Arkeoloji ve jeofizik.
Arkeolojik aramalarda jeofizik, yoklama (sondaj) kazılarından önce başvurulan ve yeraltında gömülü kalıntıların yer, biçim, uzanım, derinlik özelliklerini üç boyutta veren bilimsel yöntemdir. Jeofizik aygıtlarla yeraltının hız, iletkenlik, yoğunluk, mıknatıslanma, sıcaklık gibi fiziksel değişimleri, yeraltına im (sinyal) yollanarak saptanır. Elektronik ve bilgisayar teknolojisi ürünü aygıtlar; yeraltı radarı, mikrogravimetre, magnetometre, termal infrared, NMR, elektro çeker, spektral elektromagnetik, uydu çekimleri, sismik ve metal detektörler olarak sayılabilir. Jeofiziğin; arkeoloji, kent tasarlanması (planlanması) ve arazi kullanımında uygulama alanları vardır. Jeofizik bilimi arkeolojik kazıları yönlendirilerek, kalıntılar bozulmadan, çabuk ve az giderle çıkartılır. Bugün dünyada, kentsel tasarımlar (planlar) yapılmadan önce yeraltı jeofizik haritaları istenmektedir. İstanbul boğazı gibi boş arsaların olduğu yerlerde eski yapının temellerinin olup olmadığına bakılması jeofizik teknikler ile araştırılıyor. Türkiye'de arkeojeofizik çalışmalar 1960'lı yıllarda keban kurtarma kazıları ile başladı. Bugüne kadar antik kent oturma alanlarının belirlenmesi, yeraltı odalarının, kazı alanlarının çıkarılması, gömülerin bulunması, yatır (tümülüs) ve höyük araştırmaları, uygarlık yaşı belirleme gibi uygulamalarla, özel girişimci, üniversite anıtlar ve müzeler genel müdürlüğü ile sınırlı ilişkiler içinde sürüyor. Arkeojeofizik yurdumuzda jeofizik mühendisliği içinde gelişmiş olan arkeojeofizik’in tanıtımı yapılmıştır. Arkeolojik kalıntıların aranmasında kullanılan jeofizik yöntemlere arkeojeofizik araştırmalar denir. Arkeojeofizik, eski ile yeni uygarlıkların arasında tarihte nereye saklanmış. Ne zaman saklanmış, ise jeofiziğin ve arkeolojinin arayışıdır. Bu tür aramada jeofizik; arkeoloji biliminin kılavuzluğunda, yeraltının fiziksel özelliklerinde değişimin belirlenmesini izler. Fiziksel özellikler, elektrik dirençte, sıcaklık soğurmada, mıknatıslanma duyarlığında, yoğunlukta, dielektrik özellikte, sismik yansıtmada farklılıklardır. Jeofizik yöntemler, elektrik, termal, elektromagnetik, magnetik, gravite, yeraltı radarı ve polarizasyon (uçlaşma) ve sismik yöntem gibi, sınıflandırılır. Arkeolojik kalıntılarda elektriksel dirençteki farklılıkların nedenleri; kalıntı ve gömü ile çevrenin direnç ayrılığı, nemlilik, gözeneklilik ve iyon yoğunluğu, toprağın gevşek ve sıkılığı, taşın ve toprağın mineral katkılarıdır. Arkeolojik katkılarda mıknatıslanma kaynakları ise; gömü ve kalıntı içindeki mıknatıslanır minerallerin oranı, uygarlık yaşında sıcaklıkla hematitin magnetite dönüşü ile kazanılan ısıl kalıcı (thermo remanent) manyetizma, biyolojik olarak organizmaların eski çöplüklerdeki hematiti ayrıştırma ile magnetite dönüştürmesi, metal yığınları ve benzer mıknatıslanma özellikleridir. Arkeolojik kalıntılarda yoğunluk ayrılığının kaynağı; yoğun taş ile yerin toprak arasındaki farklılık, dolu ve boş gömülü hacimler gibi özelliklerdir. Dielektrik ayrılık kaynağı; nemlilik, su, hacimsel ve saçılmış minerallerin yarattığı dielektrik özelliktir. Arkeolojik kalıntılarda yansıtma, özelliğindeki değişimin kalıntı sıklığı ve yoğunluğunun ses ve elektromagnetik dalgayı yansıtma ve geçirme özelliğindeki değişimlerdir.
Arkeojeofiziğin kullanım araçları.
Yukarıda sözü edilen fiziksel parametrelerdeki değişimler araştırılarak, izlenen arkeolojik amaçlara ulaşılabilir.
Elektrik yöntem.
Özdirenç araştırır.
Sitalanlarının sınırlarını belirlemede.
Gömülü kalıntıların yerlerini, derinliklerini, geometrilerini belirleme ve eski kent planını görüntülemede.
Tümülüslerin yapısını çıkarma ve kazı yönlendirmede.
Yeraltına çizili boş odaların yer ve boyutlarını belirlemede.
Eski suyolları ve yeraltı donanımını belirlemede.
Elektromagnetik yöntemi.
İletkenlik araştırır.
Gömülü definelerin yer, derinlik ve boyutlarını.
Yeraltındaki eski ve tesisatların uzanımlarını belirlemede.
Magnetik yöntem.
Mıknatıslanma araştırır.
Kalıntı yeri, eski kil üretim ocak ve fırınları.
Uygarlık yaşı belirlenmesi.
Gravite yöntemi.
Yoğunluk araştırır.
Sitalanı sınırları.
Yeraltı boşlukları, gömülü odalar, yer, boyut ve derinlikleri.
Tümülüs araştırması.
Sismik yöntem.
Hız araştırır
Akıntı kanalları, körfezler, göller, lagünler, ayırıcı engeller, tuz ya da şeyl domları ve karstik boşluklar.
Denizin karaya doğru ilerlediği (trangressive) ya da gerilediği (regressive) yerler belirlenir.
Yeraltı boşlukları.
Arkeojeofiziğin bilimleri arkeolojide jeofizik yöntemler, uygulama alanı olarak kalıntı arama, kalıntı kurtarma, kalıntı yaşlandırma olmak üzere üçe ayrılır.
Kalıntı arama.
Kalıntı arama kendi içinde.
Yerleşim yerinin belirlenmesi için bölgesel.
Belirlenen yerleşim yeri içinde sürdürülen ayrıntı çalışmalar olmak üzere ikiye ayrılır.
Uygulamalar belirlenen yerleşim alanlarında, kazı izlencesini yönlendirici, yerel yüksek ayrımlı jeofizik yöntemlerle yeraltı haritalamaları biçimindedir.
Bölgesel yerleşim yerlerinin bulunmasında kullanılan yöntemler ise; hava ya da uzaydan çekilen fotoğraflar yakın kızılötesi çekimler ya da sayısal imgeleme (imargery) yöntemleridir. Kalıntıların derine gömülü olduğu ya da yersel ve politik koşullar nedeniyle yaklaşılamayan yerlerde ısısal kızılötesi (thermal infrared) yöntemleri uygulanır. Elektrik, yapay uçlaşma (IP), elektromagnetik (EM), elektromagnetik radar, radiometrik, magnetik, gravite ve sismik yöntemler, arkeojeofizikte en çok kullanılan yüzey arama yöntemleridir.
Kalıntı kurtarma.
Arkeolojik kazılar, daha önce insanın yaşadığını belli eden, yüzeyde kalıntılar içeren ya da yerleşim üzerine tarihsel bilgilerin ya da jeofizik belirteçlerin olduğu yerlere yoklama çukurları ya da delmeler yaparak sürdürülür. Kazının amacı, daha sonraki deneyler, istatistik çalışmalar ve diğer buluntularla ilgili üçboyutlu ilişkiyi belirlemek üzere kültürel ve biyolojik belgelerin derlenmesidir.
Üç boyutlu ilişki.
Kazı yeri.
Seçilen alanda yüzey belirteci içersin ya da içermesin kazının nereden başlayacağı sorundur. Her yana çakma ya da delme yaparak yitirilen zaman ve artan giderler arkeologları mutlu etmez. Yönlendirmenin, kazı öncesi, jeofizik ölçümlerle belirlenmesi hedefe kısa sürede, ekonomik varmak için tercih edilir.
Kazı süresi.
Arkeologlar, yıllarca gömülü olarak korunan eserlerin kazı ile yüzeye çıkarak bozulması, küflenmesi, yağma edilmesi ya da birbirlerine göre konumlarının değiştirilmesidir. Kazının zarar vermeden, birbirleri ile ilişkili yerlerde başlanıp bitirilmesi istenir.
Eski yerleşim alanının yeniden kullanıma açılması.
İnsanlık, çevrecilerin baskısı, yasalarla arkeolojik alanların yerlerinin belirlenmesi bu yerlerin tümüyle yitirilmeden korunmaya alınmasına özen göstermektedir. Jeofizik yöntemlerin uygulanmasıyla eski bina temelleri, daha önce toprak ya da kaya içine kazılan yerler, boş odalar, gömüler, taş, kil ve kireç ocakları, gömülü sütunlar, çöp döküm alanları, eski kentler, kolay, çabuk ve ekonomik olarak bulunabilmektedir.
Kalıntı yaşı belirleme.
Arkeomagnetizma kapsamındaki işlemde, kil ve kireç ocağından toplanan örneklerin son yakma zamanında kazandıkları yerin o günkü mıknatıslanma yönünün, yer magnetik alanının seküler değişim tarihçesine göre olduğu yere bakarak uygarlığın son bulduğu tarih belirlenebilir. Jeofizik yöntemler araştırılan fiziksel parametre türüne göre çeşitli arkeojeofizik yöntemler doğmuştur.
Elektrik yöntem.
Elektrik özdirençlerine göre yeraltında gömülü süreksizlikleri arar. Haritalama yöntemi ile yeraltı süreksizliklerin iki boyutlu izdüşümleri, elektrik kaydırma ile sınırları ve elektriği delgi ile derinlikleri bulunur. Elektrik ölçülerde, doğru akım ya da 0,3 hz'den küçük frekanslı elektrik akımın yerde oluşturduğu gerilimi kullanarak yerin direnci ve kullanılan dizilime göre özdirencini ölçen yöntemdir.
Magnetik yöntem.
Gömülerin mıknatıslanma özelliklerinden kaynaklanan magnetik belirtilerinden tanınmasına dayanır. Geçmiş uygarlık kalıntıları olan kireç ve demir ocaklarının, ateş yakma yerlerinin, mıknatıslanabilir metallerin gömülü oldukları yerlerin bulunmasında magnetik alan ölçümü yerine, değişimi (gradiometer) ölçülmektedir.
Eski mıknatıslanma. (archeomagnetism)
Kalıntı yaşı belirleme yöntemidir. Kilden ve demirden yapılma malzemeler, yapıldığı zamandaki yer magnetik alanın yönünü kazanır ve şiddetinden etkilenir. Malzemelerde mıknatıslanma yönlerini bulup, bunu yer magnetik alanının hangi tarihte, hangi yönde olduğunu gösteren çizelgelerle karşılaştırarak uygarlık yaşını belirlemede kullanılır. Malzemelerin mıknatıslanma özellikleri yer magnetik alanı ve onun etkisiyle mıknatıslanmış toprak taş ve demirli nesnelerle mıknatıslanmış denir. Magnetik alan kaldırılınca mıknatıslanma özelliği yok olur. Pişirilmiş kil, yakılmış ya da ısıtılmış taş soğumakta iken, kimyasal bozulmaya uğrarken ya da çökelirken gereç, o günkü magnetik alanın yönünü alır. Daha sonra magnetik alan değiştiğinde kazanmış oldukları mıknatıslanma özelliğini korurlar. Bunlara kalıcı mıknatıslanma (remanent) denir. Doğanın kendi kimyasal gelişme süreciyle ve organik ayrışma ile ya da insan etkilerinin sürdüğü yerlerde hematitten, mıknatıslanma özelliği çok olan magnetite ya da maghemite dönüşler görülür. Sonuçta bu gibi yerlerde yüksek mıknatıslanmalar gözlenir. Yüzey toprağın, yanmış evlerin, pişirilmiş taş ve toprağın, çöplüklerin, ocakların mıknatıslanması yüksek görülür.
Polarizasyon yöntemleri yapay uçlaşma. ( IP )
Saçılmış ya da okside olmuş metal parçalarını aramada kullanılır. Ancak, parçaların az olması yeterli büyüklükte belirti elde etmeyi engeller.
Doğal uçlaşma. ( SP )
Deniz altındaki batıkların yerlerini dirençli tümülün ya da şehir kalıntılarını, derine gömülü metalik cisimleri, eski su kanallarını bulmada önemli yer içerir.
Elektromagnetik. ( EM ) ölçüler )
En hızlı, çalışan yerdeki birimlerin iletkenlik ayrılıklarına göre ayıran irkitim yöntemidir. Henüz tümüyle okside olmamış eski metalik parçaların, eski ocak gibi magnetik belirti veren yerlerin, aynı işareti veren güncel metalik çöplüklerden ayırt edilmesinde, mezar içlerinde metalik parça olup olmadığını anlamada kullanılır.
Yeraltı radarı. ( ground proping radar )
Arkeolojide kullanılan yeni elektromagnetik aygıttır. Yüksek frekansta yollanan dalgaların yeraltındaki süreksizliklerden yansıma hızını ölçerek, yeraltını görüntüleyen yöntemin uygulamasını sınırlayan etmenler, yüzey iletkenliği ya da kil katmanının alttan gelecek bilgileri örtmesidir. Sığ mezarların, sütunların, temellerin bulunmasında başarılı olmuştur. Yeraltına bakan radar, hacim içindeki su oranı değişiminden kaynaklanan, yerin dielektrik özelliklerini haritalar. Yeraltı radarları metal ya da metal olmayan dielektrikle ayrılıklarına duyarlıdır. Elektromagnetik darbenin süreksizliğe gidip gelme yansıma zamanını ölçer.
Radiometrik yöntem.
İnsan iskeleti, yemek artıkları ya da diğer organik yığınlarının önemli oranda ürettiği kalsiyum fosfatın, algılanabilir düzeydeki radyo çekirdeklerinin algılanmasına dayanır. Gömülü duvarların ve boşlukların aranmasında nötron dağılımı yöntemi denenmiş olsa da radyasyon tehlikesi nedeniyle bu yöntem fazlaca kullanılmaz.
Sismik yöntem.
Yeraltına yollanan ses dalgalarının gidiş - geliş zamanını ölçmeye dayanır. Türlü uygulamalarda sismik kırılma yöntemi çok az başarılı olmuştur. 20 ile 3000 hz arasında taramalı sinyal üretilen sarsıntıların yansımalarını algılayan sonik spektroskopi, özellikle boşlukların bulunmasında başarılı olmuştur.
Ses - yansıtma yöntemi. ( acoustic – reflection - sidescan sonar )
Deniz ortamında batık kentlerin, gemilerin, deniz çökellerinin yer ve kalınlıklarını bulmada kullanılır. Sismik yansıma yöntemleri, maliyet ve uygulama sınırlandırmaları nedeniyle daha az kullanılır.
Yüksek ayrımlı sismik ölçüler.
Arkeolojide kullanılan yüksek ayrımlı sismikte, yere sarsıntı üreteci ile yollanan dalganın frekansı 3,5 kHz ile 7 kHz arasında değişir. Ölçülerin maliyeti diğer jeofizik yöntemlere göre pahalı olduğundan seyrek olarak ve genellikle denizde kullanılır.
Sismik kırılma ve yansıma ölçüleri.
Sismik kırılma çalışmaları yapay dolgu kalınlığının ve ilksel topografyanın yanal hız süreksizliklerinin belirlenmesinde yardımcı olmuştur. Belli bir alıcı - verici aralığı (dx) için dizgeyi doğrultu boyunca kaydırarak ölçülen t - geliş (travel time) değişimi, arkeolojik kalıntılar üzerinde erken geliş belirteçleri vermiştir. Taş ve tuğladan oluşmuş arkeolojik kalıtılar üzerinde özdirenç, yüksek sismik hız, erken sismik dalga gelişi, artı polarizasyon belirteçleri uyum içinde denenmiş görülür.
Gravite yöntemi.
Gereçlerin yoğunluk ayrılıklarından kaynaklanan yerçekimi ivmesindeki değişimlerin ölçülmesine dayanan arkeolojik araştırmalarda yeterli yüksek ve teren düzeltmesi yapılamadığından az kullanılır. Gravi - gravidienti ölçülerek yeraltı boşlukları ve büyük yapılar araştırılır.
Arkeometri.
Arkeometri sır christopher hawkes tarafından, yayımına 1958'de başlanan history of art at oxford ve arkeoloji araştırma laboratuarı bülteninin ismi olarak bulunmuş kelimedir. Arkeometri kelimesi arkeoloji ve metric (grekçe meitron kelimesinden ölçme işlemi bir ölçüm) kelimelerinin birleşiminden meydana gelmiştir ve arkeolojik buluntuların değerlendirilmesinde kullanılan ölçüm veya sistemler anlamına gelmektedir. Bu kelimenin ikinci kısmının arkaik olarak gösterilen anlamı arkeologlarla fizik ve tabii bilimciler arasında ortak bir yüzey temin etme konusunda arkeometrinin rolü ile anlam kazanmıştır. Çok kısa olarak arkeometri, arkeolojik verilerin fiziksel ve kimyasal metotlarla, matematiksel modelleme, istatistiksel analiz ve bilgi edinme teknikleri ile değerlendirilmesi şeklinde açıklanabilir. Arkeometri’yi çeşitli disiplinlerin arkeolojide ortak çalışması diye özetleyebiliriz. Bu disiplinlere antropoloji, zooloji, botanik, biyoloji, biyokimya, keramoloji, metalürji, malzeme bilimi, yerbilimleri, fizik, kimya, matematik, istatistik, bilgisayar bilimleri ve çeşitli tarihleme metotları örnek olarak sayılabilir. Eskiden arkeometri denince sadece arkeolojik seramik üzerine yapılan çalışmalar kastedilirdi. Arkeolojide oluşan somut bir soru üzerine, bu sayılan disiplinlerden biri veya birkaçı arkeolojiyle ortak çalışmalar yapabilmektedir. Arkeolojik çalışmaların başlangıcı çok eski zamanlara dayanmaktadır. Bununla birlikte bahsedilen disiplinlerin kullanımı ve uygulanması son yıllarda büyük bir gelişme göstermiştir. Arkeoloji sosyal bir bilimdir. Arkeolojik araştırmalarda kullanılan bazı verilerin elde edilmesi ve incelenmesi için çeşitli fenni bilimlere başvurulmaktadır. Metal buluntulardan alınan örneklerin elektron mikroskobuyla incelenerek yapım tekniklerinin araştırılması, seramiklerin kesitlerinin alınıp kullanılan kilin yatağının belirlenmesi, seramik kaplardaki mikroskobik miktardaki yemek artıklarının analiz edilip tanımlanması arkeometri biliminin işidir. Organik veya inorganik materyalleri radyakarbon (C–14), dendrokronoloji, elektron spin rezonans (ESR), termolüminesans(TL) ve OSL gibi arkeometrinin önemli uygulamaları arasında sayılabilecek yöntemlerle tarihlendirmek mümkündür. Arkeolojik bulguların tarihlendirilmesinde kullanılan bazı yöntemler.
Potasyum argon metodu. ( KA )
Radyoaktif maddenin (potasyumun) radyoaktif olmayan Argon 40 gazına dönüşmesi olayıdır. Özellikle jeolojik tabakalar içinde bulunan fosil kalıntılarına uygulanır. 100.000 yılı aşkın volkanik kayalara da uygulanmaktadır.
Radyo karbon metodu. ( C–14 )
1955' te amerika'da chicago üniversitesi'nde w. libby ve arkadaşları c - 14 metodu uygulamışlardır. Bu tarihten itibaren en geçerli, en yaygın tarihlendirme metodudur. Özellikle tarih öncesi arkeolojide kullanılır. Tüm organik maddelerde bulunan radyoaktif karbonun, bunların canlılıklarını kaybetmelerinden sonra belirli bir tempoda azaldığı gözlenmiştir. Bu oran bilindiğinden, bulunan organik maddenin yaşı, bu göz önünde tutularak bulunur. Ölçülere göre yaklaşık olarak organik maddelerin ömürlerinin yarısı boyunca yılda 5568 karbon kaybettikleri anlaşılmıştır. Bu temel üzerine hesaplar yapılmaktadır. 5568'in sonradan 5730 (yarı ömür) olduğu saptanmış, yine de eskiden vazgeçilmemiştir. Sakıncalı yanı tam doğru netice vermemesidir. Nedeni de atmosferin her zaman aynı miktarda karbon ihtiva etmemesidir.
Dendrokronoloji.
Amerikalı a.e. douglass tarafından bulunan, ağaç gövdelerinin enine kesitinde görülen yıllık halka tabakalarının incelenmesine dayanan tarihlendirme yöntemidir. Ağaçlar her yıl gövdesinde yeni bir halka oluşturur. Bu halka bol yağışlı yıllarda kalın, az yağışlı yıllarda ince olur. Douglass eski evlerde kullanılan ağaçlardan özel bir teknikle kesit alarak, üzerlerindeki halkaları sayıp yapıların tarihini saptamayı başarmıştır.
Termolüminesans metodu.
Taş, keramik, cam gibi kristal yapıya sahip maddelerin içindeki enerji birikimleri ısıtıldıkları zaman, bu enerji birikimleri ışık olarak çıkar. İncelenecek madde önce ışınlarla bombardıman edilir, 100 santigramdan itibaren ısıtılır. Bunu takiben radyasyon verilir. Elde edilen arkeolojik doz yıllık doza bölünerek maddenin yaşı tespit edilir.
Obsidien aletlere uygulanan hidrasyon hızına göre yaş tayini.
Pişmiş toprakların mıknatıslanma derecesinin ölçülmesi, fosilleşmiş kemiklerin flüor bakımından incelenmesi, flora gelişmesinin incelenmesiyle bazı arkeolojik çevrelerin tarihlerini tespit etmeye yarayan palinoloji ya da polen analizi de (polenlerin bulunduğu tabakadan iklim anlaşılır) yine arkeolojik tarihlendirmelerde yararlanılacak yöntemlerdir. Ayrıca mimaride de bazı özellikler kronolojik bir gelişim göstererek tarihlendirmede ipucu verirler.
Elektriksel görüntüleme ve potansiyel odaklama.
Yeni birçok elektrotlu dizi kamyonu, benzetim çalışması ve arkeolojik prospeksiyon arazi testleri. Arkeoloji, pedoloji ve çevresel çalışmalar için uygulanan pek çok fiziksel araştırmalarda elektriksel metotlar uygulanmaktadır. Bu yöntemler, uygulaması kolay, pek pahalı olmayan ve bilgilendirici sonuçlar veren yöntemlerdir. Çok elektrotlu sistemleri kullanırken seçilebilecek farklı hedefler arasında en detaylı araştırmayı ve en izotropik sonucu elde etmek ve yüzeysel gürültüyü (sesi) ortadan kaldırmak için bir dizi elektrotu ölçümlerini, sistemi benimsenmekte. Odaklama kavram adı verilen yüzey ölçümüne dönüştürülmesiyle elde edilir. Potansiyel odaklama kavramı da ortaya çıkar. Bunun avantajları üzerinde bir test alanında ve iki arkeolojik bölgede yapılan arazi denemeleri ve sentetik modeller kullanılarak çalışmalar yapılmıştır. Araştırmalardan sonuca ulaşabiliriz; kutup – kutup dizisine bağlı ve dört potansiyel elektrotla çevrili merkezi bir elektrottan oluşan çok basit bir sistem bu amaca ulaşmak için iyi bir yoldur. Rezistivite ve log basit bir sistem bu amaca ulaşmak için iyi bir yoldur. Rezistiv log üzerine 40 yıl önce yapılmış bir çalışmaya dayanarak odaklama terimine ve isohopik odaklama için IFMPP adı verilen yeni bir diziyi muhafaza etmektedir. Arkeolojide yâda genel olarak bütün yüzeye yakın çalışmalarda yapılır. Pek çok jeofizik çalışmalarda ve araştırmalarda elektriksel metotlar kullanılır. Bunların pek çok farklı durumlarla uygulanması kolaydır. Geniş çaplı direnç çeşitlemelerine bağlı olarak genellikle bilgilendirici sonuçlar elde edilmektedir. Genellikle kullanılan elektriksel direnç dizileri; wenner, dipol – dipol, pole – pole tiptedir. Daha detaylı araştırmaları gerçekleştirmek için yedek sistemlerde gerçekleştirilmiştir.( hesse at 1986) yine de son yıllarda pek çok yazar çok elektrotlu ayrıkları önermişlerdir. Alt yüzey maden aramalarında kullanılan bu aygıtlar iki kavrama tekabül eder. Elektriksel profil ve sesin, alt toprağın üç boyutlu yapısını tanımlayabilmek için aynı anda gerçekleştirilmesi. Şu ana kadar sondaj uygulamalarında elektriksel log ile sınırlandırılan odaklama. Üç boyutlu bilginin elde edimini kolaylaştırmak amacıyla pek çok sistem geliştirilmiştir. Bunların birkaçı piyasaya sürülmüştür. Bazıları panel sistemler gibi statik çok elektrotlu aygıtlar ( DYD, IRIS, ABEM, CAMPUS ) son zamanlarda arkeolojik ve pedelojik yapıların denetleme ve tamamlanması için en uygun seviyeye getirilmiş bir dizayn ile yeni bir değişimli çok kutup üzerinde çalışılmıştır.( vol-de-carad, MUCED) Aynı zamanda, yeni araçlar geliştirildiğinden verilerin yorumu için çeşitli yöntemler bulunmuştur. Buna en son örnek 3D inversion algoritma. Bu algoritmalar zaman alıcıdır ve bu yüzdende yüksek kapasiteli bilgisayarlar gerektirir. Bu yüzden verilerin yorumundan önce, imgelerin mümkün olduğunca iyi elde edilebilmesi için yapıların tamamlanmasında yeni dizilere ihtiyaç olduğu ortaya çıkmıştır. Bu amaca ulaşmak için en yüksek seviyede sonuçlar veren bir dizi geliştirilmelidir. Ortaya konan fikir yer yüzeyine olan direnç ölçen elektrot dizilerini uygulamaktadır. İlk bölümde odaklama kavramını tanıyacağız ve onun yüzeyden elde edilen ölçümlere dönüştürülmesini önereceğiz. Sonra (3D) üç boyut sayesinde elde edilen teorik çalışma sonuçları IEMPP adı verilen yeni bir ürünün yararını gösterecektir. Son olarak ilk alan denemeleri similasyon çalışmasının sonuçlarını doğrulayacaktır.
Odaklama kavramı.
Odaklama kavramı 1940’lı yılların sonuna doğru tanımlanmış 1951’den beri sondaj delikleri direnç ölçümünde kullanılmaktadır ( doll,1951,1953 ) Buda hem dikey çözüme, hem de radyal mesafe tetkikini arttırmak için birkaç potansiyel ve akıtma elektrotunun kullanımını kapsar. Lateralog 7 ( 117 ve microlatdog (M11),sondaj deliklerinde elektriksel ölçümler için kullanılan araçlardır.117 üç akım elektrotuve dört potansiyel elektrottan oluşur. Merkezi elektrot akımı sabit tutulurken iki uç elektrot, iki akım elektrotu arasına yerleştirilen duyarlı elektrot çiftleri arasındaki 0 potansiyel farkını elde edebilmek iç dalgalanmaya maruz bırakılır. M11 ‘de düzenli elektrotlar merkezi elektrot etrafında üç eksenli daire ile yer değiştirilir. Bu kavram sondaj borusunun araç, çamur kalıbı ve dondurulmuş alan gibi silindirik simetrik zararlara maruz kaldığı tabakalı ortamı ifade eder. Modeli oluşturan kişi gerilimde bir simetri elde etmeyi tercih ettiği için ölçümleri sürekli değişen, üç akım kaynağıyla taşınan gerilimleri her akım kaynağının genliği ve bunların toplamındaki ağırlıkların analog toplamına tekâmül eder. Bu kavramın yüzey ölçümüne dönüştürülmesi karmaşıktır. Çeşitli faklılıklar göz önünde bulundurulmalıdır. Bu konu daha önce ( brizzdcri ve bernobini 1999 ) tarafından tartışılmıştır. Son zamanlarda çeşitli kanallardan elde edilen verilerin kayıt işlemi zor değildir. Benzer servo-control ‘ün hiçbir avantajı yoktur. Verilerin elde edilmesinden sonra işleme konulması sürecinde değişen toplamlar ihtimalini göz önünde bulundurmak gereklidir.2D ( iki boyutlu ) ölçümlerde, açık bir eş yönsüzlüğe yol açmamak için iki yön X ve Y son ölçümde aynı ağırlığa sahip olmalıdır. Bu yer değiştirmenin amacı araştırmanın derinliğini arttırmak ve hem derin hem yüzeysel duyarlılığı azaltmaktadır. Araştırmanın derinliği, iki tamamlayıcı yaklaşımla tanımlanabilen deneysel bir görüştür. Bir yanda ölçümde hesaba katılan arazinin kalınlığına tekâmül eder, öte yanda yüzeysel bir şeklin tepkisi ile daha derin bir şeklin tepkisi arasındaki oranın verilen bir başlangıçtaki sabit kaldığı derinlikle açıklanabilir. Bu alt yüzey keşfi için odaklanmış diziler çalışmasında daha önce açıklanan kavram kutup-kutup (pole - pole) dizisine uygulanmaktaydı. ( jockson 1981 ) Mıcrdaterclog elektrotların (halka biçimindeki) diometrik pozisyonlarda birkaç taterolga 7 ile değiştirileceğini göstermiştir. Bu halkalar ortak merkezle çemberler boyunca birkaç uç elektrotlarına denktirler. Bu nedenle ve izotropi uygunluğu nedeni ile uç kaynaklar konusuyla sınırlandırılmıştır. Başlangıç konfigürasyonun odaklamanın etkisini en üst seviyeye çıkarmak için ölçüm elektrotu etrafındaki iki ortak merkezli çemberden oluşur. Farklı düzenlemeleri olan sistematik testler en uygun ve en kolay konfigürasyonun belirlenmesine imkân verir. Özellikle düzenli bir grid ( x, y ) kadar elektrotlar iyi sonuç vermiştir. Simetri nedeni ile akım elektrotlarının gerilim elektrotları etrafındaki bir çembere yerleştirilmesi ilginç olacaktır. Karşılıklı ilkesi (principle of reciprocity) akıtma ve gerilim elektrotlarının rollerinin değişimine imkân verir, ölçüm noktası etrafındaki çok enjeksiyonlu birçok-elektrotlu sistem, birkaç gerilim elektrotuyla çevrili tek bir akıtma elektrotlu sisteme denktir. Bu nedenle potansiyel odaklama tanımı (bir akım elektrotu ve bir akım elektrotu ölçüm noktasından sonsuz mesafede tutulur.) Bu işlem klasik aletlerle elde edilen kutup-kutup ölçüm dizileriyle sınırlandığı için uygulaması kolaydır. Verilen akımın kontrolü gerekli değildir. Ölçüm, gerilim elektrotunun yerini değiştiren çok basit bir şartel mekanizması aracılığıyla sağlanır. Bu yeni yapılandırma IFMPP olarak adlandırılır. (ısotrogic facused multipale - pale) ve dizinin geometrisini göstermek için aşağıdaki örneklemelerde detaylı bir formül kullanılır: IFMPP (Nc x Ne) a1ae, Nc çember sayısını (1 yâda 2), Ne her çemberdeki elektrot sayısını (en çok 8), a1iç çemberdeki elektrot aralığını (iç çemberdeki akıtma elektrotu ve gerilim elektrotları arasında) ve ae dış çemberdeki elektrot aralığını gösterir. Merkezi bir noktanın etrafındaki ölçüm çemberleri için son açık direnç kısmi ölçümlerin ağırlıklı (unighed) ortalamasıdır. I verilen akım, di (dc) akım elektrotu ile iç (dış) çember gerilim elektrotu ve iç (dış) çemberdeki gerilim elektrotu katı (1 th) de ölçülen gerilim de Vk (Vı) dır. Ni ve Ne sırasıyla iç ve dış çemberdeki elektrot sayısı, wive we sırasıyla iç ve dış çemberi etkileyen ağırlıklardır.
Teorik çalışma.
Teorik bir çalışma moment metoduna dayalı algoritmalı 3-D modeliyle gerçekleştirilmiştir. (dabas et al; 1994),örneği sunulan yapılar arkeolojik hedeflerin ve çevresinin bir örneğini oluştururlar. Biz, ortak dizilerin verdiği sonuçlar (wenner, digole - digole, pole - pole) ile yeni IFMPP konfigürasyonunu kıyaslamayı tercih ettik. Dirençli bir duvar ve dirençli kare bina üzerindeki ilk seri örneklemeler klasik dizilerle yapılan yüzeysel veda aramalarında karşılaşılan temel zorlukları göstermek için yapılmış ilk deney, gelecek bilimde araştırma sonuçlarıyla kıyaslanacak bir çalışmayı tekabül eder. Son olarak direnç farklılıkları ile birlikte yâda bunlar olmaksızın üst üste konulan yapıları içeren karmaşık bir model üzerinde tamamlanmış bir çalışma gerçekleştirilmiştir.
Arkeolojik aramalarda jeofizik, yoklama (sondaj) kazılarından önce başvurulan ve yeraltında gömülü kalıntıların yer, biçim, uzanım, derinlik özelliklerini üç boyutta veren bilimsel yöntemdir. Jeofizik aygıtlarla yeraltının hız, iletkenlik, yoğunluk, mıknatıslanma, sıcaklık gibi fiziksel değişimleri, yeraltına im (sinyal) yollanarak saptanır. Elektronik ve bilgisayar teknolojisi ürünü aygıtlar; yeraltı radarı, mikrogravimetre, magnetometre, termal infrared, NMR, elektro çeker, spektral elektromagnetik, uydu çekimleri, sismik ve metal detektörler olarak sayılabilir. Jeofiziğin; arkeoloji, kent tasarlanması (planlanması) ve arazi kullanımında uygulama alanları vardır. Jeofizik bilimi arkeolojik kazıları yönlendirilerek, kalıntılar bozulmadan, çabuk ve az giderle çıkartılır. Bugün dünyada, kentsel tasarımlar (planlar) yapılmadan önce yeraltı jeofizik haritaları istenmektedir. İstanbul boğazı gibi boş arsaların olduğu yerlerde eski yapının temellerinin olup olmadığına bakılması jeofizik teknikler ile araştırılıyor. Türkiye'de arkeojeofizik çalışmalar 1960'lı yıllarda keban kurtarma kazıları ile başladı. Bugüne kadar antik kent oturma alanlarının belirlenmesi, yeraltı odalarının, kazı alanlarının çıkarılması, gömülerin bulunması, yatır (tümülüs) ve höyük araştırmaları, uygarlık yaşı belirleme gibi uygulamalarla, özel girişimci, üniversite anıtlar ve müzeler genel müdürlüğü ile sınırlı ilişkiler içinde sürüyor. Arkeojeofizik yurdumuzda jeofizik mühendisliği içinde gelişmiş olan arkeojeofizik’in tanıtımı yapılmıştır. Arkeolojik kalıntıların aranmasında kullanılan jeofizik yöntemlere arkeojeofizik araştırmalar denir. Arkeojeofizik, eski ile yeni uygarlıkların arasında tarihte nereye saklanmış. Ne zaman saklanmış, ise jeofiziğin ve arkeolojinin arayışıdır. Bu tür aramada jeofizik; arkeoloji biliminin kılavuzluğunda, yeraltının fiziksel özelliklerinde değişimin belirlenmesini izler. Fiziksel özellikler, elektrik dirençte, sıcaklık soğurmada, mıknatıslanma duyarlığında, yoğunlukta, dielektrik özellikte, sismik yansıtmada farklılıklardır. Jeofizik yöntemler, elektrik, termal, elektromagnetik, magnetik, gravite, yeraltı radarı ve polarizasyon (uçlaşma) ve sismik yöntem gibi, sınıflandırılır. Arkeolojik kalıntılarda elektriksel dirençteki farklılıkların nedenleri; kalıntı ve gömü ile çevrenin direnç ayrılığı, nemlilik, gözeneklilik ve iyon yoğunluğu, toprağın gevşek ve sıkılığı, taşın ve toprağın mineral katkılarıdır. Arkeolojik katkılarda mıknatıslanma kaynakları ise; gömü ve kalıntı içindeki mıknatıslanır minerallerin oranı, uygarlık yaşında sıcaklıkla hematitin magnetite dönüşü ile kazanılan ısıl kalıcı (thermo remanent) manyetizma, biyolojik olarak organizmaların eski çöplüklerdeki hematiti ayrıştırma ile magnetite dönüştürmesi, metal yığınları ve benzer mıknatıslanma özellikleridir. Arkeolojik kalıntılarda yoğunluk ayrılığının kaynağı; yoğun taş ile yerin toprak arasındaki farklılık, dolu ve boş gömülü hacimler gibi özelliklerdir. Dielektrik ayrılık kaynağı; nemlilik, su, hacimsel ve saçılmış minerallerin yarattığı dielektrik özelliktir. Arkeolojik kalıntılarda yansıtma, özelliğindeki değişimin kalıntı sıklığı ve yoğunluğunun ses ve elektromagnetik dalgayı yansıtma ve geçirme özelliğindeki değişimlerdir.
Arkeojeofiziğin kullanım araçları.
Yukarıda sözü edilen fiziksel parametrelerdeki değişimler araştırılarak, izlenen arkeolojik amaçlara ulaşılabilir.
Elektrik yöntem.
Özdirenç araştırır.
Sitalanlarının sınırlarını belirlemede.
Gömülü kalıntıların yerlerini, derinliklerini, geometrilerini belirleme ve eski kent planını görüntülemede.
Tümülüslerin yapısını çıkarma ve kazı yönlendirmede.
Yeraltına çizili boş odaların yer ve boyutlarını belirlemede.
Eski suyolları ve yeraltı donanımını belirlemede.
Elektromagnetik yöntemi.
İletkenlik araştırır.
Gömülü definelerin yer, derinlik ve boyutlarını.
Yeraltındaki eski ve tesisatların uzanımlarını belirlemede.
Magnetik yöntem.
Mıknatıslanma araştırır.
Kalıntı yeri, eski kil üretim ocak ve fırınları.
Uygarlık yaşı belirlenmesi.
Gravite yöntemi.
Yoğunluk araştırır.
Sitalanı sınırları.
Yeraltı boşlukları, gömülü odalar, yer, boyut ve derinlikleri.
Tümülüs araştırması.
Sismik yöntem.
Hız araştırır
Akıntı kanalları, körfezler, göller, lagünler, ayırıcı engeller, tuz ya da şeyl domları ve karstik boşluklar.
Denizin karaya doğru ilerlediği (trangressive) ya da gerilediği (regressive) yerler belirlenir.
Yeraltı boşlukları.
Arkeojeofiziğin bilimleri arkeolojide jeofizik yöntemler, uygulama alanı olarak kalıntı arama, kalıntı kurtarma, kalıntı yaşlandırma olmak üzere üçe ayrılır.
Kalıntı arama.
Kalıntı arama kendi içinde.
Yerleşim yerinin belirlenmesi için bölgesel.
Belirlenen yerleşim yeri içinde sürdürülen ayrıntı çalışmalar olmak üzere ikiye ayrılır.
Uygulamalar belirlenen yerleşim alanlarında, kazı izlencesini yönlendirici, yerel yüksek ayrımlı jeofizik yöntemlerle yeraltı haritalamaları biçimindedir.
Bölgesel yerleşim yerlerinin bulunmasında kullanılan yöntemler ise; hava ya da uzaydan çekilen fotoğraflar yakın kızılötesi çekimler ya da sayısal imgeleme (imargery) yöntemleridir. Kalıntıların derine gömülü olduğu ya da yersel ve politik koşullar nedeniyle yaklaşılamayan yerlerde ısısal kızılötesi (thermal infrared) yöntemleri uygulanır. Elektrik, yapay uçlaşma (IP), elektromagnetik (EM), elektromagnetik radar, radiometrik, magnetik, gravite ve sismik yöntemler, arkeojeofizikte en çok kullanılan yüzey arama yöntemleridir.
Kalıntı kurtarma.
Arkeolojik kazılar, daha önce insanın yaşadığını belli eden, yüzeyde kalıntılar içeren ya da yerleşim üzerine tarihsel bilgilerin ya da jeofizik belirteçlerin olduğu yerlere yoklama çukurları ya da delmeler yaparak sürdürülür. Kazının amacı, daha sonraki deneyler, istatistik çalışmalar ve diğer buluntularla ilgili üçboyutlu ilişkiyi belirlemek üzere kültürel ve biyolojik belgelerin derlenmesidir.
Üç boyutlu ilişki.
Kazı yeri.
Seçilen alanda yüzey belirteci içersin ya da içermesin kazının nereden başlayacağı sorundur. Her yana çakma ya da delme yaparak yitirilen zaman ve artan giderler arkeologları mutlu etmez. Yönlendirmenin, kazı öncesi, jeofizik ölçümlerle belirlenmesi hedefe kısa sürede, ekonomik varmak için tercih edilir.
Kazı süresi.
Arkeologlar, yıllarca gömülü olarak korunan eserlerin kazı ile yüzeye çıkarak bozulması, küflenmesi, yağma edilmesi ya da birbirlerine göre konumlarının değiştirilmesidir. Kazının zarar vermeden, birbirleri ile ilişkili yerlerde başlanıp bitirilmesi istenir.
Eski yerleşim alanının yeniden kullanıma açılması.
İnsanlık, çevrecilerin baskısı, yasalarla arkeolojik alanların yerlerinin belirlenmesi bu yerlerin tümüyle yitirilmeden korunmaya alınmasına özen göstermektedir. Jeofizik yöntemlerin uygulanmasıyla eski bina temelleri, daha önce toprak ya da kaya içine kazılan yerler, boş odalar, gömüler, taş, kil ve kireç ocakları, gömülü sütunlar, çöp döküm alanları, eski kentler, kolay, çabuk ve ekonomik olarak bulunabilmektedir.
Kalıntı yaşı belirleme.
Arkeomagnetizma kapsamındaki işlemde, kil ve kireç ocağından toplanan örneklerin son yakma zamanında kazandıkları yerin o günkü mıknatıslanma yönünün, yer magnetik alanının seküler değişim tarihçesine göre olduğu yere bakarak uygarlığın son bulduğu tarih belirlenebilir. Jeofizik yöntemler araştırılan fiziksel parametre türüne göre çeşitli arkeojeofizik yöntemler doğmuştur.
Elektrik yöntem.
Elektrik özdirençlerine göre yeraltında gömülü süreksizlikleri arar. Haritalama yöntemi ile yeraltı süreksizliklerin iki boyutlu izdüşümleri, elektrik kaydırma ile sınırları ve elektriği delgi ile derinlikleri bulunur. Elektrik ölçülerde, doğru akım ya da 0,3 hz'den küçük frekanslı elektrik akımın yerde oluşturduğu gerilimi kullanarak yerin direnci ve kullanılan dizilime göre özdirencini ölçen yöntemdir.
Magnetik yöntem.
Gömülerin mıknatıslanma özelliklerinden kaynaklanan magnetik belirtilerinden tanınmasına dayanır. Geçmiş uygarlık kalıntıları olan kireç ve demir ocaklarının, ateş yakma yerlerinin, mıknatıslanabilir metallerin gömülü oldukları yerlerin bulunmasında magnetik alan ölçümü yerine, değişimi (gradiometer) ölçülmektedir.
Eski mıknatıslanma. (archeomagnetism)
Kalıntı yaşı belirleme yöntemidir. Kilden ve demirden yapılma malzemeler, yapıldığı zamandaki yer magnetik alanın yönünü kazanır ve şiddetinden etkilenir. Malzemelerde mıknatıslanma yönlerini bulup, bunu yer magnetik alanının hangi tarihte, hangi yönde olduğunu gösteren çizelgelerle karşılaştırarak uygarlık yaşını belirlemede kullanılır. Malzemelerin mıknatıslanma özellikleri yer magnetik alanı ve onun etkisiyle mıknatıslanmış toprak taş ve demirli nesnelerle mıknatıslanmış denir. Magnetik alan kaldırılınca mıknatıslanma özelliği yok olur. Pişirilmiş kil, yakılmış ya da ısıtılmış taş soğumakta iken, kimyasal bozulmaya uğrarken ya da çökelirken gereç, o günkü magnetik alanın yönünü alır. Daha sonra magnetik alan değiştiğinde kazanmış oldukları mıknatıslanma özelliğini korurlar. Bunlara kalıcı mıknatıslanma (remanent) denir. Doğanın kendi kimyasal gelişme süreciyle ve organik ayrışma ile ya da insan etkilerinin sürdüğü yerlerde hematitten, mıknatıslanma özelliği çok olan magnetite ya da maghemite dönüşler görülür. Sonuçta bu gibi yerlerde yüksek mıknatıslanmalar gözlenir. Yüzey toprağın, yanmış evlerin, pişirilmiş taş ve toprağın, çöplüklerin, ocakların mıknatıslanması yüksek görülür.
Polarizasyon yöntemleri yapay uçlaşma. ( IP )
Saçılmış ya da okside olmuş metal parçalarını aramada kullanılır. Ancak, parçaların az olması yeterli büyüklükte belirti elde etmeyi engeller.
Doğal uçlaşma. ( SP )
Deniz altındaki batıkların yerlerini dirençli tümülün ya da şehir kalıntılarını, derine gömülü metalik cisimleri, eski su kanallarını bulmada önemli yer içerir.
Elektromagnetik. ( EM ) ölçüler )
En hızlı, çalışan yerdeki birimlerin iletkenlik ayrılıklarına göre ayıran irkitim yöntemidir. Henüz tümüyle okside olmamış eski metalik parçaların, eski ocak gibi magnetik belirti veren yerlerin, aynı işareti veren güncel metalik çöplüklerden ayırt edilmesinde, mezar içlerinde metalik parça olup olmadığını anlamada kullanılır.
Yeraltı radarı. ( ground proping radar )
Arkeolojide kullanılan yeni elektromagnetik aygıttır. Yüksek frekansta yollanan dalgaların yeraltındaki süreksizliklerden yansıma hızını ölçerek, yeraltını görüntüleyen yöntemin uygulamasını sınırlayan etmenler, yüzey iletkenliği ya da kil katmanının alttan gelecek bilgileri örtmesidir. Sığ mezarların, sütunların, temellerin bulunmasında başarılı olmuştur. Yeraltına bakan radar, hacim içindeki su oranı değişiminden kaynaklanan, yerin dielektrik özelliklerini haritalar. Yeraltı radarları metal ya da metal olmayan dielektrikle ayrılıklarına duyarlıdır. Elektromagnetik darbenin süreksizliğe gidip gelme yansıma zamanını ölçer.
Radiometrik yöntem.
İnsan iskeleti, yemek artıkları ya da diğer organik yığınlarının önemli oranda ürettiği kalsiyum fosfatın, algılanabilir düzeydeki radyo çekirdeklerinin algılanmasına dayanır. Gömülü duvarların ve boşlukların aranmasında nötron dağılımı yöntemi denenmiş olsa da radyasyon tehlikesi nedeniyle bu yöntem fazlaca kullanılmaz.
Sismik yöntem.
Yeraltına yollanan ses dalgalarının gidiş - geliş zamanını ölçmeye dayanır. Türlü uygulamalarda sismik kırılma yöntemi çok az başarılı olmuştur. 20 ile 3000 hz arasında taramalı sinyal üretilen sarsıntıların yansımalarını algılayan sonik spektroskopi, özellikle boşlukların bulunmasında başarılı olmuştur.
Ses - yansıtma yöntemi. ( acoustic – reflection - sidescan sonar )
Deniz ortamında batık kentlerin, gemilerin, deniz çökellerinin yer ve kalınlıklarını bulmada kullanılır. Sismik yansıma yöntemleri, maliyet ve uygulama sınırlandırmaları nedeniyle daha az kullanılır.
Yüksek ayrımlı sismik ölçüler.
Arkeolojide kullanılan yüksek ayrımlı sismikte, yere sarsıntı üreteci ile yollanan dalganın frekansı 3,5 kHz ile 7 kHz arasında değişir. Ölçülerin maliyeti diğer jeofizik yöntemlere göre pahalı olduğundan seyrek olarak ve genellikle denizde kullanılır.
Sismik kırılma ve yansıma ölçüleri.
Sismik kırılma çalışmaları yapay dolgu kalınlığının ve ilksel topografyanın yanal hız süreksizliklerinin belirlenmesinde yardımcı olmuştur. Belli bir alıcı - verici aralığı (dx) için dizgeyi doğrultu boyunca kaydırarak ölçülen t - geliş (travel time) değişimi, arkeolojik kalıntılar üzerinde erken geliş belirteçleri vermiştir. Taş ve tuğladan oluşmuş arkeolojik kalıtılar üzerinde özdirenç, yüksek sismik hız, erken sismik dalga gelişi, artı polarizasyon belirteçleri uyum içinde denenmiş görülür.
Gravite yöntemi.
Gereçlerin yoğunluk ayrılıklarından kaynaklanan yerçekimi ivmesindeki değişimlerin ölçülmesine dayanan arkeolojik araştırmalarda yeterli yüksek ve teren düzeltmesi yapılamadığından az kullanılır. Gravi - gravidienti ölçülerek yeraltı boşlukları ve büyük yapılar araştırılır.
Arkeometri.
Arkeometri sır christopher hawkes tarafından, yayımına 1958'de başlanan history of art at oxford ve arkeoloji araştırma laboratuarı bülteninin ismi olarak bulunmuş kelimedir. Arkeometri kelimesi arkeoloji ve metric (grekçe meitron kelimesinden ölçme işlemi bir ölçüm) kelimelerinin birleşiminden meydana gelmiştir ve arkeolojik buluntuların değerlendirilmesinde kullanılan ölçüm veya sistemler anlamına gelmektedir. Bu kelimenin ikinci kısmının arkaik olarak gösterilen anlamı arkeologlarla fizik ve tabii bilimciler arasında ortak bir yüzey temin etme konusunda arkeometrinin rolü ile anlam kazanmıştır. Çok kısa olarak arkeometri, arkeolojik verilerin fiziksel ve kimyasal metotlarla, matematiksel modelleme, istatistiksel analiz ve bilgi edinme teknikleri ile değerlendirilmesi şeklinde açıklanabilir. Arkeometri’yi çeşitli disiplinlerin arkeolojide ortak çalışması diye özetleyebiliriz. Bu disiplinlere antropoloji, zooloji, botanik, biyoloji, biyokimya, keramoloji, metalürji, malzeme bilimi, yerbilimleri, fizik, kimya, matematik, istatistik, bilgisayar bilimleri ve çeşitli tarihleme metotları örnek olarak sayılabilir. Eskiden arkeometri denince sadece arkeolojik seramik üzerine yapılan çalışmalar kastedilirdi. Arkeolojide oluşan somut bir soru üzerine, bu sayılan disiplinlerden biri veya birkaçı arkeolojiyle ortak çalışmalar yapabilmektedir. Arkeolojik çalışmaların başlangıcı çok eski zamanlara dayanmaktadır. Bununla birlikte bahsedilen disiplinlerin kullanımı ve uygulanması son yıllarda büyük bir gelişme göstermiştir. Arkeoloji sosyal bir bilimdir. Arkeolojik araştırmalarda kullanılan bazı verilerin elde edilmesi ve incelenmesi için çeşitli fenni bilimlere başvurulmaktadır. Metal buluntulardan alınan örneklerin elektron mikroskobuyla incelenerek yapım tekniklerinin araştırılması, seramiklerin kesitlerinin alınıp kullanılan kilin yatağının belirlenmesi, seramik kaplardaki mikroskobik miktardaki yemek artıklarının analiz edilip tanımlanması arkeometri biliminin işidir. Organik veya inorganik materyalleri radyakarbon (C–14), dendrokronoloji, elektron spin rezonans (ESR), termolüminesans(TL) ve OSL gibi arkeometrinin önemli uygulamaları arasında sayılabilecek yöntemlerle tarihlendirmek mümkündür. Arkeolojik bulguların tarihlendirilmesinde kullanılan bazı yöntemler.
Potasyum argon metodu. ( KA )
Radyoaktif maddenin (potasyumun) radyoaktif olmayan Argon 40 gazına dönüşmesi olayıdır. Özellikle jeolojik tabakalar içinde bulunan fosil kalıntılarına uygulanır. 100.000 yılı aşkın volkanik kayalara da uygulanmaktadır.
Radyo karbon metodu. ( C–14 )
1955' te amerika'da chicago üniversitesi'nde w. libby ve arkadaşları c - 14 metodu uygulamışlardır. Bu tarihten itibaren en geçerli, en yaygın tarihlendirme metodudur. Özellikle tarih öncesi arkeolojide kullanılır. Tüm organik maddelerde bulunan radyoaktif karbonun, bunların canlılıklarını kaybetmelerinden sonra belirli bir tempoda azaldığı gözlenmiştir. Bu oran bilindiğinden, bulunan organik maddenin yaşı, bu göz önünde tutularak bulunur. Ölçülere göre yaklaşık olarak organik maddelerin ömürlerinin yarısı boyunca yılda 5568 karbon kaybettikleri anlaşılmıştır. Bu temel üzerine hesaplar yapılmaktadır. 5568'in sonradan 5730 (yarı ömür) olduğu saptanmış, yine de eskiden vazgeçilmemiştir. Sakıncalı yanı tam doğru netice vermemesidir. Nedeni de atmosferin her zaman aynı miktarda karbon ihtiva etmemesidir.
Dendrokronoloji.
Amerikalı a.e. douglass tarafından bulunan, ağaç gövdelerinin enine kesitinde görülen yıllık halka tabakalarının incelenmesine dayanan tarihlendirme yöntemidir. Ağaçlar her yıl gövdesinde yeni bir halka oluşturur. Bu halka bol yağışlı yıllarda kalın, az yağışlı yıllarda ince olur. Douglass eski evlerde kullanılan ağaçlardan özel bir teknikle kesit alarak, üzerlerindeki halkaları sayıp yapıların tarihini saptamayı başarmıştır.
Termolüminesans metodu.
Taş, keramik, cam gibi kristal yapıya sahip maddelerin içindeki enerji birikimleri ısıtıldıkları zaman, bu enerji birikimleri ışık olarak çıkar. İncelenecek madde önce ışınlarla bombardıman edilir, 100 santigramdan itibaren ısıtılır. Bunu takiben radyasyon verilir. Elde edilen arkeolojik doz yıllık doza bölünerek maddenin yaşı tespit edilir.
Obsidien aletlere uygulanan hidrasyon hızına göre yaş tayini.
Pişmiş toprakların mıknatıslanma derecesinin ölçülmesi, fosilleşmiş kemiklerin flüor bakımından incelenmesi, flora gelişmesinin incelenmesiyle bazı arkeolojik çevrelerin tarihlerini tespit etmeye yarayan palinoloji ya da polen analizi de (polenlerin bulunduğu tabakadan iklim anlaşılır) yine arkeolojik tarihlendirmelerde yararlanılacak yöntemlerdir. Ayrıca mimaride de bazı özellikler kronolojik bir gelişim göstererek tarihlendirmede ipucu verirler.
Elektriksel görüntüleme ve potansiyel odaklama.
Yeni birçok elektrotlu dizi kamyonu, benzetim çalışması ve arkeolojik prospeksiyon arazi testleri. Arkeoloji, pedoloji ve çevresel çalışmalar için uygulanan pek çok fiziksel araştırmalarda elektriksel metotlar uygulanmaktadır. Bu yöntemler, uygulaması kolay, pek pahalı olmayan ve bilgilendirici sonuçlar veren yöntemlerdir. Çok elektrotlu sistemleri kullanırken seçilebilecek farklı hedefler arasında en detaylı araştırmayı ve en izotropik sonucu elde etmek ve yüzeysel gürültüyü (sesi) ortadan kaldırmak için bir dizi elektrotu ölçümlerini, sistemi benimsenmekte. Odaklama kavram adı verilen yüzey ölçümüne dönüştürülmesiyle elde edilir. Potansiyel odaklama kavramı da ortaya çıkar. Bunun avantajları üzerinde bir test alanında ve iki arkeolojik bölgede yapılan arazi denemeleri ve sentetik modeller kullanılarak çalışmalar yapılmıştır. Araştırmalardan sonuca ulaşabiliriz; kutup – kutup dizisine bağlı ve dört potansiyel elektrotla çevrili merkezi bir elektrottan oluşan çok basit bir sistem bu amaca ulaşmak için iyi bir yoldur. Rezistivite ve log basit bir sistem bu amaca ulaşmak için iyi bir yoldur. Rezistiv log üzerine 40 yıl önce yapılmış bir çalışmaya dayanarak odaklama terimine ve isohopik odaklama için IFMPP adı verilen yeni bir diziyi muhafaza etmektedir. Arkeolojide yâda genel olarak bütün yüzeye yakın çalışmalarda yapılır. Pek çok jeofizik çalışmalarda ve araştırmalarda elektriksel metotlar kullanılır. Bunların pek çok farklı durumlarla uygulanması kolaydır. Geniş çaplı direnç çeşitlemelerine bağlı olarak genellikle bilgilendirici sonuçlar elde edilmektedir. Genellikle kullanılan elektriksel direnç dizileri; wenner, dipol – dipol, pole – pole tiptedir. Daha detaylı araştırmaları gerçekleştirmek için yedek sistemlerde gerçekleştirilmiştir.( hesse at 1986) yine de son yıllarda pek çok yazar çok elektrotlu ayrıkları önermişlerdir. Alt yüzey maden aramalarında kullanılan bu aygıtlar iki kavrama tekabül eder. Elektriksel profil ve sesin, alt toprağın üç boyutlu yapısını tanımlayabilmek için aynı anda gerçekleştirilmesi. Şu ana kadar sondaj uygulamalarında elektriksel log ile sınırlandırılan odaklama. Üç boyutlu bilginin elde edimini kolaylaştırmak amacıyla pek çok sistem geliştirilmiştir. Bunların birkaçı piyasaya sürülmüştür. Bazıları panel sistemler gibi statik çok elektrotlu aygıtlar ( DYD, IRIS, ABEM, CAMPUS ) son zamanlarda arkeolojik ve pedelojik yapıların denetleme ve tamamlanması için en uygun seviyeye getirilmiş bir dizayn ile yeni bir değişimli çok kutup üzerinde çalışılmıştır.( vol-de-carad, MUCED) Aynı zamanda, yeni araçlar geliştirildiğinden verilerin yorumu için çeşitli yöntemler bulunmuştur. Buna en son örnek 3D inversion algoritma. Bu algoritmalar zaman alıcıdır ve bu yüzdende yüksek kapasiteli bilgisayarlar gerektirir. Bu yüzden verilerin yorumundan önce, imgelerin mümkün olduğunca iyi elde edilebilmesi için yapıların tamamlanmasında yeni dizilere ihtiyaç olduğu ortaya çıkmıştır. Bu amaca ulaşmak için en yüksek seviyede sonuçlar veren bir dizi geliştirilmelidir. Ortaya konan fikir yer yüzeyine olan direnç ölçen elektrot dizilerini uygulamaktadır. İlk bölümde odaklama kavramını tanıyacağız ve onun yüzeyden elde edilen ölçümlere dönüştürülmesini önereceğiz. Sonra (3D) üç boyut sayesinde elde edilen teorik çalışma sonuçları IEMPP adı verilen yeni bir ürünün yararını gösterecektir. Son olarak ilk alan denemeleri similasyon çalışmasının sonuçlarını doğrulayacaktır.
Odaklama kavramı.
Odaklama kavramı 1940’lı yılların sonuna doğru tanımlanmış 1951’den beri sondaj delikleri direnç ölçümünde kullanılmaktadır ( doll,1951,1953 ) Buda hem dikey çözüme, hem de radyal mesafe tetkikini arttırmak için birkaç potansiyel ve akıtma elektrotunun kullanımını kapsar. Lateralog 7 ( 117 ve microlatdog (M11),sondaj deliklerinde elektriksel ölçümler için kullanılan araçlardır.117 üç akım elektrotuve dört potansiyel elektrottan oluşur. Merkezi elektrot akımı sabit tutulurken iki uç elektrot, iki akım elektrotu arasına yerleştirilen duyarlı elektrot çiftleri arasındaki 0 potansiyel farkını elde edebilmek iç dalgalanmaya maruz bırakılır. M11 ‘de düzenli elektrotlar merkezi elektrot etrafında üç eksenli daire ile yer değiştirilir. Bu kavram sondaj borusunun araç, çamur kalıbı ve dondurulmuş alan gibi silindirik simetrik zararlara maruz kaldığı tabakalı ortamı ifade eder. Modeli oluşturan kişi gerilimde bir simetri elde etmeyi tercih ettiği için ölçümleri sürekli değişen, üç akım kaynağıyla taşınan gerilimleri her akım kaynağının genliği ve bunların toplamındaki ağırlıkların analog toplamına tekâmül eder. Bu kavramın yüzey ölçümüne dönüştürülmesi karmaşıktır. Çeşitli faklılıklar göz önünde bulundurulmalıdır. Bu konu daha önce ( brizzdcri ve bernobini 1999 ) tarafından tartışılmıştır. Son zamanlarda çeşitli kanallardan elde edilen verilerin kayıt işlemi zor değildir. Benzer servo-control ‘ün hiçbir avantajı yoktur. Verilerin elde edilmesinden sonra işleme konulması sürecinde değişen toplamlar ihtimalini göz önünde bulundurmak gereklidir.2D ( iki boyutlu ) ölçümlerde, açık bir eş yönsüzlüğe yol açmamak için iki yön X ve Y son ölçümde aynı ağırlığa sahip olmalıdır. Bu yer değiştirmenin amacı araştırmanın derinliğini arttırmak ve hem derin hem yüzeysel duyarlılığı azaltmaktadır. Araştırmanın derinliği, iki tamamlayıcı yaklaşımla tanımlanabilen deneysel bir görüştür. Bir yanda ölçümde hesaba katılan arazinin kalınlığına tekâmül eder, öte yanda yüzeysel bir şeklin tepkisi ile daha derin bir şeklin tepkisi arasındaki oranın verilen bir başlangıçtaki sabit kaldığı derinlikle açıklanabilir. Bu alt yüzey keşfi için odaklanmış diziler çalışmasında daha önce açıklanan kavram kutup-kutup (pole - pole) dizisine uygulanmaktaydı. ( jockson 1981 ) Mıcrdaterclog elektrotların (halka biçimindeki) diometrik pozisyonlarda birkaç taterolga 7 ile değiştirileceğini göstermiştir. Bu halkalar ortak merkezle çemberler boyunca birkaç uç elektrotlarına denktirler. Bu nedenle ve izotropi uygunluğu nedeni ile uç kaynaklar konusuyla sınırlandırılmıştır. Başlangıç konfigürasyonun odaklamanın etkisini en üst seviyeye çıkarmak için ölçüm elektrotu etrafındaki iki ortak merkezli çemberden oluşur. Farklı düzenlemeleri olan sistematik testler en uygun ve en kolay konfigürasyonun belirlenmesine imkân verir. Özellikle düzenli bir grid ( x, y ) kadar elektrotlar iyi sonuç vermiştir. Simetri nedeni ile akım elektrotlarının gerilim elektrotları etrafındaki bir çembere yerleştirilmesi ilginç olacaktır. Karşılıklı ilkesi (principle of reciprocity) akıtma ve gerilim elektrotlarının rollerinin değişimine imkân verir, ölçüm noktası etrafındaki çok enjeksiyonlu birçok-elektrotlu sistem, birkaç gerilim elektrotuyla çevrili tek bir akıtma elektrotlu sisteme denktir. Bu nedenle potansiyel odaklama tanımı (bir akım elektrotu ve bir akım elektrotu ölçüm noktasından sonsuz mesafede tutulur.) Bu işlem klasik aletlerle elde edilen kutup-kutup ölçüm dizileriyle sınırlandığı için uygulaması kolaydır. Verilen akımın kontrolü gerekli değildir. Ölçüm, gerilim elektrotunun yerini değiştiren çok basit bir şartel mekanizması aracılığıyla sağlanır. Bu yeni yapılandırma IFMPP olarak adlandırılır. (ısotrogic facused multipale - pale) ve dizinin geometrisini göstermek için aşağıdaki örneklemelerde detaylı bir formül kullanılır: IFMPP (Nc x Ne) a1ae, Nc çember sayısını (1 yâda 2), Ne her çemberdeki elektrot sayısını (en çok 8), a1iç çemberdeki elektrot aralığını (iç çemberdeki akıtma elektrotu ve gerilim elektrotları arasında) ve ae dış çemberdeki elektrot aralığını gösterir. Merkezi bir noktanın etrafındaki ölçüm çemberleri için son açık direnç kısmi ölçümlerin ağırlıklı (unighed) ortalamasıdır. I verilen akım, di (dc) akım elektrotu ile iç (dış) çember gerilim elektrotu ve iç (dış) çemberdeki gerilim elektrotu katı (1 th) de ölçülen gerilim de Vk (Vı) dır. Ni ve Ne sırasıyla iç ve dış çemberdeki elektrot sayısı, wive we sırasıyla iç ve dış çemberi etkileyen ağırlıklardır.
Teorik çalışma.
Teorik bir çalışma moment metoduna dayalı algoritmalı 3-D modeliyle gerçekleştirilmiştir. (dabas et al; 1994),örneği sunulan yapılar arkeolojik hedeflerin ve çevresinin bir örneğini oluştururlar. Biz, ortak dizilerin verdiği sonuçlar (wenner, digole - digole, pole - pole) ile yeni IFMPP konfigürasyonunu kıyaslamayı tercih ettik. Dirençli bir duvar ve dirençli kare bina üzerindeki ilk seri örneklemeler klasik dizilerle yapılan yüzeysel veda aramalarında karşılaşılan temel zorlukları göstermek için yapılmış ilk deney, gelecek bilimde araştırma sonuçlarıyla kıyaslanacak bir çalışmayı tekabül eder. Son olarak direnç farklılıkları ile birlikte yâda bunlar olmaksızın üst üste konulan yapıları içeren karmaşık bir model üzerinde tamamlanmış bir çalışma gerçekleştirilmiştir.
konu sahibi ustanın emeğine sağlık paylaşım güzel 
