ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ГЕОРАДИОЛОКАЦИИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ДРЕВНЕГО МЕДНОГО РУДНИКА «ВОРОВСКАЯ ЯМА» НА ЮЖНОМ УРАЛЕ

Владислав Витальевич НОСКЕВИЧ, Наталья Васильевна ФЕДОРОВА

Носкевич В. В., Федорова Н. В. Использование метода георадиолокации для исследований древнего медного рудника «Воровская яма» на Южном Урале // Известия УГГУ. 2018. Вып. 4(52). С. 61-67. DOI 10.21440/2307-2091-2018-4-61-67

Актуальность. Неотъемлемой частью исследований в археологии стали геофизические методы, которые позволяют изучать погребенные памятники без разрушения почвенного слоя и дают возможность более целенаправленно определять место будущих дорогостоящих и трудоемких раскопок археологов. В степной зоне Южного Урала и Мугоджар известно около трех десятков древних медных рудников, разработка которых происходила в бронзовом веке. В настоящее время дно покрыто толстым слоем наносов, а борта карьеров оплыли. При исследовании древних
рудников актуально определить рельеф карьеров и локализовать места добычи руды во время их эксплуатации, что позволяет провести оценки количества добытой руды и выплавленной меди.
Цель исследований. Выделение методом георадиолокации отражающих границ между рыхлыми отложениями наносов и скальными породами медного карьера бронзового века «Воровская Яма», построение объемной модели древнего карьера и определение места добычи руды. Обоснование использования метода георадиолокации и методика исследований. Эффективность метода георадиолокации зависит от контраста диэлектрической проницаемости слоев в исследуемой среде. В данном случае это осадочный комплекс, представленный техногенными
грунтами, и коренные породы, которые и определяют поверхность карьера во время его разработки. Коренные породы имеют значительный контраст диэлектрической проницаемости по сравнению с осадочным комплексом как минимум в два раза. Это обстоятельство позволяет выделить отражения от границы коренных пород. Съемка методом георадиолокации на карьере «Воровская Яма» проведена георадаром SIR-3000 по девяти параллельным профилям длиной 9–20 м с расстоянием между профилями 2 м. На профилях съемка проводилась с шагом между пикетами
0,1 м. Для корректной интерпретации результатов и учета современного рельефа была проведена топографическая съемка. После обработки данных съемки на профилях построены георадарные разрезы.
Результаты исследований. После интерпретации на разрезах выделено два георадарных комплекса: нижний, который обусловлен кровлей коренных пород, и верхний, связанный с техногенными или переработанными грунтами. Отмечаются слабые отражающие границы в зоне верхнего комплекса, которые предположительно вызваны следами отвалов, погребенных канав и шурфов. Основными «индикаторами» при выделении границы между техногенным грунтом и коренными породами на георадарных разрезах является смена волновой картины отражений в этих средах, а также угловое несогласие осей синфазности отражений между ними. После интерполяции границ между профилями построена объемная модель рельефа рудника в период его разработки. Мощность наносов, образовавшихся к настоящему времени, варьирует в пределах карьера на кромке выработки от 0,5–1 м до 3 м в забое. Максимальная глубина карьера в древности была 7 м.
Выводы. По результатам георадарной съемки на руднике под толстым слоем более поздних наносов удалось уверенно определить рельеф коренных пород. Построена объемная модель древнего карьера, локализовано место добычи руды. Эти данные позволили оценить глубину и объем выработок в период разработки месторождения меди в бронзовом веке.

Ключевые слова: геофизические методы, георадар, георадиолокация, модель, медный рудник, бронзовый век, Южный Урал.

ЛИТЕРАТУРА

1. Multidisciplinary investigations of the Bronze Age settlements in the Southern Trans-Urals / ed. by. R. Krause and L. Koryakova. Bonn: Verlag Dr. Rudolf Habelt GmbH, 2013. 352 p. ResearchGate
2. Elsayed I. S., Alhussein A. B., Gad E., Mahfooz A. H. Shallow Seismic Refraction, Two-Dimensional Electrical Resistivity Imaging, and Ground Penetrating Radar for Imaging the Ancient Monuments at the Western Shore of Old Luxor City, Egypt // Archaeological Discovery. 2014. Vol. 2. № 2. P. 31–43. http://dx.doi.org/10.4236/ad.2014.22005
3. Conyers L. B. Ground-penetrating Radar for Geoarchaeology. Analytical Methods in Earth and Environmental Science. N. Y.: Wiley, 2016. 160 p. ISBN 978-1-118-94994-8. URL: https://www.wiley.com/en-ru/Ground+penetrating+Radar+for+Geoarchaeology-p-9781118949948
4. Tkachev V. V. An Alakul funeral and ritual site in the Eastern Orenburg region // Archaeology, Ethnology and Anthropology of Eurasia. 2012. Vol. 40, issue 1. P. 49–57. https://doi.org/10.1016/j.aeae.2012.05.006
5. Zaykov V. V., Yuminov A. M., Tkachev V. V. Copper mines, chromite copper ores and slags of the Ishkinino bronze age archaeological microregion, the Southern Urals // Archaeology, Ethnology and Anthropology of Eurasia. 2012. Vol. 40, issue 2. P. 37–46. https://doi.org/10.1016/j.aeae.2012.08.004
6. Berseneva N. A., Epimakhov A. V., Noskevich V. V., Fedorova N. V., Tkachev V. V. Reconstruction of the ancient bronze age copper quarries using GPR // 22nd European Meeting of Environmental and Engineering Geophysics, Near Surface Geoscience. Barcelona, 2016. P. 1–4. http://dx.doi.org/10.3997/2214-4609.201602028
7. Zaykov V. V., Yablonsky L. T., Dashkovsky P. K., Zaykova E. V., Yuminov A. M. Platinoid microinclusions of a native osmium group in ancient gold artifacts from Siberia and the Urals as a source of geoarchaeological information // Archaeology, Ethnology and Anthropology of Eurasia. 2016. № 44(1). P. 93–103. http://dx.doi.org/10.17746/1563-0102.2016.44.1.093-103
8. Zaykov V. V., Kotlyarov V. A., Zaykova E. V., Melekestseva Y. U. The Phenomenon of the Influence of Gold Melt on Microinclusions of Platinum Group Minerals in Ancient Gold Objects // Archaeometry. 2016. № 59(1). P. 96–104. http://dx.doi.org/10.1111/arcm.12234
9. Tkachev V. V. Cultural landscape formation within the Ural-Mugodzhary Region in the Late Bronze Age: Development of copper ore resources and a strategy of adaptation to the mountain-steppe ecosystem // Stratum Plus. 2017. № 2. P. 205–230.
10. Юминов А. М., Зайков В. В., Коробков В. Ф., Ткачев В. В. Добыча медных руд в бронзовом веке в Мугоджарах // Археология, этнография и антропология Евразии. 2013. № 55(3). С. 87–96.
11. Зайков В. В., Юминов А. М., Анкушев М. Н., Ткачев В. В., Носкевич В. В., Епимахов А. В. Горно-металлургические центры бронзового века в Зауралье и Мугоджарах // Изв. ИГУ. Сер. «Геоархеология. Этнография. Антропология». 2013. № 1 (2). С. 174–195.
12. Носкевич В. В., Федорова Н. В., Ткачев В. В., Байтлеу Д. А., Юминов А. М. Реконструкция древних медных карьеров бронзового века по георадарным данным // Геофизика. 2017. № 1. С. 56–62. URL: http://geofdb.com/articles/view?id=1869
13. Conyers L. B. Interpreting Ground-penetrating Radar for Archaeology. London: Taylor and Francis, 2016. 220 р.
14. Ground penetrating radar theory and applications / ed. by M. H. Jol. Amsterdam: Elsevier, 2009. 544 p. ISBN 978-0-444-53348-7. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-53348-7.X0001-4
15. Финкельштейн М. И., Кутев В. А., Золотарев В. П. Применение радиолокационного подповерхностного зондирования в инженерной
геологии. М.: Недра, 1986. 128 с.
16. Зайков В. В., Зданович Г. Б., Юминов А. М. Медный рудник бронзового века «Воровская яма» на Южном Урале // Россия и Восток: проблемы взаимодействия: материалы конференции. Челябинск: ЧГУ, 1995. С. 157–162.
17. Зайков В. В., Зданович Г. Б., Юминов А. М. Воровская яма – новый рудник бронзового века на Южном Урале // Археологический источник и моделирование древних технологий: тр. музея-заповедника Аркаим. Челябинск: Археологический центр Аркаим, 2000. С. 112–130.
18. Ткачев В. В. Кожумбердынская культурная группа в контексте концепции культурного ландшафта и индоиранской проблематики // Изв. ИГУ. Сер. «Геоархеология. Этнология. Антропология». 2016. Т. 16. C. 66–87.
19. Зайков В. В. Геолого-минералогические исследования древних медных рудников на Южном Урале // Археология, этнография, антропология Евразии. 2005. № 4(24). C. 101–114.