Навигация
Определение вероятности разделения археологических объектов по магнитометрическим данным
22922
знака
2
таблицы
3
изображения
5. Определение вероятности разделения археологических объектов по магнитометрическим данным
Применение любого геофизического метода поисков и разведки основано на дифференциации горных пород по их физическим свойствам - плотности, электрической проводимости и т.п. Физической основой магниторазведки является различие искомых объектов и вмещающей среды по магнитным свойствам.
Оценка возможности выделения тех или иных объектов по магнитометрическим данным производится обычно сравнением средних значений магнитной восприимчивости или намагничения. Такая оценка субъективна и весьма недостоверна, так как реальное распределение параметра характеризуется не только средним значением, но еще и дисперсией, т.е. степенью рассеяния, которая тем больше, чем шире вариационная кривая (пределы изменения случайной величины).
Такие особенности распределения, например, магнитной восприимчивости присущи как исследуемому объекту, так и вмещающей его среде. В том и другом случае распределение магнитной восприимчивости описывается вариационной кривой. В зависимости от степени различия средних значений и дисперсии вариационные кривые могут частично перекрываться, образуя область возможной встречи величин случайного параметра, присущих в равной мере как исследуемому объекту, так и вмещающим породам. В связи с этим вероятность выделения объекта в той или иной среде должна рассчитываться путем совместного анализа соответствующих распределений, т.е. на основе сравнения их вариационных кривых.
Простой способ такого анализа предложен О.А. Квачевским [Квачевский О.А., 1968]. Сущность метода состоит в следующем. Если вариационные кривые сравниваемых распределений получены при одинаковых интервалах группирования и построены в одном координатном поле, то площади, ограниченные кривыми и осью абсцисс, будут одинаковы : S1=S2=100% ´ kD, где kD - ширина интервала группирования данных, которую можно условно принять за 1.
Рассмотрим три возможных случая.
1. Кривые полностью изолированы, не пересекаются, область равнозначных величин исследуемого параметра отсутствует. Площадь, общая для двух распределений, S=0, вероятность равнозначных величин параметра P`=0 и вероятность разделения объектов P=1-P`=1 или 100%.
2. Если вариационные кривые полностью перекрываются, площадь, общая для обеих кривых S=S1, вероятность равнозначных величин параметра P`=S/S1 лежит в пределах 0 < P` < 100%, вероятность разделения объектов P=100%-P`. Это означает, что разделение объектов по данным геофизического метода, основанного на использовании данного физического параметра, невозможно.
3. В более общем случае вариационные кривые перекрываются частично, образуя область равнозначных значений параметра S
при P ³ 68% выделение объекта возможно с достаточно большой степенью надежности;
при 68% > P ³ 50% разделение объектов возможно лишь при благоприятных условиях (при значительном различии особенностей магнитных аномалий по форме, амплитуде, размерам и т.п.);
при P < 50% выделение объекта геофизическим методом, основанным на данном физическом свойстве практически невозможно.
Площадь S, общая для двух исследуемых распределений, может быть вычислена как сумма значений частот в каждом из интервалов этих распределений в области их перекрытия.
Рассмотрим далее пример подобного анализа на конкретных примерах. Из сопоставления вариационных кривых трипольских площадок и вмещающих пород (рис. 4 а) вероятность выделения трипольских площадок оценивается величиной 90%, т.е. задача их выделения по магнитометрическим данным решается вполне уверенно.
Сравнивая распределения магнитной восприимчивости вмещающих пород и заполнения древних жилищ (рис. 4 b), получим вероятность разделения объектов P=61%. Это означает, что выделение объектов, соответствующих понятию "заполнение жилищ", возможно лишь при благоприятных условиях (например, при контрастном контакте и сравнительно больших размерах объекта).
Совместный анализ распределений магнитной восприимчивости трипольских площадок и бытовых печей (рис. 4 c) показывает, что вероятность их разделения всего 39%. Следовательно, выделение бытовой печи на фоне трипольской площадки практически невозможно.
Подобным образом проанализированы все имеющиеся распределения магнитной восприимчивости. Результаты анализа представлены в таблице 2. Знаком "*" отмечены случаи, когда разделение объектов по магнитометрическим данным невозможно.
Как видно из таблицы, задачи выделения археологических объектов по магнитметрическим данным в большинстве случаев решаются вполне успешно. Исключение составляют случаи разделения эффектов, создаваемых заполнением жилищ, ям и культурным слоем, а также выделения бытовых печей на фоне трипольских площадок. Из таблицы также видно, что практически не различаются распределения магнитной восприимчивости трипольских площадок и гончарных печей. Это означает, что невозможно выделить гончарную печь на фоне трипольской площадки. Но никто такую задачу и не ставит. Как правило, гончарная печь - это совершенно обособленный от площадки объект, имеющий обычно меньшие размеры, и он успешно картируется по магнитометрическим данным на фоне вмещающих пород, культурного слоя или заполнения жилищ и ям.
Приведенные выводы получены на основе совместного анализа распределений магнитной восприимчивости археологических объектов. Однако подобные результаты могут быть получены и из анализа распределений намагничения объектов. По имеющимся данным это можно проверить только для объектов, где проводился отбор образцов обожженных глин. Так, по результатам анализа распределений намагничения, вероятность разделения трипольских площадок и гончарных печей составляет всего 18%, трипольских площадок и бытовых печей - 41%, что хорошо согласуется с данными таблицы 2, полученными из сравнения распределений магнитной восприимчивости.
Список литературы
Загний Г.Ф. Структура археовековых вариаций геомагнитного поля на Украине и в Молдавии за последние 5500 лет. - Дисс. к. ф.-м. н. Институт геофизики АН УССР. - К., 1979.
Третяк А.Н., Волок З.Е. Палеомагнитная стратиграфия плиоцен-четвертичных осадочных толщ Украины. - К. : Наукова думка, 1976. - 88 с.
Родионов Д.А. Функции распределения содержаний элементов и минералов в изверженных горных породах. - М. : Наука, 1964. - 102 с.
Справочник по математическим методам в геологии / Д.А.Родионов, Р.И.Коган, В.А.Голубева и др. - М. : Недра, 1987. - 335 с.
Арабаджи М.С., Бакиров Э.А. и др. Математические методы и ЭВМ в поисково-разведочных работах. - М. : Недра, 1984. - 264 с.
Квачевский О.А. Об использовании данных статистического анализа физических свойств пород и руд для оценки возможностей применения геофизических методов. - Сб. Вопросы развития геофизики. - Вып. 7, ВИРГ. - Л., 1968.
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://archaeology.kiev.ua
Похожие работы
... они брали ту самую "чистую" медь, почему соединили ее именно с оловом, а не с каким-нибудь другим металлом, в каких месторождениях встречается в природе медь, в каких именно химических соединениях, где эти месторождения расположены и насколько легко было древним людям ее вырабатывать и переплавлять? Очень странно, что кабинетные историки совершенно не утруждают себя подобными вопросами. А, ведь, ...
... вредных примесей металла. В заключение раздела отметим, что дуговой разряд, открытый В.Б. Петровым в 1802 г., не исчерпал еще всех своих возможностей и областей применения, включая и область сварочного производства. 3.2 Электрошлаковая сварка Разработка этого принципиально нового процесса была осуществлена в начале 50-х годов прошлого века сотрудниками ИЭС им. Е.О. Патона АН УССР во главе ...
... оставили в области примерно 5 млрд. рублей. Полученная оценка характеризует минимальный уровень туристских расходов. Во внимание не брались показатели приграничного шоп-туризма. 4 ОСНОВНЫЕ ВИДЫ, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РЕКРЕАЦИИ И ТУРИЗМА В РЕГИОНЕ ЭКСКУРСИОННО-ПОЗНАВАТЕЛЬНЫЕ ТУРЫ Как необычны история и природа края, так насыщены и разнообразны экскурсионные программы. Поэтичные ...
... достигает 80%. Благодаря катализу существенно повысилась эффективность экономики химической промышленности, поскольку ускорение химических реакций заметно влияет на снижение издержек производства. 26. Биология в современном естествознании. Характеристика «образов» биологии (традиционная, физико-химическая, эволюционная) Биология - это наука о живом, его строении, формах его активности, его ...
0 комментариев