Металлоискатель Электрозонд

Электроразведка в археологии

Металлоискатели, георадары, электрозонды.
Уровни глубинности и разрешающая способность.
Рациональные комплексы исследований на различных археологических объектах.

В геофизике существует раздел, изучающий электрические неоднородности в земной коре — электроразведка (ЭР) Видов электроразведки множество, и способов их классификации также много. Но что она может дать археологам и кладоискателям? Прежде всего надо заметить, что никакая аппаратура не ищет металлы. Поэтому название всем известного прибора «металлоискатель» весьма условно. Вся электроразведка ищет только электрические неоднородности, и, в зависимости от применяемой техники, решает эту задачу на разных уровнях и глубинах. Самые важные характеристики аппаратуры – разрешающая способность и глубинность. Разрешающая способность – это способность обнаруживать определённого размера объект на определённой глубине. Глубинность и разрешающая способность связаны обратной зависимостью: чем больше глубина, тем ниже разрешающая способность, т.е. тем большего размера объект может быть обнаружен, а более мелкие объекты теряются. Это характерно для любой геофизической аппаратуры — электроразведочной, магниторазведочной, сейсмической, радиационной и т.д. (Да и не только для геофизической – вспомним оптику).

Рассмотрим с этих позиций наиболее часто применяемую аппаратуру – металлоискатели, георадары, электрозонды, и попытаемся понять, какие задачи они способны решать, какие – нет, а также постараемся создать некий рациональный комплекс геофизических методов и определим парк аппаратуры, который необходим для решения наиболее распространённых археологических и кладоискательских задач.

Начнём с металлоискателей, как с наиболее известных отечественным археологам приборов. Решаемые ими задачи также общеизвестны: металлоискатели прекрасно справляются с поиском монет и других небольших металлических предметов на глубинах до 15-25 см., предметы покрупнее – до 50-70 см. А вот глубже – проблематично. Уместно вспомнить, что переменное электромагнитное поле, используемое в металлоискателях, убывает обратно пропорционально 6-й степени расстояния между источником и измерительным устройством, т.е. между объектом поиска и приёмной рамкой. (Для сравнения – магнитное поле убывает пропорционально 3-й степени расстояния, чем и обусловлена большая глубинность магниторазведки). Тут на сцену выходит та самая разрешающая способность, которая в этом случае вступает, как всегда, в конфликт с глубиной: увеличим мощность сигнала и понизим частоту – пропустим небольшие неоднородности (предметы). Здесь следует остановиться и подумать: а что мы, собственно, ищем? Если мы ищем лишь монеты, то выход один: снимать грунт послойно, через 10-20 см и прощупывать каждый уровень металлоискателем. Так, собственно, и поступают зарубежные археологи, работающие на конкретных археологических памятниках, и методика себя оправдывает. Но что делать, если объекты залегают на глубинах более 1 метра? Здесь приходится использовать иную технику, работающую на постоянном или низкочастотном переменном токе – электрозонды.

Наиболее известный прибор этого типа – RM15, (Великобритания, рис.1), уже не один десяток лет успешно применяемый зарубежными археологами и кладоискателями. Отечественный аналог этого прибора – «Электрозонд».

Принцип его действия следующий: через два питающих стационарных электрода в землю стекает ток, а два закреплённых на рамке измерительных электрода перемещаются по участку, измеряя сопротивление грунта. Над погребённой ямой аномалия будет отрицательной, т.к. её сопротивление ниже, чем у окружающих пород, а над объектом с высоким сопротивлением (например, над остатками фундамента) сопротивление выше, и аномалия будет положительной


Меняя расстояния между электродами, можно изменять глубинность исследования. Метод прост и эффективен, и на глубинах до 2-3 метров с ним никакой другой не сравнится. Применяться этот метод может как в поисковом варианте, для отыскания, допустим, зарытого клада на конкретной территории, так и для площадных исследований, когда изучается расположение захоронений, погребённых фундаментов и прочих масштабных сооружений. Характерно, что метод не требует особой квалификации оператора.

Результаты работы с электрозондом . Видны контуры погребённых фундаментов старинного фортификационного сооружения.

Интересна физическая основа отыскания кладов с помощью RM15 или «Электрозондом». Сам клад, как правило, имеет настолько малый объём, что с глубины 1-3 метра его обнаружить практически невозможно. Но поскольку при отрывании и засыпке ямы нарушается горизонтально-слоистая структура почвы, в которой электрически однородные тонкие слои ранее шли параллельно, а затем были перемешаны, образуется геоэлектрическая неоднородность, сохраняющаяся в течение сотен лет. Такая неоднородность в большинстве случаев уверенно фиксируется «Электрозондом».