Чайка», расположено на берегу Черного моря в 8 км к западу от Евпатории. Здесь частично открыто раскопками большое здание, состоящее из многочисленных помещений, толстые стены которых сложены из крупных блоков известняка. Верхняя часть стен еще в древности была разобрана, но цоколь и фундамент отлично сохранились, так как тогда же были засыпаны морским песком, образовавшим на месте здания большой холм с пологими склонами. Глубина залегания стен колеблется от 0,3 м до 2 м. Основание фундамента здания находится ниже уровня грунтовых вод, так как этот уровень повысился за последние 2 года в связи с проведением гидрогеологических работ. К началу работ по электропрофилированию был открыт отрезок восточного фасада здания длиной 57 м.
Перед геофизической группой была поставлена задача определить возможность прослеживания еще неоткрытых стен. Поскольку песок и известняк заметно отличаются друг от друга по электрическому сопротивлению, целесообразнее всего было применить для решения этой задачи электроразведку 2.
В настоящее время для поисков объектов с электросопротивлением, отличным от сопротивления среды, обычно применяется метод электропрофилирования, а чаще всего одна из его разновидностей — симметричное профилирование. В этой разновидности метода используется четырехэлектродная симметричная установка AMNB (рис. 35, а), в которой на электроды (заземлители) А и В подается и измеряется ток А В, а на электродах, где К — коэффициент, зависящий от формы и размеров установки (то есть от взаимного расположения электродов). Величина Рк характеризует породы, расположенные на некоторой глубине между электродами М и N. Глубина эта зависит от расстояния между электродами А и В (разноса АВ). Разнос АВ определяется исходя из характера объекта и предполагаемой глубины его залегания и должен превышать исследуемую глубину в 10—20 раз 3. При производстве работ все расстояния между электродами остаются постоянными, а вся установка передвигается по профилю с определенным шагом. Измеряя сопротивление грунта на каком-либо профиле, можно обнаружить аномалию сопротивления, зависящую от скрытого объекта, а следовательно, и сам объект.
Рис. 55, а. Установка метода симметричного электропрофилирования. А, В1—питающие влектроды; М. N — приемные электроды; Б — источники питания (батарея); Пр — электрораэведочнын прибор
б. План южной части здания на «Чайке» с кривыми профилирования. 1 — раскоп со стенами; 2 — останец с пифосом; 3 — высота над уровнем почвенных вод; 4 — профиль с разносом АВ — 10 м; 5 — профиль с разносом АВ«— 5 м; 6 — номер профиля
в. Схема разреза склепа на некрополе Неаполя Скифского
М и N, расположенных симметрично между А и В, измеряется разность потенциалов AVmn. Кажущееся удельное электрическое сопротивление грунта Рк находится по формуле:
В качестве электроразведочного инструмента на «Чайке» использовался прибор постоянного тока — полупроводниковый автокомпенсатор АТЭ-1 завода «Геологоразведка», а в качестве источника питания—батареи
БАС-Г-80-У2,1 (100-АМЦГ-У-2.0).
Первый профиль, проложенный с севера на юг вдоль фасадной стены с целью проверки величин аномалий, показал, что над каждой из стен, уходящих в борт раскопа, получается четкое увеличение Рк в 1,5—2 раза. Всего было проложено девять профилей: пять — к югу от раскола и четыре — к северу. Шаг установки на всех профилях был выбран равным 1 м. Разнос А В колебался от 5 м до 20 м.
Измерения на южных профилях выявили несколько последовательных аномалий рк (рис. 55, б). Аномалии располагались друг от друга на расстояниях, характерных для расстояний между стенами внутренних помещений здания. Стало ясно, что здание продолжается на юг не менее чем на 20 м. На нескольких профилях получилось регулярное повторение аномалий рк в направлении восток — запад. Возможно, эти аномалии отражают поворот западной стены раскопанной части здания. Все кривые, нанесенные на план здания, дают четкую картину и легко расшифровываются.
К северу от раскопа картину осложнили развалы. Кроме того, два профиля дали очень высокое значение Рк (в 4 раза выше среднего в районе работ). Это повышение рк нашло объяснение при шурфовке: в местах повышенных значений Рк оказался чрезвычайно уплотненный, сильно заизвесткованный песок, похожий на мягкий песчаник. Возможно, в этом месте была древняя дорога.
Сильно осложнял работу высокий уровень грунтовых вод. Даже при небольших повышениях (или понижениях) рельефа резко менялось Рк, так как изменялась влажность песка, а следовательно, и его удельное сопротивление. Однако, как выяснилось в процессе работы, в большинстве случаев эти изменения можно учесть. Кроме того, на показания прибора влияет и рельеф сам по себе (близость к установке таких неровностей, как раскопы, канавы, валы и т. п.). Поэтому необходимо было очень внимательно подходить к расшифровке данных профилирования и учитывать, по возможности, все факторы, влияющие на показания прибора.
Такая же работа с целью проверки применимости метода профилирования для обнаружения пустот склепов, вырубленных в известняковой скале, была проведена на раскопах некрополя скифского города Неаполя в отряде И. И. Гущиной.
Некрополь расположен на склоне балки, прорезавшей наклонные слои плотного нуммулитового известняка. Склон образовал небольшие террасы, в основании которых и вырублены погребальные склепы (рис. 55, в). Толщина кровли в средней части склепов составляет около 2,5 м. Высота самих склепов достигает 1,5 м. Рельеф террас плоский наклонный. Слой почвы — не более 10 см.
Пустоты имеют гораздо более высокое электрическое сопротивление, чем известняк. Поэтому естественно было и в этом случае применить электропрофилирование.
На одной из террас некрополя над ранее раскопанными склепами было проложено два профиля. К сожалению, мощность батарей не позволила применить необходимый разнос АВ. Работа велась на разносе, равном 20 м.
На кривой Рк, полученной в результате работы, выделяются четыре пика. Два из них совпадают с ранее раскопанными склепами (рк повысилось в 1,4 раза). Происхождение двух других пиков нашло объяснение при рас¬копках: они совпали с местами, где в скале имелись многочисленные трещины естественного происхождения. Поскольку любая трещина, если она не заполнена почвой, является пустотой, она оказывает электрическому току высокое сопротивление, как и пустота искусственного происхождения.
Таким образом, работа показала, что методом профилирования даже при недостаточном разносе АВ можно обнаруживать склепы, если при этом наличие естественных трещин в самой породе не слишком велико.
К содержанию 103-го выпуска Кратких сообщений Института археологии
Notes: