一、地层介质的物理化学属性
地层的导电性、极化率及结构均会显著影响信号传递:
土壤导电性:黏土(高黏土含量)因富含电解质,导电性强,会加速极化信号衰减。例如在黏性红土地层,5 米深的遗迹信号强度可能比砂土地层低 50%;而砂土(孔隙率高、导电性弱)中,信号衰减较慢,探测深度可提升 30% 左右。
地层均一性:若存在夹层(如碎石层、泥炭层),会导致信号反射或折射,形成 “假异常”。例如某遗址的卵石夹层(厚 1-2 米)会使下方 3 米的夯土遗迹信号出现扭曲,易被误判为自然地层。
有机质含量:腐殖土或沼泽沉积层中,微生物活动会产生生物极化效应,干扰人工遗迹的极化信号。在有机质含量超 5% 的地层,遗迹识别准确率可能下降至 70% 以下。
二、目标体自身特征
考古目标的物理属性直接决定其极化响应强度:
材质与结构:金属器物(如青铜器、铁器)导电性强,极化效应明显,即使埋深 8 米仍能被稳定探测;而陶器、石器等绝缘材质极化信号弱,若埋深超过 3 米,可能被地层背景信号掩盖。此外,大型结构体(如城墙基槽、墓葬椁室)因与周围土壤存在明显密度差异,极化响应比小型器物(如陶片)更强,探测难度更低。
埋深与规模:埋深每增加 1 米,极化信号强度约衰减 15%-20%。例如 10 米深的大型夯土台基(规模 10×10 米)可能比 3 米深的小型灰坑(1×1 米)信号更清晰,但 5 米深的孤立陶瓮(直径 0.5 米)则可能因信号过弱而漏检。
埋藏时间:长期埋藏会使目标体与周围土壤发生物质交换(如锈蚀、钙化),形成 “晕圈效应”。例如汉代铁器埋于土壤中 2000 年,其周围 1-2 米的土壤会因铁离子渗透呈现高极化率,反而增强目标的可探测性。
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