IV CJIG, LEG 2014
IV Congresso Jovens Investigadores em Geociências, LEG 2014
Pólo de Estremoz da UÉvora, 11‐12 outubro 2014 Livro de Actas
Magnetometria e georadar aplicados à arqueologia – o caso da Horta da torre
Magnetic and GPR surveys applied to archaeology ‐ case study from Horta da torre
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S. Neves , R. J. Oliveira , J. F. Borges2, B. Caldeira2
Universidade de Évora, centro de geofísica de Évora, laboratório Hercules, rua romão ramalho, 59, 7000, Évora. Universidade de Évora, departamento de física, centro de geofísica de Évora, laboratório Hercules, rua romão ramalho, 59, 7000, Évora. *
[email protected], autor correspondente
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Resumo: Pretende‐se com este trabalho identificar novas estruturas arqueológicas na Horta da Torre através de georadar (GPR) e da magnetometria (gradiente magnético vertical). Após aquisição e processamento dos dados, foram realizadas as interpretações para cada método bem como a interpretação conjunta. Verificou‐se a existência anomalias magnéticas coincidentes com fortes reflectores, bem como a existência de zonas em que só foram identificadas por um dos métodos. Ambos os tipos de anomalias poderão traduzir a existência estruturas arqueológicas. Palavras‐chave: magnetometria, georadar, arqueologia, geofísica. Abstract: The aim of this presentation is to identify new archaeological structures through ground penetration radar (GPR) and magnetometry (vertical magnetic gradient). After acquisition and processing data, the interpretations were done for each method and all interpretations in together. It was verified that there are magnetic anomalies and strong reflectors on the same sites, also as have sites only identified by one method. Both kinds of anomalies can be a buried archaeological structures. Key‐words: magnetic survey, ground penetration radar, archaeology, geophysics.
INTRODUÇÃO A vila romana da Horta da Torre está localizada na freguesia de Cabeço de Vide, concelho de Fronteira. Esta vila foi localizada nas prospecções para a carta arqueológica em 1999 pelo Arqueólogo André Carneiro. Antes das escavações, eram visíveis três núcleos de estruturas, a “Mesquita” em forma de U, um taque romano, designado “Banho”, e por fim a “Torre”, uma estrutura em arco (ábside). Estas estruturas foram evidenciadas em 2005 a partir de duas sondagens, no entanto as mesmas encontra‐se consideravelmente afectadas devido à actividade agrícola (Mendes, 2013). Em 2012 voltaram‐se a realizar mais sondagens, o que permitiu confirmar a qualidade dos elementos estruturais. E verificou‐se que a “Torre” é uma estrutura em dupla ábside que coroa um “stibadium”, esta zona é um local nobre da sala de recepções. Estas estruturas são 1
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típicas da villae romanas do século IV e V. Nesta estrutura também foram encontrados tubos de descarga para o interior da estrutura, o que indica que nesta sala existiam jogos de água e fontes. DESENVOLVIMENTO A primeira fase da prospecção geofísica na Horta da Torre começou com os trabalhos de georadar. Foi utilizado o equipamento GSSI SIR‐3000, com antena de 400 MHz, tendo sido todo o equipamento acoplado a um kart (veiculo de transporte do equipamento de registo e antenas). Foram realizadas aquisições individuais segundo linhas paralelas, com um afastamento entre si de 25 cm e enquadradas numa grelha previamente definida e georeferênciada por GPS diferencial (dGPS), o qual permite uma precisão centimétrica na localização geográfica do levantamento. O processamento dos dados foi realizado no programa GPR‐SLICE (software que permite a interpretação 3D dos dados de GPR recolhidos no levantamento). Foram realizadas operações de correcção de posição, remoção de ruído de fundo, desconvolução, filtragem, ganho, e aplicação da transformada de Hibert. Esta cadeia de processamento permitiu construir uma imagem tridimensional do subsolo. A Figura 1 apresenta três cortes horizontais do modelo tridimensional obtido através do GPR‐SLICE a diferentes profundidades. As zonas a amarelo representam zonas de maior reflectividade para os pulsos da onda electromagnética utilizados, que no âmbito deste trabalho podem indicar estruturas arqueológicas. A)
A1
B)
B1
A2
C)
B2
C2
C4
B4
15 m
A3
C3
B3
0
Figura 1 – Cortes horizontais (depth‐slice) do modelo tridimensional à profundidade de: A) 33 cm, B) 45 cm, C) 66 cm.
A Figura 1 apresenta duas zonas com fortes reflectores que se mantém em profundidade (zona 2 e 3). Os reflectores da zona 1 desaparecem à profundidade 66 cm, o que pode indicar que a estrutura
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termina antes dessa profundidade. A zona 4 apresenta reflectores a partir da profundidade 45 cm, o que pode indicar o início de uma nova estrutura. Na segunda fase da prospecção foi utilizada a magnetometria. Para tal, foi utilizado o magnetómetro Gem Systems, GSM‐19, com disposição em gradiente vertical (dois sensores que registam o valor absoluto do campo magnético terreste, e a partir do qual se obtém o gradiente vertical do campo magnético). Os sensores foram colocados num kart, tendo sido dispostos de 80 cm entre si, e o sensor inferior a 20 cm do solo. Foram marcadas no terreno 3 grelhas com diferentes dimensões, de modo a cobrir a zona de estudo. Dentro das grelhas foram marcados alinhamentos, afastados entre si de 50 cm. As amostras foram georreferenciadas através do GPS do magnetómetro. Os dados foram processados através do programa MAGY, tendo sido aplicados os seguintes métodos: correcção de posição, filtragens (filtro IIR passa baixo a 400 mHz, e gaussiano), e despiking (eliminação de spikes). (Ciminale e Loddo 2001; Eder‐Hinterleinter et al. 1996) A Figura 2 apresenta o resultado da magnetometria bem como a interpretação da mesma. As zonas mais claras representam anomalias magnéticas negativas, enquanto as zonas mais escuras estão associadas a anomalias magnéticas positivas. A anomalia magnética de valor nulo é representada pela cor cinza. As anomalias de maior valor absoluto podem estar associadas a estruturas arqueológicas.
(nT/m)
15 m
0
Figura 2 – Gradiente magnético vertical.
Na Figura 2 estão representados os alinhamentos relativos às anomalias magnéticas que poderão estar relacionados com estruturas arqueológicas. A zona de estudo contém ruído, ou seja, a atividade agrícola desenvolvida ao longo dos tempos destruiu parte das estruturas arqueológicas localizadas mais à superfície, espalhando os seus elementos, o que origina perturbações nos registos magnéticos, e por vezes impossibilitam a correcta interpretação dos dados.
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O resultado da conjugação dos resultados obtidos (interpretações dos dados GPR e da magnetometria) é apresentado na Figura 3. Nesta figura é possível identificar duas zonas (Z1 e Z2) em que existe coincidência nas anomalias detectadas pelas duas anomalias (anomalias magnéticas e fortes reflectores), o que torna mais plausível a existência de estruturas com potencial arqueológico nesses locais. É possível verificar que os alinhamentos dos reflectores mais intensos bem como das anomalias magnéticas estão alinhados ou perpendiculares às estruturas arqueológicas existentes.
Legenda: Grelha do GPR
10 m
Grelha da magnetometria Reflectores do
Z1
Anomalias magnéticas
Z2
0
Figura 3 – Interpretação dos resultados de georadar e do gradiente magnético.
CONCLUSÃO Verificou‐se que existem duas zonas cujos resultados obtidos pelos dois métodos – GPR e Gradiometria ‐ são coincidentes, o que reforça os indícios de existirem estruturas arqueológicas nesses mesmos locais. Foram identificadas zonas com potencial arqueológico através de um só método. Contudo, deverão ser alvo cruzamento de métodos para compreender melhor o tipo de estruturas presentes. Foi possível verificar que o solo está bastante contaminado pelos elementos das estruturas arqueológicas caoticamente distribuídas pelo terreno devido à actividade agrícola que por vezes atinge maiores profundidades ou por derrubes que afectam as estruturas e que por vezes impossibilita a correcta interpretação dos dados. Agradecimentos Este trabalho foi cofinanciado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER), através do INALENTEJO, no âmbito do projecto IMAGOS – Inovative Methodologies in Archaeology, Archaeometry and Geophysics – Optimizing Strategies X APOLLO – Archaeological and Physical On‐site Laboratory – Lifting Outputs), operação n.º ALENT‐07‐0224‐FEDER‐001760 e referência 8BI/APOLLO/2013. Agradece‐se a colaboração do arqueólogo André Carneiro e da geofísica Teresa Teixidó. Bibliografia Ciminale, M., & Loddo, M. (2001). Aspects of Magnetic Data Processing, Archaeol. Prospect., 8, pp. 239–246.
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Eder‐Hinterleinter, A., Neubauer, W., Melichar, P. (1996). Restoring magnetic anomalies. Archaeol. Prospect., 3, pp. 185–197 Mendes, M. (2013). FRONTEIRA: Arqueologia em Tempo de Férias”, acedido em 21 de Agosto de 2014, em: http://terraalentejana.blogspot.pt/2013/07/fronteira‐arqueologia‐em‐tempo‐de‐ferias.html.
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