Использование метода георадиолокации для исследований древнего медного рудника "Воровская яма" на Южном Урале

Abstract

Актуальность. Неотъемлемой частью исследований в археологии стали геофизические методы, которые позволяют изучать погребенные памятники без разрушения почвенного слоя и дают возможность более целенаправленно определять место будущих дорогостоящих и трудоемких раскопок археологов. В степной зоне Южного Урала и Мугоджар известно около трех десятков древних медных рудников, разработка которых происходила в бронзовом веке. В настоящее время дно покрыто толстым слоем наносов, а борта карьеров оплыли. При исследовании древних рудников актуально определить рельеф карьеров и локализовать места добычи руды во время их эксплуатации, что позволяет провести оценки количества добытой руды и выплавленной меди. Цель исследований. Выделение методом георадиолокации отражающих границ между рыхлыми отложениями наносов и скальными породами медного карьера бронзового века «Воровская Яма», построение объемной модели древнего карьера и определение места добычи руды. Обоснование использования метода георадиолокации и методика исследований. Эффективность метода георадиолокации зависит от контраста диэлектрической проницаемости слоев в исследуемой среде. В данном случае это осадочный комплекс, представленный техногенными грунтами, и коренные породы, которые и определяют поверхность карьера во время его разработки. Коренные породы имеют значительный контраст диэлектрической проницаемости по сравнению с осадочным комплексом как минимум в два раза. Это обстоятельство позволяет выделить отражения от границы коренных пород. Съемка методом георадиолокации на карьере «Воровская Яма» проведена георадаром SIR-3000 по девяти параллельным профилям длиной 9-20 м с расстоянием между профилями 2 м. На профилях съемка проводилась с шагом между пикетами 0,1 м. Для корректной интерпретации результатов и учета современного рельефа была проведена топографическая съемка. После обработки данных съемки на профилях построены георадарные разрезы. Результаты исследований. После интерпретации на разрезах выделено два георадарных комплекса: нижний, который обусловлен кровлей коренных пород, и верхний, связанный с техногенными или переработанными грунтами. Отмечаются слабые отражающие границы в зоне верхнего комплекса, которые предположительно вызваны следами отвалов, погребенных канав и шурфов. Основными «индикаторами» при выделении границы между техногенным грунтом и коренными породами на георадарных разрезах является смена волновой картины отражений в этих средах, а также угловое несогласие осей синфазности отражений между ними. После интерполяции границ между профилями построена объемная модель рельефа рудника в период его разработки. Мощность наносов, образовавшихся к настоящему времени, варьирует в пределах карьера на кромке выработки от 0,5-1 м до 3 м в забое. Максимальная глубина карьера в древности была 7 м. Выводы. По результатам георадарной съемки на руднике под толстым слоем более поздних наносов удалось уверенно определить рельеф коренных пород. Построена объемная модель древнего карьера, локализовано место добычи руды. Эти данные позволили оценить глубину и объем выработок в период разработки месторождения меди в бронзовом веке.