анотация
Дадено е описание на инструментите, апаратите и методите за регистрация на геофизични полета и сигнали. Дадени са примери за записи на сеизмичен шум, сеизмоакустична емисия и съпътстващи емисионни процеси на електромагнитно излъчване, както и сеизмични импулси. Представени са някои данни за склоновете на пирамидата в Ломани (Дахшур) и състоянието на пробите газ от камерите на пирамидите Хуфу (Гиза) и Червена (Дахшур).
1. Предварителни бележки
В съответствие с основните цели на изследването - геофизични полета и сигнали на най-забележителните египетски пирамиди и геоложки структури в непосредствена близост до тях - първоначално полевата работа е била с перспективен разузнавателен характер и е била ограничена до полето на пирамидите близо до Мемфис.
Дори в рамките на рутинната геофизика този регион представлява значителен интерес: след силни земетресения през ранното средновековие и продължително затишие в момента се извършва сеизмично активиране. Нещо повече, полето на пирамидите, подобно на големия Кайро, се оказа в зона с увеличен мащаб и активни разломи. Съответно началният етап от изследването докосна полето на пирамидите на платото Гиза, всъщност граничещо с по-голям Кайро и най-отдалеченото от източниците на човешка намеса, пирамидалното поле в Дахшур, както и пирамидата в Медум [1-4].
Най-пълният цикъл от сеизмични проучвания е извършен върху пирамидата Снеферу (Юг). В същото време значително внимание беше отделено на изследвания на нелинейни сеизмични ефекти и шум, които изискват специално оборудване и висока култура на провеждане на сеизмичен експеримент. Апаратът и методологичните основи на такива изследвания изискват подробно специално представяне, така че читателят може да използва финалната работа [3-7]. По време на всички измервания отсъства вятър и причинен от човека шум; други подробности са отбелязани в описанието на всеки конкретен експеримент.
Промоционално видео:
2. Приложено оборудване и устройства
Следващото измервателно оборудване е използвано за измерване на различни геофизични полета на пирамидите и съседните структури.
1. Стандартни сеизмични приемници - скоростомери от типа SV10, SG10, с широчина на честотната лента от 10 до 1000Hz, с коефициент на преобразуване 16V / m / s и нестандартен високочувствителен сеизмичен приемник (NVS), който е скоростомер с висок коефициент на преобразуване 500 V / m / s и честотна лента на запис от 5 до 1000Hz.
2. Система за регистрация на аналогови сигнали IDL-02-04 (8 канала, динамичен обхват - 70 dB, честотна лента Df = 0-25 kHz, обем на SSD памет 4 Mbit).
3. Електронният блок на системата за записване на сеизмични обвивки (ROSE), състоящ се от микропроцесор, двуканален записващ апарат на цифров преобразувател на аналогови сигнали в честотния диапазон от 5 до 1000 Hz с последващо сумиране и получаване на средна стойност за избран интервал от време (s, min). Минималният измерен сигнал е <10-6V (за измествания от 1011-10-12 m, за сеизмичен приемник - NVS скоростомер), динамичен обхват ~ 120 dB, време за регистрация 1 s.
4. Регистрационна система IDL-02-04 за запис на високочестотни сигнали (активна сеизмична).
5. Дозиметър-радиометър (тип ANRI-01-02) със следните технически характеристики: обхват на измерване на мощността на гама-лъчение, mR / h - 0,010-9,999, обхват на енергията на гама-лъчение, MeV - 0,06-1,25, относителна грешка за Cs137 не над 30%.
6. Нестандартен инклинометър (NN), чувствителност по-малка от 1 arcsec (10 (9-та степен) rad).
7. VHF феритна антена за записване на електромагнитно излъчване (EMP), придружаващо сеизмоакустично излъчване (SAE).
3. Методи и техники
Основните обекти на измерване бяха сеизмични процеси и полета и сеизмоакустични емисии. За регистрация на сеизмични сигнали и полета, като сеизмична или сеизмична акустична емисия и фонов шум, използвахме NVS. Записването на сеизмични полета се извършва от електронния блок на системата за регистрация на сеизмични обвивки (ROSE). Амплитудният и енергийният спектър на сеизмичния шум, записани върху пирамидата, са получени с помощта на NVS сеизмичен приемник.
Активната сеизмична стойност беше ограничена до слаби въздействия (възбуждания) върху страничните стени на пирамидите или техните отделни блокове, за да се определят скоростните характеристики на техните материали. За определяне на отразяващите граници и предполагаемите кухини са използвани методите на падащото тегло и стандартните сеизмични приемници - скоростомери от типа SG10, SV10. В същото време, като се вземе предвид незначителният коефициент на преобразуване на използваните сеизмични приемници и относително ниското ниво на сеизмичен шум върху пирамидите, с активни сеизмични, са записани само сеизмични сигнали, причинени от въздействия върху пирамидалната решетка и сигнали, свързани с тяхното отражение и разпространение.
Дозиметърът-радиометър ANRI-01-02 "SOSNA" е използван за определяне на естествената радиоактивност на блоковете и облицовъчните плочи на пирамидите и следователно целият естествен радиоактивен фон е регистриран на дневната повърхност.
Тилтметърът е монтиран върху плочите в основата на пирамидите, в центъра на лицата от подветрената страна, на височина 2-3 м от дневната повърхност.
4. Сеизмични и сеизмични емисионни полета и сигнали: записи и предварителна обработка, кратки коментари
Сеизмичните емисионни полета са регистрирани от оборудването ROSE на пирамидите Снеферу в Дахшур („Червено“и „Ломаная“) и в Медум („Нередовно“), включително вътрешната камера на последната. Записването на сеизмоакустична емисия (SAE) се извършва главно на един канал, на втория канал, едновременно се записват сигнали от VHF антената. Продължителността на записите по различни причини варира от 20 минути до няколко (3-5) часа.
Фиг. 1. Примери за записи на сеизмични обвивки за EPS и EMP:
а) Записване на вариации в обвивката на сеизмичните емисии в Дахшур на южната "Счупена" пирамида, сеизмометърът беше в центъра на западната стена на височина 5 м от нивото на дневната повърхност; както и записване на обвивката на сигнала от феритна антена. Сива графика - обвивка на сеизмичен шум; черен - обвивката на електромагнитното излъчване на пирамидалната решетка. Абсцисата е текущото време в секунди, ординатата е амплитудата на обвивката в микроволта (23 март 2004 г.)
б) Записване на вариации на обвивката на сеизмичните емисии в "Червената" или Северната пирамида, в Дахшур; Устройството е инсталирано в центъра на западната стена в близост до забележим микроразлом на височина 4 м. Абсцисата е текущото време в секунди, ординатата е амплитудата на обвивката в микроволта, 18 март 2004 г.
в) Фрагмент от запис Фиг. 1b в началото на координатите от 220 до 280 s
г) Записване на вариации на сеизмичната обвивка на пирамидата в Medum, устройството е инсталирано в центъра на южната стена (сива графика); на друг канал - запис на сигналната обвивка от феритната антена (черна графика), 21 март 2004 г.
д) Записи на вариации на сеизмични обвивки в пирамидалната камера в Medum (сива графика) и запис на сигналната обвивка от феритна антена (черна графика), 21 март 2004 г.
е) Записване на обвивки от сеизмичен шум и вариации на сеизмични емисии в горната част на малката пирамида близо до Ломаная или Южна в Дахшур с помощта на два канала: със стандартен сеизмичен приемник с по-ниска честота (fn ~ 2-5 Hz) CB5, черна графика и нестандартна, по-силно чувствителна (5-7 пъти), сива графика. 23 март 2004 г.
ж) Фрагмент от запис на шум (фиг. 1, е); началната секция (~ 250 s) с увеличена амплитуда поради възникването на индуцирана сеизмична емисия.
5. Експерименти по регистрация на сеизмична емисия в Разбитата (Южна) пирамида
Сеизмичните емисии са изследвани с помощта на малка пирамида. Непосредствено преди включване на оборудването бяха направени 3 удара в основата на малката пирамида, за да се инициират сеизмични емисии в близкоповърхностните структури. Ефектът се наблюдава за 600 s (Фиг. 1е, g).
Трябва също така да се отбележи, че нивото на сеизмичния шум в горната част на малката пирамида се увеличава (с около порядък) спрямо нивото на шума в основата (за сравнение, фиг. 1а, е), т.е. фокусиращият ефект. Записите на сеизмичен шум също са били извършени с високо чувствителен сеизмичен приемник в подножието на южната страна на "Счупената" пирамида.
6. Активни сеизмични полета и сигнали
Под активни сеизмични полета имаме предвид ударно възбуждане на сеизмични вълни в среда за определяне на сеизмични скорости и разстояния до геоложки или структурни граници в резултат на отражения от тях на сеизмични вълни. Едновременно с това ударното възбуждане на сеизмичните импулси дава възможност за търсене на различни кухини и резонанси, структури и обекти вътре в пирамидалния масив с груба оценка на някои от техните геометрични размери. Най-лесният начин да се определи размерът на блоковете, които съставляват повърхностната структура на лицата или вътрешните камери. Сеизмичните скорости в пирамидалните блокове бяха предварително определени: скоростта на P-вълните във варовиковите блокове е от порядъка на 2000-2500 m / s, скоростта на S-вълните е 1300 m / s (според експедицията на САЩ тези числа са много по-високи), в гранитите скоростта на P-вълните е от порядъка на 4500 m / s, S-вълни 2500 m / s.
При удряне на блоковете на пирамидалните лица се получават не само отражения от границите, определени от геометрията на блоковете, но и различни отзвуци, вероятно в зависимост от блокирането на блоковете. В Дахшур бяха направени удари по блоковете на пирамидалните лица: два вертикални (отгоре надолу, отдолу нагоре) и хоризонтални, докато геофоните SG10 бяха фиксирани вертикално. Фигура 2 показва записи на живо на тези ритми.
Фиг. 2. Примери за записи на звучащи удари:
На 19 март в Дахшур, върху „Розовата“(Северна) пирамида, е направен един вертикален удар от горе до долу, записът на който също има някои особености, фиг. 2д.
В Медум на 20 март е направен удар вътре в пирамидата, насочен отгоре надолу, фиг. 2е.
В същото време, в някои случаи, по време на удари, бяха наблюдавани и квазихармонични реверберации, които не съответстваха на солиден масив от блокове: например при въздействие върху североизточния ъгъл на пирамидата в Medum, фиг. 2g.
На 22 март в Гиза, близо до пирамидата Менкаур (Микерин), на върха на малката екстремна пирамида, е регистриран удар в земята близо до нейната основа и е получена нейната автокорелационна функция.
В съответствие с практиката на обработка на сеизмични данни, интерпретацията на някои пикове в записа на шока и неговата автокорелационна функция свидетелстват в полза на записването на сеизмично отражение, фокусирано върху пирамида от дълбоки слоеве (~ 1 км).
На 22 март 2004 г. имаше и вертикални и хоризонтални удари по южната стена на пирамидата Менкаур (фиг. 2h, i).
Наблюдаваните честоти при 241 и 231 Hz, съответно от вертикални и хоризонтални удари, вероятно са свързани с условията на възбуждане на трептенията в блоковете и, вероятно, с геометрията на пирамидата. В бъдеще е необходимо да се оценят стойностите на възбудените честоти в пирамидите при вертикални и хоризонтални удари и тяхната зависимост от геометрията (ъгъл на наклона на лицето и блоковете, габаритни размери, височина).
7. Електромагнитни полета
Връзката със сеизмоакустично излъчване на електромагнитно излъчване (EMP, радиоизлъчване) върху пирамидите беше проверена с помощта на феритна антена в честотните диапазони на килогерца и мегагерца. За качествена оценка първоначално беше използвано оборудването за регистриране на обвивката от сеизмични емисии (втори канал). Регистрацията беше извършена на границата на чувствителност. Не е наблюдавана пряка корелация между обвивките на сеизмичната емисия и радиоизлъчването. Следователно, усредняването беше извършено за минутен интервал; в резултат се установи значителна (P = 0,99) корелация. При изследванията на SAE и EMP е използван и късовълнов радиоприемник, работата с който показва значително намаляване на сигнала при средни вълни и пълното му отсъствие на къси вътре в масива от пирамиди. Това показва електромагнитно екраниране на радиосигнала.
8. Вариации на склоновете на пирамидите
Бяха направени измервания на вариации в наклоните по един от компонентите на основата на пирамидата. Устройството е инсталирано на 3-4 блока от нивото на дневната повърхност, измерен е компонент Север-Юг. Поради значителните трудности при настройката на устройството и настройката му в работния диапазон, продължителността на записите, подходящи за обработка, не надвишава два часа.
На 21 март склоновете (в относителни единици) бяха измерени в Медум от южната страна на неправилната пирамида. На 23 март склонове са наблюдавани и в Дахшур от южната страна на пирамидата "Счупен".
9. Фоново излъчване и течности
Измерванията на радиацията бяха извършени отвън и вътре във всички изследвани пирамиди. По принцип беше разкрит стандартен гама фон за варовик и базалти (около 6-9 μR / h), както и за гранити и гранитоиди (20-25 μR / h). Въпреки това, в пирамидата на Хуфу (Хеопс), в югоизточния ъгъл на камерата на фараона, на сравнително ново деколте беше открито 35-37 μR / h. Може би тази разлика трябва да бъде свързана с датирането на конструкцията на пирамидата, тъй като повече торон, който има кратък период на полуразпад в серията на тория (Tn = 55,3 s, ThC` = 60,5 минути, ThC “= 3,1 минути), се пренася на по-нова повърхност, която на последния етап се превръща в олово. Свежият чип беше лишен от този оловен щит в сравнение с останалата част от камерата. Записва се и друг факт: вътрешната част на пирамидата в Medum е направена от по-радиоактивен варовик (13-15 μR / h),отколкото външен (5-7 μR / h). Възможно е варовик от различни места да е бил използван за изграждането на пирамидата. Търсенето и намирането на мястото за добив на по-радиоактивен варовик може да предостави допълнителни данни за изграждането на вътрешната част на пирамидата. Но е възможно и друго обяснение.
Обикновено вътре в пирамидите в камери, направени от варовик, радиоактивният фон намалява 2 пъти и възлиза на 2 до 5 μR / h, тази функция може да се използва при регистриране на високоенергийни космически лъчи вътре в пирамидите.
10. Анализ на проби от газ
Взети са проби от газ от камерата на фараона на пирамидата Хуфу и от една от камерите на "Червената" пирамида в Дахшур. Анализът е извършен въз основа на съществуването на 40 компонента. Съставът на атмосферата на камерата на пирамидата на Хуфу (Хеопс) не се различава от стандартния; а за "червената" (северна) пирамида има аномалии, тъй като общото съдържание на въглеводороди C8-C12 достига 9 mg / m3.
заключения
За изследване на геофизични полета и сигнали не са необходими уникални уреди.
Формата на вълната на сеизмичните импулси показва съществуването на вътрешни високочестотни резонанси в някои пирамиди. Всички големи пирамиди и съседни структури се характеризират със съществуването на сеизмоакустична емисия. Сеизмоакустичната емисия е придружена от електромагнитно излъчване.
Литература
Замаровски В. Техните величества са пирамиди. Москва: Наука, 1986. S. 430.
Kink H. A. Как са построени египетските пирамиди. М., 1967.
Elebrant P. Трагедиите на пирамидите. 500 години плячкосване на египетски гробници. М., 1984.
Силиоти А. Пирамидите. Египетски джобен справочник. Американският университет в Кайро Прес. 2003 г.
Хаврошкин О. Б. Някои проблеми на нелинейната сеизмология. Москва: OIFZ RAN, 1999. S. 286.
Хаврошкин О. Б., Циплаков В. В. Нелинейна сеизмология: Експериментална структура // Нелинейна акустика в началото на 21 век / Изд. Олег В. Руденко, Олег А. Сапожников. 16-ти том 1. М., 2002.622 с.
Хаврошкин, О. Б. и Циплаков, В. В., Хардуерни и методологични основи на експерименталната нелинейна сеизмология, Сейсмически прибори. Москва: ОФЗ РАН, 2003. Бр. 39 S. 43-71.
Автори: ПАВЛОВ Д. Г., ХАВРОШКИН О. Б., ЦИПЛАКОВ В. В.