UTILIZAREA METODELOR ȘI TEHNICILOR GEOFIZICE ÎN INVESTIGAȚII ARHEOLOGICE

  CUPRINS:
1. Bazele fizice si geologice ale metodelor si tehicilor aplicate. Probleme rezolvabile9
1.1. Obiectivele cercetarii geofizice in arheologie9
1.2. Proprietati fizice ale artefactelor12
1.3. Componente active magnetic in infrastructura oraselor si necropolelor antice16
1.4. Proprietatile magnetice ale artefactelor arheologice22
1.5. Proprietatile magnetice ale mineralelor si solurilor23
1.5.1. Orizonturile de sol23
1.5.2. Diamagnetismul24
1.5.3. Paramagnetism25
1.5.4. Feromagnetism26
1.6. Metoda Magnetometrica - Achizitia, prelucrarea si interpretarea datelor magnetometrice27
1.6.1. Interpolarea datelor si obtinerea hartilor de contur29
1.6.2. Aplicarea corectiei de variatie diurna31
1.6.3. Calcularea si reprezentarea gradientilor33
1.6.4. Metode de expunere a hartilor34
1.6.5. Aplicarea tehnicilor de filtrare in domeniul Fourier35
1.6.6. Cadrul matematic al transformarii36
1.6.7. Legatura dintre campurile potentiale si spectrul de transformare37
1.6.8. Utilizarea gradientilor vertical si orizontal in investigarea siturilor arheologice38
1.6.9. Aplicarea filtrelor standard in prelucrarea datelor magnetometrice39
1.7. Metoda electrometrica42
1.8. Georadarul43
1.9. Metode de investigare arheologica submarina44
1.9.1. Metoda seismo-acustica “Chirp subbottom profilers”44
1.9.2. Multibeam48
1.9.3. Side-scan sonar50
1.9.4. Electrometrie53
1.9.5. Metoda magnetica57
1.9.6. Caracterizarea petrografica si microfaciala asupra rocilor de constructie din cadrul siturilor arheologice - studiu de caz - Cetatea Argamum (Capul Dolojman, Dobrogea)59
2. Studii de caz reprezentative, selectate din strainatate si din tara67
2.1. Contributii geofizice in cercetarea arheologica a Castrului Roman de la Mehadia 67
2.2. Studii seismoacustice pentru evidentierea unor constructii antice (romane, grecesti) in zona submersa din Lacul Razelm, adiacent santierului arheologic Argamum (Capul Dolojman. Jurilovca)70
2.2.1. Introducere70
2.2.2. Metodologia de lucru70
2.2.3. Interpretarea rezultatelor72
2.2.4. Concluzii75
2.3. Cercetari magnetometrice si batimetrice efectuate in scopul evidentierii continuitatii structurilor ingropate din perimetrul sitului arheologic Histria, in zona cu ape putin adanci (Zona sacra) respectiv zona Poarta Mica75
2.3.1. Metodologie75
2.3.2. Aparatura76
2.3.3. Concluzii si rezultate78
2.4. Cercetari magnetometrice pentru evidentierea continuitatii structurilor ingropate din perimetrul sitului arheologic Rosia Montana - Zona Carpeni83
2.4.1. Geologia regiunii83
2.4.2. Metodologie84
2.4.3. Concluzii si rezultate85
2.5. Cercetari geofizice complexe in scopul determinarii structurilor arheologice ingropate in cadrul sitului arheologic Albesti88
2.5.1. Introducere88
2.5.2. Achizitia datelor de teren90
2.5.3. Investigarea prin metode electrometrice a Cetatii Albesti94
2.5.4. Investigarea prin metoda georadar a sitului arheologic ALBESTI98
2.6. Cercetari magnetometrice in necropola antica de la Histria108
2.6.1. Date generale108
2.6.2. Aspecte metodologice110
2.6.3. Procesarea si interpretarea datelor magnetometrice111
2.7. Cercetari arheo-geofizice complexe in zona castrului roman ULMETUM115
2.7.1. Date generale115
2.7.2. Investigarea Castrului Roman Ulmetum folosind metoda magnetometrica116
2.7.3. Investigarea prin metode electrometrice a Castrului Roman ULMETUM121
2.7.4. Concluzii124
  PREZENTARE:
Dr. Anghel Sorin a absolvit Facultatea de Geologie si Geofizica din cadrul Universitatii Bucuresti in anul 1992, obtinand titlul de inginer in profilulGeologie, specializarea Geofizica.
In anul 2014 a devenit doctor in Geologie la Universitatea Bucuresti, cu teza „Contributii la aplicarea metodelor geofizice in domeniul protectiei mediului, arheologiei si constructiilor“.
In prezent este cercetator stiintific III in cadrul Institutului National de Cercetare-Dezvoltare pentru Geologie si Geoecologie Marina - GeoEcoMar, unde conduce Colectivul de geofizica ambientala si geoarheologie.
  PREFATA:
Lucrarea cu titlul „Utilizarea metodelor si tehnicilor geofizice in investigatii arheologice”, prezinta la inceput, bazele fizice si geologice ale metodelor si tehnicilor aplicate si problemele principale ce pot fi rezolvate, atat in faza preliminara a cercetarilor arheologice cat si pe toata perioada de desfa-surare a investigatiei arheologice. In doua tabele sintetice sunt prezentate metodele geofizice principale utilizate in arheologie si avantajele aplicarii lor in practica. Discutand proprietatile fizice ale artefactelor se are in vedere susceptibilitatea magnetica si tipurile principale de anomalii, cu exempli¬ficari ce pot fi inregistrate in cercetarile magnetice. Cercetarile arheologice pot fi detaliate si prin aplicarea altor metode geofizice (electrometrie, seismica, gravimetrie).
In subcapitole distincte, se prezinta si se analizeaza componentele active magnetice in infrastructura oraselor metropolelor antice din diverse zone ale lumii. Proprietatile magnetice ale artefactelor sunt prezentate in legatura cu proprietatile magnetice ale mineralelor si solurilor odata cu definirea substantelor diamagnetice, paramagnetice si feromagnetice.
Aplicarea metodei magnetice si achizitia, prelucrarea si interpretarea datelor, cu toate aspectele legate de tipurile de magnetometre folosite si metodologia de lucru, este bine tratata in lucrare.
Prelucrarea datelor primare de observatie, in diferite moduri de repre-zentare, este urmata de interpretarea calitativa care implica recunoasterea principalelor anomalii aparute pe hartile magnetice si de interpretare canti-tativa, care incepe cu localizarea si evidentierea structurilor anormale si continua cu determinarea valorilor de adancime la care se pot afla sursele anormale.
In lucrare este exemplificata aplicarea diferitelor procedee de prelucrare a datelor magnetometrice, plecand de la un set de date efectuate in august 2008 pe o movila funerara din necropola tumulara a cetatii Histria. O atentie speciala se acorda aplicarii tehnicilor de filtrare a datelor magnetice in domeniul Fourier si utilizarii gradientilor verticali si orizontali, cu mentionarea avantajelor principale, in investigarea siturilor arheologice.
Posibilitatile de aplicare a metodelor electrometrice si georadarului in arheologie, sunt prezentate in doua subcapitole distincte.
Pe baza experientei aplicarii in strainatate, un subcapitol distinct este destinat metodelor de investigare arheologica submarina, prezentand si analizand rezultatele pentru diferite tehnici aplicate; metoda seimo-acustica „chirp subbattom profilers”, sisteme multibeam, side-scan sonar, electrometrie (electrical resistivity imagining - ERI), electromagnetic imaging (EM), metoda magnetica.
Pentru fiecare metoda si tehnica prezentata sunt considerate caracteristicile de baza, rezolutia si precizia, avantajele si dezavantajele principale in aplicare.
O problema speciala la care a participat si autorul lucrarii, este caracterizarea petrografica si microfaciala asupra rocilor de constructive din cadrul siturilor arheologice, cu studio de caz pentru Cetatea Argamum (Capul Dolojman - Dobrogea) prezentata intr-un subcapitol distinct.
Un subcapitol special al lucrarii este destinat prezentarii si analizei unor studii de caz reprezentative:
- Contributii geofizice in cercetarea arheologica a Castrului Roman de la Mehadia;
- Studii seismoacustice pentru evidentierea unor constructii antice (romane, grecesti) in zona submerse din Lacul Razelm, adiacent sitului arheologic Argamum (Capul Dolojman, Jurilovca);
- Cercetari magnetometrice si batimetrice efectuate in scopul evidentierii structurilor ingropate din perimetrul sitului arheologic Histria, in zone cu ape putin adanci (zona Sacra) respectiv zona Poarta Mica;
- Cercetari magnetometrice pentru evidentierea continuitatii structurilor ingropate in perimetrul sitului arheologic Rosia Montana, zona Carpeni;
- Cercetari geofizice complexe in scopul determinarii structurilor arheologice ingropate in cadrul sitului arheologic Albesti, cu aplicarea cercetarii complexe: masuratori magnetice, masuratori electrometrice, masuratori georadar;
- Cercetari magnetice in necropola antica de la Histria;
- Cercetari arheo-geofizice complexe in zona carstului roman Ulmetum.
In toate aceste cazuri se prezinta detaliat metodele si tehnicile geofizice aplicate, metodologia de lucru folosita si rezultatele.
La multe din cazurile studiate, autorul a participat efectiv in fazele de achizitie prelucrare si interpretare a datelor geofizice.
Prin cele prezentate si analizate in lucrare, autorul aduce contributii semnificative in metodologia de aplicare si valorificare a informatiei geofizice complexe in cercetarile arheologice sistematice, un nou domeniu distinct al Geofizicii Aplicate.
Prof. dr. ing. Aurelian NEGUT
Universitatea din Bucuresti
Facultatea de Geologie si Geofizica
Catedra de Geofizica
  CUVINTE CHEIE: