Археологія очима геофізика
У Криму, на околиці Севастополя, знаходяться руїни одного з найдавніших і найбільших міст — античного Херсонеса, середньовічного Херсона, Корсуня руських літописів. В околицях стародавнього міста відомо кілька великих античних і ранньосередньовічних некрополів. Поховання відбувалися в склепах, вирубаних в корінних шаруватих вапняках. Зараз склепи ці не видно. «Побачити» їх вдалося лише після семи років спільної роботи різних дослідницьких колективів археологів. В ході пошуку були випробувані найрізноманітніші геофізичні методи.
Перший найважливіший результат цих досліджень – вдалося зрозуміти логіку древніх будівельників склепів, які знали геологічні особливості ділянок будівництва, властивості вапняків на різній глибині і вміло використовували ці знання. Склепи споруджувалися біля краю древніх морських терас, там, де на поверхню виходять укладені між двома шарами щільного вапняку пухкі вапняки. У пухкій породі вирубувалася камера склепу, а щільні вапняки служили підлогою і покрівлею, забезпечуючи довговічність споруди. Цей щільний вапняк покрівлі, що екранує електричний струм, і був довгий час каменем спотикання, об який перший час розбивалися спроби знайти склепи методами електророзвідки. Було перепробовано безліч різних варіантів, застосовані оригінальні методики обробки даних. Зупинилися на так званому методі віднімання полів, що дозволяє хоча б частково нейтралізувати вплив верхнього, непровідного шару покрівлі.
Перша перевірка геофізичних даних сталася «стихійно» – проїхала по некрополю автомашина і обрушила покрівлю одного зі склепів якраз там, де була відзначена аномалія. І ось почалася планомірна перевірка розкопками і бурінням.
Дані електророзвідки вдалося підтвердити і підкріпити даними сейсморозвідки: «просвічуванням» товщі вапняків звуковими хвилями.
Порт стародавнього Херсонеса. Де він знаходився? За минулі століття рівень Чорного моря підвищився, приховавши від нас давню берегову лінію, портові споруди. Пошукам порту присвячена робота севастопольського археолога М. І. Золотарьова та інженера Е. Б. Іонеса. Був розроблений спеціальний портативний гідролокатор, що дозволив визначити контур лінії дна, потужність пухких наносів і закономірність їх утворення, виявити окремі споруди на дні. На побудованій за даними гідролокації карті прибережного району Херсонеса в карантинній бухті вдалося знайти давню затоплену терасу і невеликий рукав бухти, що вдається в древній берег. Тут, можливо, і розташовувався Херсонеський порт. Неподалік гідролокатор зафіксував руїни веж, а за допомогою акваланга стало можливим побачити їх на власні очі.
Безумовно, геофізичне картування археологічних пам’яток – це найважливіше завдання археологічної геофізики, але її можливості цим не вичерпуються. Не меншу інформацію можна отримати, скажімо, вивчаючи за допомогою геофізики археологічний пам’ятник в його вертикальному розрізі. Для цього служить метод вертикального електричного зондування (ВЕЗ).
Територія Східної Європи буквально всіяна городищами – укріпленими поселеннями різних часів, що зберегли до наших днів потужні оборонні споруди – вали і рови. Вивчення цих укріплень надзвичайно важливо для знання фортифікаційного мистецтва в різні історичні періоди, реконструкції первісного виду укріплень, з’ясування їх збереження, датування і т. д. однак розкопки гігантських часто оборонних споруд — справа вкрай трудомістка, повільна і дорога.
Про можливості методу ВЕЗ варто, мабуть, розповісти докладніше. Городище Луковка, що виникло в середині першого тисячоліття нашої ери, існувало до XIII століття. Завданням дослідження було з’ясувати структуру валів городища, визначити матеріал, з якого вони зведені, отримати їх первісну конфігурацію.
Розшифровка результатів вимірювань показала, що конструкція Північної і Південної систем укріплень городища різна, різний і час їх зведення. Північна система в тому вигляді, в якому вона дійшла до нас, була споруджена тоді, коли на городищі вже існував культурний шар, швидше за все, епохи стародавньої Русі. Саме давньоруським шаром виявився заповнений зовнішній північний рів. Розкопки, проведені на городищі, уточнили і підтвердили всі висновки геофізичної розвідки.
Поверхня тисяч неукріплених поселень в даний час розорюється, в більшості випадків їх культурний шар перемішаний до такої міри, що археолог не знайде ні залишків споруд, ні прошарків, що характеризують той чи інший період життя поселення. На його частку залишаються лише окремі безладно залягаючі в орному шарі речі. Одного-двох десятків таких речей, як правило, цілком достатньо, щоб охарактеризувати пам’ятник з точки зору його датування та етнокультурної приналежності. Пошук таких речей без розкопок іменується в археологічній розвідці збором підйомного матеріалу. У цьому неоціненну допомогу археологу надає найпростіший металошукач, що дозволяє за годину-дві роботи витягти з переораного шару металеві речі, причому не завжди тільки металеві, вдається виявити і скупчення шлаків, що вказують на виплавку металу, а іноді знайти і скарб.
Кілька років тому начальник Смоленської археологічної експедиції Д. А. Авдусін запропонував автору цієї замітки спробувати знайти скарб срібних монет X століття на розораному ранньосередньовічному поселенні під Смоленськом. Про те, що скарб є, було відомо за періодичними знахідками монет на одній і тій же ділянці ріллі. Елемент везіння, іноді супутній пошуку, був присутній, на щастя, і на цей раз. Одна монета лежала прямо на ріллі. Ще дві, що лежали в землі, допоміг знайти металошукач. Відправна точка була знайдена. Шурфівка дала відразу десятка два монет. А крім неї проводилося детальне «прослуховування» місцевості приладом, в результаті чого були встановлені межі «розсіювання» розораного скарбу. І ось перед нами весь скарб, ми можемо з повною впевненістю це стверджувати.
Невеликий обсяг журнальної публікації дозволив розповісти лише про деякі конкретні досягнення археологічної геофізики сьогоднішнього дня. Насправді зроблено набагато більше. Зараз вже немає сумнівів у високій ефективності «нової» археології, яка застосовує прогресивні методи природничих і технічних наук. Труднощі періоду становлення в основному подолані. Стало ясно, що ця нова галузь на стику наук важлива і плідна, причому не просто доповнює звичайну археологію, але в ряді випадків є абсолютно самостійним методом дослідження.
Незважаючи на несхожість шляхів пізнання в сферах суспільних і природничих наук, відмінність їх методів і прийомів, спільність кінцевої мети, обумовлена єдністю об’єкта пізнання, ставить геофізику на передній край в сучасних дослідженнях вчених, що займаються проблемами гуманітарних наук, зокрема історії та археології.
Автор: А. Станкюкович, кандидат фізико-математичних наук.