Çarşamba, Kasım 08, 2006

Arkeolojik Yapıların Temel Araştırmalarında Jeofizik

*Bir ödevi daha bloga ekliyorum, gerektiğinde bulmak zor oluyor... Bu yazı ile burada kolay ulaşıma açtım :). Hayırlı ossun :)
Giriş:
Çalışmada, Arkeolojik yapının altında bulunan ve yaklaşık ölçüleri 0,70–1,0 m. olarak tahmin edilen sarnıçlar ve eski kanalizasyon türü yapıların araştırılması hedeflenmektedir. Bunun için örnek yapının fiziksel özelliklerinin ayrıntılı tanımlanması ile birlikte sağlıklı yorumlar yapılabilir. Fiziksel bilgilerin yetersizliği yorumların yetersizliğine yol açabilir. Bu nedenle öncelikle fiziksel tanımlamaların mühendislik çalışmasının amacına göre yetkin kişiler tarafından belirlenmesi ileri derecede gereklidir. Ancak eldeki bilgi ile yapılabilecek-uygulanabilecek çalışma ve yöntemler hakkında fikir beyan etmek mümkündür.

Çalışma Alanı Hakkında Değerlendirmeler:
Öncelikle Arkeolojik yapı’nın var olan özellikleri ve yapısal özellikleri hakkında bilgiler göz önünde bulundurulursa: yöntemler için yanıltıcı etki ve kaynakları belirtilip önlem alınabilir. Örneğin: yapının duvar ve tasıma sistemleri nedeniyle Gravite yöntemi için giderilebilir bozucu etkisi olabileceği gibi, tarihi yapı çevresindeki kültürel gürültü kaynaklarının etkisiyle sismik ya da yer elektrik yöntemler öngörülebilir veya giderilebilir etkiler altında kalabilir. Ayrıca yapı içerisinde bulunan metalik iskelet veya atıklar manyetik yöntem için bozucu etkiye yol açabilir. Son olarak yer radarı ile yeraltındaki su seviyesi veya kılcallık nedeniyle yanıltıcı veriler oluşabilir. Ortalama sıcaklığın yüksek olduğu bir mevsimde Y.A.S. buharlaşma-kılcallaşma etkisi kayaç yapısı ile ilişkili olarak yanıltıcı olabilir. Yine sıcaklıkla ilişkili olarak, göreceli olarak kurak bir mevsimde aranacak su kanallarının kuruması belirti eksikliğine neden olabilir.

Yöntemler Hakkında Genel Değerlendirmeler:
Jeofiziğin genel özellikleri üzerinden çalışma alanına bakıldığında: Arkeolojinin kazı sırasında hasar verebileceği, öngörülemeyen (tahmin edilemeyen) yapıların belirtilmesi ile birlikte, mevcut durumdaki gibi kazı yapılamayacak yerlerde kısa sürede ve göreceli olarak ucuz bir şekilde bilgi sağlanması jeofizik ile olasıdır(mümkündür). Ayrıca bir ileri araştırma durumu söz konusu olduğunda çalışma önceliklerinin belirlenmesinde inkâr edilemez derecede yararlıdır. Duruma bağlı olarak değişiklik gösterebilmesi ile birlikte, birkaç haftada yapılacak bir jeofizik araştırma sonrasında yapılacak harita ve kesitler ile yıllar sürebilecek bir arkeolojik araştırmanın çalışma yapısı hakkında sağlıklı planlama yapma olanağı tanır.
Bütün bunlardan ayrı olarak, mevcut tarihi yapının yerinin seçilmesini sağlayan çevresel ve yapısal etkiler daha önceki yaşayan topluluklar içinde geçerli olabileceğinden bu yapı altındaki daha eski yerleşim olasılıkları için işaret bilgi edinilebilir. Çalışmada amaç ile ilgili olarak yöntemler birer-birer değerlendirilirse sırasıyla; Gravite, Manyetik, Sismik, Radar, Elektromanyetik ve Elektrik yöntemler üzerine fikir belirtilebilir.

Gravite:
Gravite yöntemi, yer çekim ivmesinin konum ile değişimlerinin değerlendirilmesi esasına dayanır. Bu değişimler yeraltındaki kayaçların yoğunluğundan, dolayısıyla boşluklu, gözenekli veya çatlaklı yapısı hakkında bilgi verir. Dolayısıyla yeraltındaki bir tünel veya kanalizasyon belirlenmesinde başarılı olması mümkündür. Ancak yöntemin ilkelerinden dolayı yeraltındaki yapılardan etkilendiği kadar yer üstü yapılarından da etkilenmesi ile tarihi yapının fiziksel unsurlarından kaynaklanacak hataların (yanılgı kaynaklarının) kayıtlarda bulunacağı unutulmamalıdır. Benzer şekilde, yeraltı su seviyesinin değişimleri ve jeolojik özelliklerin değişimleri dikkate alınmalısı gereken unsurlardır. Çalışma alanının veri toplama ilkelerine uygun ayrıntılı bir haritası olmadan fikir üretmek doğru olmasa da, aranan yapı özellikleri doğrultusunda 0.5m. aralıklarla esas ve 5m. aralıklarla ölçü toplayarak çevredeki yapısal unsurların etkisinin ayıklanması amacıyla veri toplanabilir. Ancak Gravite yönteminin yavaş olduğu, veri-işlem aşamalarının çok ve dolayısıyla hataya açık olduğu ve deneyim gerektirdiği kesinlikle göz önünde bulundurulmalıdır.

Manyetik:
Manyetik yöntem esasları göz önüne alındığında manyetik alan ölçüldüğü ve bunların çevreden farklı olmasının nedenlerinin önemli olduğu unutulmamalıdır. Sıcaklık basınç yada taşıma sonucu çeşitli belirti-değişiklik kaynakları oluşabilir. Belirti niteliği yüksek, küçük yapılar(bozuk para metaller) veya belirti niteliği düşük, büyük yapılar(jeolojik yapı değişimleri vb.) manyetik yöntem için elverişli koşullardır. Mevcut yapı için, kanalizasyona karışmış ve çökelmiş metalik yığılmalar veya kanal dibi sıvı içeriği belirti olarak karşımıza çıkabilir. Ayrıca kanal örgüsü içeriğindeki pişirilmiş tuğlalar belirti kaynağı olarak önemli bir değere sahiptir. Aranacak yapı özelikleri yaklaşık 1m2 bir yüzey olduğundan yapının yeri ve konumu ölçülerde atlanmaması için 1m. veya daha küçük aralıklar tercih edilmelidir. Ayrıca bazı ölçümleri dikkatli bir şekilde bazı ölçümleri 1m.’den düşük ve yukarıda olarak iki farklı şekilde toplanıp yapıdan kaynaklanacak gürültü etkilerinden temizlenmesi düşünülebilir.

Sismik:

Sismik yöntemde farklı hızlara sahip ortamların ara yüzeylerinden gelen yansımalar toplanır ve yorumlanır. Yöntem çalışma amacı için değerlendirilirse, yerüstü yapılarından etkilenmemesi ile Gravite ve Manyetik yöntemlere göre büyük oranda kullanışlılık sağlar. Ancak çevresel gürültüler veya yeraltı yapısındaki tahmin edilemeyecek değişimler yanlış yorumlamalara yol açabilir. Aranan yapıdaki boşluk özelliği nedeniyle derine nüfuz edemeyen çok yüksek frekanslı kaynak aracılığıyla titreşim iletimlerinin düştüğü bölgeler belirlenebilir. Ayrıca elde edilecek hız ve zaman bilgileri ile aranan yapının ölçüleri hakkında güvenilir kesitler ve dolayısıyla boyut bilgisi üretilebilir. Ölçüm sırasında jeofon aralığı olarak 1’er metre veya daha küçük aralıklar seçilmesi ayrıntının eldesi ve yanılgının engellenmesi için tercih edilmesi yararlı bir etkendir.

Yer Radarı:

Yer-Radarı yöntemi incelendiğinde ise yöntemin çalışma konusunda üstünlüklerini fark etmek çok kolay olacaktır. Yer-radarı aynı yerde kabul edilebilecek alıcı verici dizilimi ile yere yayılan çok yüksek frekanslı E.M. dalgalarının yansıması ile yansıma yüzeylerinden bilgi toplanması ilkesine dayanır. Gerçekleşen yansımalar yer yapısındaki di-elektrik özelliklere-yani elektriksel iletim derecesi farklı- maddelere göre gerçekleşir. Elde edilen bu bilgilere göre yeraltındaki maddelerin özelliklerini belirler. Ayrıca yer üstü yapılardan etkilenmeyen bu yöntem ölçüm düzleminden direk derinlik ve uzunluk bilgilerinin elde edilmesine olanak verir. Ölçümlerde aranan yapının ve konumun özelliklerinin (su, boşluk, gözenekli birim vb.) dikkate alınıp iyi değerlendirilmesi yararlı olacaktır.

Elektromanyetik:

Elektromanyetik yöntemler frekans ve zaman ortamı olarak ayrı-ayrı değerlendirilmelidir. Frekans ortamı verilerde kaynak ver ve görünür iletkenlik verileri kaydedilerek değerlendirilir. İletkenliğe duyarlılığından dolayı mevcut probleme frekans ortamı yöntemler diğer yöntemlere göre düşük etkinlikle cevap toplayacaktır. Ancak yüzeye çok yakın aramalar için üretilmiş donanımlar kullanılması ile değerli bilgiler toplanabilir. Bunun için gerekli anten tasarımı ve denenmesi bilgilerin değerlendirilmesinde oldukça değerlidir.
Zaman ortamı ölçümler için ise, kaynaktan üretilen enerji ile indüklenen akımlar ölçülüp değerlendirildiğinden yeraltındaki metalik içerikli kalıntılar veya ortamlar için uygunluk belirtir. Aranan yapıdaki kanalizasyon niteliğinin taşımış olabileceği metalik maddelerin belirlenmesi için oldukça elverişlidir. E.M. yöntemler hızlı ölçüm alınabilmesi sağladığından dolayı avantaj sağlarken var olan yapıda yerüstü etkilerden etkileneceği için yorumlamada zorluklar sağlar.
Özel olarak VLF yönteminin mevcut durumdaki etkinliği hakkında bir şey söylemek gerekirse, su içeren ortam olması durumunda ideal bir donanım olacağından küçük ölçüm aralıkları ve yapıdan etkilenmeyecek bir anten istasyonu kullanılması durumunda edilebilir. Tarihi yapının içine sağlıklı bir şekilde nüfuz edemeyecek bir anten seçimi ile büyük yanlışlıklara yol açılabileceğinden dikkatli olunması gereklidir.

Resistivite:
Rezistivite kaydırma yönteminde yer yapısının özdirenç değerinin ölçülmesi ile tahmini derinlik ve tahmini konum bilgisi ele edilebilir. Yeraltında var olan gözenekli, geçirgen ve iyonik ortamlarda bunlara ek olarak içinde su içeren ortamlarda büyük belirti gösterir. Çeşitli elektrot dizilimleri ile yapılabilecek ölçümlerde aranan yeraltı yapısının boşluk içermesi ve bunun özdirencinin yüksek olması ile ilişkilendirilebilir. Ancak boşluk yapısının bir kanalizasyon sistemi olması durumunda içeriğinde iyonik özellikli sıvı olabileceğinden belirti özelliklerinin tam tersine dönebileceği unutulmamalıdır. Elektrot aralığı ve kaydırma uzunluğu yeraltı yapısının tahmini özelliklerinin uzunluğundan büyük olması ölçümlerde dikkat edilmesi gereken önemli bir konudur. Ayrıca çevresel kaynaklı elektrik kaçakları veya çevre yapılardaki topraklama etkileri veriler için büyük yanılgı doğurabileceği unutulmamalıdır. Denetleme ölçüleri gibi bir işlem ile bu hata kaynağının denetlenmesi yararlı olabilir.

S.P.

S.P. yöntemi özellikleri doğrultusunda ölçü alanlarındaki elektro-kimyasal, elektro-kinetik ve termo-elektrik etkilerden bilgi verir. Bu tanımlamalar bir diğer deyişle belirti kaynakları, bazen yeraltı su akışı bazı zaman ise yeraltındaki metalik oluşumlarda gerçekleşen kimyasal tepkimeler sonucunda bazen de basınç ve yük değişimi nedeniyle belirtiler oluşturur. Aranacak yapının içeriğinde su varlığı olasılığı, boşluk nedeniyle yük gerilmelerinin farklılık göstermesi durumu olabileceği gibi nedenlerle önemli bir araç olarak ön plana çıkar. Ancak S.P. yönteminde elektrotların yerleştirilmesinde drift değerlerinin toplanacak belirti özelliklerine yakın gürültü oluşturabilmesi sonuçların değerlendirilmesinde şüpheyle bakılmasını gerekli kılar. Hedeflenen çalışmanın arazi ortamında S.P elektrotları için gerekli olan uygun çamur çukuru sağlanamayacak gibi gözükse de bataklık ve denizel ortamlarda uygulanabilmesi ile değerlendirildiğinde elektrot yerleştirilecek bölgeye iletken sıvı yerleştirilmesi veya duruma uygun elektrot tasarlanması il bu sorun giderilebilir. Ancak iletken sıvı dökülmesi durumunda yapı tabanlarındaki sızıntıların asıl amaca gürültü oluşturabileceği veya elektrotlardaki kimyasal karışımın (genellikle Bakır-Sülfür) tarihi yapı üzerinde bozucu etki yapabileceği kesinlikle ciddiyetle irdelenmelidir. Aranan yapının fiziksel özellikleri göz önünde tutularak, elektrot aralıkları 1m veya daha düşük olacak şekilde, 5 ölçümü geçmemek üzere aralıklı olarak drift ölçümleri alınarak veri toplama yapılmalıdır. Ayrıca donanım ve ölçümün pahalı olmaması S.P. yöntemi için bahsedilmesi gereken bir diğer özelliktir.

Sonuçlar:
Bütün yapılan değerlendirmeler gözden geçirilirse; aranan yapının bilgili bir jeofizik mühendisi tarafından ayrıntılı bir şekilde denetlenip fiziksel özellikleri belirlenmelidir. Yöntemlerin ve çalışma alanının fiziksel parametrelerine bağlı olarak uzmanlarca seçilen yöntem ve değerlendirme teknikleri yine uzmanlar tarafından değerlendirilmelidir. Bunun yanında unutulmaması önemli olan yöntemlere göre hata kaynaklarının ve gürültü ortamlarının denetlemesi ve bunlara karşı gerekli önlemler ciddiyetle alınmasıdır. Ölçüm alanında var olan yapı özelliklerinin ve jeolojik etkenlerin dikkatle incelenip ölçümlerde yapabileceği etkiler göz önünde tutulmalıdır. Tüm bu işlemler sonrasında uygulanacak yöntem veya yöntemler ile dikkatli veri toplama ve değerlendirme ile harita ve kesitler çıkarılmalı ve ciddiyetle yorumlanmalıdır.

Referans Okumalar
Review of Geophysical Mehods Used in Archaeology, 06.04.2006 from: http://www.rsoperations.com/Technology/Methodology/Methodology.htm
Lambert Dolphin, How Geophysical Methods Can Help The Archaeologist,06.04.2006 from: http://www.ldolphin.org/Geoarch.html
Philip KEAREY, 2002, An Introduction to Geophysical Exploration, 10.11.2005 Kitap bilgisi http://www.blackwellpublishing.com/book.asp?ref=0632049294 sitesinden bulunabilir. Birinci bölümü(The Principles and Limitations of Geophysical Exploration Methods) PDF formatında tanıtım amacıyla yüklemeye açıktır.

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder

Yayın Başlığı: Herkese Duyurun :P

Başlık yazıyla çok alakalı değil, Blogger'ın Başlık açıklama yazısıyla biraz laf ebeliği... Gelelim konuya; Bir video ve düşündürdükler...