Geofysik på vikingetidens handelsplads ved Sebber

Indhold:

Indledning

Magnetometri

Den praktiske måling

Efterbehandling af filtrering af data

Fortolkning af data

Hvad betyder det så alt sammen?

Bundsensor
vertikal gradient
det samlede billede
Den resulterende grundplan over handelspladsen

Hvad stiller vi op med den viden?

Hent en samlet beskrivelse i PDF format.

Indledning

Geofysiske metoder er, siden halvtresserne, i stigende grad blevet benyttet ved forundersøgelser før arkæologiske udgravninger. De seneste års teknologiske landvindinger har gjort at finere og finere detaljer med arkæologisk relevans har kunnet udskilles. Der ud over kan målingerne i dag foretages meget hurtigere og dermed spare både tid og penge. De geofysiske metoders primære karakteristikum er at de er "NONINVASIVE" . Igennem årene har primært tjekkiske og engelske arkæologer taget magnetometrien til sig. Den kan endnu ikke betegnes som en rutinemæssig forundersøgelse men har dog fundet sin plads specielt når det drejer sig om bygningsrester. Muligheder for at anvende transiente metoder til måling af ledningsevne og resistivitet har gjort denne del mere lovende, idet de tidligere metoder har været meget arbejdskrævende. I Polen og Rusland har gravimetrien vundet indpas.

For de specielle danske forhold, der er meget glacialt dominerede, synes en kombination af differentielle magnetometriske målinger (cæciummagnetometer), elektromagnetiske målinger (EM38 for resistivitet/ledningsevne) og eventuelt jordradar oplagt. Disse tre metoder kan i kombination give et ret præcist billede af hvad der er at finde og hvordan det ligger. De to første metoder er relativt enkle og billige at anvende hvorimod jordradaren er mere krævende både at anvende og at tolke. På grund af de generelt meget små gravimetriske kontraster i den danske undergrund vil denne metode med den fortiden kendte teknologi ikke kunne anvendes.
 

I tilfældet Sebber har vi anvendt differentiel magnetometri med et cæsium magnetometer. 

Sebber ligger ved Limfjorden i Nordjylland cirka 20 km vest for Aalborg ud til Nibe Bredning (figur 1). Handelspladsen ved Sebber er dateret til sen jernalder tidlig middelalder (ca. 1100). Området har på det sidste været genstand for en del debat, ikke mindst på grund af den kirke der er fundet i tilknytning til handelspladsen. En grav fundet i forbindelse med denne er dateret til 880 og er derfor tidligere end kristendommens officielle indførelse i Danmark. Den problematik vel jeg dog ikke forholde mig til her men udelukkende se på hvad magnetometrien kan lære os om handelspladsens udformning og hvorledes denne teknik kan bruges i planlægningen af det videre arbejde i området. Området Der har haft arkæologernes bevågenhed fremgår af figur 2. Den tolkning der er blevet de forskellige delområder til del, på baggrund af de hidtidige udgravninger, fremgår af figur 3. 

Figur 1 Sebbers regionale placering

Figur 2 Handelspladsens placering

Figur 3 En foreløbig tolkning af de forskellige delområders funktion. (frit efter Erik Johansen og Peter Birkedahl)

Magnetometri

  Et lille afsnit om magnetometriens teoretiske grundlag vil måske være på sin plads her. Tanken bag anvendelsen af magnetometri i en arkæologisk sammenhæng er at det er muligt at måle de små variationer i det geomagnetiske felt på en given lokalitet som forårsages af forskelle i indholdet af mere eller mindre magnetiske mineraler (f.eks. magnetit). Magnetismen i mineraler er bestemt af domæner i mineralgitteret med ferromagnetisme, ferrimagnetisme og antiferromagnetisme. Nogen af de meget små variationer i magnetfeltet vi her er interesseret i henføres endvidere til en sekundær magnetisme kaldet parasitisk antiferromagnetisme. Denne magnetisme er interessant fordi den opstår under påvirkning af et ydre magnetfelt, f.eks. det geomangetiske felt. Et mineral som hæmatit der ellers, på grund af sin antiferromagnetisme ikke skulle producere en magnetisk anomali, vil under påvirkning af det geomagnetiske felt kunne give en sådan parasitisk antiferromagnetisme og derved kunne ses i vores survey. Styrken af magnetiseringen af et mineral med ferri- og ferro-magnetiske egenskaber falder med stigende temperatur. Ved en given temperatur forsvinder denne magnetisering . Denne temperatur kaldes Curie temperaturen. Et af de relativt stærkt ferromagnetiske mineraler, magnetit, har således en currie temperatur på 578o C. I geologiske sammenhænge hvor man ser efter langt større magnetiske anomalier end vi her går efter er det samlede indhold af magnetit generelt styrende for den magnetiske susceptibilitet i et materiale. Endelig har visse jernsulfider og sulfater en magnetisk susceptibilitet der afhænger af sammensætningen. Den magnetiske anomali vi således prøver at påvise er en funktion af mineralogien og disses koncentration i et givet materiale. Når man således kan se kompaktering som følge af færdsel, en såkaldt trafiksål, så er det alene koncentrationen af magnetiske mineraler i jorden der giver anomalien. Det geomagnetiske felt som vi måler små variationer på er desværre ikke en fast størrelse. For det første varierer det med stedet og for det andet med tiden. For tiden varierer det geomagnetiske felt langs nogle store bølger rundt om kloden. I Danmark hælder det geomagnetiske felt cirka 70o den såkaldte magnetiske azimut og den magnetiske feltstyrke ligger omkring 50000 nT. Den daglige variation i magnetfeltet, bestemt af solens indstråling, har vi her kompenseret for ved at lave differentielle målinger. Der findes dog variationer som umuliggør en måling, de såkaldte magnetiske storme. En dag med nordlys vil det således være umuligt at arbejde på.

Den praktiske måling

(linierne er fast besluttede på at være en art realitet (Dan Türell))

I praksis starter opmålingen med at der måles en basis linie ind. Placeringen af denne linie skal kendes ganske nøjagtigt idet resten af målepunkterne pladseres i forhold til denne. I dette tilfælde blev der lagt en 100 m lang linie langs et eksisterende dige. Det gav os således omtrent en hektar flad mark indenfor vikingetidens kystskrænt. Det er endvidere et område hvor Peter Birkedahl har forestået et antal mindre udgravninger. Der er således garanti for "bid" og en mulighed for ud fra søgegrøften at afgøre hvad de anomalier vi ser på det magnetiske kort betyder for det arkæologiske billede. Endvidere er dette område fri for rør elektriske hegn osv. Herefter udlæges hundrede-meter linier vinkelret på basislinien med en meters mellemrum. Da det udstyr vi ved denne lejlighed måler med optager kontinuerte målinger er det ikke nødvendigt at markere de enkelte målepunkter (med f.eks. 1 m mellemrum) men alene nødvendigt at markere for hver 10 eller 20 meter. Efter således at have lagt et net ud er vi nu klar til at foretage selve målingen. De nødvendige beregninger af orienteringen af cæsiummagnetometrene i forhold til det geomagnetiske felt foretages. Da undersøgelsen antageligt munder ud i et udgravningsfelt på cirka 10 gange 10 meter er det overordentligt vigtigt at detektorerne pladseres præcist i forhold til det udlagte net. I et konstant tempo og med detektorerne lodret over hinanden i en konstant højde måles der nu op og ned langs linierne. Ideelt set skal målingerne foretages i den samme retning hver gang. Med nærværende instrument er det dog muligt at korrigere for den fejl der opstår som følge af at hver anden måling foretages i modsat retning. Det sparer både tid og kræfter (cirka 10 km spadseretur pr. hektar).Således blev der udlagt et en meter net på nordsiden af vejen, et to meter net over kirkegården og et 0,5 meter net på sydsiden af vejen. Disse intervaller er naturligvis bestemt af størrelsesordenen af de strukturer vi ønskede at se.

Næste side
Tilbage til geofysik
Tilbage til hovedside