Geofysisch onderzoek - magnetometrisch onderzoek

Introductie

Tijdens magnetometrisch onderzoek worden met magnetische sensoren variaties in het aardmagnetisch veld gemeten. Deze variaties (of verstoringen) kunnen het resultaatEen concreet product of dienst waarvan helder is als het gereed is. Een resul taat is altijd concreet aanwijsbaar (zelfstandig naamwoord). Voorbeelden zijn: wet, vergunning, regeling, opgeleverd systeem, een twintigtal interviews.", "Een concreet product of dienst waarvan helder is als het gereed is. Een resultaat is altijd concreet aanwijsbaar (zelfstandig naamwoord). Voorbeelden zijn: wet, vergunning, regeling, opgeleverd systeem, een twintigtal interviews.") zijn van archeologische resten (bijv. structuren) in de ondergrond.

Afbeelding 1. Magnetometrisch onderzoek tijdens archeologische prospectie foto ArcheoPro
Afbeelding 1. Magnetometrisch onderzoek tijdens archeologische prospectie foto ArcheoPro
Afbeelding 2. Voorbeeld van magnetometrisch onderzoek bron ArcheoPro
Afbeelding 2. Voorbeeld van magnetometrisch onderzoek bron ArcheoPro
Afbeelding 3. Voorbeeld van magnetometrisch onderzoek bron ArcheoPro
Afbeelding 3. Voorbeeld van magnetometrisch onderzoek bron ArcheoPro

Algemeen

De techniek is vooral goed inzetbaar in de karterende fase en waarderende fase van Inventariserend Veldonderzoek (IVO) voor het toetsen en aanvullen van de gespecificeerde archeologische verwachting. In Nederland is de techniek zeer geschikt om bakstenenBakstenen zijn stenen die ontstaan door klei, hoofdzakelijk gewonnen in de uiterwaarden van de grote rivieren, te vormen in blokken en vervolgens op hoge temperatuur (c. 800 - 1100 °C) te bakken. Aan de hand van het vormingsprocedé onderscheiden we handvormstenen, vormbakpersstenen en strengpersstenen. Na te zijn gedroogd, worden de stenen opgestapeld en gebakken. De kwaliteit van de steen is afhankelijk van de temperatuur waarop deze gebakken is; hogere temperaturen geven hardere stenen, te hoge temperaturen gesmolten misbaksels. Omdat de stapel of 'tas' niet overal aan dezelfde temperatuur blootgesteld wordt, dient na het bakken gesorteerd te worden op hardheid en kleur. Dit gebeurt zowel visueel als op klank; Hardere stenen hebben een donkere kleur en geven een heldere klank als ze tegen elkaar geslagen worden (klinkers), zachtere stenen kleuren feller en klinken dof. Naar gelang ijzeroxide of calciumoxide de overhand heeft in de klei, kleurt de steen rood of geel. Bakstenen werden reeds gebruikt in de oudheid, aangenomen wordt dat in Nederland de productie techniek is herondekt door de kloosterlingen omstreeks 1250. murenZware rechtopstaande afsluitende afscheidingen van steenachtig materiaal die meestal een dragende functie hebben. Gebruik 'wanden' voor lichte afscheidingen die geen dragende functie hebben. (AAT-Ned), uitbraaksporen, puindekens en ovens op te sporen. KleiKlei is het verweringsproduct van stollingsgesteente en metamorf gesteente. Klei bestaat uit gehydrateerde aluminiumsilicaten. die boven 700 graden Celsius verwarmd is, wordt namelijk zwak magnetisch. De verstoring van het aardmagnetisch veld is echter te gering om met een metaaldetector te registreren. Met een magnetometer lukt dit wel. In het buitenland worden zelfs kleine paalsporen, greppelsSmalle en ondiepe uitgraving of sleuf in het land, waarlangs overtollig hemelwater wordt afgevoerd naar de sloten. en houten constructies opgespoord met magnetometers met een hogere nauwkeurigheid. Mogelijk kan toekomstig onderzoek met dergelijke magnetometers voor betere resultaten zorgen binnenHet binnenmilieu is wat men binnen in een gebouw ervaart. de Nederlandse bodemNULL.

Techniek

Magnetometrisch onderzoek wordt uitgevoerd met een magnetometer en meestal lopend, maar voor grote terreinen kan de magnetometer ook achter een voertuig geplaatst worden. Meestal wordt gewerkt met twee sensoren die boven elkaar geplaatst zijn met een tussenafstand van 1 m: de zogenaamde gradiometermeting. Dit wordt gedaan om natuurlijke schommelingen in het aardmagnetisch veld te compenseren. In het geval geen magnetische objecten of verschijnselen in de bodemNULL aanwezig zijn, meten beide sensoren hetzelfde: het ongestoorde natuurlijke aardmagnetisch veld. Het verschil in de meting tussen de sensoren is in dat geval nul. Indien wel een magnetisch object of verschijnsel aanwezig is in de bodemNULL, verstoort het object het natuurlijke aardmagnetisch veld een klein beetje. Omdat de afstand tussen de onderste sensor en het object of verschijnsel in de bodemNULL kleiner is, wordt deze sensor meer beïnvloed dan de bovenste sensor. Het resultaatEen concreet product of dienst waarvan helder is als het gereed is. Een resul taat is altijd concreet aanwijsbaar (zelfstandig naamwoord). Voorbeelden zijn: wet, vergunning, regeling, opgeleverd systeem, een twintigtal interviews.", "Een concreet product of dienst waarvan helder is als het gereed is. Een resultaat is altijd concreet aanwijsbaar (zelfstandig naamwoord). Voorbeelden zijn: wet, vergunning, regeling, opgeleverd systeem, een twintigtal interviews.") is een verschil in meetresultaat tussen beide sensoren. In tegenstelling tot andere geofysische apparatuur kan de magnetometer niet worden ingesteld op een bepaalde meetdiepte. Als indicatie kan worden uitgegaan van maximaal 1,5 m beneden maaiveld. De kans dat een archeologisch object of verschijnsel wordt gedetecteerd, is mede afhankelijk van de magnetische ‘sterkte’ ervan. Een ervaren analist kan aan de vorm van het signaal zien of een magnetische structuurDe microscopische structuur van een materiaal is de ruimtelijke oriëntatie van de atomen, ionen of moleculen. Deze structuur bepaalt de macroscopische eigenschappen. diep of ondiep in de ondergrond aanwezig is.

Strategie

Het terrein wordt onderzocht door in een systematisch meetraster te meten. Voor het meten van een groot onderzoeksgebied volstaat (in eerste instantie) een 1 x 0,25 m meetraster waarmee op één dag tot 2 ha kan worden gemeten. Bij detailonderzoeken wordt een 0,5 x 0,125 m raster aanbevolen en kan per dag 1 ha worden gemeten.

Voor het vaststellen van het meetraster dient rekening gehouden te worden met de grootte van de verwachte structuurDe microscopische structuur van een materiaal is de ruimtelijke oriëntatie van de atomen, ionen of moleculen. Deze structuur bepaalt de macroscopische eigenschappen.. Hoe groter de magnetische structuurDe microscopische structuur van een materiaal is de ruimtelijke oriëntatie van de atomen, ionen of moleculen. Deze structuur bepaalt de macroscopische eigenschappen., hoe groter de kans dat deze structuurDe microscopische structuur van een materiaal is de ruimtelijke oriëntatie van de atomen, ionen of moleculen. Deze structuur bepaalt de macroscopische eigenschappen. (ook indien aanwezig dieper in de ondergrond) met een 1 x 0,25 m meetraster wordt geregistreerd en daarmee opgespoord kan worden. Kleine magnetische structuren of objecten gelegen op grote diepte beneden maaiveld zijn in de regel niet te detecteren. Sommige magnetometer-instrumenten hebben een balk waarop meer magnetische sensoren kunnen worden geplaatst.

Een magnetometer sensor heeft een hoge meetsnelheid met als resultaatEen concreet product of dienst waarvan helder is als het gereed is. Een resul taat is altijd concreet aanwijsbaar (zelfstandig naamwoord). Voorbeelden zijn: wet, vergunning, regeling, opgeleverd systeem, een twintigtal interviews.", "Een concreet product of dienst waarvan helder is als het gereed is. Een resultaat is altijd concreet aanwijsbaar (zelfstandig naamwoord). Voorbeelden zijn: wet, vergunning, regeling, opgeleverd systeem, een twintigtal interviews.") een hoge datadichtheid. De meetpunten worden vastgelegd in een lokaal meetsysteem of met behulp van Global Positioning System direct in het Nederlandse coördinatenstelsel.

Bijzondere zaken

Omdat de magnetometer geen contact met de bodemNULL nodig heeft, kan in alle terreinsituaties gemeten worden, ook op een bestraat oppervlak. Bij vorst onder -5 graden Celsius is magnetometrisch onderzoek af te raden omdat de sensoren dan niet de werktemperatuur halen en instabiele meetgegevens produceren. Een nadelig effect op de meetresultaten heeft verder het voorkomen van metaalEen metaal is een materiaal dat in vaste vorm kristallijn is, ondoorzichtig, smeedbaar, pletbaar en een goede geleider van warmte en stroom. (Conservation Dictionary), zoals prikkeldraad, schrikdraad, boombeschermers, leidingen in de grond, golfplatenDunne dakplaat, die voor de stevigheid golfvormig is uitgevoerd. Van ijzer (meestal verzinkt), (zie) asbestcement, gebitumineerde vezels of kunststof. schuurtjes en ijzeren wapening in betonvloeren. Zelfs metaalEen metaal is een materiaal dat in vaste vorm kristallijn is, ondoorzichtig, smeedbaar, pletbaar en een goede geleider van warmte en stroom. (Conservation Dictionary) op de kleding van de onderzoekers en omstanders zijn sterk verstorend. De meetsnelheid wordt mede bepaald door de aan- of afwezigheid van obstakels in het veld, zoals sloten, bomen en struikenHoutachtige planten die van nature geen stam vormen en doorgaans dicht bij de grond vertakken..

Voorbeeld

Afbeeldingen 2 en 3 tonen het resultaatEen concreet product of dienst waarvan helder is als het gereed is. Een resul taat is altijd concreet aanwijsbaar (zelfstandig naamwoord). Voorbeelden zijn: wet, vergunning, regeling, opgeleverd systeem, een twintigtal interviews.", "Een concreet product of dienst waarvan helder is als het gereed is. Een resultaat is altijd concreet aanwijsbaar (zelfstandig naamwoord). Voorbeelden zijn: wet, vergunning, regeling, opgeleverd systeem, een twintigtal interviews.") van geofysisch onderzoek op een kasteelterrein. Afbeelding 2 laat het resultaatEen concreet product of dienst waarvan helder is als het gereed is. Een resul taat is altijd concreet aanwijsbaar (zelfstandig naamwoord). Voorbeelden zijn: wet, vergunning, regeling, opgeleverd systeem, een twintigtal interviews.", "Een concreet product of dienst waarvan helder is als het gereed is. Een resultaat is altijd concreet aanwijsbaar (zelfstandig naamwoord). Voorbeelden zijn: wet, vergunning, regeling, opgeleverd systeem, een twintigtal interviews.") van elektrisch weerstandsonderzoek zien. De grachtenGrachten zijn in oorsprong uitgravingen van de bodem om een burcht of stad ter verdediging daarvan. Met de vrijgekomen grond werd een wal opgeworpen of het binnengelegen terrein verhoogd. In laaggelegen terrein vult de gracht zich met water. Na de Middeleeuwen, met bijvoorbeeld de groei van Amsterdam, veranderde de betekenis in gegraven waterloop in het algemeen. (Haslinghuis) van het kasteel zijn gevuld met zand, met als gevolg dat de gemeten weerstandswaardes daar zeer hoog (roodbruine kleuren) zijn. Ze overstralen de waardes van de murenZware rechtopstaande afsluitende afscheidingen van steenachtig materiaal die meestal een dragende functie hebben. Gebruik 'wanden' voor lichte afscheidingen die geen dragende functie hebben. (AAT-Ned) van het kasteel. Er zijn geen duidelijke muurstructuren te herkennen in de elektrische weerstandsmetingen.

De magnetometingen (afbeelding 3) laten de bakstenenBakstenen zijn stenen die ontstaan door klei, hoofdzakelijk gewonnen in de uiterwaarden van de grote rivieren, te vormen in blokken en vervolgens op hoge temperatuur (c. 800 - 1100 °C) te bakken. Aan de hand van het vormingsprocedé onderscheiden we handvormstenen, vormbakpersstenen en strengpersstenen. Na te zijn gedroogd, worden de stenen opgestapeld en gebakken. De kwaliteit van de steen is afhankelijk van de temperatuur waarop deze gebakken is; hogere temperaturen geven hardere stenen, te hoge temperaturen gesmolten misbaksels. Omdat de stapel of 'tas' niet overal aan dezelfde temperatuur blootgesteld wordt, dient na het bakken gesorteerd te worden op hardheid en kleur. Dit gebeurt zowel visueel als op klank; Hardere stenen hebben een donkere kleur en geven een heldere klank als ze tegen elkaar geslagen worden (klinkers), zachtere stenen kleuren feller en klinken dof. Naar gelang ijzeroxide of calciumoxide de overhand heeft in de klei, kleurt de steen rood of geel. Bakstenen werden reeds gebruikt in de oudheid, aangenomen wordt dat in Nederland de productie techniek is herondekt door de kloosterlingen omstreeks 1250. funderingen van het kasteel wel goed zien als brede, donkere banden met een licht wit randje er langs. Het magnetische signaal is zichtbaar bij de funderingen, de toren en zelfs een gebouw binnenHet binnenmilieu is wat men binnen in een gebouw ervaart. de kasteelmuren (‘binnengebouw’). De gracht rondom het kasteel heeft geen magnetische component en is daarom niet gedetecteerd. Ook zijn aan de onder-, boven- en rechterkant van de afbeelding veel wit-zwarte puntjes zichtbaar. Dit is oppervlakte- metaalEen metaal is een materiaal dat in vaste vorm kristallijn is, ondoorzichtig, smeedbaar, pletbaar en een goede geleider van warmte en stroom. (Conservation Dictionary) dat zich in de bouwvoorDe bovenste, veel bewerkte en vaak met humeus materiaal verrijkte laag van de grond. De grondlaag waar de wortels van de planten in groeien. De bovenste 25 cm. bevindt.

Combinatie met andere methoden en techniekenEen techniek is een werkwijze die men volgt bij het uitvoeren van een werk. Onder de techniek waarmee een kunstwerk tot stand komt, verstaat met de gebruikte techniek zoals de aquareltechniek of de film.", "Wordt gebruikt voor de manier waarop een handeling wordt uitgevoerd of de methode waarmee dat gebeurt. Gebruik 'procédés' wanneer er in het algemeen wordt verwezen naar de verrichtingen die worden uitgevoerd of de procedures die worden gevolgd teneinde een bepaald resultaat te bereiken, en ook voor werkingen of veranderingen die plaats vinden in materialen of objecten. (AAT-Ned)" )

Het is belangrijk dat de resultaten van het magnetometrisch onderzoek in het veld worden aangevuld en getoetst. Voor de (on-) mogelijkheden van toepassing van andere geofysische techniekenEen techniek is een werkwijze die men volgt bij het uitvoeren van een werk. Onder de techniek waarmee een kunstwerk tot stand komt, verstaat met de gebruikte techniek zoals de aquareltechniek of de film.", "Wordt gebruikt voor de manier waarop een handeling wordt uitgevoerd of de methode waarmee dat gebeurt. Gebruik 'procédés' wanneer er in het algemeen wordt verwezen naar de verrichtingen die worden uitgevoerd of de procedures die worden gevolgd teneinde een bepaald resultaat te bereiken, en ook voor werkingen of veranderingen die plaats vinden in materialen of objecten. (AAT-Ned)" ), zie het Excel-bestand ‘Beslismatrix geofysisch-archeologisch onderzoek (landbodems)’ en de factsheet ‘Toelichting op beslismatrix geofysisch onderzoek tijdens archeologische prospectie.’ Verder kunnen andere methoden van IVO worden ingezet voor het toetsen van de resultaten van geofysisch onderzoek. Voorbeelden zijn (prikstok-) booronderzoek, proefputtenonderzoek en proefsleuvenonderzoek.

Tekst: J. Orbons (ArcheoPro)

Deze pagina is voor het laatst bewerkt op 25 jan 2021 om 14:16.