C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg G7481 Magnetometry in geology and archaeology Lecturer: Vojtěch Šešulka spring 2010 C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg Geophysical methods § magnetometry § gravimetry § seismic § geoelectric § georadar § geothermic § principal: measuring the Earth‘s magnetic field and its anomalies - § observed units: - total magnetic field T [nT] - magnetic field gradient DT [nT/m] - magnetic susceptibility k [n×10e-4] C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg Magnetic method of geophysical survey C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg C:\___________\škola\diplomka\obrazová příloha\magneťák\P8290208.JPG Cesium magnetometer SM-5 Navmag (Scintrex, Kanada) • gradiometer (magnetic field gradientΔT [nT/m]) • • variometer (total magnetic fieldT [nT] ) Proton magnetometer PMG-1 fa in gradient mode, Geofyzika Brno C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg Modes of measurements magnetometr schéma gradiometru Cs-gradiometr C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg Gradiometer § two vertically placed sensors § § prevents the magnetic field variations error § § better for shallow objects and structures C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg Variometer § data collected with only one sensor § § Earth‘s magnetic field variations error → neccesity of correction C:\Documents and Settings\siesa1\Dokumenty\Výuka\Diplomová práce\obrazová příloha\přístroje\schéma variometru.gif C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg Application of magnetic method § geological structures mapping § § mapping buried ferrous metal objects and other burned structures § C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg Magnetometry in archaeology § suitable: -countersunk objects -fireplaces, ovens, furnaces, … -line objects (ramparts, trenches, palisades, …) -identification of metal objects -detection of landfills and terrain formations § less suitable: -communications -stone-made object (if is used the stone from the bedrock of the site) C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg Measurements types § testing measurements (suitability of the method) § § areal measurements (several days long measurements) § § detail measurements (the most interesting objects) § C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg § physical contrast between the object and surroundings § § good state of objects insitu § § size, shape, orientation and count of objects § § relief and vegetation § § absence of structures, which are not in our interest § § climatic conditions during the measurement § § suitable combination of several geophysical methods Presumption of successful project C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg § the measurement runs in squares (often 50×50 m) § § suitable profiles orientation to the measured structure (best in N-S direction) § § density of recorded data up to 0,5×0,15 m (depend on our interest) Magnetic method of the geophysical survey D:\Škola\Diplomová práce\u.tif C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg Magnetic method field work C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg D:\Škola\Diplomová práce\Image1.jpg Magnetic method interpretation D:\Škola\Diplomová práce\geofyzika\19-09-2006\nemcice.jpg Site: Němčice nad Hanou Apparature: SM-5 Navmag (Scintrex, Canada) Author: V. Šešulka 19/09/2006 gradient T [nT/m] on the profile10 before (left) and after (right) the median correction D:\Škola\Diplomová práce\geofyzika\19-09-2006\nemcice-upraveno.jpg Site: Němčice nad Hanou Apparature: SM-5 Navmag (Scintrex, Canada) Author: V. Šešulka 19/09/2006 C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg D:\Škola\Diplomová práce\geofyzika\19-09-2006\nemcice19092006celé.jpg Site: Pohansko near Břeclavi Apparature: Smartmag – 4g (Scintrex, Canada) Author: R. Křivánek 19/09/2006 Magnetic method interpretation C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg Milo & Šešulka – Pohansko near Břeclavi 28. 3. 2007 Comparison between the measured data and the cross-section across the rampart Magnetic method interpretation C:\___________\škola\diplomka\geofyzika\těšetice 07 až 09-03-2007\výsledky\rondel s interpretaci.jpg Milo & Šešulka Těšetice-Kyjovice 7. 3. 2007 (R – roundel; O – object; K –metal; C –path; Z – earth-house) C:\___________\škola\diplomka\geofyzika\pohansko 28 až 30-03-2007\Pohansko 29-03-2007 plocha 1 s interpretaci.jpg Milo & Šešulka – Pohansko near Břeclav 29. 3. 2007 (O - object; K – metal) C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg Magnetic method interpretation hašek C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg Site: Pohansko near Břeclav Apparature: Smartmag-4g (Scintrex, Canada) Author: R. Křivánek 21/08/2001 Tz gradient map (Fous et al. 2000) Magnetic method interpretation C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg arnostov_002_3D_vysl.jpg Site Přední Arnoštov, author V. Šešulka Magnetic method interpretation C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg budkovice louka.jpg budkovice predpoklad profil 10 s interpretaci.jpg Site Budkovice, author V. Šešulka Magnetic method interpretation 3D_rez.jpg C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg Site Pičín, author V. Šešulka Magnetic method interpretation 3D_rez.jpg C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg Magnetic method interpretation Site Těšetice-Kyjovice, author V. Šešulka § Fous A., Hašek V. & Záhora R. (2000): Zpráva o archeogeofyzikální prospekci na akci Břeclav-Pohansko. – MS, závěrečná zpráva. Ústav archeologie a muzeologie FF MU v Brně. § § Hašek V. & Měřínský Z. (1991): Geofyzikální metody v archeologii na Moravě. – MSV. Brno. § § Křivánek R. (2002): Závěrečná zpráva o geofyzikálním průzkumu prováděném na základě HS č. 792/02 na lokalitě Pohansko, okr. Břeclav. – Archiv ArÚ. Praha. č.j. 7486/02. § § Křivánek R. (2004): Geofyzikální metody. – In: Kuna M. (ed.): Nedestruktivní archeologie. – Academia. Praha. § § Kuna et al. (2004): Nedestruktivní archeologie. – Academia. Praha. C:\Documents and Settings\Šešulka\Plocha\podtrzeni.jpg Literature used and recommended