“3D藏宝图”覆盖70多万平方米 为“江口沉银”考古提供支持

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  嘿,快来!有张神秘的“3D藏宝图”……

  经过3个多月的发掘,再次出土文物10000余件,其中重要文物2000件;首次在国内发现世子金宝实物——重达16斤的“蜀世子宝”金印。4月29日,四川彭山“江口明末战场遗址”第三期考古的丰硕成果后,再次令人瞩目。

  然而鲜为人知的是,作为一次水下考古发掘,如何“看”清水下地形,确定文物的位置却是一项崭新的技术难题。记者2日从电子科技大学获悉,由该校与中国地质调查局成都中心等多家单位组成的联合探测团队(以下简称联合探测队),从去年11月20日起历时70多天,通过“水下CT”的方式,成功绘制出了覆盖70多万平方米的“江口沉银”全域“藏宝概要图”,为此次考古工作提供支持。

  “3D藏宝图”覆盖70多万平方米

  囊括“江口沉银”遗址区域

  与限定在某个区域内的墓葬、遗迹考古不同,“江口沉银”特殊的水下古战场遗址考古中,广阔的覆盖区域、水下的特殊环境,都为发掘工作带来难题。

  自“江口沉银”考古工作启动以来,早在2017年和2018年,联合探测队就先后两次助力江口考古探测。特别在2018年的“江口沉银”遗址第二期考古发掘中,该探测团队就绘制出了一幅覆盖面积达10万平方米的“3D藏宝图”。

  “所谓‘3D藏宝图’并非是一张常见的平面地图,而是基于多种电子信息探测手段绘制的考古区三维综合扫描影像,它可为河道准确定位提供科学依据。”团队技术负责人、电子科技大学资源与环境学院博士周军说。

  在前两次水下探测的技术积累和工作经验的基础上,此次第三期的水下综合探测工作覆盖了包括岷江主干道、上游正南江与府南河在内的几乎整个“江口沉银”遗址区。探测区域北至府南河的府河大桥附近,南至岷江主河道的岷江大桥附近,覆盖面积约70多万平方米,是第二期探测面积的7倍多。

  此外,在本期探测工作中,团队还根据研究对象的尺度差异,设置了不同的测线间距。其中,在第三期围堰区外围采用50米左右的线间距,实现了全区河床基岩的三维形态探测与建模,获得了全区的河道特征概要图。

  特别针对在第三期的考古发掘区,科研人员还采用10米间距布置水上电法探测工作,完成了文物富集有利区段的精细结构探测。“在有利于文物富集的重点区段,利用高密度布置(2米间距)的频率域电磁剖面法与地磁法开展了金属文物的无损检测工作,通过电磁与地磁的响应特征分析,为后续的考古发掘提供了判断依据。”周军说。

  揭开古河道的秘密

  精准定位“沉银有利储集区”

  虽然完成了70多万平方米的“水下CT”,但要找到广袤河道中零散分布重点文物集中在哪个区域,其技术难度不亚于当下热映电视剧《龙岭迷窟》中“上观天星、下审地脉”的“摸金倒斗”。

  然而与虚构文学作品不同,此次水下综合探测中,联合探测团队则依靠多项“黑科技”实现了现实版的“观星定位”,证实了“沉银有利储集区”的推测。

  “江口沉银遗址的水文环境复杂,单件文物几何尺寸较小,且埋藏于水下的卵石层中,分布零散、规律复杂。因此,团队在前两次探测中就创新性地提出,要着力探测河床基岩结构、研究文物分布规律、寻找‘沉银有利储集区’。”周军说。

  早在2018年的“江口沉银”遗址第二期考古探测中,该团队就已经确定了“沉银”遗址区一部分河道基岩的结构特征和深泓线(又称溪线,即沿河流方向最大水深处的连线,沿此线的剖面为河流的纵剖面)分布的准确位置。

  在70多天的三期水下探测工作中,研究人员一边观测和采集各种数据,一边分析和处理相关资料。随着整体探测工作的推进,覆盖整个“沉银遗址区”的河床基岩结构“概要图”不断得到完善,使“宝藏信息概要图”的神秘面纱被慢慢揭开。

  “这为将来的科学数据分析和考古工作奠定了良好的研究基础,其中也包括了本期考古发掘中的‘沉银有利储集区’。”周军举例说,通过水上电阻率成像法,团队找到了一处倒坡结构特征极为明显的区域,并判断这里是一个重要的“沉银有利储集区”。同时,进一步用频率域电磁法和高精度磁法探测,佐证了该区域在第三期考古发掘工作中的重要意义。“本期考古发掘围堰的区域与河道基岩中的‘倒坡结构’关系十分紧密。此后的文物出土情况,进一步印证了团队的判断,即关于‘沉银有利储集区’的推测是正确的。”他说。

  摸清水下考古规律

  “电子信息+”演绎当代“分金定穴”

  对于周军和团队成员而言,持续跟进“江口沉银”水下考古探测项目,不断地在水下探测领域积累技术和经验,使他们不断取得新的研究成果,达到了新的研究高度。

  周军说,团队最大的收获是摸清了水下文物富集的规律,获取了大量与古代地理环境特征有关的探测资料,这是未来继续深入开展考古和探测研究的基础。

  “在地质调查转型升级的过程中,江口沉银科学考古探测是地质调查工作履行公益性职责的必然要求。”中国地质调查局成都地质调查中心主任李文昌说,在这次调查中,团队把地质调查中的多源地球物理信息处理解释方法应用到科学考古中,拓展了地球科学的研究领域,同时也体现了服务于社会公益性事业的天然职责。

  “内陆浅水域的探测工作有它的特殊性,面对复杂的两栖工作环境,我们采用了新的研究思路和方法技术,这些新思路和方法技术在类似环境中的地下探测具有十分重要的借鉴意义与推广价值。”电子科技大学资源与环境学院院长胡光岷说,未来团队将进一步总结经验,开创“电子信息+考古”的新局面,让“给大地做CT”变得更加简单高效。

  王晓刚 陈振鹏 科技日报记者 盛利 

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