Маловысотная аэромагнитная съемка в археологии

Геофизические методы, в частности, магниторазведка, более полувека успешно применяются в археологических исследованиях. Железо является наиболее чутким индикатором практически любого вида человеческой деятельности. Повседневная деятельность людей приводит к превращениям немагнитных окислов железа в магнитные и сильномагнитные.

Для поиска погребенных исторических памятников необходимо провести измерения магнитного поля с очень маленьким шагом и при минимальной высоте расположения датчика.

Привлечение к таким исследованиям беспилотных воздушных судов (БВС) позволяет существенно повысить производительность и качество исследований. Беспилотник может летать на разных высотах, в том числе и на предельно малых, огибать рельеф, поддерживать оптимальную для требуемой частоты отсчетов скорость, проводить детальную съемку там, где пешеходная съемка затруднена или невозможна из-за особенностей ландшафта.

При пешем передвижении в день можно выполнить магнитную съемку с межпрофильным расстоянием в 1 метр на площади до 0,016 км2, что соответствует 16 погонным км профилей. Аналогичный объем работ комплекс «Геоскан Геофизика» выполнит за 1 полет (40 минут). Также при производстве работ при помощи БВС исключается ошибка, связанная с человеческим фактором, магнитометр всегда будет находиться на одном удалении от земной поверхности и двигаться с постоянной скоростью, что даёт возможность очень точно привязать полученные аномалии к местности.

В августе 2018 года на археологическом комплексе Ананьино-I в Омской области специалистами ГК «Геоскан» были выполнены маловысотные аэромагнитные работы с применением БВС.

После проведения рекогносцировочного полета и создания точной карты высот в наземной станции управления были рассчитаны и созданы полетные задания. В связи со сложными погодными условиями, связанными с сильными ветрами, работа проводилась либо рано утром, либо поздно вечером.

Несмотря на ограничения, вызванные погодными условиями, производительность БВС позволила выполнить работы в полном объеме.

В качестве наземной магнитовариационной станции использовался оверхаузеровский магнитометр MMPOS-1. Наблюдения за внешним полем Земли осуществлялась с частотой 0.2 Гц.

Время вариационной станции синхронизировалось с GPS приемником, установленном на измерительном магнитометре Геоскан КМ-Рб, с помощью которого производилась съемка участка.

Съемка была проведена при пролетах через 1 м. Из-за особенностей ландшафта (наличие кустарника и стогов сена) съемка была проведена на 2-х высотах.

В северной части площади на высоте 1,5-2 м, в южной на высоте 5-5,5 м над поверхностью земли. Среднее расстояние между точками измерения по профилю составило около 50 см.

Первичные данные прошли стандартную обработку, выполняемую при аэромагнитной съемке. Из измеренных значений были исключены суточные вариации геомагнитного поля Земли (значения магнитного поля, полученные магнитовариационной станцией) и нормальное поле Земли (модель IGRF).

По полученным на маршрутах значениям аномального магнитного поля была сформирована матричная модель (▲Та) с размером ячейки 0,5х0,5 м. На рисунке 2 отчетливо видно уменьшение интенсивности аномалий магнитного поля с увеличением высоты полета.

Изменение поля на 3 нТл при увеличении высоты полета на 4 м косвенно указывает на небольшую глубину залегания (первые метры) источника магнитных аномалий. Для более контрастного выделения приповерхностных аномалий была применена специальная обработка.

На рисунке 3 прекрасно видно, что, несмотря на разновысотность полетов, оси линейных магнитных аномалий, расположенных в северо-восточном углу, прослеживаются на всю площадь съемки в северо-западном направлении.

Скорее всего, эти аномалии отражают пликативные неоднородности осадочного чехла, хотя нельзя исключать, что они могут быть порождены линейными объектами культурного происхождения.

На наш взгляд, в первую очередь, стоит обратить внимание на аномалии с нетипичной для геологических структур формой, например, прямоугольной.

Данные объекты могут быть связаны с погребенными основаниями жилищ.

Также нельзя оставлять без внимания отдельные локальные аномалии, которые могут быть порождены наличием в культурном слое памятника металлических предметов, созданных человеком.

По нашему мнению, полученные материалы указывают на необходимость определения природы образования полученных аномалий.

Линейные объекты, как и локальные, необходимо заверять дополнительными геофизическими исследованиями, параллельно подтверждая археологическими работами. Выявленные аномалии, частично перекрытые предыдущими раскопами, могут свидетельствовать о повышенной намагниченности породы, находящейся в непосредственной близости от изъятых полезных археологических ценностей.

Все аномалии, представляющие интерес для археологии, должны иметь отличные от окружающей породы плотностные характеристики.

Фрагменты обожженной глины, остатки деревянных жилищ, навалы мусора можно определить с помощью георадарной разведки и сопоставлением полученных данных с результатами произведенной магниторазведки. Это поможет уточнить пространственные границы истинных аномалий, а также выявить наиболее яркие из них с точки зрения археологии.
Полученные данные будут использованы археологами при планировании раскопов на следующий полевой сезон.

Будущие археологические раскопы по аномалиям, выделенным магнитометрическими работами с применением БВС, позволят создать банк данных по принадлежности магнитных аномалий к реальным археологическим объектам.

Список литературы

1) Инструкция по магниторазведке . – Л.: Недра, 1981 г.
2) Бессонова Е.А, Ивлиев А.Л. Результаты применения магниторазведки в исследованиях Краскинского городища // Вестник ДВО РАН.– 2007.– №5

На правах рекламы

г. Санкт-Петербург, ул. Шателена д. 26А
Тел. 8 800 333-84-77, +7 (812) 363-33-87
Факс +7(812) 313-63-89
info@geoscan.aero, www.geoscan.aero