尋找張獻忠江口沉銀用上“黑科技”

 
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這一次考古不在土裡,而在水下,地圖不是來自古籍,而是電子科大繪製的“3D藏寶圖”。水上電阻率成像法、兩棲地質雷達、高精度磁法、頻率域電磁法……這些“黑科技”和考古發掘就這樣在四川江口明末戰場遺址發生了碰撞,張獻忠江口沉銀的傳說得到了證實。
1.2萬餘件文物出水! 4月20日,四川江口明末戰場遺址(江口沉銀)2017~2018年度水下考古取得重大成果:首次出水明代蜀王金寶,據明史記載,皇子封親王,授金冊金寶。世子承襲王位,止授金冊,傳用金寶,也就是說每個藩王府只有唯一一枚金寶;首次挖出“三眼火銃”以及刀矛箭鏃等大量兵器,確認了江口為明代古戰場遺址……

在本次發掘中,電子科技大學信息地學特色研究中心科研團隊(以下簡稱“探測團隊”)運用電子信息技術手段,對超過10萬平方米的探測區域進行了掃描成像,探測了古河道的位置,為“沉銀有利儲集區”的劃定提供了有力證據。

助力“江口沉銀”水下考古的探測團隊,由電子科技大學資源與環境學院牽頭,與中國地質調查局成都地質調查中心、地球勘探與信息技術教育部重點實驗室、四川省核工業地質局282地質隊、重慶南江地質隊、四川省冶金水文隊、四川省地礦局106地質隊、勞雷工業有限公司、四川省冶金605地質隊、成都中海達衛星導航技術有限公司,共計10家地學領域的知名單位聯合組隊,形成了強大的科研力量。
探測團隊在2017年“江口沉銀”一期考古工作中就積極參與,在“江口沉銀”遺址區開展了“CT”掃描試驗。在本次二期考古中,探測團隊進一步採用綜合探測方案,避免了單一技術手段在信息層面缺乏印證的缺陷,進一步提高了“3D藏寶圖”的精確度。團隊還開展了多源數據的綜合解譯與建模工作,使探測成果的可靠性有了極大提升。

水下考古的探測難度較大:“江口沉銀”遺址的水文環境複雜,單件文物的幾何尺寸較小,文物埋藏於水下的卵石層中,分佈零散、規律複雜。因此,團隊改進探測方法、研發探測裝備,研製了“水陸兩棲雷達”,實現了大規模漂纜式電阻率三維探測與成像,保證了水下探測的良好效果。

“這次考古發掘的成果,為我們的方法提供了佐證,也對我們的理論模型進行了驗證。我們的理論判斷是基本準確的!”團隊技術負責人周軍博士說。

2017年12月6日,周軍就帶領團隊駐紮江口鎮,展開大範圍的探測工作。本次探測的面積是2017年初的一期考古探測試驗面積的數十倍,僅在發掘區南段的一處測區就超過了2萬平方米。

“水下金屬文物的運動和富集規律,與河道基岩的結構特徵有關。通常說來,河流彎道中的'凸岸'是有利於物質堆積的區段。”周軍說,“所以我們可以利用電阻率成像法等探測手段,獲取河床基岩的三維結構模型。而模型中基岩構成的'凸岸'區域,就是我們要關注的重點。目前已經完成的水上電阻率探測剖面接近90條,這為我們判定岷江河道中哪些地方更有利於文物富集,提供了最為重要的科學證據。”

在汛期來臨之前,團隊在府南河口與岷江大橋下游的工作區塊開展了大量試驗工作,並對接實際發掘情況對基岩結構、電磁感應異常的地方進行驗證。同時,在垂直河道的方向上設置若干條測線,以拓展“3D藏寶圖”所容納的區域範圍,並且進一步為“河床基岩結構模型”提供更多的細節特徵。
目前,探測團隊正在抓緊時間處理此次探測採集到的大量數據。 “總體來說,探測任務還很艱鉅。”周軍表示,目前探測的面積僅僅是江口遺址的一小部分,團隊將持續跟進江口考古項目,爭取盡快為整個遺址區域測繪出更加準確的“ 3D藏寶圖”。

本次科技考古研發的兩棲探測方法、裝備和融合處理與解譯平台,是國內復雜水域環境水下探測的一次大規模使用。

“這次探測工作中所採用的新思路和新技術,對於江河、湖泊、淺海灘塗環境中的地下探測具有十分重要的借鑒意義與推廣價值。”電子科技大學資源與環境學院院長胡光岷教授表示,團隊將進一步總結經驗,開創“電子信息+考古”的新局面,讓“給大地做CT”變得更加簡單高效。



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