Геофизические исследования: статья

ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АНОМАЛИИ ОТ КОСТРИЩ И ПРИЧИНЫ ИХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ
К.А. Ермолаев 1, В.В. Оленченко 1,2
1 Новосибирский государственный университет
2 Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН
Журнал: Геофизические исследования
Том: 24
Номер: 1
Год: 2023
Страницы: 61-73
УДК: 550.837.31+550.837.81+539.26
DOI: 10.21455/gr2023.1-4
Ключевые слова: электротомография, вызванная поляризация, кострище, археологическая геофизика.
Аннотация: Рассматриваются аномалии, возникающие в электрических полях над отложениями кострищ, которые служат важным объектом поиска при археологических работах и традиционно определяются по положительной аномалии индукции магнитного поля. Однако не на каждом памятнике доступны магнитные измерения, а магнитные аномалии возникают не только от кострищ. В 60-х годах прошлого века было установлено, что кострища можно обнаружить с помощью метода вызванной поляризации, но развитие предложенной тогда методики было приостановлено из-за несовершенства аппаратуры тех лет. В настоящее время использование многоэлектродных многоканальных электроразведочных станций позволяет быстро получать сведения о распределении электрических свойств объекта и восстанавливать его трёхмерную геоэлектрическую структуру. В представленном исследовании изучались геоэлектрические аномалии от кострища, выяснялась их природа, а также оценивалась возможность применения метода электротомографии для поиска подобных объектов. На примере полевых работ и экспериментальных измерений показано, что отложения кострища создают интенсивную аномалию вызванной поляризации и отличаются очень низким удельным электрическим сопротивлением. Установлено, что границы кострищ хорошо выделяются на картах распределения нормированной заряжаемости. Для изучения природы этих геоэлектрических аномалий на образцах пород из кострища были проведены рентгенофазовый анализ и измерения вызванной поляризации, удельного электрического сопротивления, магнитной восприимчивости. Анализ результатов показал, что причина возникновения аномалии пониженного удельного электрического сопротивления, а также аномалии поляризуемости – содержание в отложениях кострища рентгеноаморфного углерода в виде сажи, но не магнетита. Применение метода электротомографии с измерением вызванной поляризации рекомендовано для поиска кострищ при археологических исследованиях.
Список литературы: Гурин Г.В., Тарасов А.В., Ильин Ю.Т., Титов К.В. Оценка объемного содержания электронопроводящих минералов по данным метода вызванной поляризации // Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле. 2014. № 3. С.4–19.

Комаров В.А. Электроразведка методом вызванной поляризации. Л.: Недра, 1980. 391 с.

Комаров В.А., Фокин А.Ф., Франтов Г.С. О применении метода вызванной поляризации при археологических поисках кострищ с углем // Советская археология. 1967. № 1. С.301–304.

Матасова Г.Г., Оленченко В.В., Казанский А.Ю. Гранулометрический состав, магнитные и электрические свойства субаэральных покровных отложений на территории Новосибирского Академгородка // Геофизический журнал. 2012. Т. 34, № 4. С.177–192.

Франтов Г.С., Пинкевич А.А. Геофизика в археологии. Л.: Недра, 1966. 212 с.

Шнайдер С.В., Жилич С.В., Федорченко А.Ю., Рендю У., Пархомчук Е.В., Алишер кызы С., Оленченко В.В., Цибизов Л.В., Сердюк Н.В., Зеленков Н.В., Чаргынов Т., Кривошапкин А.И. Сурунгур – новый памятник раннего голоцена в Ферганской долине // Stratum plus. Археология и культурная антропология. 2021. № 2. С.319–337.

Aspinall A., Lynam J.T. Induced polarization as a technique for archaeological surveying // Prospezioni Archeol. 1968. V. 3. P.91–93.

Bauman P., Heitzmann R., Porter J. The application of geophysics to archaeologic mapping of pre-historic, protohistoric and historic sites in Western Canada // Conference Proceedings 8th EEGS Symposium on the Application of Geophysics to Engineering and Environmental Problems. 1995. P.359–373.

Bevan B.W. Comparing resistivity and IP for archaeological applications // Technical Report. 2010. 19 p. DOI: 10.13140/RG.2.2.13250.58561

Church M.J., Peters C., Batt C.M. Sourcing fire ash on archaeological sites in the Western and Northern Isles of Scotland, using mineral magnetism // Geoarchaeology. 2007. V. 22. P.747–774. https://doi.org/10.1002/gea.20185

Clark A. Archaeological geophysics in Britain // Geophysics. 1986. V. 51. P.1404–1413. https://

doi.org/10.1190/1.1442189

David A., Linford N., Linford P. Geophysical survey in archaeological field evaluation. London: Eng-lish Heritage Publishing, 2008. 60 p.

Deiana R., Leucci G., Martorana R. New Perspectives on Geophysics for Archaeology: A Special Is-sue // Surveys in Geophysics. 2018. V. 39. P.1035–1038. https://doi.org/10.1007/s10712-018-9500-4

Fassbinder J.W.E. Magnetometry for Archaeology // Encyclopedia of Geoarchaeology / Ed. A.S. Gilbert. Dordrecht: Springer Netherlands, 2017. P.499–514.

Jordanova N., Jordanova D., Mokreva A., Ishlyamski D., Georgieva B. Temporal changes in mag-netic signal of burnt soils – A compelling three years pilot study // Science of The Total Envi-ronment. 2019. V. 669. P.729–738.

Lesmes D.P., Frye K.M. Influence of pore fluid chemistry on the complex conductivity and induced polarization responses of Berea sandstones // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2001. V. 106. P.4079–4090.

Loke M.H. Tutorial: 2-D and 3-D electrical imaging surveys. Malaysia: Geotomo Software, 2021. 232 p. https://geotomosoft.com/downloads.php

Magiera T., Zogała B., Szuszkiewicz M., Pierwoła J., Szuszkiewicz M.M. Combination of different geophysical techniques for the location of historical waste in the Izery Mountains (SW Poland) // Science of the Total Environment. 2019. V. 682. P.226–238. https://doi.org/10.1016/

j.scitotenv.2019.05.180