anteckning
Beskrivningen av instrument, apparater och metoder för registrering av geofysiska fält och signaler ges. Exempel på inspelningar av seismiskt brus, seismoakustisk emission och tillhörande utsläppsprocesser av elektromagnetisk strålning samt seismiska impulser ges. Vissa uppgifter om sluttningarna av Dakhshur-pyramiden och tillståndet för gasprover från kamrarna i pyramiderna Khufu (Giza) och Red (Dakhshur) presenteras.
1. Inledande anmärkningar
I överensstämmelse med de huvudsakliga målen för studien - geofysiska fält och signaler från de mest anmärkningsvärda egyptiska pyramiderna och de geologiska strukturerna direkt intill dem - inledningsvis var fältarbetet av utforskande karaktär och begränsat till pyramiderna nära Memphis.
Även inom ramen för rutinmässig geofysik är denna region av stort intresse: efter starka jordbävningar i början av medeltiden och en lång lugn, seismisk aktivering pågår för närvarande. Dessutom befann sig pyramiderna, precis som det stora Kairo, i en zon med ökad skala och aktiva fel. Följaktligen berörde den inledande fasen av studien området för pyramiderna på Giza-platån, som faktiskt gränsar till större Kairo och längst bort från källorna till konstgjorda störningar, pyramidfältet i Dakhshur, liksom pyramiden i Medum [1-4].
Den mest kompletta cykeln av seismiska studier genomfördes på Sneferu-pyramiden (söder). Samtidigt ägdes stor uppmärksamhet åt studier av icke-linjära seismiska effekter och buller, som kräver specialutrustning och en hög kultur för att genomföra ett seismiskt experiment. Apparaten och metodologiska grunden för sådana studier kräver en detaljerad specialpresentation, så att läsaren kan använda det slutliga arbetet [3-7]. Under alla mätningar var vind- och konstgjorda brus frånvarande, andra detaljer noteras i beskrivningen av varje specifikt experiment.
Kampanjvideo:
2. Tillämpad utrustning och utrustning
Följande mätutrustning användes för att mäta olika geofysiska fält i pyramiderna och angränsande strukturer.
1. Standard seismiska mottagare - hastighetsmätare av typen SV10, SG10, med en bandbredd från 10 till 1000Hz, med en omvandlingsfaktor på 16V / m / s och en icke-standard högkänslig seismisk mottagare (NVS), vilket är en hastighetsmätare med en hög omvandlingsfaktor på 500 V / m / s och en inspelningsbandbredd på 5 till 1000Hz.
2. System för registrering av analoga signaler IDL-02-04 (8 kanaler, dynamiskt område - 70 dB, frekvensband Df = 0-25 kHz, volym solid state-minne 4 Mbit).
3. Den elektroniska enheten för det seismiska utsläppshöljesregistreringssystemet (ROSE) bestående av en mikroprocessor, en tvåkanalinspelare av en digital omvandlare av analoga signaler i frekvensområdet 5 till 1000 Hz med efterföljande summering och erhållande av ett medelvärde för ett valt tidsintervall (s, min). Den minsta uppmätta signalen är <10-6V (för förskjutningar av 1011-10-12 m, för en seismisk mottagare - en NVS-hastighetsmätare), dynamiskt område ~ 120 dB, registreringstid 1 s.
4. Registreringssystem IDL-02-04 för inspelning av högfrekventa signaler (aktiv seismik).
5. Dosimeter-radiometer (typ ANRI-01-02) med följande tekniska egenskaper: mätområde för gammastrålningseffekt, mR / h - 0,010-9,999, område för gammastrålningsenergi, MeV - 0,06-1,25, relativt fel för Cs137 inte över 30%.
6. Icke-standard lutningsmätare (NN), känslighet mindre än 1 bågsek (10 (9: e) rad).
7. VHF-ferritantenn för inspelning av elektromagnetisk strålning (EMP) som åtföljer seismoakustisk emission (SAE).
3. Metoder och tekniker
De viktigaste mätobjekten var seismiska processer och fält och seismoakustiska utsläpp. För registrering av seismiska signaler och fält, såsom seismisk eller seismisk akustisk emission och bakgrundsbrus, använde vi NVS. Registreringen av seismiska fält utfördes av den elektroniska enheten i registreringssystemet för seismiskt utsläpp (ROSE). Amplitud- och energispektra för seismiskt brus som registrerats på pyramiden erhölls med hjälp av en NVS-seismisk mottagare.
Aktiv seismik var begränsad till svaga stötar (excitationer) på pyramidernas sidoytor eller deras individuella block för att bestämma deras materialers hastighetsegenskaper. För att bestämma de reflekterande gränserna och antagna tomrummen användes metoderna för fallande vikt och vanliga seismiska mottagare - hastighetsmätare av SG10, SV10-typerna. Med hänsyn till den obetydliga omvandlingsfaktorn för de använda seismiska mottagarna och den relativt låga nivån av seismiskt brus på pyramiderna, med aktiv seismisk, registrerades endast seismiska signaler orsakade av inverkan på pyramiduppsättningen och signaler associerade med deras reflektion och utbredning.
Dosimeter-radiomätaren ANRI-01-02 "SOSNA" användes för att bestämma den naturliga radioaktiviteten hos blocken och vändplattorna i pyramiderna, och därför registrerades all naturlig radioaktiv bakgrund på dagytan.
Tiltmätaren installerades på plattorna vid pyramidernas bas, i mitten av ansikten på den lindade sidan, i en höjd av 2-3 m från dagytan.
4. Fält och signaler för seismiska och seismiska utsläpp: register och förbehandling, korta kommentarer
De seismiska utsläppsfälten registrerades av ROSE-utrustningen på Sneferu-pyramiderna i Dakhshur ("Röd" och "Broken") och i Medum ("Fel"), inklusive den senare inre kammaren. Inspelningen av seismoakustisk emission (SAE) utfördes huvudsakligen på en kanal, på den andra kanalen, signaler från VHF-antennen spelades in samtidigt. Inspelningarna varade av olika anledningar från 20 minuter till flera (3-5) timmar.
Figur 1. Prover på inspelningar av seismiska bullerkuvert för EPS och EMP:
a) Registrering av variationer i kuvertet för seismisk utsläpp i Dakhshur på den södra "Broken" -pyramiden, var seismometern i mitten av västra ytan på en höjd av 5 m från dagytans nivå. samt spela in kuvertet för signalen från ferritantennen. Grå graf - seismiskt bullerkuvert; svart - kuvertet för den elektromagnetiska strålningen i pyramiduppsättningen. Abscissan är den aktuella tiden i sekunder, ordinaten är höljets amplitud i mikrovolt (23 mars 2004)
b) Registrering av seismiska utsläppshöljevariationer på den "röda" eller norra pyramiden i Dakhshur; Enheten är installerad i mitten av västra sidan nära ett märkbart mikrofel på en höjd av 4 m. Abscissan är den aktuella tiden i sekunder, ordinaten är höljeamplituden i mikrovolt, 18 mars 2004.
c) Fragment av inspelning Fig. 1b vid koordinaternas ursprung från 220 till 280 s
d) Registrering av variationer i det seismiska utsläppshöljet på pyramiden i Medum, enheten är installerad i mitten av södra sidan (grå graf); på en annan kanal - inspelning av signalhöljet från ferritantennen (svart graf), 21 mars 2004
e) Inspelningar av seismiska utsläppshöljevariationer i pyramidkammaren i Medum (grå graf) och inspelning av signalhöljet från ferritantennen (svart diagram), 21 mars 2004.
f) Inspelning av kuvert med seismiskt brus och seismiska utsläppsvariationer längst upp i den lilla pyramiden nära Lomanaya eller söder i Dakhshur med två kanaler: med en standard seismisk mottagare med lägre frekvens (fn ~ 2-5 Hz) CB5, svart graf och icke-standard, mer känslig (5-7 gånger), grå graf. 23 mars 2004.
g) Fragment av brusinspelning (Fig. 1, f); den inledande sektionen (~ 250 s) med en ökad amplitud på grund av förekomst av inducerad seismisk emission.
5. Experiment med registrering av seismisk utsläpp vid den brutna (södra) pyramiden
Seismiska utsläpp undersöktes med en liten pyramid. Omedelbart innan du slår på utrustningen gjordes tre stötar vid basen av den lilla pyramiden för att initiera seismisk utsläpp i strukturerna nära ytan. Effekten observerades under 600 s (fig 1f, g).
Det bör också noteras att den seismiska bullernivån på toppen av den lilla pyramiden ökar (med ungefär en storleksordning) relativt bullernivån vid basen (för jämförelse, fig la, f), det vill säga fokuseringseffekten. Seismiska bullerinspelningar utfördes också med en mycket känslig seismisk mottagare vid foten av södra sidan av "Broken" -pyramiden.
6. Aktiva seismiska fält och signaler
Med aktiva seismiska fält menar vi chockexcitering av seismiska vågor i ett medium för att bestämma seismiska hastigheter och avstånd till geologiska eller strukturella gränser som ett resultat av reflektioner från dem av seismiska vågor. Samtidigt gör chockexciteringen av seismiska impulser det möjligt att söka efter olika tomrum och resonanser, strukturer och föremål inuti pyramiduppsättningen med en grov uppskattning av några av deras geometriska dimensioner. Det enklaste sättet att bestämma storleken på blocken som utgör ytstrukturen på ytorna eller de inre kamrarna. Seismiska hastigheter i pyramidblock bestämdes preliminärt: hastigheten för P-vågor i kalkstenblock är i storleksordningen 2000-2500 m / s, hastigheten för S-vågor är 1300 m / s (enligt den amerikanska expeditionen är dessa siffror mycket högre), i graniter är P-vågens hastighet i storleksordningen 4500 m / s, S-vågor 2500 m / s.
När man träffar blocken i pyramidens ansikten uppträder inte bara reflektioner från gränserna som bestäms av blockens geometri utan också olika efterklang, eventuellt beroende på blockeringen av blocken. I Dakhshur gjordes slag på blocken av pyramidytorna: två vertikala (uppifrån och ner, uppifrån) och horisontella, medan SG10-geofonerna fixerades vertikalt. Figur 2 visar liveinspelningar av dessa slag.
Fig. 2. Exempel på inspelningar av ljudande strejker:
Den 19 mars, i Dakhshur, på den "rosa" (norra) pyramiden, gjordes en vertikal strejk från topp till botten, vars rekord också hade vissa särdrag, Fig. 2e.
I Medum den 20 mars gjordes ett slag inuti pyramiden riktad uppifrån och ner, Fig. 2f.
Samtidigt observerades i vissa fall under påverkan också kvasi-harmoniska efterklang som inte motsvarade en solid grupp av block: till exempel när de påverkade det nordöstra hörnet av pyramiden i Medum, fig. 2g.
Den 22 mars, i Giza, nära Menkaur (Mikerin) -pyramiden, på toppen av den lilla extrema pyramiden, registrerades en chock mot marken nära dess bas och dess autokorrelationsfunktion erhölls.
I enlighet med praxis med seismisk databehandling vittnar tolkningen av vissa toppar i chockregistret och dess autokorrelationsfunktion till förmån för inspelning av en pyramidfokuserad seismisk reflektion från djupa lager (~ 1 km).
Det fanns också vertikala och horisontella strejker på södra sidan av Menkaur-pyramiden den 22 mars 2004 (fig. 2h, i).
De observerade frekvenserna vid 241 respektive 231 Hz från vertikala respektive horisontella stötar är förmodligen relaterade till förhållandena för excitation av svängningar i blocken och möjligen till pyramins geometri. I framtiden är det nödvändigt att utvärdera värdena för de upphetsade frekvenserna i pyramiderna för vertikala och horisontella stötar och deras beroende av geometri (lutningsvinkel för ansiktet och blocken, övergripande dimensioner, höjd).
7. Elektromagnetiska fält
Förbindelsen med seismoakustisk emission av elektromagnetisk strålning (EMP, radioemission) på pyramiderna kontrollerades med en ferritantenn i frekvensområdena kilohertz och megahertz. För en kvalitativ bedömning användes inledningsvis utrustningen för att registrera kuvertet för seismisk utsläpp (andra kanal). Registreringen genomfördes vid känslighetens gräns. Ingen direkt korrelation observerades mellan höljena för seismisk emission och radioemission. Därför genomfördes medelvärdesberäkning under ett minutsintervall; som ett resultat hittades en signifikant (P = 0,99) korrelation. I studierna av SAE och EMP användes också en kortvågsradiomottagare, vars arbete visade en signifikant minskning av signalen vid medelvågor och dess fullständiga frånvaro på korta inom pyramiderna. Detta indikerar elektromagnetisk skärmning av radiosignalen.
8. Variationer av pyramidernas sluttningar
Mätningar gjordes av variationer i sluttningar längs en av komponenterna i pyramidens bas. Enheten installerades 3-4 kvarter från dagytan, Nord-Syd-komponenten mättes. På grund av de betydande svårigheterna med att justera enheten och ställa in den i arbetsområdet översteg inte registreringen som var lämplig för behandling två timmar.
Den 21 mars mättes lutningar (i relativa enheter) vid Medum på södra sidan av den oregelbundna pyramiden. Den 23 mars observerades också backar i Dahshur på södra sidan av den "Trasiga" pyramiden.
9. Bakgrundsstrålning och vätskor
Strålningsmätningar utfördes utanför och inne i alla pyramider som studerades. I grund och botten avslöjades en standardgammabakgrund för kalksten och basalter (ca 6-9 μR / h), liksom för graniter och granitoider (20-25 μR / h). Inom pyramiden i Khufu (Cheops) i faraos kammares sydöstra hörn hittades emellertid 35-37 μR / h på en relativt ny klyvning. Kanske bör denna skillnad vara inblandad i att datera konstruktionen av pyramiden, eftersom mer thoron, som har en kort halveringstid i thoriumserien (Tn = 55,3 s, ThC` = 60,5 min, ThC “= 3,1 min), bärs till en nyare yta, som i slutskedet vänder till bly. Den nya klyvningen saknade denna blysköld i jämförelse med resten av kammaren. Ett annat faktum registreras också: den inre delen av pyramiden i Medum är gjord av mer radioaktiv kalksten (13-15 μR / h),än externt (5-7 μR / h). Det är möjligt att kalksten från olika platser användes för att bygga pyramiden. Att söka efter och lokalisera gruvplatsen för mer radioaktiv kalksten kan ge ytterligare data för konstruktionen av den inre delen av pyramiden. Men en annan förklaring är också möjlig.
Vanligtvis inuti pyramiderna i kammare av kalksten minskade den radioaktiva bakgrunden med 2 gånger och uppgick till 2 till 5 μR / h. Denna funktion kan användas vid registrering av högenergiska kosmiska strålar inuti pyramiderna.
10. Analys av gasprover
Gasprover togs från kammaren för faraon i Khufu-pyramiden och från en av kamrarna i den "röda" pyramiden i Dakhshur. Analysen utfördes på grundval av förekomsten av 40 komponenter. Sammansättningen av atmosfären i kammaren i Khufu-pyramiden (Cheops) skiljer sig inte från standarden; och för den "röda" (norra) pyramiden finns avvikelser, eftersom det totala innehållet av C8-C12 kolväten når 9 mg / m3.
Slutsatser
Ingen unik utrustning krävs för att studera geofysiska fält och signaler.
Vågformen av seismiska impulser indikerar förekomsten av interna högfrekventa resonanser i vissa pyramider. Alla stora pyramider och angränsande strukturer kännetecknas av förekomsten av seismoakustisk utsläpp. Seismoakustisk strålning åtföljs av elektromagnetisk strålning.
Litteratur
Zamarovsky V. Deras majestätets pyramider. Moskva: Nauka, 1986. S. 430.
Kink H. A. Hur de egyptiska pyramiderna byggdes. M., 1967.
Elebrant P. Tragedier i pyramiderna. 500 år av plundring av egyptiska gravar. M., 1984.
Silliotty A. Pyramiderna. Egypt Pocket Guide. American University i Cairo Press. 2003
Khavroshkin O. B. Några problem med icke-linjär seismologi. Moskva: OIFZ RAN, 1999. S. 286.
Khavroshkin OB, Tsyplakov VV Icke-linjär seismologi: Experimentell struktur // Icke-linjär akustik i början av 2000-talet / Ed. Oleg V. Rudenko, Oleg A. Sapozhnikov. 16 Vol. 1. M., 2002.622 s.
Khavroshkin, O. B. och Tsyplakov, V. V., Hårdvara och metodologiska grunder för experimentell icke-linjär seismologi, Seismicheskie pribory. Moskva: OFZ RAS, 2003. Utgåva. 39. S. 43-71.
Författare: PAVLOV D. G., KHAVROSHKIN O. B., TSYPLAKOV V. V.
