anotación
Se da la descripción de instrumentos, aparatos y métodos de registro de campos y señales geofísicos. Se dan ejemplos de registros de ruido sísmico, emisión sismoacústica y procesos de emisión acompañantes de radiación electromagnética, así como impulsos sísmicos. Se presentan algunos datos sobre las laderas de la pirámide de Dakhshur y el estado de las muestras de gas de las cámaras de las pirámides de Khufu (Giza) y Red (Dakhshur).
1. Observaciones preliminares
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De acuerdo con los principales objetivos del estudio - campos geofísicos y señales de las pirámides egipcias más notables y las estructuras geológicas inmediatamente adyacentes a ellas - inicialmente, el trabajo de campo fue de naturaleza de reconocimiento exploratorio y se limitó al campo de las pirámides cerca de Memphis.
Incluso en el marco de la geofísica rutinaria, esta región es de gran interés: después de fuertes terremotos en la Alta Edad Media y una larga pausa, se está produciendo una activación sísmica. Además, el campo de las pirámides, como el gran Cairo, se encontraba en una zona de mayor escala y fallas activas. En consecuencia, la etapa inicial del estudio tocó el campo de las pirámides de la meseta de Giza, que en realidad limita con el Gran Cairo y el más alejado de las fuentes de interferencia provocadas por el hombre, el campo de las pirámides en Dahshur, así como la pirámide en Medum [1-4].
El ciclo más completo de estudios sísmicos se llevó a cabo en la pirámide de Sneferu (Sur). Al mismo tiempo, se prestó considerable atención al estudio de los efectos sísmicos no lineales y el ruido, que requieren equipos especiales y una alta cultura de realización de un experimento sísmico. El aparato y los fundamentos metodológicos de tales estudios requieren una presentación especial detallada, para que el lector pueda utilizar el trabajo final [3-7]. Durante todas las mediciones, el viento y el ruido provocado por el hombre estuvieron ausentes; otros detalles se indican en la descripción de cada experimento específico.
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2. Equipos y dispositivos aplicados
El siguiente equipo de medición se utilizó para medir varios campos geofísicos de las pirámides y estructuras adyacentes.
1. Receptores sísmicos estándar: velocímetros del tipo SV10, SG10, con un ancho de banda de 10 a 1000 Hz, con un factor de conversión de 16 V / m / sy un receptor sísmico de alta sensibilidad (NVS) no estándar, que es un velocímetro con un factor de conversión alto de 500 V / m / sy un ancho de banda de registro de 5 hasta 1000Hz.
2. Sistema de registro de señales analógicas IDL-02-04 (8 canales, rango dinámico - 70 dB, banda de frecuencia Df = 0-25 kHz, volumen de memoria de estado sólido 4 Mbit).
3. La unidad electrónica del sistema de registro de envolvente de emisión sísmica (ROSE) que consta de un microprocesador, un registrador de dos canales de un convertidor digital de señales analógicas en el rango de frecuencia de 5 a 1000 Hz con posterior suma y obteniendo un valor promedio para un intervalo de tiempo seleccionado (s, min). La señal mínima medida es <10-6V (para desplazamientos de 1011-10-12 m, para un receptor sísmico, un velocímetro NVS), rango dinámico ~ 120 dB, tiempo de registro 1 s.
4. Sistema de registro IDL-02-04 para registro de señales de alta frecuencia (sísmica activa).
5. Dosímetro-radiómetro (tipo ANRI-01-02) con las siguientes características técnicas: rango de medición de potencia de radiación gamma, mR / h - 0.010-9.999, rango de energía de radiación gamma, MeV - 0.06-1.25, error relativo para Cs137 no más de 30%.
6. Inclinómetro no estándar (NN), sensibilidad inferior a 1 segundo de arco (10 (9º grado) rad).
7. Antena de ferrita VHF para registrar la radiación electromagnética (EMP) que acompaña a la emisión sismoacústica (SAE).
3. Métodos y técnicas
Los principales objetos de las mediciones fueron los procesos y campos sísmicos y las emisiones sismoacústicas. Para el registro de señales y campos sísmicos, como la emisión sísmica o acústica sísmica y el ruido de fondo, utilizamos el NVS. El registro de campos sísmicos fue realizado por la unidad electrónica del sistema de registro de envolvente de emisión sísmica (ROSE). Los espectros de amplitud y energía del ruido sísmico registrados en la pirámide se obtuvieron utilizando un receptor sísmico NVS.
La sísmica activa se limitó a impactos débiles (excitaciones) en las caras laterales de las pirámides o sus bloques individuales para determinar las características de velocidad de sus materiales. Para determinar los límites reflectantes y los supuestos vacíos, se utilizaron los métodos del peso de caída y los receptores sísmicos estándar: velocímetros de los tipos SG10, SV10. Al mismo tiempo, dado el factor de conversión insignificante de los receptores sísmicos utilizados y el nivel relativamente bajo de ruido sísmico en las pirámides, con sísmica activa, solo se registraron las señales sísmicas causadas por impactos en la matriz piramidal y las señales asociadas con su reflexión y propagación.
Se utilizó el dosímetro-radiómetro ANRI-01-02 "SOSNA" para determinar la radiactividad natural de los bloques y placas frontales de las pirámides, por lo que se registró todo el fondo radiactivo natural en la superficie del día.
El inclinómetro se instaló en las placas en la base de las pirámides, en el centro de las caras en el lado de sotavento, a una altura de 2-3 m desde la superficie del día.
4. Campos y señales de emisión sísmica y sísmica: registros y preprocesamiento, breves comentarios
Los campos de emisión sísmica fueron registrados por el equipo ROSE en las pirámides de Sneferu en Dakhshur ("Red" y "Lomanaya") y en Medum ("Wrong"), incluida la cámara interior de este último. El registro de emisión sismoacústica (SEE) se realizó principalmente en un canal, en el segundo canal se registraron simultáneamente las señales de la antena VHF. La duración de las grabaciones, por diversas razones, osciló entre 20 minutos y varias (3-5) horas.
Figura 1. Muestras de grabaciones de envolventes de ruido sísmico para EPS y EMP:
a) Registro de variaciones en la envolvente de emisión sísmica en Dakhshur en la pirámide Sur "Rota", el sismómetro se ubicó en el centro de la cara occidental a una altura de 5 m desde el nivel de la superficie del día; además de registrar la envolvente de la señal de la antena de ferrita. Gráfico gris: envolvente de ruido sísmico; negro: la envoltura de la radiación electromagnética de la matriz piramidal. La abscisa es el tiempo actual en segundos, la ordenada es la amplitud de la envolvente en microvoltios (23 de marzo de 2004)
b) Registro de variaciones de envolvente de emisión sísmica en la pirámide “Roja” o Norte, en Dakhshur; El dispositivo está instalado en el centro de la cara occidental cerca de una micro-falla notable a una altura de 4 m. La abscisa es el tiempo actual en segundos, la ordenada es la amplitud de la envolvente en microvoltios, 18 de marzo de 2004.
c) Fragmento de grabación Fig.1b en el origen de coordenadas de 220 a 280 s
d) Registro de variaciones en la envolvente de emisión sísmica en la pirámide en Medum, el dispositivo se instala en el centro de la cara sur (gráfico gris); en otro canal: grabación de la envolvente de la señal de la antena de ferrita (gráfico negro), 21 de marzo de 2004
e) Registros de variaciones de envolvente de emisión sísmica en la cámara piramidal en Medum (gráfico gris) y registro de la envolvente de señal de la antena de ferrita (gráfico negro), 21 de marzo de 2004.
f) Registro de envolventes de ruido sísmico y variaciones de emisión sísmica en la parte superior de la pirámide pequeña cerca de Lomanaya o al sur en Dakhshur usando dos canales: con un receptor sísmico estándar de baja frecuencia (fn ~ 2-5 Hz) CB5, gráfico negro, y no estándar, más altamente sensible (5-7 veces), gráfico gris. 23 de marzo de 2004.
g) Fragmento de grabación de ruido (Fig. 1, f); la sección inicial (~ 250 s) con una amplitud aumentada debido a la ocurrencia de emisión sísmica inducida.
5. Experimentos sobre el registro de emisiones sísmicas en la pirámide Rota (Sur)
Las emisiones sísmicas se investigaron utilizando una pequeña pirámide. Inmediatamente antes de encender el equipo, se realizaron 3 impactos en la base de la pirámide pequeña para iniciar la emisión sísmica en las estructuras cercanas a la superficie. El efecto se observó durante 600 s (Fig. 1f, g).
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También debe tenerse en cuenta que el nivel de ruido sísmico en la parte superior de la pirámide pequeña aumenta (aproximadamente un orden de magnitud) en relación con el nivel de ruido en la base (para comparación, Figs. 1a, f), es decir, el efecto de enfoque. También se realizaron registros de ruido sísmico con un receptor sísmico de alta sensibilidad al pie del lado sur de la pirámide "Rota".
6. Campos y señales sísmicos activos
Por campos sísmicos activos nos referimos a la excitación de choque de ondas sísmicas en un medio para determinar velocidades sísmicas y distancias a límites geológicos o estructurales como resultado de reflejos de ondas sísmicas desde ellos. Simultáneamente, la excitación de choque de los impulsos sísmicos permite buscar varios vacíos y resonancias, estructuras y objetos dentro de la matriz piramidal con una estimación aproximada de sus determinadas dimensiones geométricas. La forma más sencilla de determinar el tamaño de los bloques que componen la estructura superficial de las caras o cámaras interiores. Las velocidades sísmicas en bloques piramidales se determinaron de manera preliminar: la velocidad de las ondas P en los bloques de piedra caliza es del orden de 2000-2500 m / s, la velocidad de las ondas S es de 1300 m / s (según la expedición estadounidense, estos números son mucho más altos), en los granitos la velocidad de las ondas P es del orden de 4500 m / s, ondas S 2500 m / s.
Al golpear los bloques de las caras de la pirámide, no solo surgen reflejos de los límites de los bloques determinados por la geometría, sino también varias reverberaciones, posiblemente dependiendo del bloqueo de los bloques. En Dakhshur, se golpearon los bloques de las caras de la pirámide: dos verticales (de arriba hacia abajo, de abajo hacia arriba) y horizontales, mientras que los geófonos SG10 se fijaron verticalmente. La Figura 2 muestra grabaciones en vivo de estos ritmos.
Figura 2. Ejemplos de grabaciones de huelgas sonoras:
El 19 de marzo, en Dakhshur, sobre la pirámide "Rosa" (Norte), se realizó un golpe vertical de arriba hacia abajo, cuyo registro también tenía algunas peculiaridades, Fig. 2e.
En Medum, el 20 de marzo, se hizo un golpe dentro de la pirámide dirigido de arriba hacia abajo, Fig. 2f.
Al mismo tiempo, en algunos casos, durante los impactos, también se observaron reverberaciones cuasi-armónicas que no correspondían a un conjunto sólido de bloques: por ejemplo, al impactar la esquina noreste de la pirámide en Medum, Fig. 2g.
El 22 de marzo, en Giza, cerca de la pirámide de Menkaur (Mikerin), en la parte superior de la pequeña pirámide extrema, se registró un choque al suelo cerca de su base y se obtuvo su función de autocorrelación.
De acuerdo con la práctica del procesamiento de datos sísmicos, la interpretación de algunos picos en el registro de choque y su función de autocorrelación testifican a favor del registro de una reflexión sísmica centrada en pirámides desde capas profundas (~ 1 km).
También hubo huelgas verticales y horizontales en la cara sur de la pirámide de Menkaur el 22 de marzo de 2004 (Fig. 2h, i).
Las frecuencias observadas a 241 y 231 Hz de choques verticales y horizontales, respectivamente, probablemente estén relacionadas con las condiciones de excitación de las oscilaciones en los bloques y, posiblemente, con la geometría de la pirámide. En el futuro, es necesario evaluar los valores de las frecuencias excitadas en las pirámides para impactos verticales y horizontales y su dependencia de la geometría (ángulo de inclinación de la cara y bloques, dimensiones generales, altura).
7. Campos electromagnéticos
La conexión con la emisión sismoacústica de radiación electromagnética (EMP, emisión de radio) en las pirámides se verificó utilizando una antena de ferrita en los rangos de frecuencia de kilohercios y megahercios. Para una evaluación cualitativa se utilizó inicialmente el equipo de registro de la envolvente de emisión sísmica (segundo canal). El registro se llevó a cabo en el límite de sensibilidad. No se observó una correlación directa entre las envolventes de emisión sísmica y emisión de radio. Por lo tanto, el promedio se llevó a cabo en un intervalo de un minuto; como resultado, se encontró una correlación significativa (P = 0,99). En los estudios del SAE y EMP también se utilizó un receptor de radio de onda corta, cuyo trabajo mostró una disminución significativa de la señal en ondas medias y su ausencia total en las cortas dentro del conjunto de pirámides. Esto indica un blindaje electromagnético de la señal de radio.
8. Variaciones de las pendientes de las pirámides
Se midieron las variaciones en las pendientes a lo largo de uno de los componentes de la base de la pirámide. El dispositivo se instaló a 3-4 cuadras del nivel de la superficie del día, se midió el componente Norte-Sur. Debido a las importantes dificultades para ajustar el dispositivo y ponerlo en el rango de trabajo, la duración de los registros adecuados para el procesamiento no superó las dos horas.
El 21 de marzo, las pendientes (en unidades relativas) se midieron en Medum en el lado sur de la pirámide irregular. El 23 de marzo, también se observaron pendientes en Dahshur en el lado sur de la pirámide "Rota".
9. Radiación y fluidos de fondo
Las mediciones de radiación se realizaron en el exterior y el interior de todas las pirámides en estudio. Básicamente, se reveló un fondo gamma estándar para piedra caliza y basaltos (aproximadamente 6-9 μR / h), así como para granitos y granitoides (20-25 μR / h). Sin embargo, dentro de la pirámide de Khufu (Keops) en la esquina sureste de la cámara del faraón, se encontraron 35-37 μR / h en una hendidura relativamente reciente. Quizás esta diferencia debería estar involucrada en la datación de la construcción de la pirámide, ya que más torón, que tiene una vida media corta en la serie del torio (Tn = 55,3 s, ThC` = 60,5 min, ThC “= 3,1 min), se lleva a una superficie más reciente, que en la etapa final gira en plomo. El chip nuevo estaba desprovisto de este escudo de plomo en comparación con el resto de la cámara. También se registra otro hecho: la parte interior de la pirámide en Medum está hecha de piedra caliza más radiactiva (13-15 μR / h),que externo (5-7 μR / h). Es posible que se haya utilizado piedra caliza de diferentes lugares para construir la pirámide. La búsqueda y localización del sitio de extracción de piedra caliza más radiactiva puede proporcionar datos adicionales para la construcción de la parte interior de la pirámide. Pero también es posible otra explicación.
Por lo general, dentro de las pirámides en cámaras hechas de piedra caliza, el fondo radiactivo disminuyó 2 veces y ascendió a 2 a 5 μR / h, esta característica se puede usar al registrar rayos cósmicos de alta energía dentro de las pirámides.
10. Análisis de muestras de gas
Se tomaron muestras de gas de la cámara del faraón de la pirámide de Khufu y de una de las cámaras de la pirámide "Roja" en Dakhshur. El análisis se realizó sobre la base de la existencia de 40 componentes. La composición de la atmósfera de la cámara de la pirámide de Khufu (Keops) no difiere del estándar; y para la pirámide "Roja" (Norte) hay anomalías, ya que el contenido total de hidrocarburos C8-C12 alcanza los 9 mg / m3.
conclusiones
No se requiere instrumentación única para estudiar campos y señales geofísicos.
La forma de onda de los impulsos sísmicos indica la existencia de resonancias internas de alta frecuencia en algunas pirámides. Todas las grandes pirámides y estructuras adyacentes se caracterizan por la existencia de emisión sismoacústica. La emisión sismoacústica va acompañada de radiación electromagnética.
Literatura
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Autores: PAVLOV D. G., KHAVROSHKIN O. B., Tsyplakov V. V.
