Εφαρμογή Γεωφυσικών Μεθόδων για τον Εντοπισμό Ενταφιασμένων Αρχαιοτήτων στην Περιοχή Κερατέας Αττικής

Abstract

Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η Εφαρμογή Γεωφυσικών Μεθόδων για τον Εντοπισμό Ενταφιασμένων Αρχαιοτήτων στην Περιοχή Κερατέας Αττικής με τις μεθόδους μαγνητικής επιδεκτικότητας, ηλεκτρικής αγωγιμότητας, ηλεκτρικής αντίστασης και επίγειου γεωραντάρ. Σκοπός της μελέτης είναι ο εντοπισμός των ενταφιασμένων αρχαιοτήτων τόσο με τα αποτελέσματα κάθε μεθόδου ξεχωριστά όσο και με την συνδυασμένη χρησιμοποίησή τους.. Στα δύο πρώτα κεφάλαια της εργασίας αναπτύσσονται οι θεωρητικές αρχές των μεθόδων της εφαρμοσμένης γεωφυσικής όσον αφορά την αρχαιολογική έρευνα. Παρουσιάζονται οι βασικές έννοιες κάθε μεθόδου, γίνεται αναφορά στα όργανα και τη διαδικασία λήψης των μετρήσεων αλλά και τις μεθόδους ερμηνείας των μεθόδων. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται έρευνες που έχουν γίνει με χρήση μεθόδων γεωφυσικής, και συγκεκριμένα ηλεκτρομαγνητικές μετρήσεις με το όργανο EM-31, για την ανεύρεση αρχαιοτήτων. Σε 5000 ετών νεκροταφείο στην νοτιοανατολική ακτή της Babedh-Dhra της Ιορδανίας αναγνωρίστηκαν διαφοροποιήσεις στην αγωγιμότητα λόγο των τάφρων γύρω από τους τύμβους. Στο Μπαχρέιν στον Αραβικό κόλπο εντοπίστηκαν πέτρινοι τάφοι της Χάλκινης Περιόδου, που ήταν κάτω από τεράστια αναχώματα στη πόλη της Χαμάντ. Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφεται η καταλληλότητα μιας περιοχής για γεωφυσική έρευνα, ποιοι είναι οι παράγοντες που την επηρεάζουν και πως τελικά γίνεται η επιλογή της περιοχής με βάση τα αρχαιολογικά στοιχεία, το μέγεθος και βάθος αρχαιολογικών αντικειμένων, το διαχωρισμό αρχαιολογικών στοιχείων από τον «σωρό», την καταλληλότητα της επιφάνειας του εδάφους για την διέλευση των γεωφυσικών οργάνων, την διαταραχή της επιφάνειας, τις περιβαλλοντολογικές επιδράσεις, την φύση των αρχαιολογικών στοιχείων. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται εισαγωγή στην ιστορία του εμπλουτισμού του μεταλλεύματος στη Λαυρεωτική ώστε να γίνει κατανοητό τι είδους αρχαία αναμένονται στην περιοχή μελέτης και στη συνέχεια παρουσιάζεται η γεωλογία της περιοχής που θα μας βοηθήσει στην ερμηνεία των γεωφυσικών δεδομένων. Παρουσιάζεται η λιθοστρωματογραφία και η τεκτονική όπου οι κύριοι σχηματισμοί είναι τα πλευρικά κορήματα και αποσαθρωμένος μανδύας με το φυλλιτικό σύστημα και τα μάρμαρα από κάτω. Στο έκτο κεφάλαιο περιγράφονται οι διαδικασίες υπαίθρου εφαρμογής των διαφόρων μεθόδων και παρουσιάζεται η επεξεργασία και ερμηνεία των μετρήσεων. Από τα δεδομένα των ηλεκτρομαγνητικών μετρήσεων δημιουργούνται χάρτες, από τους 4 οποίους εξάγονται τα πρώτα συμπεράσματα για την ύπαρξη και θέση των αρχαιολογικών δομών (τοιχία, δεξαμενές). Συγκεκριμένα, από τους χάρτες των ηλεκτρομαγνητικών δεδομένων εντοπίζουμε αρχικά τρείς δεξαμενές και ένα μεγάλο χώρο με πολιτιστικά στοιχεία. Με την περαιτέρω ανάλυση τους, με ειδικό λογισμικό, έχουμε την δυνατότητα παραγωγής νέων χαρτών (πρώτης παραγώγου σε συγκεκριμένες διευθύνσεις και φίλτρων χαμηλής συχνότητας) από τους οποίους λαμβάνονται περαιτέρω πληροφορίες τόσο στην τοποθέτηση των τοιχίων όσο και των δεξαμενών. Στη συνέχεια, εφαρμόζουμε την μέθοδο του γεωραντάρ, του οποίου η ανάλυση των δεδομένων, μας επιβεβαιώνει την ύπαρξη των τοιχίων και δεξαμενών με πολλαπλές ανακλάσεις. Τελικά εφαρμόζεται η μέθοδος της ηλεκτρικής αντίστασης με την τεχνική της γεωηλεκτρικής τομογραφίας. Έτσι επιτυγχάνουμε την πιο ολοκληρωμένη εικόνα των δεξαμενών ( σε βάθος και θέση) και των επικρατούντων γεωλογικών συνθηκών στην περιοχή. Στο τελευταίο κεφάλαιο, αναφέρονται τα τελικά συμπεράσματα ώστε να γίνει η τελική εκτίμηση τόσο των θέσεων των τοιχίων όσο και των δεξαμενών. Επιπλέον εκτιμάται η αποτελεσματικότητα των γεωφυσικών μεθόδων για τον εντοπισμό ενταφιασμένων αρχαιοτήτων.

The subject of this thesis is the application of Geophysical Methods to detect ancient buried features in the region of Keratea in Attica, by the methods of magnetic susceptibility, electrical conductivity, electrical resistance and ground penetrating radar. The purpose of the study is the discovery of ancient buried features with the results of each method individually and a combination of them In the first two chapters, the theoretical principles of methods of applied geophysics for archaeological investigation are developed. The basic concepts of each method, the instruments and the procedure of the measurements are presented. In the third chapter, surveys that have been made using geophysical methods are presented, specifically electromagnetic measurements with the EM-31, to find antiques. 5000 year old cemetery in South-Eastern coast of Babedh-Dhra Jordan recognized variations in conductivity ratio of ditches around them. In Bahrain in the Arab Gulf stone, graves discovered from copper Period, which was buried under a mound in the huge city of Hamad. In the fourth chapter, is described the suitability of an area for geophysics research, what the factors which affect the research are and eventually, how the region based on archaeological evidence is chosen. The magnitude and depth of archaeological objects, separates archaeological items from the pile. The suitability of the soil surface for the passage of geophysical instruments, the disturbance of the surface, the environmental effects, and the nature of archaeological data are analyzed. In the fifth chapter, the history of processing of the ore in Lavreotiki is mentioned to understand what kind of ancient features expected and then the geology of the area is referred that will help us in the interpretation of geophysical data. In the sixth chapter, are described the procedures for implementation of the various methods in the countryside and the processing and interpretation of measurements. From the data of electromagnetic measurements, maps are created, by which exported the first conclusions about the existence and location of archaeological structures (walls, tanks). Specifically, by the maps of electromagnetic data are located three tanks and a large area with cultural features. With further analysis, with special software, we have the possibility of producing new maps (first derivative to specific addresses and filter low frequency) of whom received further information both on the placement of walls and tanks. Then, we apply the method of ground penetrating radar, whose analysis of the data confirms the existence of the walls and tanks with multiple reflections. Finally, is applied the method of electrical resistance. Thus, we achieve the 6 most complete picture of tanks (and location) and geological conditions prevailing in the region. In the last chapter, the final conclusions are made, in order to make the final assessment both of the locations of walls and tanks. In addition, is assessed the effectiveness of geophysical methods to detect buried ancient features.