annotazione
Viene fornita la descrizione di strumenti, apparati e metodi di registrazione di campi e segnali geofisici. Vengono forniti esempi di registrazioni di rumore sismico, emissione sismocustica e relativi processi di emissione di radiazioni elettromagnetiche, nonché impulsi sismici. Vengono presentati alcuni dati sulle pendici della piramide di Dakhshur e lo stato dei campioni di gas dalle camere delle piramidi di Khufu (Giza) e Rossa (Dakhshur).
1. Osservazioni preliminari
In accordo con gli obiettivi principali dello studio - campi geofisici e segnali delle piramidi egizie più importanti e le strutture geologiche immediatamente adiacenti - inizialmente, il lavoro sul campo era di natura esplorativa di ricognizione ed era limitato al campo delle piramidi vicino a Memphis.
Anche nell'ambito della geofisica di routine, questa regione è di notevole interesse: dopo i forti terremoti dell'alto medioevo e una lunga pausa, è attualmente in corso l'attivazione sismica. Inoltre, il campo delle piramidi, come il grande Cairo, si trovava in una zona di scala aumentata e faglie attive. Di conseguenza, la fase iniziale dello studio ha toccato il campo delle piramidi dell'altopiano di Giza, in realtà al confine con il Cairo maggiore e il più lontano dalle fonti di interferenza artificiale, il campo piramidale a Dahshur, così come la piramide a Medum [1-4].
Il ciclo più completo di studi sismici è stato effettuato sulla piramide di Sneferu (Sud). Allo stesso tempo, è stata prestata notevole attenzione allo studio degli effetti sismici e del rumore non lineari, che richiedono attrezzature speciali e un'elevata cultura di condurre un esperimento sismico. L'apparato e le basi metodologiche di tali studi richiedono una presentazione speciale dettagliata, in modo che il lettore possa utilizzare il lavoro finale [3-7]. Durante tutte le misurazioni, il vento e il rumore prodotto dall'uomo erano assenti; altri dettagli sono annotati nella descrizione di ogni specifico esperimento.
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2. Apparecchiature e dispositivi applicati
La seguente apparecchiatura di misurazione è stata utilizzata per misurare vari campi geofisici delle piramidi e delle strutture adiacenti.
1. Ricevitori sismici standard - velocimetri del tipo SV10, SG10, con una larghezza di banda da 10 a 1000 Hz, con un fattore di conversione di 16 V / m / se un ricevitore sismico ad alta sensibilità (NVS) non standard, che è un velocimetro con un fattore di conversione elevato di 500 V / m / se una larghezza di banda di registrazione di Da 5 a 1000 Hz.
2. Sistema di registrazione dei segnali analogici IDL-02-04 (8 canali, gamma dinamica - 70 dB, banda di frequenza Df = 0-25 kHz, volume della memoria a stato solido 4 Mbit).
3. L' unità elettronica del sistema di registrazione dell'inviluppo delle emissioni sismiche (ROSE) costituita da un microprocessore, un registratore a due canali di un convertitore digitale di segnali analogici nella gamma di frequenza da 5 a 1000 Hz con successiva somma e ottenendo un valore medio per un intervallo di tempo selezionato (s, min). Il segnale minimo misurato è <10-6 V (per spostamenti di 1011-10-12 m, per un ricevitore sismico - un velocimetro NVS), gamma dinamica ~ 120 dB, tempo di registrazione 1 s.
4. Sistema di registrazione IDL-02-04 per la registrazione di segnali ad alta frequenza (sismico attivo).
5. Dosimetro-radiometro (tipo ANRI-01-02) con le seguenti caratteristiche tecniche: campo di misura della potenza della radiazione gamma, mR / h - 0,010-9,999, gamma dell'energia della radiazione gamma, MeV - 0,06-1,25, errore relativo per Cs137 no Oltre i 30%.
6. Inclinometro non standard (NN), sensibilità inferiore a 1 arcsec (10 (9 ° grado) rad).
7. Antenna VHF in ferrite per la registrazione della radiazione elettromagnetica (EMP) che accompagna l'emissione sismoacustica (SAE).
3. Metodi e tecniche
I principali oggetti di misura erano i processi e i campi sismici e le emissioni sismocustiche. Per la registrazione di segnali e campi sismici, come emissioni acustiche sismiche o sismiche e rumore di fondo, abbiamo utilizzato l'NVS. La registrazione dei campi sismici è stata effettuata dall'unità elettronica del sistema di registrazione dell'inviluppo delle emissioni sismiche (ROSE). Gli spettri di ampiezza ed energia del rumore sismico registrati sulla piramide sono stati ottenuti utilizzando un ricevitore sismico NVS.
La sismica attiva era limitata a impatti deboli (eccitazioni) sulle facce laterali delle piramidi o dei loro singoli blocchi per determinare le caratteristiche di velocità dei loro materiali. Per determinare i confini riflettenti e i vuoti presunti, sono stati utilizzati i metodi del peso in caduta e dei ricevitori sismici standard - velocimetri dei tipi SG10, SV10. Allo stesso tempo, dato il fattore di conversione insignificante dei ricevitori sismici utilizzati e il livello relativamente basso di rumore sismico sulle piramidi, con sismica attiva, sono stati registrati solo i segnali sismici a causa degli impatti sulla matrice piramidale e dei segnali associati alla loro riflessione e propagazione.
Il dosimetro-radiometro ANRI-01-02 "SOSNA" è stato utilizzato per determinare la radioattività naturale dei blocchi e delle piastre frontali delle piramidi, e quindi è stato registrato tutto il fondo radioattivo naturale sulla superficie diurna.
Il tiltmetro è stato installato sulle piastre alla base delle piramidi, al centro delle facce sul lato sottovento, ad un'altezza di 2-3 m dalla superficie diurna.
4. Campi e segnali di emissione sismica e sismica: registrazioni e preelaborazione, brevi commenti
I campi di emissione sismica sono stati registrati dalle apparecchiature ROSE sulle piramidi di Sneferu a Dakhshur ("Red" e "Lomanaya") e a Medum ("Wrong"), compresa la camera interna di quest'ultima. La registrazione dell'emissione sismoacustica (SAE) è stata effettuata principalmente su un canale, sul secondo canale sono stati registrati simultaneamente i segnali dell'antenna VHF. La durata delle registrazioni per vari motivi variava da 20 minuti a diverse (3-5) ore.
Fig. 1. Campioni di registrazioni di inviluppi di rumore sismico per EPS ed EMP:
a) Registrazione delle variazioni nell'inviluppo dell'emissione sismica a Dakhshur sulla piramide Sud "Spezzata", il sismometro si trovava al centro della parete occidentale ad un'altezza di 5 m dal livello della superficie diurna; oltre a registrare l'inviluppo del segnale dall'antenna in ferrite. Grafico grigio - inviluppo del rumore sismico; nero - l'involucro della radiazione elettromagnetica della matrice piramidale. L'ascissa è l'ora corrente in secondi, l'ordinata è l'ampiezza dell'inviluppo in microvolt (23 marzo 2004)
b) Registrazione delle variazioni dell'inviluppo di emissione sismica sulla piramide “Rossa” o Nord, a Dakhshur; Il dispositivo è installato al centro della parete occidentale in prossimità di una micro-faglia evidente ad un'altezza di 4 m. L'ascissa è l'ora corrente in secondi, l'ordinata è l'ampiezza dell'inviluppo in microvolt, 18 marzo 2004.
c) Frammento di registrazione Fig. 1b all'origine delle coordinate da 220 a 280 s
d) Registrazione delle variazioni dell'inviluppo di emissione sismica sulla piramide di Medum, il dispositivo è installato al centro della parete sud (grafico grigio); su un altro canale - registrazione dell'inviluppo del segnale dall'antenna in ferrite (grafico nero), 21 marzo 2004
e) Registrazione delle variazioni dell'inviluppo dell'emissione sismica nella camera piramidale di Medum (grafico grigio) e registrazione dell'inviluppo del segnale dall'antenna in ferrite (grafico nero), 21 marzo 2004.
f) Registrazione degli inviluppi del rumore sismico e delle variazioni delle emissioni sismiche nella parte superiore della piccola piramide vicino a Lomanaya o Sud a Dakhshur utilizzando due canali: con un ricevitore sismico standard a bassa frequenza (fn ~ 2-5 Hz) CB5, grafico nero e non standard, più altamente sensibile (5-7 volte), grafico grigio. 23 marzo 2004.
g) Frammento di registrazione del rumore (Fig. 1, f); la sezione iniziale (~ 250 s) con un'ampiezza aumentata a causa del verificarsi di emissioni sismiche indotte.
5. Esperimenti sulla registrazione dell'emissione sismica alla piramide spezzata (Sud)
Le emissioni sismiche sono state studiate utilizzando una piccola piramide. Immediatamente prima dell'accensione dell'apparecchiatura, sono stati effettuati 3 impatti alla base della piccola piramide per avviare l'emissione sismica nelle strutture in prossimità della superficie. L'effetto è stato osservato per 600 s (Fig. 1f, g).
Va anche notato che il livello di rumore sismico alla sommità della piccola piramide aumenta (di circa un ordine di grandezza) rispetto al livello di rumore alla base (per confronto, Fig. 1a, f), cioè l'effetto di focalizzazione. Sono state inoltre effettuate registrazioni di rumore sismico con un ricevitore sismico altamente sensibile ai piedi del lato meridionale della piramide "Spezzata".
6. Campi e segnali sismici attivi
Per campi sismici attivi si intende l'eccitazione da shock delle onde sismiche in un mezzo per determinare le velocità sismiche e le distanze dai confini geologici o strutturali come risultato della riflessione delle onde sismiche da essi. Allo stesso tempo, l'eccitazione da shock degli impulsi sismici rende possibile la ricerca di vari vuoti e risonanze, strutture e oggetti all'interno della matrice piramidale con una stima approssimativa delle loro determinate dimensioni geometriche. Il modo più semplice per determinare la dimensione dei blocchi che compongono la struttura superficiale delle facce o delle camere interne. Le velocità sismiche nei blocchi piramidali sono state determinate preliminarmente: la velocità delle onde P nei blocchi di calcare è dell'ordine di 2000-2500 m / s, la velocità delle onde S è 1300 m / s (secondo la spedizione statunitense, questi numeri sono molto più alti), nei graniti la velocità delle onde P è dell'ordine di 4500 m / s, onde S 2500 m / s.
Quando si colpiscono i blocchi delle facce delle piramidi, non sorgono solo riflessi dai confini dei blocchi determinati dalla geometria, ma anche vari riverberi, eventualmente dipendenti dal blocco dei blocchi. A Dakhshur, i colpi sono stati fatti sui blocchi delle facce della piramide: due verticali (dall'alto in basso, dal basso verso l'alto) e orizzontali, mentre i geofoni SG10 sono stati fissati verticalmente. La figura 2 mostra le registrazioni dal vivo di questi battiti.
Fig. 2. Esempi di registrazioni di scioperi che suonano:
Il 19 marzo, a Dakhshur, sulla piramide "rosa" (settentrionale), è stato effettuato un colpo verticale dall'alto verso il basso, il cui record aveva anche alcune peculiarità, Fig. 2e.
A Medum il 20 marzo, è stato sferrato un colpo all'interno della piramide dall'alto verso il basso, Fig. 2f.
Allo stesso tempo, in alcuni casi, durante gli impatti, sono stati osservati anche riverberi quasi armonici che non corrispondevano a una solida matrice di blocchi: ad esempio, quando si impattava con l'angolo nord-orientale della piramide a Medum, Fig. 2g.
Il 22 marzo, a Giza, vicino alla piramide di Menkaur (Mikerin), in cima alla piccola piramide estrema, è stato registrato uno shock al suolo vicino alla sua base ed è stata ottenuta la sua funzione di autocorrelazione.
In accordo con la pratica dell'elaborazione dei dati sismici, l'interpretazione di alcuni picchi nel record di shock e la sua funzione di autocorrelazione testimoniano a favore della registrazione di una riflessione sismica piramidale da strati profondi (~ 1 km).
Ci sono stati anche attacchi verticali e orizzontali sulla parete meridionale della piramide del Menkaur il 22 marzo 2004 (Fig. 2h, i).
Le frequenze osservate a 241 e 231 Hz da shock verticali e orizzontali, rispettivamente, sono probabilmente correlate alle condizioni di eccitazione delle oscillazioni nei blocchi e, possibilmente, alla geometria della piramide. In futuro, è necessario valutare i valori delle frequenze eccitate nelle piramidi per gli impatti verticali e orizzontali e la loro dipendenza dalla geometria (angolo di inclinazione della faccia e dei blocchi, ingombro, altezza).
7. Campi elettromagnetici
Il collegamento con l'emissione sismoacustica di radiazioni elettromagnetiche (EMP, emissione radio) sulle piramidi è stato verificato utilizzando un'antenna in ferrite nelle gamme di frequenza kilohertz e megahertz. Per una valutazione qualitativa è stata inizialmente utilizzata l'attrezzatura per la registrazione dell'inviluppo di emissione sismica (secondo canale). La registrazione è stata effettuata al limite di sensibilità. Non è stata osservata alcuna correlazione diretta tra gli inviluppi di emissione sismica e l'emissione radio. Pertanto, la media è stata eseguita su un intervallo di un minuto; di conseguenza, è stata trovata una correlazione significativa (P = 0,99). Negli studi del SAE e dell'EMP è stato utilizzato anche un ricevitore radio a onde corte, il cui lavoro ha mostrato una significativa diminuzione del segnale alle onde medie e la sua completa assenza su quelle corte all'interno della schiera di piramidi. Indica la schermatura elettromagnetica del segnale radio.
8. Variazioni dei pendii delle piramidi
Sono state misurate le variazioni di pendenza lungo uno dei componenti della base della piramide. Il dispositivo è stato installato a 3-4 isolati dal livello della superficie diurna, è stata misurata la componente Nord-Sud. A causa di notevoli difficoltà nella regolazione del dispositivo e nella sua impostazione nell'intervallo di lavoro, la durata delle registrazioni adatte all'elaborazione non ha superato le due ore.
Il 21 marzo le pendenze (in unità relative) sono state misurate a Medum sul lato sud della piramide irregolare. Il 23 marzo, sono stati osservati pendii anche a Dahshur sul lato sud della piramide "spezzata".
9. Radiazione di fondo e fluidi
Le misurazioni delle radiazioni sono state effettuate all'esterno e all'interno di tutte le piramidi in studio. Fondamentalmente, è stato rivelato uno sfondo gamma standard per calcare e basalti (circa 6-9 μR / h), nonché per graniti e granitoidi (20-25 μR / h). Tuttavia, all'interno della piramide di Khufu (Cheope) nell'angolo sud-orientale della camera del faraone, sono stati trovati 35-37 μR / h su una scissione relativamente fresca. Forse questa differenza dovrebbe essere coinvolta nella datazione della costruzione della piramide, poiché più thoron, che ha una breve emivita nella serie del torio (Tn = 55,3 s, ThC` = 60,5 min, ThC = 3,1 min), viene portato su una superficie più recente, che nella fase finale gira in testa. La nuova scollatura era priva di questo scudo di piombo rispetto al resto della camera. Si registra anche un altro fatto: la parte interna della piramide di Medum è composta da più calcare radioattivo (13-15 μR / h),rispetto a quella esterna (5-7 μR / h). È possibile che per costruire la piramide sia stato utilizzato calcare proveniente da luoghi diversi. La ricerca e la localizzazione del sito minerario di calcare più radioattivo può fornire dati aggiuntivi per la costruzione della parte interna della piramide. Ma è anche possibile un'altra spiegazione.
Di solito all'interno delle piramidi in camere di pietra calcarea, lo sfondo radioattivo è diminuito di 2 volte e ammontava a 2-5 μR / h, questa caratteristica può essere utilizzata quando si registrano raggi cosmici ad alta energia all'interno delle piramidi.
10. Analisi di campioni di gas
Campioni di gas sono stati prelevati dalla camera del faraone della piramide di Cheope e da una delle camere della piramide "Rossa" a Dakhshur. L'analisi è stata condotta sulla base dell'esistenza di 40 componenti. La composizione dell'atmosfera della camera della piramide di Khufu (Cheope) non differisce dallo standard; e per la piramide "Rossa" (Nord), ci sono delle anomalie, poiché il contenuto totale di idrocarburi C8-C12 raggiunge i 9 mg / m3.
conclusioni
Non è richiesta una strumentazione unica per studiare i campi e i segnali geofisici.
La forma dei segnali: gli impulsi sismici indicano l'esistenza di risonanze interne ad alta frequenza in alcune piramidi. Tutte le grandi piramidi e le strutture adiacenti sono caratterizzate dall'esistenza di emissioni sismoacustiche. L'emissione sismoacustica è accompagnata da radiazioni elettromagnetiche.
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Autori: PAVLOV D. G., KHAVROSHKIN O. B., TSYPLAKOV V. V.
