MTS 3004 ARKEOLOJİK PROSPEKSİYON

Transkript

1 MTS 3004 ARKEOLOJİK PROSPEKSİYON JEOFİZİK YÖNTEMLER DOÇ. DR. MERİÇ AZİZ BERGE DEÜ JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

2 ARKEOLOJİ? Eski Yunancanın Arkhaios (=eski) ve Logos (=bilim) kelimelerinden türetilmiş olan Arkeoloji kelimesi Eskinin Bilimi anlamındadır. (Prospection) Arama, Araştırma. PROSPEKSİYON? ARKEOLOJİK PROSPEKSİYON (ARCHAEOLOGICAL PROSPECTION)

3 GİRİŞ Arkeolojik prospeksiyon, arkeolojik alanlarda kullanılan ve bozucu etkisi olmayan (non destructive) yöntemlere verilen genel addır. Disiplinlerarası gelişen bir bilim dalıdır. Arkeolojik alanlarda prospeksiyon amaçlı yapılan tüm araştırmalar bu genel ad altında tanımlanmaktadır.

4 ARKEOLOJİK PROSPEKSİYON Hava fotoğrafları ve uydu görüntüleri Jeofizik araştırmalar Konum belirleme (GPS) Coğrafik Bilgi Sistemleri (GIS) Termal algılama Jeokimyasal araştırmalar

5 JEOFİZİK NEDİR? Geophysics JEOLOJİ JEOFİZİK FİZİK MATEMATİK Jeofizik yeryuvarının ve diğer gezegenlerin fiziksel yapısını, yerin davranışını, depremleri inceleyen, yeraltı kaynaklarını (su, petrol, doğalgaz, maden yatakları, jeotermal alanlar), arkeolojik ve kültürel kalıntıları arayan, mühendislik yapıları ile kentsel yer seçimini belirleyen, fizik yasaları uyarınca matematiği ve kardeş bilim jeolojiyi kullanarak yeraltının anlaşılmasını sağlayan, görüntüleyerek araştıran ve yeryuvarının dinamik davranışlarını belirleyen bilim ve mühendislik dalıdır.

6 JEOFİZİĞİN ANA BİLİM DALLARI JEOFİZİK YER FİZİĞİ SİSMOLOJİ UYGULAMALI JEOFİZİK

7 UYGULAMALI JEOFİZİĞİN İLGİLENDİĞİ ANA KONU BAŞLIKLARI Arama Jeofiziği Hidrokarbon araştırmaları (kömür, petrol, doğalgaz) Jeotermal alanların araştırılması Yer altı suyu arama araştırmaları Su yataklarına deniz suyu girişiminin haritalanması Karstik boşlukların araştırılması Maden jeofiziği Metalik ve Metalik olmayan madenlerin araştırılması, Kömürün yataklarının araştırılması, Radyoaktif Minerallerin araştırılması, Endüstriyel Hammaddelerin araştırılması,

8 UYGULAMALI JEOFİZİĞİN İLGİLENDİĞİ ANA KONU BAŞLIKLARI Çevre Jeofiziği Yer altı suyu kirliliğinin araştırılması Tatlı-tuzlu su bölgelerinin sınırlarının belirlenmesi, Yeraltı atıksu depolama bölgelerinin saptanması, Baraj ve göl kaçaklarının belirlenmesi, Kimyasal atık bölgelerinin saptanması, Evsel atık bölgelerinin saptanması, Çevresel Etki Değerlendirmesi (ÇED) araştırmaları vb. Mühendislik Jeofiziği Mühendislik yapıları (Bina, Köprü, Baraj, Yol, Hava Limanı, Tünel, Termik ve Nükleer Santral, Liman... Vb) yer, temel, zemin araştırmaları Mühendislik yapıları yapı, donatı araştırmaları Kentsel dönüşüm yer seçimi araştırmaları

9 UYGULAMALI JEOFİZİĞİN İLGİLENDİĞİ ANA KONU BAŞLIKLARI Arkeojeofizik veya Arkeoloji Jeofiziği (Arkeolojik ve kültürel varlıkların jeofizik yöntemler kullanılarak araştırılması) Arkeolojik sit alanlarının sınırlarını belirleme Gömülü kalıntıların yerlerini, derinliklerini, geometrilerini belirleme ve eski kent planını görüntüleme Tümülüslerin yapısını ortaya çıkarma Eski su yolları ve yeraltı donanımını belirleme Gömülü metal nesnelerin yer, derinlik ve boyutları Ocak, fırın ve maden işleme atölyelerinin yerleri Yeraltı boşlukları ve gömülü odalar Yaşayan kültür varlıklarının incelenmesi ve restorasyona yönelik çalışmalara yön verme Arkeolojik kazı planlarının oluşturulmasına katkı sağlama

10 ARKEOLOJİK PROSPEKSİYON JEOFİZİK YÖNTEMLER Elektrik özdirenç Manyetik Yer radarı Elektromanyetik (toprak iletkenliği, VLF) Sismik kırılma ve yansıma Mikrogravite Doğal gerilim (SP) Yapay uçlanma (IP) Radyometrik

11 ARKEOLOJİK PROSPEKSİYON JEOFİZİK YÖNTEMLER Arkeolojik prospeksiyonun en yaygın uygulama alanını jeofizik yöntemler oluşturur. Arkeolojik alan ve nesneleri belirlemede hızlı ve başarılı olmanın yanı sıra, bozucu bir etkiye de sahip değildir. Arkeolojik alanlar genelde bir toprak örtüsüyle kaplı olduğundan, alanı kazmadan önce iyi bir kazı stratejisi ortaya koymada oldukça önemli bilgiler verir. Gömülü arkeolojik yapıların değişik fiziksel özelliklerinden yararlanarak, onları görünebilir duruma getirmek ancak jeofizik yöntemlerle olasıdır. Çok geniş alanlar kısa sürelerde araştırılarak, gömülü arkeolojik yapıların uzanımı, dağılımı, derinliği, niteliği, biçimi gibi özellikleri ortaya konabilir. Arkeologlar, jeofizik çalışmalar yardımıyla etkili bir kazı stratejisi oluşturabilirler.

12 ARKEOLOJİK PROSPEKSİYON JEOFİZİK YÖNTEMLER Arkeolojik alanlarda jeofizik yöntemlerin kullanılması 1940 lı yılların ortasına rastlar. İlk çalışmalar İngiltere de özdirenç yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Manyetik çalışmalar özdirenç çalışmalarından yaklaşık 10 yıl sonra proton manyetometrelerinin bulunmasından sonra başlamıştır. Yer radarı yöntemi 1970 li yıllarda birlikte arkeolojide kullanılmaya başlamasına karşın, günümüzde arkeolojik aramalarda oldukça etkili sonuç veren bir yöntem durumuna gelmiştir. Günümüzde arkeolojik aramacılık, geniş-ölçekli alanlarda sürdürülmektedir. Böylece günde birkaç hektarlık alan ölçülerek, yorumlanabilmektedir.

13 ARKEOLOJİK PROSPEKSİYONDA KULLANILAN JEOFİZİK ALETLER Arkeolojik prospeksiyonda manyetik aletler olarak çoğunlukla fluxgate ve sezyum gradyometreleri kullanılır. Günümüzde çok kanallı özdirenç (resistivity) aletleri kullanılmaktadır. GPR aletleri, anten ve diğer ekipmanlarına bağlı olarak değişik özellik ve tiplerdedir. Manyetik duyarlık (susceptibility) ölçüm aletleri. Sığ elektromanyetik aletler.

14 MANYETİK YÖNTEM

15 MANYETİK YÖNTEM FM36 Fluxgate Gradyometresi

16 MANYETİK YÖNTEM

17 MANYETİK YÖNTEM

18 MANYETİK YÖNTEM

19 KULLANILAN YÖNTEMLER VE ARAŞTIRMA SONUÇLARI MANYETİK GRADYOMETRE YÖNTEMİ FM36 Fluxgate Gradyometresi 0.25 m ölçüm ve 0.5 m hat aralıkları Bayraklı Höyüğü nden elde edilen verilerin (a) işlenmemiş ve (b) alçak geçiren süzgeçlemeden geçirildikten sonraki manyetik gradyometre görüntüleri.

20 KULLANILAN YÖNTEMLER VE ARAŞTIRMA SONUÇLARI MANYETİK GRADYOMETRE YÖNTEMİ

21 ÖZDİRENÇ YÖNTEMİ

22 ÖZDİRENÇ YÖNTEMİ

23 KULLANILAN YÖNTEMLER VE ARAŞTIRMA SONUÇLARI ÖZDİRENÇ YÖNTEMİ 2-Boyutlu Wenner elektrot dizilimi için güney-kuzey uzanımlı GK21 hattının görünür özdirenç, hesaplanan özdirenç, tersçözüm modelleri.

24 KULLANILAN YÖNTEMLER VE ARAŞTIRMA SONUÇLARI ÖZDİRENÇ YÖNTEMİ 3-Boyutlu Wenner dizilimi için üç-boyutlu ters-çözüm ile Doğu-batı ve Güney-kuzey yöndeki verilerin birleştirilmesiyle elde edilen derinlik kesitleri.

25 KULLANILAN YÖNTEMLER VE ARAŞTIRMA SONUÇLARI ÖZDİRENÇ YÖNTEMİ ve 3-BOYUTLU GÖRÜNTÜLER Wenner dizilimi için üç-boyutlu ters-çözüm ile elde edilen verilerden oluşturulan hacimsel görüntü.

26 KULLANILAN YÖNTEMLER VE ARAŞTIRMA SONUÇLARI MANYETİK GRADYOMETRE ve ÖZDİRENÇ YÖNTEMİ A alanı için yapılan jeofizik yorumlama. (a) Manyetik görüntü, (b) Dipol-dipol, (c) pol-pol, (d) pol-dipol dizilimleri için 3-B ters-çözüm sonuçları (kesit derinlikleri: 1 m) ve (e) birleşik jeofizik yorum.

27 KULLANILAN YÖNTEMLER VE ARAŞTIRMA SONUÇLARI MANYETİK GRADYOMETRE ve ÖZDİRENÇ YÖNTEMİ Manyetik Kerkenes-Türkiye Özdirenç Kerkenes-Türkiye

28 YERE NÜFUZ EDEN RADAR (GPR) YÖNTEMİ

29 YERE NÜFUZ EDEN RADAR (GPR) YÖNTEMİ

30 YERE NÜFUZ EDEN RADAR (GPR) YÖNTEMİ

31 KULLANILAN YÖNTEMLER VE ARAŞTIRMA SONUÇLARI YERE NÜFUS EDEN RADAR YÖNTEMİ ve 3-BOYUTLU GÖRÜNTÜLER İmparator Trajan villası GPR animasyonu-italya

32 KULLANILAN YÖNTEMLER VE ARAŞTIRMA SONUÇLARI YERE NÜFUS EDEN RADAR YÖNTEMİ ve 3-BOYUTLU GÖRÜNTÜLER Forum Novum daki gömülü anfitiyatronun GPR animasyonu-italya Forum Novum un GPR animasyonu-italya