Nghiên cứu thử nghiệm một số phương pháp địa vật lý phát hiện các đối tượng di tích lịch sử bị chôn vùi tại một số điểm ở việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - MAI THỊ LỤA NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ PHÁT HIỆN CÁC ĐỐI TƢỢNG DI TÍCH LỊCH SỬ BỊ CHƠN VÙI TẠI MỘT SỐ ĐIỂM Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - MAI THỊ LỤA NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ PHÁT HIỆN CÁC ĐỐI TƢỢNG DI TÍCH LỊCH SỬ BỊ CHƠN VÙI TẠI MỘT SỐ ĐIỂM Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Địa Vật Lý Mã số: 60.44.61 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Đinh Văn Toàn Hà Nội – Năm 2011 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng 1: VÀI NÉT VỀ ỨNG DỤNG CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ TRONG KHẢO CỔ VÀ ĐẶC ĐIỂM MƠI TRƢỜNG KHẢO CỔ KHU VỰC HỒNG THÀNH THĂNG LONG 1.1 Vài nét ứng dụng phƣơng pháp Địa Vật lý công tác khảo cổ nƣớc .5 1.2 Tình hình ứng dụng phƣơng pháp Địa Vật lý nƣớc phục vụ công tác khảo cổ 1.3 Một số đặc điểm mơi trƣờng khảo cổ khu vực Hồng Thành Thăng Long 11 1.3.1 Đặc điểm địa hình 11 1.3.2 Đặc điểm địa tầng lớp đất gần bề mặt 15 Chƣơng 2: KHẢO SÁT NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM BẰNG CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐIỆN TỪ 19 2.1 Phƣơng pháp đo cắt lớp điện trở 22 2.1.1 Cơ sở lý thuyết phương pháp 22 2.1.2 Khối lượng khảo sát kết đo đạc 25 2.2 Phƣơng pháp radar xuyên đất 37 2.2.1 Cơ sở phương pháp Radar xuyên đất 37 2.2.2 Khối lượng đo đạc kết thử nghiệm 41 2.2.3 Kết khảo sát thiết bị điện từ tần số thấp ERA 54 Chƣơng 3: KHẢO SÁT THỬ NGHIỆM BẰNG CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ KHÁC 68 3.1 Kết khảo sát thử nghiệm phƣơng pháp đo từ 68 3.2 Phƣơng pháp đo thăm dò địa chấn 74 3.2.1 Phương pháp địa chấn khúc xạ 75 3.2.2 Xử lý phân tích số liệu 76 3.2.3 Khối lượng công việc kết khảo sát 78 Chƣơng 4: KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ PHÁT HIỆN CÁC ĐỐI TƢỢNGVĂN HÓA CỔ BỊ VÙI LẤP TRONG KHU THÀNH CỔ HÀ NỘI 92 4.1 Về hiệu phƣơng pháp Địa vật lý áp dụng thử nghiệm 93 4.1.1 Phương pháp cắt lớp điện trở 93 i 4.1.2 Về hiệu phương pháp Radar xuyên đất 96 4.1.3 Phương pháp điện từ tần số thấp ERA 99 4.1.4 Hiệu phương pháp thăm dò địa chấn 100 4.1.5 Về hiệu phương pháp đo dị thường từ 105 4.2 Lựa chọn tổ hợp phƣơng pháp khả đạt hiệu phát đối tƣợng bị vùi lấp kết dự đoán phân bố di tích khu Thành Cổ 105 4.2.1 Về khả sử dụng phương pháp Địa Vật lý quy trình cơng nghệ khảo sát phát đối tượng khảo cổ bị vùi lấp 105 4.2.2 Về kết dự báo số đối tượng di tích bị vùi lấp khu Thành Cổ 109 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO 119 ii BẢN TÓM TẮT: Luận văn Thạc sỹ khoa học chuyên ngành Địa Vật Lý Đề tài: “ Nghiên cứu thử nghiệm số phương pháp Địa Vật Lý phát đối tượng di tích lịch sử bị chôn vùi số điểm Việt Nam” Công tác bảo tồn phát huy giá trị văn hóa di tích lịch sử quốc gia giới ngày quan tâm tới Nhiều quốc gia áp dụng thành công công nghệ kỹ thuật Địa Vật Lý dự án khảo cổ Phương pháp Địa Vật lý bắt đầu sử dụng xác định đối tượng khảo cổ bị vùi lấp từ năm 50 kỷ trước Do việc sử dụng phương pháp Địa Vật lý ngày hiệu nên nhiều nước việc áp dụng công nghệ kỹ thuật Địa Vật lý dự án khảo cổ trở thành phổ biến Ưu điểm phương pháp Địa Vật lý khảo sát nghiên cứu cho ta tranh khái quát phân bố di tích bị vùi lấp mà khơng cần đào bới, khai quật nhiều Điều giúp nhà khảo cổ có chiến lược hợp lý việc quy hoạch bảo tồn phát huy giá trị văn hố di tích Ở nước ta, việc triển khai phương pháp phục vụ khảo cổ hạn chế, có khối lượng khiêm tốn ứng dụng phương pháp địa vật lý tìm kiếm phát đối tượng di tích bị vùi lấp Phần lớn khảo sát nghiên cứu tiến hành theo kiểu tự phát hợp tác đôi bên trực tiếp sở quan hệ cá nhân với nhà nghiên cứu khảo cổ Trong thực tế, nhà địa vật lý nước ta nắm bắt tiến công nghệ, kỹ thuật Địa Vật lý lại chưa thật quan tâm nên nhiều kinh nghiệm sử dụng chúng cơng tác khảo cổ Mặt khác, ta chưa có nhiều hội để liên kết nhà nghiên cứu khảo cổ với nhà Địa Vật lý Trong giai đoạn nay, Nhà nước trọng nhiều đến công tác bảo tồn phát huy giá trị di tích lịch sử, nhiều dự án lớn khảo cổ triển khai nhiều nơi phạm vi nước Điều cho thấy việc ứng dụng thành công phương pháp Địa Vật lý phát đối tượng di tích bị vùi lấp cần thiết công tác quy hoạch bảo tồn hợp lý di sản văn hóa lịch sử nước ta Mục tiêu luận văn: Góp phần làm rõ khả sử dụng số phương pháp Địa Vật lý để phát nhận dạng có hiệu đối tượng khảo cổ bị chơn vùi chủ yếu khu Hồng Thành Thăng Long, Cổ Loa Điện Cần Chánh - thành phố Huế Nhằm đạt mục tiêu nêu trên, số phương pháp Địa Vật lý triển khai khảo sát thử nghiệm với nội dung nghiên cứu sau: - Nghiên cứu đánh giá mối quan hệ đặc điểm phân bố thông số trường Địa vật lý với đối tượng di tích lịch sử ( đối tượng khảo cổ, hầm ngầm xây dựng thời gian chống Mỹ ) - Nghiên cứu xác định bề dày tầng trầm tích hệ tầng Thái Bình (Tầng văn hóa) khu Hồng Thành Thăng Long phương pháp Địa vật lý Do khu vực Hồng Thành Thăng Long có nhiều yếu tố làm giảm hiệu quả, chí vơ hiệu hóa phương pháp địa vật lý, phương pháp sử dụng mang tính chất thử nghiệm, chưa thật rõ hiệu chúng sao, bao gồm: - Phương pháp đo cắt lớp điện trở, - Phương pháp Radar xuyên đất, - Phương pháp điện từ tần số thấp đo thiết bị ERA-MAX, - Phương pháp thăm dò địa chấn, - Phương pháp đo dị thường từ Các nội dung nghiên cứu luận văn cho phép ta đánh giá hiệu phương pháp Địa vật lý thử nghiệm điều kiện phức tạp khu vực Hoàng Thành Thăng Long khả sử dụng chúng để phát đối tượng di tích liên quan đến di tích ý nghĩa khoa học đề tài Công tác khảo cổ nước ứng dụng phương pháp Địa vật lý Ở nước ngồi có nhiều ứng dụng đạt hiệu tốt phát nhận dạng đối tượng khảo cổ bị vùi lấp sử dụng phương pháp Địa vật lý Bởi phương pháp Địa vật lý sử dụng phổ biến dự án khảo cổ Ở nước ta phương pháp Địa vật lý sử dụng hạn chế Một số kết khảo sát khu di tích Mỹ Sơn phương pháp từ điện trở đạt hiệu tốt Tuy nhiên môi trường khảo sát Mỹ Sơn đơn giản nhiều so với Hồng Thành Thăng Long Mơi trường khảo sát khu Hoàng Thành Thăng Long phức tạp: Nhiều lớp di tích bị phá hủy vùi lấp chồng lấp đan xen qua nhiều thời kỳ lịch sử Lớp trầm tích gần mặt đất bở rời dễ phát tán di tích Phần lớn di tích bị vùi lấp phân tán tầng văn hóa ( hệ tầng Thái Bình) phạm vi nghiên cứu Hạ tầng thị đại: nhà cửa hệ thống điện nước, viễn thông v.v gây nhiễu làm giảm hiệu vơ hiệu hóa phương pháp địa vật lý Trầm tích Holocen khu Thành Cổ Hà Nội gồm trầm tích có nguồn gốc sơng, hồ - đầm lầy thuộc hệ tầng Hải Hưng (Q21-2hh) hệ tầng Thái Bình (Q23tb) Các thành tạo thuộc hệ tầng Hải Hưng (Q21-2hh) phân bố độ sâu từ 3m đến 6,8 - 8m Thành phần trầm tích gồm sét màu xám xanh, xám ghi, xám trắng; bùn sét màu đen lẫn cát, có nguồn gốc hồ, đầm lầy Các thành tạo thuộc hệ tầng Thái Bình phân bố độ sâu từ - 3m Trầm tích thuộc hệ tầng Thái Bình khu Thành Cổ Hà Nội chủ yếu đất lấp (trầm tích nhân sinh) chỗ cịn ngun vẹn lớp trầm tích tự nhiên thành tạo Holocen muộn thuộc hệ tầng Thái Bình Các trầm tích tự nhiên thuộc hệ tầng Thái Bình bao gồm cát, bột, sét màu nâu có nguồn gốc sông Đặc điểm địa tầng lớp gần bề mặt nêu phản ánh rõ nét cột địa tầng lỗ khoan HK1 nằm phía nam Hậu Lâu khoảng 50m Kết khảo sát nghiên cứu địa tầng cho thấy thành tạo địa chất gần bề mặt thuộc loại trầm tích bở rời, đồng thành phần thạch học, có tính phân lớp rõ - Những vùng có dấu hiệu dị thường phản ánh dấu vết tiếp tục vật thể khảo cổ bị chôn vùi biết Đối với khu Thành Cổ di tích khai quật rõ ràng đường gạch từ khu vực Đoan Môn Các dị thường điện trở, địa chấn dị thường thành phần điện trường điện từ tần số thấp phát phần diện tích tiếp tục phía nam phía bắc đoạn đường gạch khai quật coi dấu hiệu tiếp tục Đặc biệt liên tục dị thường thành phần điện trường điện từ chạy theo dải từ Đoan Mơn đến Kính Thiên, giống đường khiến ta không dự đốn đâu dấu vết phản ánh - Đối với dị thường Địa Vật lý phát điểm không gần với điểm phân bố vật thể khảo cổ bị vùi lấp biết việc suy đoán tồn vật thể chủ yếu tiến hành phương pháp loại trừ Để làm công việc trước hết ta phải xác định nguồn gây dị thường Địa Vật lý, đánh giá mối quan hệ giá trị dị thường với loại nguồn, từ suy đốn giá trị dị thường có khả liên quan đến vật thể khảo cổ bị vùi lấp Trong phạm vi khu vực khảo sát, nói phần trên, đối tượng hầm ngầm, đường ống cấp thoát nước, vùng ao hồ cổ, khu vực đất đắp, v.v có khả gây dị thường Trong số đối tượng vừa nêu đối tượng hầm ngầm phân biệt rõ nhờ dấu hiệu tài liệu địa chấn, tài liệu đo cắt lớp điện trở tài liệu đo điện từ tần số thấp chủ yếu Đối tượng đường ống cấp thoát nước, mặt gây vùng có điện trở suất thấp, mặt khác lại phân bố nông nên không thật khó khăn việc suy đốn Kết đo cắt lớp điện trở thường cho vùng dị thường điện trở suất thấp có kích thước lớn nhiều lần ơng nước, liên quan đến ống nước thường dị thường phân bố nông, xuất từ bề mặt Dấu hiệu cho ta sở để suy đoán, nhiên sử dụng kết đo điện từ tần số thấp việc dự đốn ống nước trở nên dễ dàng nhiều Do có tính định xứ tốt phương pháp điện từ tần số thấp nên đối tượng thường phản ánh dải dị thường hẹp giá trị thấp, dạng tuyến tính 107 đồ phân bố điện trở suất vẽ diện tích Điều giúp ta dễ phân biệt với đối tượng khác Các khu vực ao, hồ, kênh rạch cổ có khả phản ánh vùng trũng đồ địa hình đáy tầng nhân sinh kết đo địa chấn Mặt khác lát cắt điện trở, phân bố điện trở theo diện tích vùng thường phản ánh vùng có giá trị thấp so với xung quanh không thấp đến mức phản ánh hầm ngầm chứa kim loại thường diện phân bố chúng không nhỏ Những vùng đất đắp tạo nên dị thường, chủ yếu dị thường điện trở suất Do lớp đất đắp thường phân bố từ bề mặt nên lát cắt điện trở suất xây dựng theo tài liệu đo cắt lớp điện trở, thường phát bất đồng bắt đầu từ bề mặt với độ chênh lệch giá trị điện trở suất thường không lớn so với mơi trường ngun thổ Qua phân tích kết thấy, số phương pháp Địa Vật lý sử dụng nhiều công tác khảo cổ nhiều nước có phương pháp không thật phù hợp cho khu Thành Cổ phương pháp đo từ cho hiệu thấp Các phương pháp cịn lại khơng có phương pháp cho khả giải trọn vẹn nhiệm vụ phát đối tượng khảo cổ bị vùi lấp Tuy nhiên, phương pháp cho ta khả giải số khía cạnh liên quan đến nhiệm vụ nghiên cứu phát đối tượng Sử dụng số phương pháp tạo thành tổ hợp phương pháp có khả cho phép ta khảo sát phát đối tượng khảo cổ bị vùi lấp khu Thành Cổ Theo đó, việc kết hợp phương pháp đo điện từ tần số thấp đồng thời với phương pháp: cắt lớp điện trở, phương pháp địa chấn phần phương pháp đo radar xuyên đất tổ hợp phương pháp hợp lý giải nhiệm vụ đặt Trên sở phân tích hiệu phương pháp nêu phần trên, để đảm bảo tính hiệu có lẽ quy trình đo đạc cần tiến hành theo bước sau: - Do việc đo đạc sử dụng thiết bị điện từ tần số thấp thực hầu hết điều kiện địa hình, địa vật khu Thành Cổ, phủ 108 tương đối nhanh diện tích khảo sát lại cho thông tin khái quát đối tượng tồn môi trường khảo cổ nên khảo sát phương pháp nên tiến hành trước - Dựa kết khảo sát phương pháp điện từ tần số thấp thiết kế tuyến đo địa chấn đo phương pháp cắt lớp điện trở Đối với phương pháp địa chấn cố gắng thiết kế mạng lưới điểm đo đủ tranh khái quát địa hình đáy tầng nhân sinh vùng nghiên cứu Ngoài ra, phép đo địa chấn đo cắt lớp điện trở thiết kế tập trung đo đủ dày khu vực dự đoán theo tài liệu điện từ tần số thấp có đối tượng khảo cổ bị vùi lấp, ao, hồ kênh rạch cổ số hầm ngầm Tuy nhiên, hai phương pháp tiến hành số nơi có đủ điều kiện thuận lợi - Phương pháp đo radar xuyên đất có lẽ nên tiến hành khối lượng hạn chế số khu vực dự đốn có hầm ngầm, vị trí có khả phân bố đối tượng móng tường gạch, giếng cổ bị vùi lấp phải phân bố tương đối nông - Các kết khảo sát sau phân tích phần mềm chuyên dụng cần phải liên kết tổng hợp nhằm tăng độ tin cậy dự đoán đối tượng nghiên cứu Nếu đối tượng phát đồng thời nhiều phương pháp Địa Vật lý, thường độ tin cậy xác định đảm bảo tin cậy Ngồi ra, nên có kiểm chứng cách đào số điểm hạn chế Đáng lưu ý quy trình đo đạc lý giải kết khảo sát nghiên cứu có tham gia chuyên gia Địa Vật lý lĩnh vực khảo cổ Italy TS Curcazi Toàn loại thiết bị cơng nghệ phân tích tài liệu phương pháp vừa nêu có Việt Nam 4.2.2 Về kết dự báo số đối tượng di tích bị vùi lấp khu Thành Cổ Theo kết khảo sát nghiên cứu phương pháp ta có dự báo phân bố số đối tượng khảo cổ bị vùi lấp sở phân tích mối quan hệ tham số Địa Vật lý với đối tượng khu Thành Cổ Cách tiến hành suy đoán có sở định có yếu tố 109 mang màu sắc định tính, việc liên kết kết dự báo phương pháp Địa Vật lý góp phần làm giảm bớt tác động yếu điểm nêu Trong khảo sát nghiên cứu Địa Vật lý, đối tượng phản ánh đồng thời nhiều loại kết độ tin cậy xác định đối tượng nâng cao Theo đó, việc dự báo đối tượng khảo cổ bị vùi lấp luận văn tập trung ưu tiên cho đối tượng phản ánh đồng thời loại tài liệu Địa Vật lý Một số đối tượng dự báo với kết có loại tài liệu có thêm dấu hiệu khảo sát trường, suy từ chứng di tích Các loại tài liệu sử dụng chủ yếu liên kết kết đo sâu điện cắt lớp, kết thăm dò địa chấn kết đo, kết đo điện từ tần số thấp số kết đo radar xuyên đất (hình 4.5) - Khu vực Hậu Lâu: khu vực Hậu Lâu khu vực hố khai quật dấu hiệu phản ánh diện tích vùng khoanh liên kết dị thường mặt cắt tuyến đo phương pháp radar Khu vực hố đào phản ánh tuyến đo địa chấn T12 tuyến đo cắt lớp điện trở T2hl, T3hl Trong tài liệu đo điện từ tần số thấp vùng dị thường phản ánh hố đào có kích thước nhỏ so với diện tích khoanh theo kết đo radar Tuy hố đào khai quật đối tượng khảo cổ bị vùi lấp coi chứng phản ánh thống loại tài liệu Địa Vật lý Ngồi vị trí hố đào, khu Hậu Lâu cịn đến vị trí có dị thường phản ánh từ hai loại tài liệu Địa Vật lý trở lên Điểm hld1 nằm cách tường rào phía bắc Hậu Lâu khoảng m, điểm gần mép phía đơng vườn Hậu Lâu phản ánh dị thường điện trở suất cao phép đo cắt lớp điện trở đo điện từ tần số thấp Điểm hld2 nằm tường rào phía bắc ngơi nhà khu Hậu Lâu có dấu hiệu dị thường tài liệu địa chấn, đo cắt lớp điện trở đo điện từ tần số thấp Điểm hld3 nằm gần đoạn tường rào nam Hậu Lâu phát tài liệu đo cắt lớp điện trở, tài liệu điện từ tần số thấp tài liệu radar Điểm hld4 nằm đối diện với nửa phía tây ngơi nhà Hậu Lâu khu vực gần tường rào phía nam phát tài liệu cắt lớp điện trở, tài liệu địa chấn tài liệu điện từ tần số thấp Theo 110 111 giá trị tham số vật lý kết đo đạc điểm dự đoán liên quan đến vật thể khảo cổ bị vùi lấp Điều có sở phương pháp khác cho dự báo thống Riêng khu vực sát tường rào phía đơng Hậu Lâu phát dải dị thường điện trở đất cao tài liệu đo điện từ tần số thấp, tuyến đo cắt lớp điện trở chạy qua phản ánh dị thường cao đoạn Tuy nhiên, giá trị dị thường nhiều khả liên quan đến hầm ngầm - Khu tập thể quân đội: khu tập thể quân đội tiến hành hai phương pháp đo cắt lớp điện trở địa chấn hầu hết dị thường phát kết đo phản ánh rõ tính chất liên quan đến hầm ngầm Tại sát góc đơng nam nhà N51 có dị thường phép đo địa chấn, mép bắc nhà N49 cạnh góc tây bắc nhà N46 có dị thường phép đo cắt lớp điện trở Các dị thường nằm khoảng giá trị dự báo liên quan đến vật liệu xây dựng phi sắt thép Tuy nhiên có loại tài liệu phản ánh, khu khơng có chứng vật khảo cổ nên ta không đưa kết vào danh sách di vật dự báo - Khu lân cận nhà D67: khu vực từ sau nhà D67 đến nhà Rồng có phương pháp sử dụng khảo sát nghiên cứu tuyến đo có phương pháp tham gia Tại sau nhà D67 dị thường điểm d671 phát địa chấn đo cắt lớp điện trở, khoảng giá trị dị thường nhiều khả phản ánh hầm ngầm Dị thường điểm d672 sau nhà D67 phản ánh tài liệu địa chấn nhiều khả liên quan đến gạch đá không chứa sắt thép Do có tài liệu địa chấn phát nên dị thường không đưa vào danh sách vật thể khảo cổ dự đoán Tất các số liệu đo địa chấn, đo cắt lớp điện trở đo radar khu sân nhà D67 nhà Rồng phản ánh dị thường liên quan rõ với dấu hiệu hầm ngầm Các thơng tin từ Ban quản lý khu di tích Cổ Loa Thành Cổ Hà Nội xác nhận điều 112 Tại khu vực vườn hồng xiêm phía đông nam nhà D67 phát số dị thường phép đo điện từ tần số thấp địa chấn điểm d677 - d679 Dấu hiệu dị thường độ sâu phân bố phản ánh nhiều khả liên quan đến vật thể khảo cổ bị vùi lấp Ở phần diện tích phía tây gần đường Hoàng Diệu điểm d680 sát vườn bưởi điểm d681 nằm mép bắc nhà N38 tài liệu địa chấn phản ảnh dấu hiệu có khả liên quan đến vật liệu gạch ngói bị vùi lấp, nâng lên lớp đất hệ tầng Hải Hưng Do khơng có số liệu hỗ trợ lại không thật chắn đối tượng dự báo nên kết điểm mang tính tham khảo - Khu vực sân Rồng đường trước sân Rồng: Tại khu vực mép phía tây sân Rồng tài liệu điện từ tần số thấp phản ánh rõ đường hầm với điện trở suất cao Tiếp theo phía sân bên cạnh hầm tài liệu điện trở cắt lớp điện từ tần số thấp phản ánh dị thường điện trở thấp liên quan đến hầm ngầm khung sắt Các hầm ngầm cịn có nắp khu vực rìa sân xác nhận xác khảo sát mắt thường Khu vực sân có vệt điện trở cao tài liệu điện từ tần số thấp, hai đầu vệt cịn có dị thường cắt lớp điện trở phía nam địa chấn phía bắc Tuy nhiên giá trị dị thường khơng cao loại tài liệu Có thể vệ đất đắp đượcc lèn chặt hơn? Ở phần phía đơng sân cịn phát hai dị thường nhỏ rìa sân tuyến điện trở cắt lớp Giá trị dị thường gần đất lèn chặt Như sân Rồng đối tượng xác định xác hầm ngầm đối tượng dự đốn khơng thuộc đối tượng quan tâm nên không xuất sơ đồ phân bố đối tượng khảo cổ Khu vực đường trước thềm Rồng phá hàng loạt dị thường radar, dị thường điện từ tần số thấp, dị thường cắt lớp điện trở địa chấn Trong có số điểm tồn đến loại dị thường điểm trước thềm Rồng tr1 Theo suy đốn có sở điểm dị thường nhiều khả phản ánh đoạn cuối đường gạch từ Đoan Mơn sang Tiếp phía đơng khoảng 11 m điểm tr2 phản ánh loại dị thường Giá trị dị thường dự đốn liên quan đến vật liệu xây dựng khơng chứa sắt Với khoảng cách 113 phía tây tính từ thềm Rồng điểm tr1 phát cụm dị thường tài liệu đo cắt lớp điện trở, đo điện từ tần số thấp đo radar với dự báo tương tự Có thể dấu hiệu vật thể khảo cổ độ sâu đến vài ba mét Nằm sát với dị thường vừa nêu tồn dị thường điện từ tần số thấp radar phản ánh rõ nét hầm ngầm chạy từ mép tây sân Rồng xuống tiếp phía nam Tại phần diện tích cịn lại phát số dị thường radar phân bố rải rác phần lớn có độ sâu xuất nông từ khoảng nửa mét nên dị thường phản ánh đối tượng bất đồng vật liệu làm đường Như vậy, mặt đường thềm Rồng có đến vị trí dự đốn khả liên quan đến đối tượng khảo cổ bị vùi lấp - Khu vực từ nhà N15 đến tường rào nam khu Kính Thiên: Trong đoạn từ mép nam đường trước sân Rồng đến nhà N16 Cục tác chiến hay hầm thông tin có nắp lộ thiên, chủ yếu quan sát dấu vết đường gạch từ sân Rồng Đoan Môn Dấu hiệu đường gạch chủ yếu phản ánh tài liệu điện từ tần số thấp Hai bên phía tây đơng đường gạch cịn có hai dãy hầm ngầm xác định chắn dị thường cắt lớp điện trở, địa chấn điện từ tần số thấp cịn thưa Ngồi đối tượng khu cịn có số ống nước phản ánh dị thường điện trở suất thấp tạo thành dải hẹp tuyến tính Tiếp theo phía nam nhà N16 cạnh hai bên hàm thơng tin có dấu hiệu hầm ngầm tài liệu cắt lớp điện trở địa chấn Về phía đơng nhà N17 dấu tích đường gạch từ Đoan Môn phản ánh dị thường điện từ tần số thấp Dấu tích đường cịn phản ánh tài liệu đo cắt lớp điện trở điện từ tần số thấp đoạn gần với tường rào ngăn với Đoan Môn điểm dị thường dm1 Riêng khu vực phía bắc nhà N3 có điểm dị thường bn3 phản ánh loại tài liệu địa chấn, cắt lớp điện trở điện từ tần số thấp với tính chất liên quan nhiều đến gạch ngói Có thể dự đốn vật liệu văn hoá cổ - Tại khu vực Đoan Môn: Tại dị thường điện từ tần số thấp cắt lớp điện trở cho phép ta kéo dài thêm đường gạch xuống phía nam, điểm dị thường dm2 Tại sát góc tây nam nhà Đoan Mơn dị thường cắt lớp điện trở địa chấn dự 114 đốn tồn vật liệu xây dựng khơng chứa kim loại lòng đất, điểm dị thường dm3 Hai điểm dm4 dm5 có tính chất tương tự phát gần tường nam Đoan Môn khu vực gần góc đơng nam Như vậy, khu vực Đoan Mơn có đến cụm dị thường dự đốn có nhều khả liên quan đến đối tượng văn hố cổ bị vùi lấp Ngồi kết nêu khu tập thể quân đội phần diện tích khu Hậu Lâu nhà D67 có dải hạ thấp đáng kể mặt đáy tầng trầm tích Thái Bình nên dự đoán vùng kênh rạch cổ Bằng cách loại bỏ đối tượng có giá trị dị thường Địa Vật lý xác nhận khác biệt so với đối tượng di tích khảo cổ xây dựng sơ đồ dự báo phân bố số đối tượng khảo cổ khu Thành Cổ (hình 4.6) Có thể nói, đối tượng dự đốn nêu có sở suy từ mối quan hệ tham số Địa Vật lý với vật thể chứa vật liệu xây dựng kim loại Tính chất vật lý loại đối tượng gần với đất đắp lèn chặt khu vực nâng lớp đất rắn từ lên Đặc điểm gây nhầm lẫn dự đốn, nhiên cịn dấu hiệu khảo sát trực tiếp trường dấu vết đường gạch từ Đoan Môn dấu hiệu khác sử dụng nên hạn chế yếu điểm nêu 115 116 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ - Khu Thành Cổ Hà Nội môi trường khảo cổ bị xáo trộn mạnh hoạt động xây dựng kỷ trước nên gây nhiều khó khăn cho phát đối tượng khảo cổ - Trong số phương pháp Địa Vật lý sử dụng phương pháp điện từ dùng thiết bị ERA cho tranh phân bố theo diện tương đối chi tiết, theo dự đốn số đối tượng khảo cổ bị vùi lấp Kết hợp phương pháp với phương pháp điện trở ta xác định độ sâu phân bố - Phương pháp địa chấn cho ta phân chia tầng cấu trúc, có tầng văn hoá, phát hầm ngầm, số đối tượng khảo cổ dự đoán đồng thời phản ánh tài liệu điện từ Hậu Lâu, khu gần tường Đoan Môn - Phương pháp điện từ dùng thiết bị Radar bị hạn chế chiều sâu nghiên cứu mực nước ngầm dâng cao, có hiệu phát đối tượng bị vùi lấp chiều sâu nhỏ khoảng 1,5 m trở lại - Phương pháp đo dị thường từ tỏ không hiệu bị nhiễu mạnh cơng trình đại, có lẽ không nên sử dụng cho vùng điều kiện thành phố phức tạp khu Hoàng Thành Thăng Long - Qua kết thử nghiệm cho thấy: vùng ngồi thành phố bị nhiễu cơng trình, phương Địa Vật lý thực dễ dàng hiệu nhiều Trong phạm vi thành phố phức tạp khu Hồng Thành khơng phương pháp Địa Vật lý đơn lẻ cho ta kết độc lập đủ độ tin cậy để phát đối tượng bị vùi lấp Tuy nhiên, qua khảo sát thử nghiệm thấy sử dụng tổ hợp phương pháp: Điện từ tần số thấp, Điện trở, Địa chấn số khu vực bổ sung thêm đo radar có khả giải nhiệm vụ đặt - Tại điểm có tài liệu đối sánh, kết khảo sát số phương pháp tỏ phù hợp Đây sở cho ta đánh giá độ tin cậy sơ đồ phân bố đối tượng khảo cổ bị vùi lấp - Quy trình cơng nghệ khảo sát thiết bị lựa chọn có sở khoa học khẳng định hiệu 117 - Do khảo sát thử nghiệm tiến hành theo mạng lưới tuyến đo thưa nên kết nghiên cứu dừng lại toán chiều Mặc dù lát cắt chiều đối tượng cấu thành từ vật liệu xây dựng bị vùi lấp phát tổ hợp phương pháp địa vật lý thông qua khác biệt tính chất vật lý chúng với mơi trường xung quanh nêu trên, có hình ảnh chiều vật thể kết dự báo tin cậy thuyết phục Đặc biệt có hình ảnh chiều ta xác định kích thước, hình dạng đối tượng xác, theo nhà khảo cổ dễ dàng việc dự đoán loại đối tượng di tích Do đặc điểm nêu trên, tác giả luận văn xin kiến nghị tiếp tục công tác khảo sát nghiên cứu theo phương án toán chiều Trong phép đo tiến hành hạn chế số diện tích dự báo có đối tượng văn hoá cổ bị vùi lấp kết nghiên cứu vừa qua Việc đề xuất triển khai thêm công tác khảo sát nghiên cứu nhằm hồn thiện thêm cơng nghệ lựa chọn, nâng cao hiệu thăm dò đối tượng khảo cổ bị vùi lấp vùng đô thị phức tạp khu Hoàng thành Thăng Long 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Mauro Cucarzi, Đinh Văn Toàn, Đồn Văn Tuyến, Trịnh Việt Bắc Lại Hợp Phịng, Nguyễn Thị Hồng Quang, Trần Anh Vũ, 2008 - Khả sử dụng thăm dò Địa Vật lý để xác định đối tượng bị vùi lấp khu vực Hoàng Thành Thăng Long Kỷ yếu HNKH quốc tế: Nhận diện giá trị khu di tích Hồng Thành Thăng Long sau năm nghiên cứu so sánh (2004 - 2008), 382 - 387 [2] Phan Huy Lê, 2008 - Giá trị mang ý nghĩa tồn cầu khu di tích trung tâm Hoàng Thành Thăng Long Kỷ yếu HNKH quốc tế: Nhận diện giá trị khu di tích Hồng Thành Thăng Long sau năm nghiên cứu so sánh (2004 - 2008), 12-27 [3] Dương Thị Ninh, Mai Thị Lụa, Đặng Ngọc Thùy, Trần Anh Vũ, Lại Hợp Phòng, 2011 Áp dụng phương pháp điện từ tần số thấp dùng thiết bị ERA nghiên cứu di tích Hồng Thành Thăng Long Tạp chí KH & TĐ, T33(3), 582-590 [4] Đinh Văn Thuận, Nguyễn Địch Dỹ nnk, 2008 - đặc điểm địa chất - cổ địa lý Holoxen - muộn khu Hoàng Thành Thăng Long Kỷ yếu HNKH quốc tế: Nhận diện giá trị khu di tích Hoàng Thành Thăng Long sau năm nghiên cứu so sánh (2004 - 2008), 368-381 [5] Tống Trung Tín, Phạm Văn Triệu, 2008 - Nhận diện mặt di tích kiến trúc cung điện Hồng Thành Thăng Long 18 Hoàng Diệu (2004 - 2008) Kỷ yếu HNKH quốc tế: Nhận diện giá trị khu di tích Hồng Thành Thăng Long sau năm nghiên cứu so sánh (2004 - 2008), 28-55 [6] Đinh Văn Toàn nnk, 2009 Áp dụng cơng nghệ thăm dị khơng phá hủy để phát hiện, đánh giá trạng dối tượng văn hóa cổ bị vùi lấp khu vực Hồng Thành Thăng Long lân cận, Báo cáo tổng kết đề tài nghị định thư: Việt Nam – Italy ( 2006 – 2009 ), lưu trữ Viện Địa chất [7] Đoàn Văn Tuyến, Đinh Văn Toàn, Trần Cánh, Trịnh Việt Bắc, Lại Hợp Phòng, 2005 Phương pháp Địa Vật lý phục vụ công tác khảo cổ số kết 119 ứng dụng Tuyển tập báo cáo HNKH toàn quốc Địa chất cơng trình Mơi trường, Hà Nội 16-17/4/2005, 216-224 Tiếng Anh [8] Barker R D, 1992 - A simple algorithm for electrical imaging of the subsurface First break, V 10, No 2, 58-64 [9] Cucarzi M ,1990 An integrated programme of Geophysical Prospectings at Moenjodaro (1983/1986) Prospezioni Archeologiche QUADERNI 1, 13 - 49 [10] Mauro Cucarzi, KM Ermokhin et al (2001), 'Method of volume dipole sources for solving problems of stationary magnetic and electrical prospecting', Prospezioni archeologiche - Fondazione Lerici Quaderni 2, p 183-202 [11] Mauro Cucarzi and P Conti (2001), 'Geophysical Prospecting for Archaeological Risk Evaluation on the Khmer Monumental Area of Vat Phou (Southern Lao PDR)' International Conference of European Exploration Geophysical Society, Le Havre [12] Mauro Cucarzi, Đinh Văn Toàn, Đoàn Văn Tuyến, Trịnh Việt Bắc, Lại Hợp Phòng,2008 - Geophysical Investigation at Mỹ Sơn Archaeological Site In the book: Champa and Archaeological site Mỹ Sơn Vietnam) Publication of National Sigapore University 2008, 381 - 397 [13] Fisher E, Mc Mechan G.A and Annan, 1992 - Acquisition and processing of wide aperture Ground Penetrating Radar data Geophysics 57, 495504 [14] Kampke A., 1997 - Focused imaging of electrical resistivity data in archaeological prospecting J of applied geophysics V 41, 215-227 [15] OYO Geophysical Company, 2003 Software for seismic data analysis Seisimager Version 3.0, production of OYO Geophysical Company, 2003 [16] Rimrock Geophysics Inc., 1997 Seismic Reraction interpretation programs 120 [17] Đinh Văn Toàn, Đoàn Văn Tuyến, Trịnh Việt Bắc, Lại Hợp Phòng, Trần Anh Vũ, Mauro Curcarzi, Paula Conti, Nguyễn Văn Giảng, 2008 Geophysical surveys at archaeological sites in Việt Nam: Case study on Mỹ Sơn Sanctuary and Thăng Long Imperial Citadel (Old Hà Nội ) J of Geology, Series B No 31-32/ 2008, 204 - 212 [18] University Politechnic Milan, Italy, 1999 Fifty years of non-invasive investigations for safeguarding of the cultural heritage, 1999 - Publication of University Politechnic Milan, Italy pp.83 121 ... - MAI THỊ LỤA NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ PHÁT HIỆN CÁC ĐỐI TƢỢNG DI TÍCH LỊCH SỬ BỊ CHÔN VÙI TẠI MỘT SỐ ĐIỂM Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Địa Vật Lý Mã số: 60.44.61 LUẬN... ngành Địa Vật Lý Đề tài: “ Nghiên cứu thử nghiệm số phương pháp Địa Vật Lý phát đối tượng di tích lịch sử bị chơn vùi số điểm Việt Nam? ?? Công tác bảo tồn phát huy giá trị văn hóa di tích lịch sử. .. - MAI THỊ LỤA NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ PHÁT HIỆN CÁC ĐỐI TƢỢNG DI TÍCH LỊCH SỬ BỊ CHƠN VÙI TẠI MỘT SỐ ĐIỂM Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Địa Vật Lý Mã số: 60.44.61 LUẬN