anotasi
Penjelasan tentang instrumen, peralatan dan metode pendaftaran bidang geofisika dan sinyal diberikan. Contoh rekaman kebisingan seismik, emisi seismoakustik dan proses emisi yang menyertai radiasi elektromagnetik, serta impuls seismik diberikan. Beberapa data tentang lereng piramida Lomani (Dakhshur) dan keadaan sampel gas dari kamar-kamar piramida Khufu (Giza) dan Merah (Dakhshur) disajikan.
1. Kata-kata pendahuluan
Sesuai dengan tujuan utama penelitian - bidang geofisika dan sinyal dari piramida Mesir yang paling terkenal dan struktur geologi yang berbatasan langsung dengannya - pada awalnya, pekerjaan lapangan bersifat pengintaian eksplorasi dan terbatas pada bidang piramida dekat Memphis.
Bahkan dalam kerangka geofisika rutin, wilayah ini memiliki minat yang signifikan: setelah gempa bumi yang kuat di awal Abad Pertengahan dan jeda yang lama, aktivasi seismik saat ini sedang berlangsung. Selain itu, bidang piramida, seperti Kairo yang agung, menemukan diri mereka dalam zona skala yang meningkat dan patahan aktif. Oleh karena itu, studi tahap awal menyentuh bidang piramida di dataran tinggi Giza, sebenarnya berbatasan dengan Kairo yang lebih besar dan terjauh dari sumber gangguan buatan manusia, bidang piramida di Dahshur, serta piramida di Medum [1-4].
Siklus studi seismik paling lengkap dilakukan di Piramida Sneferu (Selatan). Pada saat yang sama, banyak perhatian diberikan pada studi efek seismik nonlinier dan kebisingan, yang memerlukan peralatan khusus dan budaya tinggi untuk melakukan eksperimen seismik. Peralatan dan dasar metodologis dari studi semacam itu membutuhkan presentasi khusus yang rinci, sehingga pembaca dapat menggunakan pekerjaan akhir [3-7]. Selama semua pengukuran, angin dan kebisingan buatan tidak ada; detail lainnya dicatat dalam deskripsi setiap eksperimen tertentu.
Video promosi:
2. Peralatan dan perangkat terapan
Peralatan pengukur berikut digunakan untuk mengukur berbagai bidang geofisika dari piramida dan struktur yang berdekatan.
1. Receiver seismik standar - velocimeter tipe SV10, SG10, dengan bandwidth dari 10 hingga 1000Hz, dengan faktor konversi 16V / m / s dan penerima seismik sensitivitas tinggi (NVS) non-standar, yang merupakan velocimeter dengan faktor konversi tinggi 500 V / m / s dan bandwidth perekaman sebesar 5 hingga 1000Hz.
2. Sistem registrasi sinyal analog IDL-02-04 (8 saluran, rentang dinamis - 70 dB, pita frekuensi Df = 0-25 kHz, volume memori solid-state 4 Mbit).
3. Unit elektronik sistem perekaman amplop emisi seismik (ROSE) yang terdiri dari mikroprosesor, perekam dua saluran dari konverter digital sinyal analog dalam rentang frekuensi dari 5 hingga 1000 Hz dengan penjumlahan berikutnya dan memperoleh nilai rata-rata untuk interval waktu yang dipilih (s, mnt). Sinyal terukur minimum adalah <10-6V (untuk perpindahan 1011-10-12 m, untuk penerima seismik - velocimeter NVS), rentang dinamis ~ 120 dB, waktu pendaftaran 1 detik.
4. Sistem registrasi IDL-02-04 untuk merekam sinyal frekuensi tinggi (seismik aktif).
5. Dosimeter-radiometer (tipe ANRI-01-02) dengan karakteristik teknis sebagai berikut: rentang pengukuran daya radiasi gamma, mR / jam - 0,010-9,999, rentang energi radiasi gamma, MeV - 0,06-1,25, kesalahan relatif untuk Cs137 tidak lebih dari 30%.
6. Inclinometer non-standar (NN), sensitivitas kurang dari 1 busur (10 (9 derajat) rad).
7. Antena ferit VHF untuk merekam radiasi elektromagnetik (EMP) yang menyertai emisi seismoacoustic (SAE).
3. Metode dan teknik
Objek utama pengukuran adalah proses dan medan seismik serta emisi seismoacoustic. Untuk registrasi sinyal dan medan seismik, seperti emisi akustik seismik atau seismik dan kebisingan latar belakang, kami menggunakan NVS. Pencatatan bidang seismik dilakukan oleh unit elektronik sistem pencatatan amplop emisi seismik (ROSE). Spektrum amplitudo dan energi kebisingan seismik yang terekam di piramida diperoleh dengan menggunakan penerima seismik NVS.
Seismik aktif dibatasi pada guncangan lemah (eksitasi) pada sisi muka piramida atau balok individu untuk menentukan karakteristik kecepatan materialnya. Untuk menentukan batas pantulan dan asumsi rongga, metode bobot jatuh dan penerima seismik standar - velocimeter SG10, tipe SV10 digunakan. Pada saat yang sama, mengingat faktor konversi yang tidak signifikan dari penerima seismik bekas dan tingkat kebisingan seismik yang relatif rendah di piramida, dengan seismik aktif, hanya sinyal seismik yang disebabkan oleh dampak pada susunan piramida dan sinyal yang terkait dengan refleksi dan propagasinya yang dicatat.
Dosimeter-radiometer ANRI-01-02 "SOSNA" digunakan untuk menentukan radioaktivitas alami dari blok dan pelat muka piramida, dan oleh karena itu semua latar belakang radioaktif alami direkam pada permukaan siang hari.
Tiltmeter dipasang di atas pelat di dasar piramida, di tengah permukaan sisi bawah angin, pada ketinggian 2-3 m dari permukaan hari.
4. Medan dan sinyal emisi seismik dan seismik: catatan dan preprocessing, komentar singkat
Bidang emisi seismik dicatat oleh peralatan ROSE pada piramida Sneferu di Dakhshur ("Merah" dan "Rusak") dan di Medum ("Salah"), termasuk ruang dalam yang terakhir. Perekaman seismoacoustic emission (SAE) terutama dilakukan pada satu saluran, pada saluran kedua sinyal dari antena VHF direkam secara bersamaan. Durasi perekaman, karena berbagai alasan, berkisar dari 20 menit hingga beberapa (3-5) jam.
Gambar 1. Contoh rekaman amplop kebisingan seismik untuk EPS dan EMP:
a) Pencatatan variasi selubung emisi seismik di Dakhshur pada piramida "Patah" Selatan, seismometer berdiri di tengah muka barat pada ketinggian 5 m dari tingkat permukaan siang hari; serta merekam amplop sinyal dari antena ferit. Grafik abu-abu - amplop kebisingan seismik; hitam - selubung radiasi elektromagnetik dari susunan piramida. Absis adalah waktu saat ini dalam detik, ordinatnya adalah amplitudo amplop dalam mikrovolt (23 Maret 2004)
b) Pencatatan variasi amplop emisi seismik di piramida "Merah" atau Utara, di Dakhshur; Perangkat dipasang di tengah permukaan barat dekat kesalahan mikro yang terlihat pada ketinggian 4 m. Absis adalah waktu saat ini dalam hitungan detik, ordinatnya adalah amplitudo amplitudo dalam mikrovolt, 18 Maret 2004.
c) Fragmen pencatatan Gambar. 1b pada koordinat asal 220-280 detik
d) Pencatatan variasi amplop emisi seismik pada piramida di Medum, alat dipasang di tengah muka selatan (grafik abu-abu); di saluran lain - merekam amplop sinyal dari antena ferit (grafik hitam), 21 Maret 2004
e) Rekaman variasi amplop emisi seismik di ruang piramida di Medum (grafik abu-abu) dan rekaman amplop sinyal dari antena ferit (grafik hitam), 21 Maret 2004.
f) Pencatatan amplop kebisingan seismik dan variasi emisi seismik di bagian atas piramida kecil dekat Lomanaya atau Selatan di Dakhshur menggunakan dua saluran: dengan penerima seismik frekuensi rendah standar (fn ~ 2-5 Hz) CB5, grafik hitam, dan non-standar, lebih sensitif (5-7 kali), grafik abu-abu. 23 Maret 2004.
g) Fragmen rekaman kebisingan (Gbr. 1, f); bagian awal (~ 250 s) dengan amplitudo yang meningkat karena terjadinya emisi seismik yang diinduksi.
5. Eksperimen registrasi emisi seismik di piramida Patah (Selatan)
Emisi seismik diselidiki menggunakan piramida kecil. Segera sebelum peralatan dinyalakan, 3 tumbukan dibuat di dasar piramida kecil untuk memulai emisi seismik pada struktur dekat permukaan. Efeknya diamati selama 600 detik (Gbr. 1f, g).
Perlu juga dicatat bahwa tingkat kebisingan seismik di puncak piramida kecil meningkat (sekitar urutan besarnya) dalam kaitannya dengan tingkat kebisingan di dasar (untuk perbandingan, Gambar 1a, f), yaitu efek pemfokusan. Rekaman kebisingan seismik juga dilakukan dengan penerima seismik yang sangat sensitif di kaki sisi selatan piramida "Patah".
6. Medan seismik aktif dan sinyal
Yang kami maksud dengan medan seismik aktif adalah eksitasi guncangan gelombang seismik dalam suatu media untuk menentukan kecepatan dan jarak seismik ke batas geologi atau struktural sebagai hasil pantulan gelombang seismik darinya. Secara bersamaan, eksitasi guncangan impuls seismik memungkinkan untuk mencari berbagai rongga dan resonansi, struktur dan objek di dalam susunan piramida dengan perkiraan kasar dari beberapa dimensi geometrisnya. Cara termudah untuk menentukan ukuran balok yang menyusun struktur permukaan muka atau ruang dalam. Kecepatan seismik di blok piramida telah ditentukan sebelumnya: kecepatan gelombang P di blok batu kapur adalah dari orde 2000-2500 m / s, kecepatan gelombang S adalah 1300 m / s (menurut ekspedisi AS, angka-angka ini jauh lebih tinggi), di granit kecepatan gelombang P berada di urutan 4500 m / s, gelombang S 2500 m / s.
Saat mengenai balok pada permukaan piramida, tidak hanya refleksi dari batas balok yang ditentukan oleh geometri terjadi, tetapi juga berbagai gaung, mungkin tergantung pada pemblokiran balok. Di Dakhshur, pukulan dilakukan pada blok muka piramida: dua vertikal (atas bawah, bawah ke atas) dan horizontal, sedangkan geofon SG10 dipasang secara vertikal. Gambar 2 menunjukkan rekaman live ketukan ini.
Gambar 2. Contoh rekaman pemogokan yang terdengar:
Pada tanggal 19 Maret, di Dakhshur, di piramida "Merah Muda" (Utara), satu pukulan vertikal dari atas ke bawah dibuat, yang catatannya juga memiliki beberapa keanehan, Gbr. 2e.
Di Medum pada tanggal 20 Maret, sebuah pukulan dibuat di dalam piramida yang diarahkan dari atas ke bawah, Gbr. 2f.
Pada saat yang sama, dalam beberapa kasus, selama tumbukan, gema kuasi-harmonik juga diamati yang tidak sesuai dengan rangkaian balok yang kokoh: misalnya, saat menabrak sudut timur laut piramida di Medum, Gambar 2g.
Pada tanggal 22 Maret, di Giza, dekat piramida Menkaur (Mikerin), di bagian atas piramida ekstrim kecil, guncangan ke tanah dekat dasarnya dicatat dan fungsi autokorelasi diperoleh.
Sesuai dengan praktik pemrosesan data seismik, interpretasi beberapa puncak dalam rekaman guncangan dan fungsi autokorelasi memberikan kesaksian yang mendukung perekaman pantulan seismik yang berfokus pada piramida dari lapisan dalam (~ 1 km).
Ada juga pemogokan vertikal dan horizontal di sisi selatan piramida Menkaur pada tanggal 22 Maret 2004 (Gbr. 2h, i).
Frekuensi yang diamati pada 241 dan 231 Hz dari guncangan vertikal dan horizontal, masing-masing, mungkin terkait dengan kondisi eksitasi osilasi di blok dan, mungkin, dengan geometri piramida. Di masa depan, perlu mengevaluasi nilai-nilai frekuensi tereksitasi di piramida untuk dampak vertikal dan horizontal dan ketergantungannya pada geometri (sudut kemiringan permukaan dan balok, dimensi keseluruhan, tinggi).
7. Medan elektromagnetik
Sambungan dengan emisi seismoacoustic radiasi elektromagnetik (EMP, emisi radio) pada piramida diperiksa menggunakan antena ferit dalam rentang frekuensi kilohertz dan megahertz. Untuk penilaian kualitatif, peralatan untuk merekam amplop emisi seismik (saluran kedua) pada awalnya digunakan. Pendaftaran dilakukan pada batas sensitivitas. Tidak ada korelasi langsung yang diamati antara amplop emisi seismik dan emisi radio. Oleh karena itu, rata-rata dilakukan dalam interval satu menit; sebagai hasilnya, korelasi yang signifikan (P = 0,99) ditemukan. Dalam studi SAE dan EMP, penerima radio gelombang pendek juga digunakan, pekerjaan yang menunjukkan penurunan yang signifikan dalam sinyal pada gelombang menengah dan ketiadaan total pada gelombang pendek di dalam susunan piramida. Ini menunjukkan pelindung elektromagnetik dari sinyal radio.
8. Variasi kemiringan piramida
Pengukuran dilakukan terhadap variasi lereng di sepanjang salah satu komponen dasar limas. Perangkat dipasang pada 3-4 blok dari permukaan hari, komponen Utara-Selatan diukur. Karena kesulitan yang signifikan dalam menyesuaikan perangkat dan mengaturnya dalam jangkauan kerja, durasi rekaman yang sesuai untuk pemrosesan tidak melebihi dua jam.
Pada tanggal 21 Maret, lereng (dalam satuan relatif) diukur di Medum di sisi selatan piramida tak beraturan. Pada tanggal 23 Maret, lereng juga diamati di Dahshur di sisi selatan piramida "Patah".
9. Radiasi latar dan cairan
Pengukuran radiasi dilakukan di luar dan di dalam semua piramida yang diteliti. Pada dasarnya, latar belakang gamma standar terungkap untuk batu kapur dan basal (sekitar 6-9 μR / jam), serta untuk granit dan granitoid (20-25 μR / jam). Namun, di dalam piramida Khufu (Cheops) di sudut tenggara kamar firaun, 35-37 μR / jam ditemukan pada belahan yang relatif baru. Mungkin perbedaan ini harus terlibat dalam penanggalan konstruksi piramida, karena lebih banyak toron, yang memiliki waktu paruh pendek dalam deret torium (Tn = 55,3 s, ThC` = 60,5 mnt, ThC “= 3,1 mnt), dibawa ke permukaan yang lebih baru, yang pada tahap akhir berbelok memimpin. Chip baru tidak memiliki pelindung timbal ini dibandingkan dengan sisa ruangan. Fakta lain juga dicatat: bagian dalam piramida di Medum terbuat dari batu kapur yang lebih radioaktif (13-15 μR / jam),daripada eksternal (5-7 μR / jam). Ada kemungkinan batu kapur dari berbagai tempat digunakan untuk membangun piramida. Mencari dan menemukan lokasi penambangan untuk batu kapur yang lebih radioaktif dapat memberikan data tambahan untuk pembangunan bagian dalam piramida. Tetapi penjelasan lain juga mungkin.
Biasanya di dalam piramida dalam bilik yang terbuat dari batu kapur, latar belakang radioaktif berkurang 2 kali lipat dan berjumlah 2 hingga 5 μR / jam, fitur ini dapat digunakan saat mendaftarkan sinar kosmik berenergi tinggi di dalam piramida.
10. Analisis sampel gas
Sampel gas diambil dari kamar firaun piramida Khufu dan dari salah satu kamar piramida "Merah" di Dakhshur. Analisis dilakukan berdasarkan keberadaan 40 komponen. Komposisi atmosfer kamar piramida Khufu (Cheops) tidak berbeda dari standar; dan untuk piramida "Merah" (Utara) terdapat anomali, karena kandungan total hidrokarbon C8-C12 mencapai 9mg / m3.
kesimpulan
Tidak diperlukan instrumentasi unik untuk mempelajari bidang dan sinyal geofisika.
Bentuk sinyal - impuls seismik menunjukkan adanya resonansi frekuensi tinggi internal di beberapa piramida. Semua piramida besar dan struktur yang berdekatan dicirikan oleh adanya emisi seismoacoustic. Emisi seismoacoustic disertai dengan radiasi elektromagnetik.
literatur
Zamarovsky V. Keagungan mereka adalah piramida. Moskow: Nauka, 1986. S. 430.
Kink H. A. Bagaimana piramida Mesir dibangun. M., 1967.
Elebrant P. Tragedi Piramida. 500 tahun penjarahan makam Mesir. M., 1984.
Silliotty A. Piramida. Panduan Saku Mesir. Universitas Amerika di Cairo Press. 2003
Khavroshkin O. B. Beberapa masalah seismologi nonlinier. Moskow: OIFZ RAN, 1999. S. 286.
Khavroshkin OB, Tsyplakov VV Seismologi nonlinier: Struktur eksperimental // Akustik nonlinier di awal abad ke-21 / Ed. Oleg V. Rudenko, Oleg A. Sapozhnikov. Volume ke-16. 1. M., 2002.622 hal.
Khavroshkin, O. B. dan Tsyplakov, V. V., Dasar perangkat keras dan metodologis dari seismologi nonlinier eksperimental, Seismicheskie pribumi. Moskow: OFZ RAS, 2003. Masalah. 39. S. 43-71.
Penulis: PAVLOV D. G., KHAVROSHKIN O. B., Tsyplakov V. V.
