Magnetometrisch onderzoek

Door: Joep Orbons

6.3.1 Methoden

In verband met de aard en diepte van de verwachte structuren is er voor gekozen om het onder-zoek met behulp van de magnetometer en de EM-38 uit te voeren.

Elektromagnetische metingen (EM)

De EM-onderzoeksmethode is een soort weerstandsmeting die bijzonder geschikt is voor het rela-tief snel opsporen van grotere structuren zoals grachten, grote muren en geologische over gangen (laagvlakken) in de ondergrond. Een gracht zal bijvoorbeeld geleidelijk dichtgegroeid zijn met humeus materiaal en daardoor een lagere weerstand hebben, terwijl een massieve muur daarentegen een hoge weerstand zal hebben.

Figuur 6.5. Resultaten magnetometingen.

Bij EM-onderzoek wordt door middel van elektromagnetische inductie de elektrische geleid baar heid van de ondergrond gemeten. Elektromagnetisch onderzoek geeft een globaal inzicht in de laagop-bouw van de bodem. Het basisprincipe is eenvoudig. Een zendspoel in het instrument stuurt een wis-selstroom met een bepaalde frequentie in de grond. Deze wiswis-selstroom wekt in de ondergrond een primair magnetisch veld op. Dit primaire magnetisch veld induceert in de onder grond kleine stromen die een secundair magnetisch veld opwekken. Het secundaire magnetische veld wordt tezamen met

het primaire veld door de ontvangstspoel geregistreerd. De ontvangst antenne registreert het elektrisch geleidend vermogen van de ondergrond direct in milliSiemens per meter [mS/m]. De meetwaarden worden in het meetinstrument zelf opgeslagen en vervolgens uitgelezen in een computer. Speciale computerprogramma’s bewerken de meetgegevens, visuali seren deze en combineren ze eventueel met andere onderzoeksresultaten. Elektromagnetische metingen kunnen worden beïnvloed door de aanwezigheid van goede elektrische geleiders zoals stalen hekken, hoogspanningsmasten en elektrici-teitskabels. Deze verstoringen kunnen tijdens de interpretatiefase echter vrij goed worden herkend en bij de verwerking kunnen ze er worden uitgefi lterd.

De EM-38 van Geonics heeft een spoelafstand van 75 cm en meet in een bereik van 0.5 m -Mv tot 1.5 m -Mv. Deze EM-38 is in een slede ingebouwd. De datalogger neemt de metingen van het meet-instrument op tezamen met de GPS posities. Het gehele plangebied is ingemeten door eerst het ene instrument en daarna met het andere instrument langs parallelle raaien door het plange bied te voeren. Hierbij is tussen de meetraaien een afstand van 2.5 m aangehouden. De metin gen zijn iedere seconde verricht. In combinatie met de loopsnelheid wordt daarmee een meetinterval van 1,0 tot 1.5 m per meting gerealiseerd. De GPS-metingen zijn uitgevoerd met een Trimble ProXT met Geo-Beacon.

Magnetometingen

Bij een magnetometing wordt met magnetische sensoren de afwijkende sterkte van het aard mag-netisch veld gemeten zodat anomalieën hierin, zoals de resten van een oven, kunnen worden op gespoord. De Grad601 meet deze afwijking met twee magnetometer-sensoren die op 1 m afstand van elkaar op gelijke hoogte geplaatst zijn: de zogenaamde gradiometer meting. Het gebruikte instrument heeft twee gradiometers op 1 m afstand van elkaar zodat direct twee meet-lijnen opge nomen kunnen worden. Op de meetlijn wordt iedere 25 cm een meting verricht.

Verrichte werkzaamheden

Magnetometingen: Bartington Grad 601, Dual. Hiermee is 0.24 ha onderzocht in een 1 m x 0,82 ft raster -

EM onderzoek: Geonics EM38 met een meetdiepte van 0.5 tot 1.5 m -Mv. Hiermee zijn drie -

meetlijnen in noord-zuid richting onderzocht.

6.3.2 Resultaten magnetometingen

Er zijn 9.604 metingen verricht. Dit vertegenwoordigt een oppervlak van 2.400 m². De terrein ge-steldheid met bosschages liet het niet toe het onderzoeksgebied verder uit te breiden. De resulta-ten van de magnetometingen zijn weergegeven in figuur 6.5. De interpretatie van de magnetome-tingen is in figuur 6.6 gegeven. Hierop zijn de volgende zaken aangegeven:

1. De drie bruine vierkantjes zijn locaties waar muren in het talud van de Zwarte Beek zichtbaar zijn. 2. De groene punten geven piketten aan die door RAAP zijn uitgezet en die gebruikt zijn om de

metingen aan op te hangen.

3. In het zuiden is een blauw vlak weergegeven. Dit geeft de ligging aan van het metalen hekwerk naar de fruitboomgaard in het zuiden. Dit metaal overstraalt een eventueel archeologisch signaal. 4. De blauwe punten geven locaties aan waarop oppervlaktemetaal ligt. Het betreft kleine vlekken van een positief magnetisch signaal dat omringd wordt door eennegatief magnetisch signaal. De overgang tussen negatief en positief is heel plotseling, hetgeen duidt op een ondiepe ligging, dus oppervlaktemetaal.

5. De blauwe lijn in het noorden is een rechte lineaire structuur die modern lijkt, bijvoorbeeld een leiding of kabel. Tijdens het onderzoek heeft een medewerker van het Agentschap Bos en Natuur aangegeven dat zich bij de beek een waterpomp bevindt met een leiding naar het klooster op de heuvel. Het is zeer goed mogelijk dat de blauwe lijn de positie aangeeft van die moderne waterleiding.

6. De rode vlek in het zuiden is een magnetisch structuur die iets dieper in de ondergrond zit. Voor-alsnog kan echter niet worden uitgesloten dat deze structuur archeologische relevantie heeft. 7. De oorsprong van de enkele rode lijn in het noorden is onzeker. Deze kan te maken hebben

met de moderne kabel of leiding die hier dwars door het terrein loopt. Vooralsnog kan echter niet worden uitgesloten dat deze structuur archeologische relevantie heeft.

8. De drie circulaire rode lijnen midden op het onderzochte terrein zijn overduidelijk structuren die dieper onder de grond zitten. Hierbij moet gedacht worden aan dieper dan 50 cm. Mogelijk betreft het een weg of een muur. Het meest waarschijnlijk lijkt echter dat het om een gegra ven greppel gaat.

6.3.3 Resultaten EM-metingen

Het verrichten van EM-metingen was tussen de bomen lastig. Vandaar dat slechts drie noord-zuid georiënteerde lijnen onderzocht zijn. Het resultaat is in figuur 6.7 weergegeven. De blauwe struc-tuur van lage weerstand in het noorden komt overeen met de moderne kabel/leiding, zoals deze al met de magnetometingen is aangetoond.

Het lijkt er op dat de zone ingesloten door de drie circulaire structuren uit de magnetometingen in het EM onderzoek een hogere weerstandswaarde heeft. Dit kan wijzen op een (verhoogd) mid-denterrein. Aangezien een EM-onderzoek meer geschikt is om globaal grote terreinen in kaart te brengen, is een weerstandsonderzoek op dit terrein meer zinvol.

6.3.4 Conclusies

In mei 2012 heeft ArcheoPro een geofysisch onderzoek uitgevoerd op de locatie van een vermoe-delijke kerk. Het onderzoek bestond uit vlakdekkende magnetometingen en metingen met EM apparatuur in drie noord-zuid georiënteerde lijnen.

De resultaten laten enkele moderne structuren zien zoals een leiding en oppervlaktemetaal. In de magnetometingen zijn echter duidelijk drie circulaire structuren zichtbaar. Deze circulaire structuren worden voor ongeveer een derde afgesneden door de Zwartebeek. De aangetroffen muurresten liggen in de circulaire structuur en zouden deel uit kunnen maken van een gebouwde structuur die door een circulaire greppel was omgeven.