www.142.net首用水下文物声纳,高科技考古让古老文明重见天日

来源:中国文化传媒网

本报记者带您领略真实考古的“发现之旅”(上)

  水下的文化遗存要比陆地上的遗存丰富得多,世界最丰富的博物馆也许就在水下,但这家博物馆人类还无法自由进入。去年年初,国家水下文化遗产保护中心与省文物考古研究所启动了鄱阳湖水域水下考古,并运用磁法探测手段进行了实地探测。昨日,记者跟随省文物考古所专家一起来到被称为中国“百慕大”的鄱阳湖老爷庙水域。

编者按:

  “去年磁法探测已经确定了9个区域16个磁异常点。”省文化厅副巡视员、省文物考古所所长樊昌生说,这16个磁异常点很可能就会有古代沉船。“今年8月17日,我们首次使用水下文物声纳探测技术,选择磁场信号最强的2个点进行了实地探测,初步确定为古沉船遗址。”

深山密林中探险,神秘古墓中寻宝,海洋深处中探秘……说起“考古”,人们似乎马上就会联想到提着油灯、拿着铲子挖土这些某些影视、文学作品中描述的场景,而有关考古发掘工作的真实情况,对于绝大多数人而言就是“谜一样的存在”。

  “2010年,我省(鄱阳湖内陆水域)与安徽省(长江、淮河内陆水域)被国家文物局选定为开展水下文物普查的两个内陆试点省份。”樊昌生说,此后,他们便立即组织骨干力量在鄱阳湖水域进行了走访调查,并随即启动了鄱阳湖水域水下考古工作。

的确,对广大读者而言,考古是一个很神秘的词。本报将分上下两篇带您领略真实考古的“发现之旅”,揭开神秘考古背后鲜为人知的“装备”和故事。

  “在实地调查,掌握了有关线索后,将鄱阳湖水域水下考古重点确定在老爷庙水域。”樊昌生说,去年7月起,他们分两个阶段,与中国地质大学地球物理与空间信息学院一起,在老爷庙水域利用磁法探测技术进行了实地探测。

我省文物考古研究成绩斐然

  樊昌生说,实地探测的第一阶段是在去年7月,重点对老爷庙上、下游各3公里、约合15平方公里的水域进行大范围的普查。第二阶段是在去年10月,在对前一阶段普查发现的9个磁异常区(编号为CF-1—CF-9如图2所示)进行详查。通过详查,在9个磁异常区发现了16个磁异常点,其中6个磁异常点CF-9-3、CF-9-2、CF-9-1、CF-1、CF-4-5、CF-4-6很可能存在古代沉船。

“李渡元代烧酒作坊,景德镇珠山明清御窑,靖安李洲坳东周大墓,高安华林宋元造纸作坊遗址,筑卫城遗址,仙人洞遗址,鄱阳湖老爷庙水域考古……”目前,省文物考古所负责人如数家珍地向记者讲起省文物考古研究所近年来的重大发现。江西是文物大省,作为负责全省地下文物保护和研究的机构,尽管许多普通市民对该机构并不熟悉,但我省文物考古研究在国内可谓赫赫有名,成绩斐然。

  今年水下考古怎么做?

探石室、寻古墓、定位宫殿基址,如此专业的工作,考古队究竟有着什么样的先进“装备”呢?工欲善其事必先利其器。如今的考古学家已经不仅仅是“拿着小铲子挖土”,考古已不再是“手工”技术活,现代的高科技手段为他们的工作安上了“千里眼”。GIS技术(地理信息系统)、遥感探测技术、地磁探测法、声纳探测、碳十四断代法等新技术在我省考古领域得到了越来越广泛的应用,高科技“装备”成为了考古工作的“千里眼”。

  首次使用水下文物声纳探测

现代科技的介入,使考古学者能够穿越时空,触摸历史脉动,发现消失千年的古老文明,如今的考古人员根本用不着抡镐挥锹,就能窥探古墓遗址下的所有秘密。现在,记者将为您揭开考古工作神秘背后鲜为人知的“装备”,感受真实考古的“发现之旅”。

  “今年,我们在去年磁法探测的基础上,首次使用水下文物声纳探测方式。”樊昌生详解说,声纳探测可勘探清楚古沉船的体量大小、精确位置及其水深,为下一步制定沉船的打捞发掘计划提供数据资料。

“磁探测法”助力鄱阳湖底“寻宝”

  昨日上午,在江西省鄱阳湖水下考古调查队的测量船上,负责此次声纳探测的天津港湾水运工程公司项目经理张乃明向记者介绍说,声纳探测主要通过当今最先进的英国产GeoPuls型高精度浅地层剖面仪、天宝DGPS定位系统和旁侧声纳三大装备完成探测。浅地层剖面仪主要探测水下地层构造以及埋在淤泥里的障碍物,工作原理和雷达类似,如遇水底障碍物(古沉船),就会反射声波;天宝DGPS定位系统主要是在发现障碍物(也就是古沉船)后,对测量船所在位置实施经纬度和所在地直角系统两个方面的坐标定位;旁侧声纳是声纳扫测水底面之上物体的情况。

3月24日,随着最后一名潜水员上岸,为期12天的鄱阳湖老爷庙水域水下考古顺利结束。在此期间发现的两条沉船,同时也为用磁探测法寻找沉船提供了依据。

  目前水下考古有何进展?

此次鄱阳湖水下考古专项调查是由国家文物局批准的第一个内陆水域水下考古调查项目,也是在我国内陆水域首次以人工潜水探摸方式进行的水下考古。所以,鄱阳湖老爷庙考古行动还实现了在我国内陆水域开展水下考古调查工作的零突破,为以后相关工作的开展积累了经验。

  初步确定两处古沉船遗址

鄱阳湖老爷庙水域位于江西省都昌县与星子县之间鄱阳湖区域,全长24公里,宽15公里,是鄱阳湖连接长江出口的狭长水域,有“拒五水一湖于咽喉”之说。湖的东岸有一座庙宇称为老爷庙,这片水域也因此得名。自古以来,这段水域就是鄱阳湖最为险要之处,水流湍急,让过往航船难以提防,沉船事故常常发生,而且无从打捞,因此被誉为中国的“百慕大”。为揭开这片神秘水域下隐藏的珍贵水下文化遗产,省文物考古研究所与中国水下文化遗产保护中心合作,自2011年7月以来,启动该水域水下文物专项调查工作。

  “从8月17日进入以来,通过初步验证,已确定了两个最佳挖掘点。”在测量船上,张乃明打开仪器箱,展开一枚1米多长的鱼雷状仪器。“这就是旁侧声纳拖鱼。”张乃明告诉记者,把该仪器连接电脑系统,就能实施扫测。“通过对CF-9-3、CF-9-2两个点进行了探测,在CF-9-3点探测到有高出湖床的湖底可疑物,在CF-9-2点也探测到有淤埋的湖底可疑物,与前期磁法探测的磁力异常点位置一致。”

水下考古是一个正在探索中的新领域。目前国际上用于水下文物探测的技术主要有水下物探技术与潜水工程技术。水下物探技术主要有三种方法。磁法探测:通过测定地磁场的变化,探测水下磁性物体(沉船、水雷、炸弹等);旁侧声纳扫测:反射声波被接受后形成水底地貌图像,以发现河床之上的目标物(沉船、礁石、沙波、凹坑等);浅地层剖面声纳探测:反射声脉冲信号被接受后形成地层剖面图像,显示地质的构造、各地层的厚度及掩埋物的掩埋深度、大小等,以探测淤埋在河床里的目标物(沉船、礁石、管线等)。

  樊昌生说,已初步确定这两个点是古代沉船遗址,但还有待进一步探测。“这两个点水底下的淤泥有15米左右深。”

鄱阳湖老爷庙水下文物专项调查就是将上述三种物探方法结合在一起进行水下探测。2011年7月,考古人员以老爷庙中轴线为中心,在其上下5公里的水域采用磁法探测技术进行大范围的普查;同年10月又进行了一次详查,发现了16个磁异常点,其中6个磁场信号较强。2012年考古工作者利用鄱阳湖的丰水期,从6个磁场信号较强的异常点中选择2个特别强的,对其水域采用声纳探测技术进行验证。

  水下考古下步有何计划?

“此次内水的水下考古在国内来说还是第一次,其中遇到的困难也超乎想象。”据省考古研究所所长樊昌生介绍说,由于以前没有经验,这次考古遇到最大的困难就是可见度的问题。他表示,湖底的淤泥非常厚,潜水员在水中即使开着灯也什么都看不清楚,只能靠双手进行摸索。“水下5米左右,能见度几乎为零,再加上水流湍急,也为考古工作造成不小的影响。”正是由于这些原因,潜水员们只是发现了两艘沉船,以及打捞上来了若干船体碎片。据樊昌生介绍,这两艘船一艘为28米长,另一艘由于被淤泥覆盖,还没有测量出其长度。船的年代大约为上世纪80年代,船的主体材料为水泥,是属于现代船只。他表示,两艘船的发现为磁探测法寻找沉船提供了重要的依据。

  枯水期将实施钻探并发掘

“我们一般先用磁力仪、浅地层剖面仪、旁侧声纳等探测设备发现多处水下可疑点,并推测出沉船的位置。”据考古人员介绍,随后他们将采用水下圆周搜索法开展工作,并对局部区域使用高压水炮进行冲淤,对淤泥较厚的区域利用探针进行探测。“而这次刚好就在这两个可疑点发现了沉船,也证实了这种水下考古方式的可行性。”

  樊昌生说,他们将进一步组织专家进行研究考证探测到的数据。“如果声纳探测方法有效,下一步,我们将扩大浅地层剖面声纳探测的范围,对其他8处磁异常区中的磁异常点也进行同样的探测,并实施定位。”樊昌生透露,按照目前的推进情况,所有异常点最快要在两三个月才能完成探测。

“由于这里曾经是水上要道,自古以来沉没的船只又非常多,水下可能还有很多有价值的沉船和文物。”据考古人员介绍,接下来,他们将用这种磁探测法对其他可疑地点进行发掘,也许能找到古代沉没在此的船只。届时,一些随着船只一起沉没在鄱阳湖底的古代“宝物”,将有机会在考古人员的发掘下重见天日。

  “等到鄱阳湖到了冬季枯水期,目前探测到的这两个沉船点将露出水面。”樊昌生说,届时,他们将组织人员对这两个点进行实地钻探,如钻探出木屑,就可以肯定其为古沉船遗址。“如果真的发现古沉船遗址,我们会对其进行发掘。”

“科技千里眼”望穿筑卫城遗址千年沧桑

  由于在枯水期,对老爷庙水域探测只能交给潜水员进行。但此时水下通视条件不好,潜水员只能靠肢体探摸,有效探测范围小于2米,这使得探测工作十分困难。而在丰水期,则可利用测量船载着仪器,运用科技手段对老爷庙水域实施快速、高效、非探摸方式的磁法探测和声纳探测,进一步对沉船位置实施定位,找到沉船,进而揭示“老爷庙水域沉船之谜”。

1947年秋,江西省文物考古调查的先驱饶惠元先生利用假日领着樟树中学的学生,来到樟树市区东南9公里外的大桥乡洪光塘村东南方向采集标本,在这座土岗上惊奇地发现了气势宏大的筑卫城。

  古沉船上搭载物是什么?

据清同治九年的《清江县志》记载,该地“乡民筑城以自保”,“筑卫城”因此得名。1974年,北京大学历史系考古专业师生和江西省、樟树市文博工作者来到梦境一般的筑卫城,轻易地获得了两个不同时期的地层:上层为商周文化遗存,下层为新石器时代晚期的遗存。

  线索证明瓷器可能性大

1977年,厦门大学历史系考古专业师生以及我省文博人员再次探访神秘古城遗址。通过两次考古发掘,筑卫城出土了成批的文物,大量的遗迹、遗物以及文化堆积,石器有斧、锛、刀、铲、凿、镞、砺石等,陶器有鼎、罐、豆、碗、盘、壶、杯、缸、簋、器盖、纺轮、网坠等。遗迹有房基柱洞30余个,经过焙烧的火烧土块,铺筑平整的卵石硬面。这些发现充分说明,这里在距今4500年前已出现了原始村落、原始城市,城内的先民们一直过着传说中“刀耕火种”的原始农业生活,渔猎、手工业也很发达。尤其令人惊讶的是,这里出土的印纹陶片,其纹饰有圆圈纹、漩涡纹、绳纹、曲折纹、回字纹等,多达40余种。

  鄱阳湖老爷庙水域位于都昌县与星子县之间,南起松门山,北至星子县城,全长24公里,是鄱阳湖连接赣江出口的狭长水域,有“拒五水一湖于咽喉”之说。自古以来,这段水域是鄱阳湖最为险要之处,沉船事故常常发生,因此被誉为中国的“百慕大”。那么,此次声纳探测确定的两个古沉船遗址,沉船搭载物会是什么呢?

作为迄今发现的中国最古老、保存最完整的土城之一,距今4500年的筑卫城遗址有史以来最大规模发掘工作于2011年11月启动,为期5年。此次考古发掘是遗址继1974年和1977年后的第三次考古发掘,由省文物考古研究所、樟树市博物馆选出精兵强将组成发掘队,此次发掘将对遗址所在的清江盆地进行调查,以确定古城的确切年代。

  对于这一问题,省考古专家称,在前期调查时,他们就了解到,1992年,在鄱阳县,就有渔民曾在饶河即将进入鄱阳湖的位置,发现并打捞了一艘载有瓷器的沉船。“很可能会有沉船。”考古专家认为,如果发现古沉船,搭载物为瓷器的可能性最大。

大遗址作为历史发展、环境演变和人与自然关系的真实记录,具有深厚的科学文化底蕴,不仅是考古学研究的对象,也是政治、经济、文化、环境、艺术、建筑、生态、地理等领域直接或间接研究的对象。而在新的文化遗产保护的新格局、新形势下,大遗址考古亦必须要有新理念、新方法。

  沉船如搭载瓷器有何意义?

去年3月,江西省文物考古研究所、樟树市博物馆组成的筑卫城联合考古队与特邀前来的陕西西安十月信息技术有限公司运用遥感技术,圆满完成了对樟树筑卫城遗址考古地理信息系统的数据采集工作,筑卫城遗址已经列入了国家文物局“十二五”期间大遗址保护项目,建立该遗址考古地理信息系统就是其中的一个重要工作步骤。

  有望解开“南澳Ⅰ号”之谜

据樟树筑卫城遗址考古发掘领队、江西省文物考古研究所专家周广明介绍,地理信息系统(GIS)属于空间信息系统,是以计算机、数据库技术为基础发展起来的一种对空间地理信息进行综合性管理、分析和应用的技术系统。建立筑卫城遗址地理信息系统,不仅可以对筑卫城遗址的各种媒体资料(报告、图形、影像、视频资料)进行有效管理,而且可以对筑卫城遗址的勘探和发掘资料、遥感图像进行有效管理,还可以通过勘探的图形数据建立起空间关系,以便对所有数据进行统一管理。

www.142.net,  2010年5月,广东省文物考古研究所与国家水下文化遗产保护中心共同实施对位于汕头市南澳县东南三点金海域的乌屿和半潮礁之间的明代沉船“南澳Ⅰ号”进行水下考古时,发现了套装的景德镇窑系花卉鸟兽图案青花瓷盖盒、青花底款刻暗花小碗、青花“福”字底款麒麟纹小碟。

  樊昌生表示,江西省全境有大小河流2400多条,还有1000余座湖泊。这些江河湖泊在古代曾是重要的交通运输通道,赣江在古代交通运输网络中起着极为重要的作用。由此,鄱阳湖老爷庙等水域,极可能是古代经常沉船的地方。上千年的历史变迁,许多古代遗址和墓葬逐渐沉入鄱阳湖水底,形成了江西丰富的水下文化遗存。樊昌生告诉记者,“南澳I号”发掘的青花瓷很有可能就是从景德镇通过昌江、鄱阳湖、长江这条水路运出的。“如果今年能打捞出载有景德镇瓷器的沉船,就能将这一谜团解开。”(大江网)

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