地球物理方法在我国考古工作中的应用

用传统的考古勘探手段“洛阳铲”进行钻探取样,虽然要求工作条件比较简单、结果直观可靠、成本也比较低,但其效率低,探查深度小、容易触伤文物,如果遇到砂层、石块或地下水位区,,可能无法进行工作,而且,难以解决大范围的文物普查问题.近年来,许多国家应用磁测、电测、浅震等地球物理方法探查古人类遗迹,取得了很多成果,充分显示了物探方法应用于考古有快速、无损、低成本和便于宏观决策的优点.物探方法用于考古在我国起步较晚,但已取得了好的成果,展现了广阔的前景.     

地球物理方法在盘龙城(府河工区)考古调查中的应用

应用地球物理的磁法和电法勘探技术,因其具有无损探测、快速、成本低廉和探测深度大的特点,已成为国内外考古前期调查的理想方法。笔者介绍了使用高精度磁测和高密度电阻率法2种方法在商代遗址——盘龙城进行考古调查的经过,介绍了物探考古工作的原理、数据采集及质量评价;重点讨论了对所发现的2个新的异常的场源性质分析认识的过程。     

物探在考古勘探中的应用初探

本文从模拟实验、理论计算和实际应用出发,着重阐述了磁法、电法和遥感技术在考古勘探中的应用机理、方法、效果等。论证了物探考古的可行性,并就物探考古勘探深度浅、物性差异小的特点,讨论了抑制各种干扰,提高分辨率的基本原理和方法。同时,对于目前物探考古应用中存在的问题及其发展方向,提出了一孔之见,供进一步研究和讨论,     

探地雷达在金沙遗址考古探测中的应用研究

金沙遗址是四川地区继三星堆之后又一重大发现。介绍了探地雷达方法在金沙遗址地下文物和文物文化层探测中的应用,其研究成果与开挖验证结果相吻合,肯定了探地雷达方法在科学考古中的应用效果。     

应用综合物探法勘查评价抚顺榆林局部塌陷区

利用测地工作、重力测量、高精度磁测、甚低频电磁法、电测深测量、浅层地震折射波法等物探方法,勘查评价了抚顺榆林局部塌陷区.利用物探方法可查明本区内的断裂构造、地下空洞、含水层位的分布情况,并综合所有物探成果及地质、地形测量工作成果进行推断解释.研究了该塌陷区沉降与塌陷的机理,总结塌陷原因,指出塌陷隐患部位.     

秦始皇帝陵遗址考古重磁力场特征

为了查清秦始皇帝陵区地下文物分布情况, 筛选适合于探测秦始皇帝陵区文物赋存特征的地球物理探测方法技术, 利用高精度重力、磁法测量在陵区已知陪葬墓、陪葬坑、建筑基址上进行了方法有效性试验, 结果证明: 应用高精度重力测量, 能够探测建筑遗存基址的范围及推测其在地下的分布特征, 高精度磁力测量探测火烧过的陪葬坑方法有效, 也能够应用高精度磁力测量寻找陪葬幕.试验结果为今后在秦始皇帝陵区探测类似文物提供了方法选择依据.      

地面磁梯度测量在勘查地下污水管道中的应用

利用在辽宁某地区实测的垂直磁梯度数据,采用欧拉反褶积方法对地下异常情况进行处理和解释。正演研究表明,理论计算获得的磁梯度比实测磁总场的灵敏度高,结合磁梯度数据和欧拉反演方法可以进行较为复杂地形的解释。通过将计算获得的磁梯度异常与实测磁梯度异常对比,后者对地质体的分辨率更高。对地面垂直磁梯度数据进行反演,结果表明:该方法能够准确地确定地下污水管道的边界和埋深。     

重磁勘探方法新技术

介绍了近10年来重力勘探和磁法勘探方法中的一些新技术:欧拉反褶积方法、重磁响应函数方法和数字信号分析技术等.随着这些新方法逐渐应用于地质构造解释、矿床勘查、地热勘探与考古勘探中,提高了重磁勘探方法的应用效果.     

电阻率法在考古工作中的应用初探——地下古代夯土遗存的勘探效果

勘探地下文物是考古工作的一项重要任务。考古勘探的传统手段是使用“洛阳铲”进行人工钻探。这种“筒形” 铁铲直接从地下取出土样辨别分析,直观、可靠。但是,若遇沙土层、积沙积石层和地下高水位层,洛阳铲很难钻进和取样。而且,     

磁法探测木质沉船的应用实例

承载着能够复原人类文明进步史的古代木质沉船及其装载物是考古和历史学家关注的对象,考古意义和价值都十分重要,但主动探测寻找水下被掩埋的木质沉船类似于大海捞针,至今未见报道。笔者通过对某地木质沉船的探测和验证实例的介绍,不仅证实了高精度磁法技术可以胜任探测木质沉船的调查任务,而且通过对木船引起的磁异常解释,可以对木船的规模、平面投影位置等提供验证、发掘所需要的信息。实践证实了磁法勘察技术探测木质沉船的可行性、可靠性和有效性。     

Control Experiments for Underwater Cultural Relics Survey by Marine Geophysical of Acoustics

Marine geophysical acoustic methods are a powerful tool for high-precision, large-scale underwater archaeological relics investigations and research in the shallow water. There is a complex coupling relationship between the marine environment and the preservation of underwater cultural relics, which leads to great uncertainty based on the detection data to deduce the existence and distribution of underwater cultural relics. In the past 30 years, the controllable experiments of acoustic methods for underwater cultural relics show that different side-scan sonar systems have varied acoustic response. Multi-beam sonar can be used to study the temporal variation of underwater cultural relics, while shipwreck partially or totally embedded in seabed sediments can be detected by sub-bottom profile. The control experiment will increase the understanding of the acoustic response for different underwater cultural types. Control experiment on the underwater cultural relics can provide a reference for the correlation between detection results and interpretation accuracy, and hopefully provide a systematic solution for underwater cultural survey in an efficient way and on a wide-scale, thus better protecting and managing underwater cultural relics.     

基于小波分析的磁测数据处理流程及解释方法

对某地区高精度磁测数据,为了有效分析地下场源的异常特征,作者采用小波分析方法对磁异常进行多尺度分析,获取不同深度层次的场源信息,结合平面、剖面资料的反演处理解释,利用2.5维模型反演建立了地下场源的地球物理模型.通过分析,认为小波多尺度分析可以更好的揭示深部场源的赋存信息,计算精度可靠,较传统的延拓、滤波等方法有更高的分辨率.     

超声波无损探伤检测在现代出土石质文物保护中的应用

以超声波法对保护和复原近日在北京出土的乾隆御碑所做的无损探伤试验为例,介绍了用超声波定量检测石质文物内部裂纹缺陷及其风化程度的一种新的方法.对于不同年代的石质文物(如石佛像雕、石碑、石柱等),采用该方法不但能够探测其内部裂隙的走向和发育程度,而且能根据声波的特征判断其风化程度和强度,为文物的保护和复原提供可靠的资料.      

第四纪科学与环境考古学

由于第四纪包含了人类生活与生产的全部历史，第四纪研究成为环境考古研究的主要内容。第四纪科学作为环境考古的一种研究手段，对于考古学家而言，其目的是获取更多的考古资料和更多的考古学信息，对解释人类社会发展的一般法则提供更多的帮助；对于第四纪科学家而言，古人地关系的研究只能通过环境考古学来实现。在环境考古研究中，第四纪科学主要承担3个方面的研究内容：①重建古人类活动区域自然环境演变的历史；②探索遗址形成和废弃的自然原因；③包括农业考古、人类起源与现代人起源等的专题研究。在研究方法上，可基于不同空间尺度进行，不同尺度有不同的研究方法。对于小尺度环境考古，采用主题研究；中尺度、大尺度和超大尺度研究，采用对比研究。所有的高级尺度研究一定是建立在低级尺度研究基础之上，就像一座金字塔。低级尺度研究是基础，是高级尺度研究资料和证据的积累；同时不同研究尺度可大可小，它的界定根据研究主题而决定。第四纪科学在环境考古发展中具有广阔的前景，但环境考古学的进一步发展还需要考古学家与地学家的精诚合作，需要双方多进行学科之间的交流。我国环境考古学的发展还处在资料积累阶段，应该循序渐进发展环境考古学。     

考古磁学─磁学在考古中的应用

60年代质子磁力仪问世,磁力勘查成为探查古遗存空间分布的主要地球物理方法之一。同时,古地磁学的发展使磁性地层学成为确定古遗存、古人类化石时代的重要手段。随着第四纪沉积物磁性特征研究的深人,又为环境考古提供了新的途径。作者通过实践研究,认为以古遗存本身及所处的地层的磁性特征为基础,从磁学机制出发,可将上述空间、时间及环境考古诸方面有机结合起来,构成统一的考古磁学。文中以祥硕的数据、实例介绍了应用的效果,并阐述了具体的工作方法与技术。     

石窟寺典型工程地质变形破坏模式及分类体系

石窟寺是宝贵的石质文物,但在复杂的赋存环境、长期的侵蚀风化以及人类活动的影响下产生了多种变形破坏问题.详细的破坏分类体系是石窟寺病害表征、解释、分级和预测的基础,而目前尚未有针对石窟变形破坏的综合分类方法.分析了川渝、陇东地区代表性石窟的工程地质条件和变形破坏特性,将石窟的变形破坏类型分为工程地质成因型和工程地质力学型,建立了2大类、6亚类、24种破坏现象的综合分类体系.采用工程地质类比法对比了石窟变形破坏及诱发机制的南北差异.陇东石窟因卸荷产生的变形破坏更多,而微环境扰动带来的变形破坏在川渝石窟更突出.在微环境扰动下,川渝石窟的破坏响应以鳞片状剥落破坏为主,而陇东石窟以渔网状剥蚀破坏为主.      

利用磁异常模量进行磁性体边界检测

地下磁性体具有较强的剩磁或退磁会给磁异常的解释带来困难。由于磁异常模量对磁化方向不敏感,将磁异常转换为磁异常模量并用来分析和处理,可很大程度上提高磁异常解释的准确性和可靠性。本文介绍了五种磁异常模量,并且利用改进的Tilt梯度方法对各磁异常模量数据做边界检测,确定地下磁性体的水平位置。理论模型试验表明,在存在强剩磁的情况下,不同模量数据对磁性体的反应程度也不一样,运用改进的Tilt梯度方法对磁异常模量进行处理可不同程度地加强对异常体的识别,其中模量E最为准确,可较清晰地识别磁性体边界。笔者还将该方法运用到坦桑尼亚基戈马地区的航磁异常处理,并推测了该地区的构造带及磁性体边界,为深入了解基戈马成矿区带的地质和成矿背景及可能矿床分布提供了重要信息。     

复合煤层中夹矸对槽波探测解释断层落差的影响

槽波地震勘探技术在探测工作面内部断层、陷落柱发育情况、煤厚变化等方面已经取得较好的应用效果，现已成为井下地质构造探测的首选方法。但对于含夹矸的复合煤层地质构造的探测，槽波方法还存在一定的问题，为研究复合煤层中夹矸对槽波地震探测中断层落差解释的影响，通过建立不同的数值模型进行正演分析，并选取山西某矿复合煤层进行槽波探测试验。研究结果表明:复合煤层中的夹矸对槽波探测解释断层落差有较大影响，夹矸的厚度与煤层差异较小时，槽波探测解释断层落差时的单位煤厚标准应为复合煤层的总厚度；差异较大时，单位煤厚标准应为激发接收层的单一煤层厚度。研究结果可为槽波实际资料的解释、分析提供参考依据。