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La description des instruments, appareils et méthodes d'enregistrement des champs et signaux géophysiques est donnée. Des exemples d'enregistrements de bruit sismique, d'émission sismoacoustique et des processus d'émission associés de rayonnement électromagnétique, ainsi que des impulsions sismiques sont donnés. Quelques données sur les pentes de la pyramide de Dakhshur et l'état des échantillons de gaz provenant des chambres des pyramides de Khéops (Gizeh) et Rouge (Dakhshur) sont présentées.
1. Remarques préliminaires
Conformément aux principaux objectifs de l'étude - champs géophysiques et signaux des pyramides égyptiennes les plus remarquables et des structures géologiques immédiatement adjacentes à celles-ci - initialement, les travaux de terrain étaient de nature de reconnaissance exploratoire et se limitaient au domaine des pyramides près de Memphis.
Même dans le cadre de la géophysique de routine, cette région présente un intérêt significatif: après de forts tremblements de terre au début du Moyen Âge et une longue accalmie, une activation sismique est actuellement en cours. De plus, le champ des pyramides, comme le grand Caire, se trouvait dans une zone d'échelle accrue et de failles actives. En conséquence, la première étape de l'étude a touché le champ des pyramides du plateau de Gizeh, en fait bordant le grand Caire et le plus éloigné des sources d'interférences artificielles, le champ des pyramides de Dahchour, ainsi que la pyramide de Medum [1-4].
Le cycle le plus complet d'études sismiques a été réalisé sur la pyramide de Sneferu (sud). Dans le même temps, une attention considérable a été accordée à l'étude des effets sismiques non linéaires et du bruit, qui nécessitent un équipement spécial et une culture élevée de conduite d'une expérience sismique. L'appareil et les fondements méthodologiques de ces études nécessitent une présentation spéciale détaillée, afin que le lecteur puisse utiliser le travail final [3-7]. Pendant toutes les mesures, le vent et le bruit artificiel étaient absents, d'autres détails sont notés dans la description de chaque expérience spécifique.
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2. Matériel et dispositifs appliqués
L'équipement de mesure suivant a été utilisé pour mesurer divers champs géophysiques des pyramides et des structures adjacentes.
1. Récepteurs sismiques standard - vélocimètres de type SV10, SG10, avec une bande passante de 10 à 1000 Hz, avec un facteur de conversion de 16 V / m / s et un récepteur sismique non standard à haute sensibilité (NVS), qui est un vélocimètre avec un facteur de conversion élevé de 500 V / m / s et une bande passante d'enregistrement de 5 à 1000Hz.
2. Système d'enregistrement des signaux analogiques IDL-02-04 (8 canaux, plage dynamique - 70 dB, bande de fréquences Df = 0-25 kHz, volume de la mémoire à semi-conducteurs 4 Mbit).
3. L' unité électronique du système d'enregistrement de l'enveloppe d'émission sismique (ROSE) consistant en un microprocesseur, un enregistreur à deux canaux d'un convertisseur numérique de signaux analogiques dans la gamme de fréquences de 5 à 1000 Hz avec sommation ultérieure et obtention d'une valeur moyenne pour un intervalle de temps sélectionné (s, min). Le signal minimum mesuré est <10-6V (pour des déplacements de 1011-10-12 m, pour un récepteur sismique - un vélocimètre NVS), plage dynamique ~ 120 dB, temps d'enregistrement 1 s.
4. Système d'enregistrement IDL-02-04 pour l'enregistrement de signaux haute fréquence (sismique active).
5. Dosimètre-radiomètre (type ANRI-01-02) avec les caractéristiques techniques suivantes: plage de mesure de la puissance de rayonnement gamma, mR / h - 0,010-9,999, plage d'énergie de rayonnement gamma, MeV - 0,06-1,25, erreur relative pour Cs137 non plus de 30%.
6. Inclinomètre non standard (NN), sensibilité inférieure à 1 arc (10 (9e degré) rad).
7. Antenne en ferrite VHF pour l'enregistrement des rayonnements électromagnétiques (EMP) accompagnant l'émission sismoacoustique (SAE).
3. Méthodes et techniques
Les principaux objets de mesure étaient les processus et champs sismiques et les émissions sismoacoustiques. Pour l'enregistrement des signaux et des champs sismiques, tels que l'émission acoustique sismique ou sismique et le bruit de fond, nous avons utilisé le NVS. L'enregistrement des champs sismiques a été réalisé par l'unité électronique du système d'enregistrement de l'enveloppe d'émission sismique (ROSE). Les spectres d'amplitude et d'énergie du bruit sismique enregistrés sur la pyramide ont été obtenus à l'aide d'un récepteur sismique NVS.
La sismique active a été limitée aux faibles chocs (excitations) sur les faces latérales des pyramides ou de leurs blocs individuels pour déterminer les caractéristiques de vitesse de leurs matériaux. Pour déterminer les limites de réflexion et les vides supposés, les méthodes du poids tombant et des récepteurs sismiques standard - vélocimètres des types SG10, SV10 ont été utilisés. Dans le même temps, compte tenu du facteur de conversion insignifiant des récepteurs sismiques utilisés et du niveau relativement faible de bruit sismique sur les pyramides, avec sismique active, seuls les signaux sismiques provoqués par des impacts sur le réseau pyramidal et les signaux associés à leur réflexion et propagation ont été enregistrés.
Le dosimètre-radiomètre ANRI-01-02 "SOSNA" a été utilisé pour déterminer la radioactivité naturelle des blocs et des plaques en regard des pyramides, et donc tout le fond radioactif naturel a été enregistré sur la surface du jour.
L'inclinomètre a été installé sur les plaques à la base des pyramides, au centre des faces côté sous le vent, à une hauteur de 2-3 m de la surface du jour.
4. Champs et signaux d'émission sismique et sismique: enregistrements et prétraitement, brefs commentaires
Des champs d'émission sismique ont été enregistrés par l'équipement ROSE sur les pyramides de Sneferu à Dakhshur («Rouge» et «Lomanaya») et à Medum («Irrégulier»), y compris la chambre interne de cette dernière. L'enregistrement des émissions sismiques acoustiques (SAE) a été principalement effectué sur un canal, sur le deuxième canal, les signaux de l'antenne VHF ont été enregistrés simultanément. La durée des enregistrements, pour diverses raisons, variait de 20 minutes à plusieurs (3-5) heures.
Fig. 1. Exemples d'enregistrements d'enveloppes de bruit sismique pour EPS et EMP:
a) Enregistrement des variations de l'enveloppe d'émission sismique à Dakhshur sur la pyramide Sud "Cassée", le sismomètre se trouvait au centre de la face ouest à une hauteur de 5 m du niveau de la surface diurne; ainsi que l'enregistrement de l'enveloppe du signal de l'antenne en ferrite. Graphique gris - enveloppe de bruit sismique; noir - l'enveloppe du rayonnement électromagnétique du réseau pyramidal. L'abscisse est l'heure actuelle en secondes, l'ordonnée est l'amplitude de l'enveloppe en microvolts (23 mars 2004)
b) Enregistrement des variations de l'enveloppe d'émission sismique à la pyramide "Rouge" ou Nord, à Dakhshur; L'appareil est installé au centre de la face ouest à proximité d'un micro-défaut perceptible à une hauteur de 4 m. L'abscisse est l'heure actuelle en secondes, l'ordonnée est l'amplitude de l'enveloppe en microvolts, 18 mars 2004.
c) Fragment d'enregistrement Fig.1b à l'origine des coordonnées de 220 à 280 s
d) Enregistrement des variations de l'enveloppe d'émission sismique sur la pyramide de Medum, le dispositif est installé au centre de la face sud (graphe gris); sur un autre canal - enregistrement de l'enveloppe du signal de l'antenne en ferrite (graphique noir), 21 mars 2004
e) Enregistrements des variations de l'enveloppe d'émission sismique dans la chambre pyramidale de Medum (graphe gris) et enregistrement de l'enveloppe du signal de l'antenne en ferrite (graphe noir), 21 mars 2004.
f) Enregistrement des enveloppes de bruit sismique et des variations d'émission sismique au sommet de la petite pyramide près de Lomanaya ou Sud à Dakhshur en utilisant deux canaux: avec un récepteur sismique standard basse fréquence (fn ~ 2-5 Hz) CB5, graphe noir, et non standard, plus hautement sensible (5-7 fois), graphique gris. 23 mars 2004.
g) Fragment d'enregistrement du bruit (Fig. 1, f); la section initiale (~ 250 s) avec une amplitude accrue en raison de l'apparition d'une émission sismique induite.
5. Expériences d'enregistrement des émissions sismiques à la pyramide brisée (sud)
Les émissions sismiques ont été étudiées à l'aide d'une petite pyramide. Immédiatement avant la mise en marche de l'équipement, 3 impacts ont été effectués à la base de la petite pyramide pour initier une émission sismique dans les structures proches de la surface. L'effet a été observé pendant 600 s (Fig. 1f, g).
Il convient également de noter que le niveau de bruit sismique au sommet de la petite pyramide augmente (d'environ un ordre de grandeur) par rapport au niveau de bruit à la base (à titre de comparaison, figures 1a, f), c'est-à-dire l'effet de focalisation. Des enregistrements de bruit sismique ont également été réalisés avec un récepteur sismique très sensible au pied du côté sud de la pyramide «cassée».
6. Champs et signaux sismiques actifs
Par champs sismiques actifs, nous entendons l'excitation par choc des ondes sismiques dans un milieu pour déterminer les vitesses sismiques et les distances par rapport aux limites géologiques ou structurelles en raison des réflexions d'ondes sismiques. Simultanément, l'excitation par choc des impulsions sismiques permet de rechercher divers vides et résonances, structures et objets au sein du réseau pyramidal avec une estimation grossière de leurs certaines dimensions géométriques. Le moyen le plus simple de déterminer la taille des blocs qui composent la structure de surface des faces ou des chambres internes. Les vitesses sismiques dans les blocs pyramidaux ont été préalablement déterminées: la vitesse des ondes P dans les blocs calcaires est de l'ordre de 2000-2500 m / s, la vitesse des ondes S est de 1300 m / s (selon l'expédition américaine, ces nombres sont beaucoup plus élevés), dans les granites la vitesse des ondes P est de l'ordre de 4500 m / s, ondes S 2500 m / s.
Lors de la frappe des blocs des faces des pyramides, non seulement des réflexions provenant des limites des blocs déterminées par la géométrie se produisent, mais également diverses réverbérations, éventuellement en fonction du blocage des blocs. A Dakhshur, des coups ont été portés sur les blocs des faces de la pyramide: deux verticaux (de haut en bas, de bas en haut) et horizontaux, tandis que les géophones SG10 étaient fixés verticalement. La figure 2 montre les enregistrements en direct de ces battements.
Fig. 2. Exemples d'enregistrements de grèves sonores:
Le 19 mars, à Dakhshur, sur la pyramide "Rose" (nord), une frappe verticale de haut en bas a été faite, dont le record présentait également quelques particularités, fig. 2e.
A Medum le 20 mars, un coup a été porté à l'intérieur de la pyramide dirigée de haut en bas, fig. 2f.
Dans le même temps, dans certains cas, lors des impacts, des réverbérations quasi-harmoniques ont également été observées qui ne correspondaient pas à un tableau solide de blocs: par exemple, lors d'un impact sur le coin nord-est de la pyramide à Medum, Fig.2g.
Le 22 mars, à Gizeh, près de la pyramide Menkaur (Mikerin), au sommet de la petite pyramide extrême, un choc au sol près de sa base a été enregistré et sa fonction d'autocorrélation a été obtenue.
Conformément à la pratique du traitement des données sismiques, l'interprétation de certains pics de l'enregistrement de choc et sa fonction d'autocorrélation témoignent en faveur de l'enregistrement d'une réflexion sismique pyramidale à partir de couches profondes (~ 1 km).
Il y a eu également des impacts verticaux et horizontaux sur la face sud de la pyramide de Menkaur le 22 mars 2004 (Fig. 2h, i).
Les fréquences observées à 241 et 231 Hz des chocs verticaux et horizontaux, respectivement, sont probablement liées aux conditions d'excitation des oscillations dans les blocs et, éventuellement, à la géométrie de la pyramide. Dans le futur, il est nécessaire d'évaluer les valeurs des fréquences excitées dans les pyramides pour les impacts verticaux et horizontaux et leur dépendance à la géométrie (angle d'inclinaison de la face et des blocs, encombrement, hauteur).
7. Champs électromagnétiques
La connexion avec l'émission sismoacoustique de rayonnement électromagnétique (EMP, émission radio) sur les pyramides a été vérifiée à l'aide d'une antenne en ferrite dans les gammes de fréquences kilohertz et mégahertz. Pour une évaluation qualitative, l'équipement d'enregistrement de l'enveloppe d'émission sismique (deuxième canal) a été initialement utilisé. L'enregistrement a été effectué à la limite de sensibilité. Aucune corrélation directe n'a été observée entre les enveloppes d'émission sismique et d'émission radio. Par conséquent, le calcul de la moyenne a été effectué sur une minute d'intervalle; en conséquence, une corrélation significative (P = 0,99) a été trouvée. Dans les études de la SAE et de l'EMP, un récepteur radio à ondes courtes a également été utilisé, dont les travaux ont montré une diminution significative du signal aux ondes moyennes et son absence complète sur les ondes courtes à l'intérieur du réseau de pyramides. Cela indique un blindage électromagnétique du signal radio.
8. Variations des pentes des pyramides
Des mesures ont été effectuées sur les variations de pentes le long de l'une des composantes de la base de la pyramide. L'appareil a été installé à 3-4 blocs du niveau de la surface de jour, la composante Nord-Sud a été mesurée. En raison des difficultés importantes pour régler l'appareil et le mettre dans la plage de travail, la durée des enregistrements aptes au traitement ne dépassait pas deux heures.
Le 21 mars, les pentes (en unités relatives) ont été mesurées à Medum sur le côté sud de la pyramide irrégulière. Le 23 mars, des pentes ont également été observées à Dahchour sur le côté sud de la pyramide «cassée».
9. Rayonnement de fond et fluides
Des mesures de rayonnement ont été réalisées à l'extérieur et à l'intérieur de toutes les pyramides étudiées. Fondamentalement, un fond gamma standard a été révélé pour le calcaire et les basaltes (environ 6-9 μR / h), ainsi que pour les granites et les granitoïdes (20-25 μR / h). Cependant, à l'intérieur de la pyramide de Khéops (Khéops), dans le coin sud-est de la chambre du pharaon, sur un clivage relativement frais, 35-37 μR / h ont été trouvés. Cette différence devrait peut-être être impliquée dans la datation de la construction de la pyramide, car plus de thoron, qui a une demi-vie courte dans la série du thorium (Tn = 55,3 s, ThC` = 60,5 min, ThC = 3,1 min), est porté à une surface plus récente, qui au stade final tourne en plomb. Le clivage frais était dépourvu de cet écran de plomb par rapport au reste de la chambre. Un autre fait est également enregistré: la partie intérieure de la pyramide de Medum est constituée de calcaire plus radioactif (13-15 μR / h),que externe (5-7 μR / h). Il est possible que du calcaire de différents endroits ait été utilisé pour construire la pyramide. La recherche et la localisation du site minier de calcaire le plus radioactif peut fournir des données supplémentaires pour la construction de l'intérieur de la pyramide. Mais une autre explication est également possible.
Habituellement, à l'intérieur des pyramides dans des chambres en calcaire, le fond radioactif a été réduit de 2 fois et s'élevait à 2 à 5 μR / h, cette fonctionnalité peut être utilisée lors de l'enregistrement de rayons cosmiques de haute énergie à l'intérieur des pyramides.
10. Analyse des échantillons de gaz
Des échantillons de gaz ont été prélevés dans la chambre du pharaon de la pyramide de Khéops et dans l'une des chambres de la pyramide «rouge» à Dakhshur. L'analyse a été réalisée sur la base de l'existence de 40 composants. La composition de l'atmosphère de la chambre de la pyramide de Khéops (Khéops) ne diffère pas de la norme; et pour la pyramide "Rouge" (Nord) il y a des anomalies, puisque la teneur totale en hydrocarbures C8-C12 atteint 9mg / m3.
conclusions
Aucune instrumentation unique n'est requise pour étudier les champs et les signaux géophysiques.
La forme d'onde des impulsions sismiques indique l'existence de résonances internes haute fréquence dans certaines pyramides. Toutes les grandes pyramides et les structures adjacentes sont caractérisées par l'existence d'une émission sismoacoustique. L'émission sismoacoustique s'accompagne d'un rayonnement électromagnétique.
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Auteurs: PAVLOV D. G., KHAVROSHKIN O. B., TSYPLAKOV V. V.