“3D藏寶圖”指引水下文物勘探

王曉剛

四川彭山“江口明末戰(zhàn)場(chǎng)遺址”第三期考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng) ■ 資料圖

全域探測(cè)覆蓋70多萬(wàn)平方米

2019年11月20日，探測(cè)團(tuán)隊(duì)從成都趕赴江口，就此展開(kāi)了長(zhǎng)達(dá)70余天的第三期“江口沉銀”遺址水下綜合探測(cè)工作。

2017年和2018年，探測(cè)團(tuán)隊(duì)先后兩次助力江口考古探測(cè)。在2018年的“江口沉銀”遺址第二期考古發(fā)掘中，該探測(cè)團(tuán)隊(duì)就繪制出了一幅覆蓋面積達(dá)10萬(wàn)平方米的“3D藏寶圖”，為“江口沉銀”遺址第二期考古發(fā)掘區(qū)的古河道準(zhǔn)確定位提供了科學(xué)依據(jù)。

所謂“3D藏寶圖”并非一張常見(jiàn)的平面地圖，而是基于多種電子信息探測(cè)手段繪制的考古區(qū)三維綜合掃描影像。

由于在前兩期科技考古工作中奠定的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，探測(cè)團(tuán)隊(duì)這一次制定了探測(cè)范圍更大、考古研究信息更為豐富的第三期考古探測(cè)工作計(jì)劃。團(tuán)隊(duì)技術(shù)負(fù)責(zé)人、電子科技大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院周軍博士表示：“在前兩次水下探測(cè)的技術(shù)積累和工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我們制定了更為高效和可靠的技術(shù)工作方案。”

就探測(cè)范圍而言，這次他們探測(cè)了包括岷江主河道、上游正南江與府南河在內(nèi)的幾乎整個(gè)“江口沉銀”遺址區(qū)。探測(cè)區(qū)域北至府南河的府河大橋附近，南至岷江主河道的岷江大橋附近，覆蓋面積約70多萬(wàn)平方米，是第二期探測(cè)面積的7倍多。

在本期探測(cè)工作中，探測(cè)團(tuán)隊(duì)根據(jù)研究對(duì)象的尺度差異，設(shè)置了不同的測(cè)線間距。其中，在第三期圍堰區(qū)外圍采用50米左右的測(cè)線間距，實(shí)現(xiàn)了全區(qū)河床基巖的三維形態(tài)探測(cè)與建模，獲得了全區(qū)的河道特征概要圖。

與此同時(shí)，在第三期的考古發(fā)掘區(qū)采用10米間距布置水上電法探測(cè)工作，完成了文物富集有利區(qū)段的精細(xì)結(jié)構(gòu)探測(cè)。在有利于文物富集的重點(diǎn)區(qū)段，利用高密度布置（2米間距）的頻率域電磁剖面法與地磁法開(kāi)展了金屬文物的無(wú)損檢測(cè)工作，通過(guò)電磁與地磁的響應(yīng)特征分析，為后續(xù)的考古發(fā)掘提供了判斷依據(jù)。

精準(zhǔn)高效 精準(zhǔn)定位“沉銀有利儲(chǔ)集區(qū)”

在2018年的“江口沉銀”遺址第二期考古探測(cè)中，該團(tuán)隊(duì)就已經(jīng)確定了“沉銀”遺址區(qū)一部分河道基巖的結(jié)構(gòu)特征和深泓線（又稱溪線，即沿河流方向最大水深處的連線，沿此線的剖面為河流的縱剖面）分布的準(zhǔn)確位置。而在本期探測(cè)工作中，探測(cè)團(tuán)隊(duì)要進(jìn)一步摸清遺址區(qū)全域的岷江河道基巖結(jié)構(gòu)特征和與之相關(guān)的藏寶圖概要信息。

在70多天的努力探測(cè)中，他們一邊觀測(cè)和采集各種數(shù)據(jù)，一邊分析和處理相關(guān)資料，從而使寶藏信息概要圖的神秘面紗被慢慢揭開(kāi)，逐漸地展示在了團(tuán)隊(duì)面前。

隨著整體探測(cè)工作的推進(jìn)，覆蓋整個(gè)“沉銀”遺址區(qū)的河床基巖結(jié)構(gòu)“概要圖”不斷得到完善。這為將來(lái)的科學(xué)數(shù)據(jù)分析和考古工作奠定了良好的研究基礎(chǔ)，其中也包括了本期考古發(fā)掘中的“沉銀有利儲(chǔ)集區(qū)”。

周軍說(shuō)：“通過(guò)水上電阻率成像法，我們找到了一處倒坡結(jié)構(gòu)特征極為明顯的區(qū)域，并判斷這里是一個(gè)重要的‘沉銀有利儲(chǔ)集區(qū)，同時(shí)，用頻率域電磁法和高精度磁法探測(cè)也進(jìn)一步佐證了該區(qū)域在第三期考古發(fā)掘工作中的重要意義！”

“江口沉銀”遺址的水文環(huán)境復(fù)雜，單件文物幾何尺寸較小，且埋藏于水下的卵石層中，分布零散、規(guī)律復(fù)雜。因此，團(tuán)隊(duì)在前兩次探測(cè)中就創(chuàng)新性地提出，要著力探測(cè)河床基巖結(jié)構(gòu)、研究文物分布規(guī)律、尋找“沉銀有利儲(chǔ)集區(qū)”。

本期考古發(fā)掘圍堰的區(qū)域與河道基巖中的“倒坡結(jié)構(gòu)”關(guān)系十分緊密。此后的文物出土情況，進(jìn)一步印證了團(tuán)隊(duì)的判斷——他們關(guān)于“沉銀有利儲(chǔ)集區(qū)”的推測(cè)是正確的。

水下考古 電子信息技術(shù)綻放異彩

對(duì)于周軍和團(tuán)隊(duì)成員而言，持續(xù)跟進(jìn)“江口沉銀”水下考古探測(cè)項(xiàng)目，不斷地在水下探測(cè)領(lǐng)域積累技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，使他們不斷取得新的研究成果，達(dá)到了新的研究高度。

周軍表示：“團(tuán)隊(duì)最大的收獲是摸清了水下文物富集的規(guī)律，獲取了大量與古代地理環(huán)境特征有關(guān)的探測(cè)資料，這是未來(lái)繼續(xù)深入開(kāi)展考古和探測(cè)研究的基礎(chǔ)！”

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心是本次科技考古工作中地質(zhì)與地球物理技術(shù)的重要支撐單位。“在地質(zhì)調(diào)查轉(zhuǎn)型升級(jí)的過(guò)程中，江口沉銀科學(xué)考古探測(cè)是地質(zhì)調(diào)查工作履行公益性職責(zé)的必然要求。”中心主任李文昌教授表示，在這次調(diào)查中，團(tuán)隊(duì)把地質(zhì)調(diào)查中的多源地球物理信息處理解釋方法應(yīng)用到科學(xué)考古中，拓展了地球科學(xué)的研究領(lǐng)域，同時(shí)也體現(xiàn)了服務(wù)于社會(huì)公益性事業(yè)的天然職責(zé)。

“內(nèi)陸淺水域的探測(cè)工作有它的特殊性，面對(duì)復(fù)雜的兩棲工作環(huán)境，我們采用了新的研究思路和方法技術(shù)，這些新思路和方法技術(shù)在類似環(huán)境中的地下探測(cè)具有十分重要的借鑒意義與推廣價(jià)值?！彪娮涌萍即髮W(xué)資源與環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)胡光岷教授表示，團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)創(chuàng)“電子信息+考古”的新局面，讓“給大地做CT”變得更加簡(jiǎn)單高效。