Разрушающие (интрузивные) подземные методы
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
Примеры обнаружений памятников под поверхностью
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.
При исследовании электрического сопротивления грунта вокруг Серена фиксировалось сопротивление подземных слоев. Шитс предполагал, что полы в домах будут проводить электричество лучше, чем окружающий пепел, поскольку они состоят из плотной обожженной глины. Его коллеги фиксировали показания, взятые по сетке, на которую был поделен памятник, и вводили их в компьютер. Программа создания трехмерных графиков показала интересные аномалии, имеющие по два пика. После тестирования с помощью бурения это оказались крупные доисторические строения (рис. 8.14). Таким образом, сочетание геофизических методов дало эффективный и экономичный способ обнаружения подземных объектов на памятнике в Серене. Это стоило частицу от того, во что бы обошлись раскопки покрытой пеплом территории.
