Георадарные исследования археологического комплекса Саксайуаман
 В последние годы сотрудниками археологического комплекса Саксайуаман были замечены деструктивные процессы на некоторых участках комплекса, которые выражались в образовании крупных щелей в кладке основных стен, смещении отдельных блоков и даже обвалах (примеры на рисунках). Подобные тенденции могут привести к неузнаваемому и необратимому изменению облика важнейшего памятника наследия инков, поэтому проблема требовала проведения исследований для установления причин продолжающегося разрушения комплекса Саксайуаман. Тем не менее, при всей развитости современной геологии и геофизики очень сложно было найти технологию, которая позволила бы заглянуть вглубь земной поверхности и с полной ясностью увидеть причины развития тех негативных процессов, которые происходят с сооружениями комплекса. |
 |  | |
 |  |
Введение
В начале июля 2012 года министерством культуры Перу была вызвана группа геофизиков из фирмы Geo & Asociados SRL для исследования проблем Саксайуамана. Выбор был сделан неслучайно, т.к. специалисты данной компании располагают технологией георадарного сканирования, разработанной в российском институте ВНИИСМИ, не имеющей аналогов в мире. Георадары серии «Лоза» позволяют исследовать геологическую структуру земли на глубину вплоть до 200 метров. При этом по полученным радарограммам специалисты ВНИИСМИ могут выявлять места повышенной влажности, трещины и разломы, локализованные подземные объекты и многое другое.
Исследования 4-х ярусов Саксайуамана
Желтым обозначены участки стен, где щели между блоками имеют значительные величины. Красным – разрушенные участки стен.
В процессе исследований было измерено 4 профиля на основных ярусах комплекса. Для максимальной подробности измерения выполнялись с минимальным шагом 10 см (точность шага обеспечивалась измерительной рулеткой).
 |  | |
 |  |
Результаты измерений были отосланы в российский институт для анализа и интерпретации. Обработку данных производил Морозов Павел – главный специалист ВНИИСМИ по георадарам.
Основной интерес вызвала область под 3-м и 4-м ярусом, находящаяся в 60-70 метрах от обвала в западную сторону.
В данной области 4-го яруса регистрируется обширная зона трещиноватого скального грунта. Глубина зоны трещиноватости регистрируется до 10-12 метров.
В данной области 3-го яруса так же регистрируется обширная зона трещиноватости.
Обширная зона трещиноватости пересекает основание стены. Присутствие такой зоны трещиноватости под стеной играет роль водосбора и канала движения грунтовых вод вниз по естественному уклону. Неконтролируемое локальное движение грунтовых вод под основанием стены приведет к выносу легкорастворимых фракций верхнего слоя грунта и потере несущей способности фундамента стены.
В увеличенном масштабе, в верхней части разреза хорошо видны участки провалов и просадок грунта непосредственно под фундаментом стены.
Стоит отметить, что это далеко не единственная область трещиноватости. Ниже приведено несколько подобных примеров на разных ярусах.
Ярус 1:
Ярус 2:
Ярус 3:
Для предотвращения разрушений стены необходимо обследовать грунт в основании, выявить все зоны трещиноватости и проследить их продолжение. Используя данные о положении зон трещиноватости, собирающих поверхностные воды и дренирующих вниз по естественному уклону, необходимо организовать перехватывающий дренаж поверхностных вод и отведение его от основания стены.
Поверхностное исследование каменных блоков
Во время георадарных исследований специалистами Geo & Asociados SRL была замечена существенная поверхностная эрозия многих каменных глыб Саксайуамана.
 |  |
Для выяснения причин этих процессов были взяты образцы материала, не представляющие культурной ценности (по согласованию с сотрудниками археологического комплекса). На момент написания данного отчета в нескольких российский лабораториях проводятся всесторонние анализы для выяснения точной геологической породы, характеристик, а так же химической формулы взятых образцов. Однако первый грубый анализ был проведен еще во время георадарных измерений – 2 образца были помещены в кислую среду (уксус). Через несколько часов образцы были практически полностью растворены, оставив после себя лишь незначительное количество осадка.
Несмотря на неизвестность на данный момент точной химической формулы материала, данный эксперимент показывает, что каменные блоки в стенах Саксайуамана могут постепенно растворяться под действием кислой среды. Кислая среда, в свою очередь, часто наблюдается в дождевых осадках в разных странах при наличии предприятий тяжёлой промышленности, на которых производственный цикл с участием различных кислот осуществляется с нарушениями (например, горнодобывающая промышленность).
Для подтверждения данной версии необходимы исследования химического состава дождевых осадков. В случае обнаружения даже незначительного процентного содержания каких-либо кислот в дождевой воде следует принять незамедлительные меры по защите археологического комплекса Саксайуаман современными методами (нанесение защитного покрытия на каменные блоки и др.).
Археологическое исследование «Арены» Саксайуамана
Дополнительно было проведено исследование участка округлой формы в северной части Саксайуамана (далее «Арена»), т.к. он представляет большой интерес с археологической точки зрения.
Для облегчения измерений был выделен участок прямоугольной формы. На рисунке выше отметками 1-4 отмечены границы области измерений. Всего было измерено 35 профилей по 50 метров каждый (первый профиль в направлении 1->2, последний 3->4), расстояние между профилями – 1 метр. После первичной обработки данных стало возможно построение исследуемой области в 3d режиме:
Полученные данные также были отправлены на обработку в институт ВНИИСМИ. В результате было выделено несколько интересных подземных объектов.
Между отметками 2 и 4 практически у самой границы измерений располагается плоская вершина большого камня, которая находится на уровне земли (показан на рисунке красной стрелкой):
Ниже представлена радарограмма с этим объектом:
Специалист ВНИИСМИ однозначно трактовал этот объект, как подземный склеп, либо схожую по форме структуру. На 90% объект имеет рукотворное происхождение.
Также на большей части измеряемой зоны с некоторым смещением в сторону отметки 1 был зарегистрирован котлован, расположенный на небольшой глубине (около 2 м) и меняющий свою протяжённость от 4 до 20 метров:
На 8-ом по счёту профиле на значительной глубине был обнаружен большой камень (на рисунке отмечен «1») и плита (на рисунке отмечена «2»):
Кроме того по слабо наблюдающимся дугам в левом нижнем углу последних двух рисунков можно предположить наличие у Арены чашеобразного дна, однако имеющихся данных недостаточно, чтобы утверждать это однозначно, т.к. при измерениях был использован режим, рассчитанный на небольшую глубину.
Выводы
Проведенные исследования показали наличие серьезной опасности для археологического комплекса Саксайуаман. Под стенами основных ярусов обнаружены зоны трещиноватого скального грунта, которые способствуют неконтролируемому движению грунтовых вод, вымыванию легкорастворимых фракций верхнего грунта и потере несущей способности фундамента стены. Предложены рекомендации по устранению негативного воздействия дефектов скального грунта.
Была выявлена способность материала каменных блоков растворяться при контакте с кислой средой и, как следствие, опасность воздействия на каменные блоки дождевых осадков, содержащих компоненты различных кислот.
На участке «Арена», расположенном в северной части Саксайуамана, найдены интересные с археологической стороны подземные объекты – склеп, котлован и прочие.