Джаррод Беркс, доктор философии.
Археология долины Огайо, Inc.
Hio Valley Archaeology, Inc. в сотрудничестве с Государственным университетом Западной Вирджинии провела геофизические исследования в Мемориальном парке Раффнера от имени города Чарльстон, Западная Вирджиния. Работа была сосредоточена на поиске могил, когда-то связанных с кладбищем Раффнера, которое теперь является городским парком под названием Мемориальный парк Раффнера. Кладбище было основано в 1803 году семьей Раффнер, владевшей обширным участком земли вдоль реки Канава над молодым городом Чарльстон. (Рисунок 1).
По мере роста Чарльстона участок площадью один акр, включая семейное кладбище Раффнеров, был продан городу для использования в качестве городского могильника с 1831 по 1871 год, после чего новое кладбище Спринг-Хилл стало городским кладбищем. Хотя 50 захоронений были эксгумированы с кладбища Раффнер и перенесены на кладбище Спринг-Хилл, многие остались на месте.
В 1920-х годах землю из кладбища превратили в парк. Оставшиеся каменные указатели были вырваны с корнем, уложены на землю, и весь участок в один акр был покрыт 2 футами насыпи.
Цели геофизических исследований заключались в том, чтобы (1) обнаружить возможные могилы, (2) определить местонахождение закопанных указателей и (3) определить другие компоненты кладбища, такие как границы участка и внутренние тропы или дороги.
Хотя съемка включала данные георадара, магнитной градиентометрии и сопротивления земли, в этой статье освещаются результаты данных георадара.
Обнаружение могил с помощью геофизических инструментов
Общеизвестно, что могилы трудно обнаружить с помощью инструментов геофизической разведки, и часто по непредсказуемым причинам. На некоторых кладбищах можно обнаружить каждую могилу, а на других могилы вообще не видны приборам.
Три основных аспекта могил определяют их обнаруживаемость при геофизических исследованиях: могильная шахта и грунты внутри и вокруг нее, наличие усыпальниц, тип использованного гроба и его целостность.
Принимающая почва: Большая часть этой разницы в обнаруживаемости связана с изменчивостью типов почв, обнаруженных в районах, используемых для захоронения, таких как песчаные почвы по сравнению с глинистыми почвами. Некоторые типы почвы облегчают обнаружение могил больше, чем другие.
Могильный вал: Возможно, наиболее важным аспектом старых могил (т.е. 19 века и ранее) для успешного обнаружения во время геофизических исследований является шахта могилы и ее засыпка. Могильные шахты представляют собой ямы от овальной до прямоугольной формы, вырытые в земле на два-шесть футов. Их горизонтальная протяженность широко варьируется и зависит от размера обитателя могилы (например, взрослый или ребенок) и использования гроба и/или усыпальницы. Более крупные могильные шахты, например, шахты взрослых, с большей вероятностью будут обнаружены геофизическими инструментами, чем шахты небольших подростковых захоронений.
Тип почвы, помещенной в могильную шахту, также важен для обнаружения геофизическими приборами. Отложения в могильных шахтах поддаются обнаружению, поскольку их свойства значительно отличаются (т. е. они нарушены) от окружающих неповрежденных почв. Однако могильная шахта, вырытая в почве без отчетливых слоев, будет менее заметна, чем шахта, вырытая в почве с многочисленными отчетливыми слоями. В крайнем случае, яму, вырытую в однородной среде, такой как дюна или пляжный песок, которую затем засыпают тем же песком, может быть еще труднее обнаружить при поиске различий в почве в данных георадара.
Некоторые другие характеристики почвы также влияют на возможность обнаружения могильной шахты. Поскольку свойства почвы (пористость, плотность и т. д.) заполнения могильных шахт отличаются от ненарушенной почвы, которая их окружает, могильные шахты имеют тенденцию удерживать и отводить влагу иначе, чем окружающая их среда. Таким образом, дифференциальная влажность почвы играет ключевую роль в возможности обнаружения могил. Например, недавние проливные дожди могут облегчить обнаружение вершин могильных шахт с помощью георадара.
Обрывы или нарушения почвенных слоев, характерные для всех могил, иногда можно обнаружить с помощью георадара. Многие могилы, особенно старые, оседают, когда гроб рушится, а могильная шахта оседает (Рисунок 2, могила 2). Это оставляет углубление на поверхности. Часто почва, доставляемая для заполнения просевшей могилы, берется из другого источника, чем первоначальная засыпка могильной шахты. Этот другой грунт иногда можно обнаружить с помощью георадара.
Усыпальницы: Конечно, то, что находится в могиле, также является одним из основных факторов, влияющих на обнаруживаемость - железобетонные своды довольно легко обнаружить практически любым геодезическим инструментом и в любом типе грунта (Рисунок 2, могила 3).
Почти во всех современных могилах в Соединенных Штатах гроб помещают в подземную усыпальницу — эта практика также используется во многих других частях мира. В старых могилах иногда есть своды, сделанные из кирпича или дерева. Каким бы ни был материал, хранилища, безусловно, повлияют на уровень влажности почвы в могиле, что сделает их более заметными с помощью георадара, если предположить, что он может проникать достаточно глубоко в землю.
Гробы: тип гроба также может повлиять на возможность обнаружения могилы во время геофизической разведки. Большинство деревянных гробов невозможно обнаружить, а на старых кладбищах многие деревянные гробы обрушились и сгнили (Рисунок 2, могила 2). Однако не исключено, что целые деревянные гробы, если в них еще есть воздушная пробка, будут обнаружены георадаром (Рисунок 2, могила 1).
Один тип гробов гораздо легче обнаружить с помощью геофизических инструментов – чугунные гробы/шкатулки. Первый патент на чугунный гроб в США был выдан в 1848 году, и вскоре после этого (1850-е годы) железные гробы стали использоваться на кладбищах по всей стране, хотя и в небольшом количестве и в основном для состоятельных людей. Георадар может обнаруживать металлические гробы любого типа и даже может обнаруживать оборудование для гроба, если оно достаточно велико (гвозди вряд ли достаточно велики, чтобы их можно было обнаружить с помощью георадара), при условии, что сигнал георадара может проникать достаточно глубоко в землю, чтобы достичь гроба. , что не всегда так.
Георадар — самый популярный геофизический метод, способный проникать достаточно глубоко в землю и с достаточным разрешением для обнаружения человеческих останков в могилах. Но даже когда георадар может проникнуть достаточно глубоко, кости и почва имеют схожие георадарные свойства, поэтому обычно недостаточно контраста для получения интерпретируемого отражения. Кроме того, обнаружение очень тонких особенностей или объектов, таких как кости в почве, затруднено из-за присутствия на большинстве кладбищ других, более легко обнаруживаемых объектов. Например, корни деревьев могут быть очень отчетливыми в данных георадара, и они могут скрывать тонкие отражения георадара рядом с ними и под ними.
Другие подземные объекты: В дополнение к могилам, кладбища также содержат маркеры мест захоронения, стены, дорожки, дороги, фундаменты небольших зданий, заборы по периметру, колодцы и другие виды декоративных / садовых элементов. Обнаружение геофизических признаков таких объектов может быть важным для определения структуры кладбища и, соответственно, общего расположения могил, а также местоположения границы кладбища. Края кладбища также можно отличить по действиям, которые происходили за пределами кладбища. Например, вспашка по краям захоронений или кладбищ часто создает характерные узоры вспашки в геофизических данных, которые заметно отсутствуют на кладбище.
Почвенные условия на участке исследования
Почва в Мемориальном парке Раффнера состоит из более темной мелкой супеси с заметным увеличением содержания глины, которое начинается примерно на 41 см ниже поверхности и простирается примерно до 132 см ниже поверхности, где снова появляется мелкая супесь. Песчаные почвы идеально подходят для съемки с помощью георадара, поскольку они позволяют сигналам георадара проникать в землю намного глубже, чем ил или суглинок.
Сбор данных георадара
Система Noggin 500 использовалась для сбора георадарных данных в Мемориальном парке Раффнера.Рисунок 3). Георадар с центральной частотой 500 МГц представляет собой систему среднего диапазона частот, подходящую для большинства археологических задач. Временное окно в 54 наносекунды использовалось для «прослушивания» обратных отражений от переданных импульсов георадара на глубину примерно 2 метра.
На частоте 500 МГц следы или «показания» георадара собираются каждые 2 см, что соответствует 50 следам на метр. Линии георадарной съемки длиной 20 метров (1000 трасс) были собраны в сетку с разрезами, расположенными с интервалом 25 см. Всего для этого исследования было собрано около 11,200 560,000 метров данных и XNUMX XNUMX трасс.
Поперечные сечения георадара, показывающие отражения, интерпретированные как закопанные маркерные камни, показаны на рис. Рисунок 4.
Срез глубины амплитуды георадара от 65 до 85 см показан на рис. Рисунок 5 с интерпретацией 15 возможных надгробий.
Основываясь на результатах георадара, пять мест, предположительно являющихся маркирующими камнями, были протестированы с помощью устройства для отбора проб грунта, и во всех пяти случаях камни были обнаружены на глубине от 55 до 80 см (т. е. около 2 футов) под поверхностью.
Георадарные сечения, показывающие отражения, интерпретированные как могилы, показаны на рис. Рисунок 6.
Срез глубины амплитуды георадара от 120 до 140 см показан на рис. Рисунок 7. Высокоамплитудные локализованные отражатели интерпретируются как могилы.
Результаты
По результатам геофизической съемки обнаружено 207 вероятных могил и не менее 41 погребенного указателя, а также возможный исходный путь к кладбищу и два других крупных прямолинейных объекта неопределенного происхождения (Рисунок 8). Обнаруженные камни и вероятные могилы располагаются четкими линиями/рядами с плотным скоплением ближе к середине парка.
Результаты геофизических изысканий показывают, что могильник был заложен в виде правильной сетки с рядами, идущими перпендикулярно дороге и реке. В то время как вероятные могилы и указатели были обнаружены по всему парку, основная масса обнаруженных могил расположена ближе к центру парка, между мемориальным памятником и дорогой. Три железных могильных контейнера были обнаружены как при георадарной, так и при магнитометрической съемке (отмечены звездочками на Рисунок 8). Два из них связаны с первоначальными участками Руффнера на западной окраине кладбища.
Sensors & Software любит делиться историями наших клиентов о георадарах! Истории клиентов, подобные этой, всегда популярны, но обратите внимание, что детали и описания принадлежат авторам, а Sensors & Software не редактировались, за исключением типографских ошибок.
Если у вас есть интересная тема для георадара, свяжитесь с нами и отправьте свои предложения.
