بخشی از مقاله
چکیده
روشهاي ژئوفیزیکی که براي اهداف باستانشناسی استفاده میشوند اغلب براي اکتشاف، آشکارسازي و نگاشت بقایاي باستانشناسی مفید میباشند. این روش ها براي فعالیت هاي باستانی استخراج و ذوب فلزات ، تجمعات کانی سازي فلزي که در سرباره هاي باقی مانده ، موجود است بسیار راه گشا می باشند .
ارزیابی حجم تجمعات کانی سازي یک مساله بسیار مهم است ، زیرا از این طریق می توان حجم توده هاي فلزي که در گذشته استخراج و سپس ذوب شده اند را محاسبه نمود . متأسفانه، از طریق روش هاي ژئوالکتریک نمی توان براحتی سرباره هاي حاوي کانی سازي فلزي را کشف و مشخص نمود و ناچار هستیم از روش هاي مغناطیسی کمک بگیریم که در این حالت نیز امکان محاسبه حجم این سرباره ها ممکن نمی باشد ، زیرا میدانهاي مغناطیسی شار مغناطیسی را به صورت پایسته حفظ نمیکنند .
در این مطالعه ما نشان میدهیم که روش قطبش القائی - IP - براي کمیسازي سرباره هاي مدفون حاوي کانی سازي فلزي ، روش ژئوفیزیکی مناسب می باشد . البته باید توجه داشت که قبل از انجام برداشت ژئوفیزیکی باید پاسخ هایی را که از سوي سرباره هاي مدفون حاوي کانی سازي فلزي دریافت می کنیم را به درستی کالیبره سازیم
. توانایی کمی-سازي مقدار سرباره هاي مدفون حاوي کانی سازي فلزي براساس رابطه شبه خطّی بین پارامتر اصلی قطبش القائی - IP - یعنی قابلیت شارژ و غلظت سرباره میباشد. این روش ابزاري غیر مخرب براي کشف معادن فلزي باستانی یا کوره هاي ذوب باستانی است .
در این مقاله کاربرد این روش در منطقه اي به نام کاستل ماینیر - Castel-Minier - در فرانسه بررسی شده است.
مقدمه
روشهاي ژئوفیزیکی در مورد بررسی فعالیت هاي باستانی استخراج و ذوب فلزات ، تجمعات کانی سازي فلزي که در سرباره هاي باقی مانده ، موجود است بسیار راه گشا می باشند . ارزیابی حجم تجمعات کانی سازي یک مساله بسیار مهم است ، از طریق روش هاي ژئوالکتریک نمی توان براحتی سرباره هاي حاوي کانی سازي فلزي را کشف و مشخص نمود و ناچار هستیم از روش هاي مغناطیسی کمک بگیریم.
در این مطالعه ما نشان داده شده که روش قطبش القائی - IP - براي کمیسازي سرباره هاي مدفون حاوي کانی سازي فلزي ، روش ژئوفیزیکی مناسب می باشد . البته باید توجه داشت که قبل از انجام برداشت ژئوفیزیکی باید پاسخ هایی را که از سوي سرباره هاي مدفون حاوي کانی سازي فلزي دریافت می کنیم را به درستی کالیبره سازیم . در اینجا قصد داریم تا به بررسی استفاده روش پلاریزاسیون القایی در اکتشاف سربارههاي حاوي تجمعات کانی سازي در معادن باستانی و مدفون بپردازیم معدن موجود در محوطه - Castel-Minier - در قرن 14 تا 16 میلادي یکی از مهمترین منابع تولید آهن به شمار میرفته است
اصول روش پلاریزاسیون القایی
در برداشتهاي ژئوفیزیکی که در این محوطه باستانی انجام پذیرفته است ، از آرایشهاي ونر ، دایپل-دایپل و غیره استفاده شده است . پلاریزاسیون القائی چه در حوزه فرکانس و چه در حوزه زمان ، تعمیمی از روشهاي کلاسیک ژئوالکتریک از نوع - DC - در فرکانسهاي بالاتر خواهد بود .با این روش میتوان علاوه بر مقاومت ویژه الکتریکی ، ضریب تراوایایی الکتریکی را نیز بدست آورد .
سیگنالهاي دریافتی از سربارههاي حاوي تجمعات کانی سازي ، نتیجه انجام پلاریزاسیون الکترودي در حضور ذرات فلزي با قدرت رسانایی الکتریکی بالا میباشند کانی مگنتیت یکی از محتمل ترین کانیهایی است که احتمال میرود در سربارههاي حاوي تجمعات کانی سازي آهن وجود داشته باشد .
تطبیق عملکرد میدان براي بررسی تجمعات حاوي کانیسازي
انجام برداشتهاي ژئوفیزیکی در حوزه فرکانس بطور حتم اطلاعات کاملتر و غنیتري را نسبت به برداشتهاي ژئوفیزیکی در حوزه زمان در اختیار ما قرار خواهد داد . اما متاسفانه زمانبر بودن این روش ، استفاده از این روش را با محدودیت روبرو ساخته است . هدف مطرح کردن روش پلاریزاسیون القایی به عنوان یک ابزار بسیار سریع در این گونه زمینههاي اکتشافی بوده است ، بر همین اساس روش پلاریزاسیون القائی در حوزه زمان را با استفاده از دستگاههاي مقاومت ویژه الکتریکی و پلاریزاسیون القائی کلاسیک اجرا شده است.
کالیبراسیون روش
هدف از انجام کالیبراسیون ارتباط دادن غلظت مشخصی از سربارههاي حاوي تجمعات کانیسازي با مقدار مشخصی از شارژبیلیته میباشد شارژبیلیته با توجه به توزیع سربارههاي حاوي تجمعات کانیسازي با وضوح بیشتري آشکار می- گردد . درمدل آزمایشی فقط از یک لایه بسیار نازك در حد 2 تا 4 میلیمتر از سربارههاي حاوي تجمعات کانیسازي استفاده شده.
در روند آمادهسازي محیط آزمایشی ابتدا باید 40 درصد از جرم کل سربارههاي حاوي تجمعات کانی- سازي را با خاك طبیعی مخلوط کنیم ، سپس جرم کنترل شدهاي از این سربارههاي حاوي تجمعات کانیسازي را برداشته و به همان مقدار خاك طبیعی به جاي آن میریزیم ، تا فقط مقدار کمی از سربارههاي حاوي تجمعات کانی-سازي در محیط آزمایشی باقی بماند .
منحنی کالیبراسیون که شارژپذیري جزئی را به محتواي سرباره ارتباط میدهد. رابطه آزمایشگاهی نشان دهنده وابستگی نسبی بین غلظت جرمی سرباره و شارژپذیري است. . این نتایج یک رابطه خطی رانشان میدهند.
