adnotacja
Podano opis przyrządów, aparatury i metod rejestracji pól i sygnałów geofizycznych. Podano przykłady rejestracji hałasu sejsmicznego, emisji sejsmoakustycznej i towarzyszących jej procesów emisyjnych promieniowania elektromagnetycznego, a także impulsów sejsmicznych. Przedstawiono dane dotyczące zboczy piramidy Dakhshur oraz stanu próbek gazu z komór piramid Chufu (Giza) i Red (Dakhshur).
1. Uwagi wstępne
Zgodnie z głównymi celami badań - polami geofizycznymi i sygnałami najbardziej znanych egipskich piramid oraz bezpośrednio do nich przylegających struktur geologicznych - początkowo prace terenowe miały charakter rozpoznawczy poszukiwawczy i ograniczały się do piramid w okolicach Memfisu.
Nawet w ramach rutynowej geofizyki region ten jest bardzo interesujący: po silnych trzęsieniach ziemi we wczesnym średniowieczu i długim okresie zastoju ma miejsce obecnie aktywacja sejsmiczna. Ponadto pole piramid, podobnie jak wielki Kair, znalazło się w strefie o zwiększonej skali i czynnych uskokach. W związku z tym początkowy etap badań obejmował obszar piramid na płaskowyżu Gizy, graniczący właściwie z większym Kairem i najbardziej oddalonym od źródeł antropogenicznej ingerencji, polem piramid w Dahszur, a także piramidą w Medum [1-4].
Najbardziej kompletny cykl badań sejsmicznych został przeprowadzony na piramidzie Sneferu (południe). Jednocześnie wiele uwagi poświęcono badaniom nieliniowych efektów sejsmicznych i hałasu, które wymagają specjalnego sprzętu oraz wysokiej kultury prowadzenia eksperymentu sejsmicznego. Aparatura i podstawy metodyczne takich badań wymagają szczegółowej prezentacji, tak aby czytelnik mógł skorzystać z ostatecznej pracy [3-7]. Podczas wszystkich pomiarów nie było wiatru i hałasu spowodowanego przez człowieka, inne szczegóły są odnotowane w opisie każdego konkretnego eksperymentu.
Film promocyjny:
2. Stosowany sprzęt i urządzenia
Do pomiaru różnych pól geofizycznych piramid i przyległych konstrukcji zastosowano następujące urządzenia pomiarowe.
1. Standardowe odbiorniki sejsmiczne - prędkościomierze typu SV10, SG10, o szerokości pasma od 10 do 1000Hz, o współczynniku konwersji 16V / m / s oraz niestandardowy odbiornik sejsmiczny o wysokiej czułości (NVS), którym jest welocymetr o wysokim współczynniku konwersji 500 V / m / si paśmie rejestracji Od 5 do 1000 Hz.
2. System rejestracji sygnałów analogowych IDL-02-04 (8 kanałów, zakres dynamiki - 70 dB, pasmo częstotliwości Df = 0-25 kHz, pojemność pamięci półprzewodnikowej 4 Mbit).
3. Jednostka elektroniczna systemu rejestracji obwiedni emisji sejsmicznej (ROSE) składająca się z mikroprocesora, dwukanałowego rejestratora cyfrowego przetwornika sygnałów analogowych w zakresie częstotliwości od 5 do 1000 Hz z późniejszym sumowaniem i otrzymaniem średniej wartości dla wybranego przedziału czasu (s, min). Minimalny mierzony sygnał to <10-6V (dla przemieszczeń 1011-10-12 m, dla odbiornika sejsmicznego - welocymetr NVS), zakres dynamiki ~ 120 dB, czas rejestracji 1 s.
4. System rejestracji IDL-02-04 do rejestracji sygnałów wysokiej częstotliwości (sejsmika czynna).
5. Dozymetr-radiometr (typ ANRI-01-02) o następujących charakterystykach technicznych: zakres pomiarowy mocy promieniowania gamma, mR / h - 0,010-9,999, zakres energii promieniowania gamma, MeV - 0,06-1,25, błąd względny dla Cs137 nie ponad 30%.
6. Niestandardowy inklinometr (NN), czułość poniżej 1 sekundy łuku (10 (9 stopni) rad).
7. Antena ferrytowa VHF do rejestracji promieniowania elektromagnetycznego (EMP) towarzyszącego emisji sejsmoakustycznej (SAE).
3. Metody i techniki
Głównymi obiektami pomiarów były procesy i pola sejsmiczne oraz emisje sejsmoakustyczne. Do rejestracji sygnałów i pól sejsmicznych, takich jak sejsmiczna lub sejsmiczna emisja akustyczna i szum tła, wykorzystaliśmy NVS. Rejestracja pól sejsmicznych została przeprowadzona przez jednostkę elektroniczną systemu rejestracji obwiedni emisji sejsmicznej (ROSE). Widma amplitudowe i energetyczne szumu sejsmicznego zarejestrowane na piramidzie uzyskano za pomocą odbiornika sejsmicznego NVS.
Aktywna sejsmika ograniczała się do słabych uderzeń (wzbudzeń) na bocznych ścianach piramid lub ich poszczególnych bloków w celu określenia charakterystyk prędkości ich materiałów. Do wyznaczenia granic odbijających i założonych pustek wykorzystano metodę spadającego ciężaru oraz standardowe odbiorniki sejsmiczne - prędkościomierze typu SG10, SV10. Jednocześnie, biorąc pod uwagę niewielki współczynnik przeliczeniowy zastosowanych odbiorników sejsmicznych oraz stosunkowo niski poziom szumu sejsmicznego na piramidach, przy aktywnej sejsmice rejestrowano tylko sygnały sejsmiczne wywołane uderzeniami w piramidę oraz sygnały związane z ich odbiciem i propagacją.
Do wyznaczenia naturalnej radioaktywności bloków i płyt czołowych piramid wykorzystano dozymetr-radiometr ANRI-01-02 „SOSNA”, w związku z czym na powierzchni dnia rejestrowano całe naturalne radioaktywne tło.
Tiltmeter został zainstalowany na płytach u podstawy piramid, pośrodku czoła po zawietrznej stronie, na wysokości 2-3 m od powierzchni dziennej.
4. Pola i sygnały emisji sejsmicznej i sejsmicznej: zapisy i przetwarzanie wstępne, krótkie uwagi
Pola emisji sejsmicznej zostały zarejestrowane przez sprzęt ROSE na piramidach Sneferu w Dakhshur („Red” i „Lomanaya”) oraz w Medum („Irregular”), łącznie z wewnętrzną komorą tego ostatniego. Rejestracja emisji sejsmoakustycznej (SAE) prowadzona była głównie na jednym kanale, na drugim kanale jednocześnie rejestrowano sygnały z anteny VHF. Czas trwania nagrań z różnych powodów wahał się od 20 minut do kilku (3-5) godzin.
Ryc.1. Przykładowe nagrania obwiedni hałasu sejsmicznego dla EPS i EMP:
a) Rejestrowanie zmian obwiedni emisji sejsmicznej w Dakhshur na południowej piramidzie „Złamanej”, sejsmometr stał w środku ściany zachodniej na wysokości 5 m od poziomu powierzchni dziennej; a także rejestrowanie obwiedni sygnału z anteny ferrytowej. Szary wykres - obwiednia hałasu sejsmicznego; czarny - obwiednia promieniowania elektromagnetycznego układu piramidy. Odcięta to aktualny czas w sekundach, rzędna to amplituda obwiedni w mikrowoltach (23 marca 2004)
b) Rejestracja zmian obwiedni emisji sejsmicznej w piramidzie „czerwonej” lub północnej w Dakhshur; Urządzenie jest instalowane w środku ściany zachodniej w pobliżu zauważalnego mikrouszkodzenia na wysokości 4 m. Odcięta to aktualny czas w sekundach, rzędna to amplituda obwiedni w mikrowoltach, 18 marca 2004 r.
c) Fragment zapisu Rys. 1b na początku współrzędnych od 220 do 280 s
d) Rejestracja zmian obwiedni emisji sejsmicznej na piramidzie w Medum, urządzenie jest zainstalowane w środku ściany południowej (szary wykres); na innym kanale - rejestracja obwiedni sygnału z anteny ferrytowej (czarny wykres), 21 marca 2004
e) Rejestracja zmian obwiedni emisji sejsmicznej w komorze piramidy w Medum (szary wykres) oraz rejestracja obwiedni sygnału z anteny ferrytowej (czarny wykres), 21 marca 2004.
f) Rejestracja obwiedni hałasu sejsmicznego i zmian emisji sejsmicznej na szczycie małej piramidy w pobliżu Lomanaya lub na południu w Dakhshur przy użyciu dwóch kanałów: ze standardowym odbiornikiem sejsmicznym o niższej częstotliwości (fn ~ 2-5 Hz) CB5, czarny wykres i niestandardowy, bardziej czuły (5-7 razy), szary wykres. 23 marca 2004.
g) Fragment zapisu hałasu (rys. 1, f); początkowy odcinek (~ 250 s) o zwiększonej amplitudzie ze względu na wystąpienie indukowanej emisji sejsmicznej.
5. Eksperymenty dotyczące rejestracji emisji sejsmicznej w piramidzie Złamanej (Południowej)
Emisje sejsmiczne zbadano za pomocą małej piramidy. Bezpośrednio przed włączeniem sprzętu dokonano 3 uderzeń w podstawę małej piramidy, aby zainicjować emisję sejsmiczną w strukturach przypowierzchniowych. Efekt obserwowano przez 600 s (ryc. 1f, g).
Należy również zauważyć, że poziom hałasu sejsmicznego na szczycie małej piramidy wzrasta (o około rząd wielkości) w stosunku do poziomu hałasu u podstawy (dla porównania rys. 1a, f), czyli efektu ogniskowania. Rejestracji szumu sejsmicznego dokonano również za pomocą bardzo czułego odbiornika sejsmicznego u stóp południowej strony piramidy „Uszkodzonej”.
6. Aktywne pola i sygnały sejsmiczne
Przez aktywne pola sejsmiczne rozumiemy wzbudzenie szokowe fal sejsmicznych w ośrodku w celu określenia prędkości sejsmicznych i odległości do granic geologicznych lub strukturalnych w wyniku odbicia od nich fal sejsmicznych. Jednocześnie wzbudzenie szokowe impulsów sejsmicznych umożliwia poszukiwanie różnych pustek i rezonansów, struktur i obiektów w układzie piramid z przybliżonym oszacowaniem ich określonych wymiarów geometrycznych. Najłatwiejszy sposób określenia wielkości bloków tworzących strukturę powierzchni ścian lub komór wewnętrznych. Prędkości sejsmiczne w blokach piramidy zostały wstępnie określone: prędkość fal P w blokach wapienia jest rzędu 2000-2500 m / s, prędkość fal S 1300 m / s (według ekspedycji USA liczby te są znacznie większe), w granitach prędkość fal P jest rzędu 4500 m / s, fale S 2500 m / s.
Podczas uderzania w bloki ścian ostrosłupa powstają nie tylko odbicia od granic bloków określone przez geometrię, ale także różne pogłosy, być może w zależności od blokowania bloków. W Dakhshur uderzenia padały na bloki ścian piramidy: dwa pionowe (góra dół, dół do góry) i poziome, natomiast geofony SG10 zamocowano pionowo. Rysunek 2 przedstawia nagrania na żywo tych uderzeń.
Ryc.2. Przykłady nagrań brzmiących uderzeń:
19 marca w Dakhshur, na „różowej” (północnej) piramidzie, wykonano jedno pionowe uderzenie z góry na dół, którego zapis również miał pewne osobliwości, Rys. 2e.
W Medum 20 marca wykonano cios wewnątrz piramidy skierowany z góry na dół, ryc. 2f.
Jednocześnie w niektórych przypadkach podczas zderzeń zaobserwowano również quasi-harmoniczne pogłosy, które nie odpowiadały solidnemu układowi bloków: na przykład podczas uderzenia w północno-wschodni narożnik piramidy w Medum, ryc. 2g.
22 marca w Gizie, w pobliżu piramidy Menkaur (Mikerin), na szczycie małej skrajnej piramidy, zarejestrowano wstrząs ziemi w pobliżu jej podstawy i uzyskano jej funkcję autokorelacji.
Zgodnie z praktyką przetwarzania danych sejsmicznych, interpretacja niektórych pików w zapisie wstrząsu i jego funkcja autokorelacji świadczą o rejestracji odbicia sejsmicznego skupionego na piramidzie od głębokich warstw (~ 1 km).
W dniu 22 marca 2004 r. Nastąpiły również uderzenia pionowe i poziome na południowej ścianie piramidy Menkaura (ryc. 2h, i).
Obserwowane częstotliwości przy 241 i 231 Hz odpowiednio od wstrząsów pionowych i poziomych są prawdopodobnie związane z warunkami wzbudzania oscylacji w blokach i być może z geometrią piramidy. W przyszłości konieczna jest ocena wartości częstotliwości wzbudzonych w piramidach dla uderzeń pionowych i poziomych oraz ich zależności od geometrii (kąt nachylenia lica i bloków, gabaryty, wysokość).
7. Pola elektromagnetyczne
Związek z emisją sejsmoakustyczną promieniowania elektromagnetycznego (EMP, emisja radiowa) na piramidach sprawdzono za pomocą anteny ferrytowej w zakresie częstotliwości kiloherców i megaherców. Do oceny jakościowej początkowo wykorzystano sprzęt do rejestracji obwiedni emisji sejsmicznej (drugi kanał). Rejestracja została przeprowadzona na granicy czułości. Nie zaobserwowano bezpośredniej korelacji między obwiedniami emisji sejsmicznej a emisją radiową. Dlatego uśrednianie przeprowadzono w odstępach minutowych; w rezultacie stwierdzono istotną (P = 0,99) korelację. W badaniach SAE i EMP wykorzystano również krótkofalowy odbiornik radiowy, z którym praca wykazała znaczny spadek sygnału na falach średnich i jego całkowity brak na krótkich w układzie piramid. Wskazuje to na ekranowanie elektromagnetyczne sygnału radiowego.
8. Wariacje zboczy piramid
Dokonano pomiarów zmian nachyleń wzdłuż jednego z elementów podstawy piramidy. Urządzenie zainstalowano na 3-4 przecznicach od poziomu powierzchni dziennej, dokonano pomiaru składowej północ-południe. Ze względu na duże trudności w dostosowaniu urządzenia i ustawieniu go w zakresie roboczym, czas trwania zapisów nadających się do obróbki nie przekraczał dwóch godzin.
21 marca mierzono stoki (w jednostkach względnych) w Medum po południowej stronie nieregularnej piramidy. 23 marca zaobserwowano również zbocza w Dahszur po południowej stronie „Złamanej” piramidy.
9. Promieniowanie tła i płyny
Pomiary promieniowania wykonano na zewnątrz i wewnątrz wszystkich badanych piramid. Zasadniczo ujawniono standardowe tło gamma dla wapienia i bazaltów (około 6-9 μR / h), a także dla granitów i granitoidów (20-25 μR / h). Jednak wewnątrz piramidy Chufu (Cheopsa) w południowo-wschodnim rogu komnaty faraona, na stosunkowo świeżym rozszczepieniu, znaleziono 35-37 μR / h. Być może ta różnica powinna mieć wpływ na datowanie budowy piramidy, ponieważ więcej toru, który ma krótki okres półtrwania w szeregu toru (Tn = 55,3 s, ThC` = 60,5 min, ThC = 3,1 min), jest przenoszone na nowszą powierzchnię, która w końcowym etapie w ołów. Świeży chip był pozbawiony ołowianej osłony w porównaniu z resztą komory. Odnotowano również inny fakt: wewnętrzna część piramidy w Medum wykonana jest z bardziej radioaktywnego wapienia (13-15 μR / h),niż zewnętrzne (5-7 μR / h). Możliwe, że do budowy piramidy użyto wapienia z różnych miejsc. Poszukiwanie i zlokalizowanie bardziej radioaktywnego miejsca wydobycia wapienia może dostarczyć dodatkowych danych do budowy wewnętrznej części piramidy. Ale możliwe jest również inne wyjaśnienie.
Zwykle wewnątrz piramid w komorach wykonanych z wapienia radioaktywne tło zmniejszyło się 2-krotnie i wyniosło od 2 do 5 μR / h, cecha ta może być wykorzystana przy rejestracji wysokoenergetycznych promieni kosmicznych wewnątrz piramid.
10. Analiza próbek gazów
Próbki gazu pobrano z komory faraona piramidy Chufu oraz z jednej z komór piramidy „czerwonej” w Dakhshur. Analizę przeprowadzono na podstawie istnienia 40 komponentów. Skład atmosfery komory piramidy Chufu (Cheopsa) nie różni się od standardu; aw przypadku piramidy „czerwonej” (północnej) występują anomalie, ponieważ całkowita zawartość węglowodorów C8-C12 sięga 9 mg / m3.
wnioski
Do badania pól i sygnałów geofizycznych nie jest wymagany żaden wyjątkowy sprzęt.
Przebieg impulsów sejsmicznych wskazuje na istnienie w niektórych piramidach wewnętrznych rezonansów o wysokiej częstotliwości. Wszystkie duże piramidy i sąsiednie konstrukcje charakteryzują się istnieniem emisji sejsmoakustycznej. Emisji sejsmokustycznej towarzyszy promieniowanie elektromagnetyczne.
Literatura
Zamarovsky V. Piramidy ich Królewskiej Mości. Moskwa: Nauka, 1986 S. 430.
Kink H. A. Jak zbudowano egipskie piramidy. M., 1967.
Elebrant P. Tragedie piramid. 500 lat plądrowania egipskich grobowców. M., 1984.
Silliotty A. Piramidy. Przewodnik kieszonkowy po Egipcie. American University in Cairo Press. 2003
Khavroshkin O. B. Wybrane problemy sejsmologii nieliniowej. Moskwa: OIFZ RAN, 1999 S. 286.
Khavroshkin OB, Tsyplakov VV Nieliniowa sejsmologia: Struktura eksperymentalna // Nieliniowa akustyka na początku XXI wieku / Wyd. Oleg V. Rudenko, Oleg A. Sapozhnikov. 16th Vol. 1. M., 2002.622 s.
Khavroshkin, O. B. and Tsyplakov, V. V., Sprzętowe i metodologiczne podstawy eksperymentalnej sejsmologii nieliniowej, Seismicheskie pribory. Moskwa: OFZ RAS, 2003. Emisja. 39. S. 43-71.
Autorzy: PAVLOV D. G., KHAVROSHKIN O. B., TSYPLAKOV V. V.