Магнитная разведка на античных поселениях в урочище Аджиэль в 2017 г

Урочище Аджиэль является одним из районов Восточного Крыма, игравших важную роль в древности. Урочище занимает часть территории Керченского полуострова, примыкающей к Азовскому морю восточнее Узунларского вала. Свое название эта местность получила от расположенной здесь балки Аджиэль. В результате исследований, проведенных в XX в., здесь, кроме большого количества курганов, выявлено более десяти античных археологических памятников других типов - поселения, оборонительные форты-башни, земельно-межевые структуры, грунтовый некрополь. Балка Аджиэль, идущая по направлению северо-запад-юго-восток, труднопроходима, отгораживает значительную часть Керченского полуострова и является одним из естественных защитных рубежей Восточного Крыма. Силами гарнизонов, находившихся здесь, укрепленные поселения, в первую очередь крупного античного городища Белинское, могли контролировать наиболее проходимые места, где в древности шли, по-видимому, кратчайшие пути миграции населения от материка через Крым на Тамань. Таким образом, эта территория, вероятно, играла стратегическую роль в системе обороны Боспорского царства.

В ходе археологических разведок 2014-2017 гг. (в этот период работа выполнялась в рамках НИР «Структурно-пространственное изучение памятников как парадигма археологического исследования истории конкретного региона (на примере урочища Аджи-эль и городища Белинское)», задание № 2014/389 Минобрнауки России, № НИР 1799) на территории урочища обнаружено по значительным скоплениям фрагментов античных керамических изделий несколько ранее неизвестных поселений. На двух из них, Аджиэль 2 и Аджиэль 3 (рис. 1), в 2017 г. были проведены работы по магниторазведке, целью которых было выявление древних подземных антропогенных объектов. Названия поселений даны авторами.

Рис. 1. Расположение поселений Аджиэль 2 и Аджиэль 3 на карте масштаба 1:100000 [1].

Fig. 1. The location of the settlements of Adzhiel 2 and Adzhiel 3 on a scale map of 1:100,000 [1].

Методика проведения работ по магниторазведке

Проведение раскопок на всей предполагаемой территории, занимаемой тем или иным археологическим памятником, во многих случаях оказывается невозможным за разумный период исследований в силу причин как экономического, так и организационнометодического характера. В этой связи выявление мест расположения погребенных антропогенных структур геофизическими методами позволяет проводить раскопки лишь на территориях, где такие объекты выявлены, и отказаться от проведения полных раскопок в местах, где данные геофизических исследований не указывают на наличие археологических объектов и это подтверждено выборочными шурфовками.

Предварительное обследование территории геофизическими методами, шурфовка в местах аномалий для подтверждения результатов геофизических исследований и выбор на основании результатов «геофизики» и шурфовок мест для проведения далее полномасштабных раскопок приняты повсеместно в мировой практике и рекомендуются действующими нормативными документами по археологии [7].

Суть метода магниторазведки состоит в выявлении объектов, магнитные свойства которых отличаются от магнитных свойств окружающей среды. Абсолютная величина среднего значения модуля вектора индукции магнитного поля Земли увеличивается от экватора к каждому из полюсов в пределах примерно от 35 000 до 70 000 нТл (нанотесла). Объекты, расположенные вблизи поверхности, обладают различными собственными магнитными свойствами и влияют на формирование локального магнитного поля, то есть создают так называемые магнитные аномалии. Значение поля в области аномалии может отличаться от среднего значения в данной местности на величины от долей нТл до тысяч нТл.

Способ применения магниторазведки для выявления приповерхностных объектов заключается в измерении магнитного поля в точках регулярной сети при близком расположении датчика к поверхности. На основании интерпретации получаемых карт магнитного поля можно делать выводы о наличии под землей тех или иных структур как геологического, так и антропогенного характера [8]. Поскольку одинаковые по величине и форме аномалии могут создаваться различными физическими объектами, данные выводы принципиально не могут быть однозначными и носят вероятностный характер.

Магниторазведка является эффективным, неразрушающим и скоростным методом получения информации о подземных объектах. Современные приборы для измерения магнитного поля (магнитометры) позволяют определять его величину с точностью до сотых долей нТл за доли секунды.

Работы выполнялись двумя квантовыми магнитометрами ПКМ-1 производства ФГУ НПП «Геологоразведка» (Санкт-Петербург, Россия), один из которых работал в режиме магнитовариационной станции, фиксировавшей временные вариации магнитного поля в контрольной точке с интервалом в 10 секунд (временными вариациями называют естественные изменения значения магнитного поля в течение суток, связанные главным образом с солнечной активностью). Измерения проводились на участках размером 40х40 м вдоль профилей длиной 40 м, расстояние между которыми составляло 0,75 м, с шагом 0,5 м между пикетами вдоль профиля. Разметка участка была проведена перед началом работы при помощи инструментальной съемки. Датчик магнитометра находился на расстоянии 20-30 см от поверхности земли.

Далее при помощи программы Surfer (Golden Software Inc, США, version 8) были построены карты распределения значений индукции магнитного поля. При построении карт в качестве нулевого уровня поля принималось его медианное значение на каждом из участков съемки.

Полученные результаты

На рис. 2 показано расположение памятников Аджиэль 2 и Аджиэль 3 и участков магнитной съемки на космическом снимке Google Earth.

Рис. 2. Положение участков магнитной съемки на археологических памятниках Аджиэль 2 и Аджиэль 3 и точек обнаружения керамики на космическом снимке Google Earth.

Fig. 2. The position of sections of the magnetic survey at archaeological sites Adzhiel 2 and Adzhiel 3 and dots ceramic detection at space image Google Earth.

Памятники находятся по разные стороны железной дороги Керчь-Феодосия в 1 и 1,5 км на восток от крупного античного городища Белинское. На момент проведения работ территория памятников представляла собой поля, покрытые невысокой сорной травянистой растительностью. Каких-либо следов строений или других признаков антропогенной деятельности на современной поверхности не наблюдается. Отсутствуют таковые и на космических снимках. На старых картах XIX-XX вв. [2; 3] какие-либо объекты также не обозначены. В ходе пешеходных разведок было обнаружено около 700 фрагментов керамики на территории памятника Аджиэль 2 и около 200 - на территории памятника Аджиэль 3. Площадь разброса керамики составляла около 12 га для памятника Аджиэль 2 и около 14 га для Аджиэль 3. Участки магнитной съемки были выбраны в местах максимального сосредоточения керамики. Координаты угловых точек участков съемки приведены в таблице.

Табл. Координаты угловых точек участков магнитной съемки на археологических памятниках Аджиэль 2 и Аджиэль 3 (система координат WGS-84)

Table. Coordinates of the angular points of the magnetic survey sites on the archaeological sites Adzhiel 2 and Adzhiel 3 (WGS-84 coordinate system)

N	Памятник	Широта, град. с.ш.	Долгота, град. в.д.
1	Аджиэль 2	45,359039	36,107277
2		45,359217	36,107721
3		45,358903	36,107976
4		45,358727	36,107529
5	Аджиэль 3	45,360878	36,116698
6		45,360558	36,116937
7		45,360403	36,116465
8		45,360733	36,116243

Полученные карты аномалий индукции магнитного поля на памятниках Аджиэль 2 и Аджиэль 3 приведены на рис. 3.

Структура магнитного поля на обоих участках съемки носит схожий характер. На фоне общего спокойного поля, меняющегося на большей части участков в пределах + 2 нТл, выделяется значительное число положительных аномалий (более 30 - на участке съемки Аджиэль 2 и около 20 - на участке съемки Аджиэль 3) амплитудой до 30 нТл и размером 2-2,5 м. Такие аномалии могут создаваться ямами, заполненными со временем поверхностным грунтом. Теоретические расчеты подобных аномалий от хозяйственных ям [см., напр., 4, с. 67-70] показывают, что аномалии имеют положительную и отрицательную части. Положительная часть расположена к югу и по форме соответствует форме ямы, а по размерам на уровне 0,5 амплитудного значения примерно соответствует размерам ямы. Амплитуда положительной части аномалии может для типовых значений магнитной восприимчивости достигать нескольких десятков нТл и в несколько раз превышает амплитуду отрицательной части, составляющей единицы нТл и расположенной к северу. Таким образом, на результирующей карте магнитного поля, где отражаются также различные случайные ошибки измерений, мелкие неровности рельефа, будет заметна главным образом положительная часть аномалии, а отрицательная может быть мало различима на фоне случайных факторов.

Рис. 3. Карты аномалий индукции магнитного поля на памятниках Аджиэль 2 (а) и Аджиэль 3 (б). Шаг изолиний - 2 нТл.

Fig. 3. Maps of magnetic field induction anomalies on the monuments Adzhiel 2 (a) and Adzhiel 3 (b). Pitch of isolines - 2 nT.

Области положительных аномалий от засыпанных ям.

Столь высокая концентрация предполагаемых хозяйственных ям довольно необычна, фактически они образуют сплошной хозяйственный двор. Это, в свою очередь, вызывает предположение, что назначением этих хозяйственных ям было не удовлетворение потребностей отдельной семьи, а складирование каких-то запасов, предназначенных для большого коллектива, либо такой двор мог выступать хранилищем, зерна например, перед его дальнейшей отправкой на продажу или обмен. Какие-либо аномалии, которые могут быть однозначно связаны с остатками строительных конструкций, на магнитных картах отсутствуют.

Особенно интересным представляется тот факт, что, хотя данные о хлебном экспорте из Боспора в Афины, приводимые Демосфеном о 400 000 медимнах зерна (Dem. 20.32) и Страбоном о 2 100 000 медимнах (Strabo. 7.4.6), обсуждаются в десятках статей и монографий [см., например, 5; 6], однако какие-либо конкретные сведения о поселениях, которые можно рассматривать именно как предполагаемые центры экспорта и оценивать его возможную величину, исходя из археологических данных о размерах хранилищ, на настоящий момент отсутствуют.

Для подтверждения факта, что выявленные аномалии связаны именно с хозяйственными ямами, необходимы археологические раскопки, которые авторы планируют осуществить в ближайшие полевые сезоны. В ходе раскопок предполагается также выяснить вопрос о времени существования данных поселений и их синхронности либо разновременности с античным городищем Белинское. Возможно, что памятники Аджиэль 2 и Аджиэль 3 являлись «выселками» Белинского, а их жители поддерживали самые тесные отношения с обитателями городища. Целесообразно также расширение области магнитной съемки для выявления возможных строительных остатков.