Геофизически измервания на гробницата в м. "Голямата Косматка" Печат

Софийски Университет
“Св. Климент Охридски”- Физически факултет

Лаборатория по Археогеофизика
Джеймс Баучер 5, София 1164, Е-мейл адресът e защитен от спам ботове. , тел. 8161732

www.phys.uni-sofia.bg/bul/departments/ucsrt/agpl/index.html

Геофизически измервания на гробницата в м. "Голямата Косматка"

Извършени на 24 и 25 Ноември 2006 г. въз основа на отрит лист 1340/19.11.2007

Екип:

Ръководител ст.н.с, д-р Георги Китов, зам. р-л Меглена Първин

Изпълнители: д-р Явор Шопов, Васил Мутафов и Атанас Койчев, Лаборатория по Археогеофизика при Физически факултет на Софийския Университет

Цел: Търсене на допълнителни съоръжения и уточняване на дебелината на стените и пода на гробницата в м. "Голямата Косматка"

I. Измервания с георадар

Основната част от измерванията бяха извършени с уникална апаратура за археогеофизически измервания- георадар. Георадара излъчва импулси от радиовълни и мери разстоянието до обекта по забавянето на отразеният от обекта сигнал. Такъв геофизически уред не е използван до сега у нас за проучване на археологически обекти. С него бяха измерени 60 скана на стените и пода на гробницата в м. "Голямата Косматка". Разделителната способност на получените сканове варира от 1,3 до 1,7 см.

Георадара е най- мощния археогеофизически метод, но интерпретацията на регистрирания сигнал е много сложна. Това е най- сложният и комплексен археогеофизичен метод

Методиката на работа е следната:

Единият от операторите плъзга антената на георадара (която е монтирана фабрично на шейна) върху изследваният обект (сн. 1) и съобщава на втория оператор кога антената минава покрай марките за разстояние.

Снимка 1. Сканиране на пода на тунела с георадар

Вторият оператор въвежда марките (маркерите) в скана (сн.2), който през това време се набира и визуализира в компютъра на георадара (сн.3). При сканирането на пода за марки бяха използвани маркери нанесени върху рулетка. При сканирането на стените за марки бяха използвани маркери от хартиена лепенка за оптика (която не оставя следи по обекта върху който се залепва). Те бяха предварително нанесени с помощта на лазерен нивелир.

Снимка 2. Въвеждане на маркерите във скана по време на набирането му

Снимка 3. Електронният модул и компютъра на георадара

Стените на предверието, камерата и саркофага предварително бяха маркирани с точки, разположени във вертикални и хоризонтални редове (сн.4), наподобяващи план - квадратна мрежа, за да може по хоризонталните редове да се  плъзга антената на георадара.

Снимка 4. Нанасяне на марки от хартиена лепенка по стените на камерата

В предверието и камерата, хоризонталните редове започваха както следва:

1-ви ред – 0.5 м. над подовото ниво в югозападния край на камерата.

2-4-ти ред – през 0.5 м. един над друг. При което 4-ти ред бе на 2 м. над пода  при югозападния ъгъл на предверието.

Хоризонталните редове бяха маркирани през 1 м. В предверието първия маркер отстоеше на 0.3 м. западно от югозападния ъгъл на помещението. Втория на 0.7 м. северно от него, третия на 1 м. северно от втория. От третия хоризонтален маркер до северозападния ъгъл на помещението оставаха 0.8 м. По този начин бяха маркирани западната и източната дълги стени. Антената се придвижваше от юг към север и от долу на горе.

В камерата първия маркер отстоеше на 0.7 м. западно от северозападния ъгъл на вратата на камерата. По периметъра на камерата бяха разположени общо 8 маркера, като последният бе на растояние 0.5м. от североизточния ъгъл на вратата на камерата. Движението на антената на георадара бе от запад на изток, по посока на часовниковата стрелка.

Железните носещи греди, укрепващи тавана на дромоса, попречиха да извършим вертикално сканиране на стените му. По цялата дължина на пода на дромоса бяха направени два успоредни скана с посока юг-север.

В кръглата камера бяха измерени и 7 вертикални скана (5 от запад от маркери 0,5 до 3) и 2 скана от изток (от маркери 6,5 до 7,5). Антената бе придвижвана от долу нагоре до височина 2,50 метра.

В саркофага бяха направени само 4 скана (по един на всяка стена), при който антената бе придвижвана от западната къса стена на изток, непосредствено под капака.

Обработката на данните от георадара е изключително бавен и сложен процес ако се цели извличане на пълната информация от тях. Информацията, която може да се получи експресно от оглед на суровите сканове (сн.5) е незначителна в сравнение с тази, която може да се получи чрез сложни и времеемки компютърни обработки на резултатите. Информацията която може да се извлече за сега, за изключително късият срок за оформяне на отчета е следната:

1. Скановете на стените на гробницата в долният им край показват, че радарното лъчение се разпространява в еднороден материал (фиг.1, 3) поне до 16 метра във всички посоки. Материала на стените е гранит. От тук следва, че гробницата е вкопана на около 50 сантиметра дълбочина в гранитна площадка с диаметър поне 35 метра, защото на височина от 50 сантиметра до 1 метър през гранитната стена вече се регистрира могилният насип от почва (фиг.4) или разнородна среда (фиг.2).

Снимка 5. Инспекция и запис на суровите сканове в компютъра на георадара

Фиг.1. Радарграма (скан) на стената на кръглата камера от 0- 50 см над пода. Тя показва, че радарното лъчение се разпространява в гранит поне до 16 метра във всички посоки. От метри 3,5 до 5,5 се засича саркофага. Вертикалните смущения в този интервал са от кабелите на осветлението.

Фиг.2. Радарграма (скан) на стената на кръглата камера от 2- 2,50 м над пода. Тя показва, че радарното лъчение се разпространява навън в нехомогенна среда, включително и почва.

Фиг.3. Радарграма (скан) на стената на предверието от 0- 50 см над пода. Тя показва, че радарното лъчение се разпространява в гранит поне до 16 метра западно от него.

Фиг.4. Радарграма (скан) на стената на предверието от 2- 2,50 м над пода. Тя показва, че радарното лъчение се разпространява през каменната стена (горе) в хомогенната почва (долу) извън нея (могилния насип).

2. Георадарът e eдинствения метод позволяващ създаване на двумерни карти (срезове) на подземни обекти на различни дълбочини под земната повърхност без разкопаването им. Ние използваме тази уникална възможност, като за целта сканирахме 4 групи от по 5 успоредни скана на височина от 0 до 250 см:- две групи сканове в предверието, една хоризонтална и една вертикална в кръглата камера. За сега успяхме да обработим само групата хоризонтални сканове в кръглата камера. Методиката на обработката е следната:


Петте успоредни скана се сумират в една тримерна база данни. След това тя се нарязва на 15 среза (фиг.5-7) през 20 наносекунди (съотвестващи на дебелина от 75 см при преминаване на сигнала през почва до 3 м.- през въздух). Срезовете са с разделителна способност 0.1 м. по Х  и 0.5 м по Y-оста. Тъй като сканираната камера е кръгла и получените срезове са кръгли (фиг 8).

Фиг 5. Вертикален кръгъл срез 2 на 0,75- 1,5 метра от стената на кръглото помещение. В началото на скана е хванат външният край на стената на предверието, при марка 2 е засечен края на кръгла постройка, а от 3,5 до 4,5 е входа на саркофага на гробницата в Голямата косматка.


Фиг 6. Вертикален кръгъл срез 3 на 1,5- 2,25 метра от стената на кръглото помещение. В началото на скана и след марка 2 е засечена външната стена на неизвестна кръгла постройка, след марки 3 и 5 са засечени външните стени, а от 3,5 до 4,6 и задната стена на саркофага на гробницата в Голямата косматка. Сигнала от задната стена на саркофага е най- интензивен, защото се облъчва дирентно от радарното лъчение през вратата на саркофага. Радарното лъчение преминава през въздух много- по бързо отколкото през камък или почва. Затова задната стена се отразява в радарграмите по- близко отколкото ако беше сканирана през стени или пръст.


Двумерните карти, които се получават от тях имат вид на отпечатъци от цилиндрични печати (фиг. 6-8). Маркерите в тях се получават от марките по стените на камерата, които са на всеки метър в най- вътрешният скан. Във външните сканове разстоянието между тях се увеличава пропорционално на разстоянието на среза от стената на камерата (фиг 5).

Фиг 7. Вертикален кръгъл срез 5 на 4,50- 5,25 метра от стената на кръглото помещение. В началото на скана около марка 0.5 и след марка 2.3 е засечена външната стена на неизвестна кръгла постройка. Трите вертикални сини линии между тях може да са колони.

Фиг 8. Схема на гробницата и 15-те среза (с дебелина по 75 см) на радарния сигнал получен при сканирането й.

Получените двумерни карти (фиг. 6-8) показват, че от западната стена на кръглата камера се намира втора неразкопана кръгла камера. Нейната външна стена отразява радарният сигнал настрани от антената и поради това интензитета на сигналите отразени от обекти в нея е много- по слаб от този на другите регистрирани обекти (фиг.7).

II. Измерени профили на Вертикално електрическо сондиране (ВЕС):

На 25.10, за да се потвърдят данните от георадара бе извършено вертикално електрическо сондиране на дълбочина от 1 до 14 метра над мястото на засеченият неизвестен обект. Установено беше, че обекта започва на дълбочина 6.50 метра под повърхноста на могилата и достига до около 12 метра под нея (до предполагаемото ниво на местния терен).

Точката, в която то бе осъществено, бе заложена приблизително в центъра на предполагаемата кръгла зала. Координатите и са следните: 26,7 м. от горния западен ръб и на 29,7 м. от източния горен ръб на сградата, покриваща гробницата и на азимут 347° от горният й западен ръб.

Разноските за провеждане на изследването бяха за сметка на Явор Шопов, Васил Мутафов и Атанас Койчев.

Всички направени измервания са недеструктивни и не нарушават целостта на изследваните обекти.

Благодарности

Изказваме благодарности на фирма Хидролок за безвъзмезното предоставяне на тяхна апаратура за изследванията (сн.6).

Снимка 6. Георадара в опакован за транспортиране вид

.