|
|
|
 |
科技之谜真假秦陵地宫 |
 |
|
|
考古地球物理综合探测课题组第一负责人刘士毅对探测所用的方法做了一个简单的解释：“地球是有磁场的，如果地下物质的分布都很均匀的话，便无所谓异常。如果地下有不同的东西，那它的磁性就会有差异，显示出磁异常。根据磁异常，可以计算它的外形、大小等等。地球也是有重力场的，地下高密度体和低密度体都会引起重力的异常。另外还有电场，如果地下有导电性好的东西，比如金属物或潮湿地带都会引起导电异常。只要出现这些异常，我们都可以用地球物理技术将它探测出来。地宫是人工建筑，破坏了未开挖前地层的均匀性，因而有可能引起地球物理异常，这是使用地球物理方法探测古墓的理论依据。”
封土堆下是否真的存在地宫？这是本次科学探测所要回答的一个大问题。曾有民间传说秦陵地宫在骊山里，另外也不排除封土堆下是用来迷惑盗墓者的假墓的可能性。在测量中，研究人员探测到了诸多的异常情况：由地宫开挖后回填夯土引起的明显重力异常以及弹性波法的反射异常；由与开挖范围相对应的封土堆中的细夯土墙引起的明显磁异常；由墓室引起的高电阻率异常；围限在开挖范围内的汞异常和由宫墙引起的重力异常和绕射点异常，加之已知的墓道，这些异常勾勒出一个巨大的地下建筑群轮廓。这说明，秦皇陵地宫就在封土堆下，因为假墓是不可能有如此配套建筑的。
中煤航测遥感局遥感应用研究院环境所工程师周小虎讲的一件事，从侧面也证明了地宫的存在。“今年元月初，秦始皇陵区气温降至零下12摄氏度，封土堆上的石榴树正常开花结果，而在封土堆南墙外的石榴树却冻害严重，不能正常开花结果，差别特别明显。这是因为墙外的土壤未经扰动，而封土堆土壤的结构和含水量则已发生改变，又因为墙内地下存有地宫，才使得土壤相对温度较高，从而造成植物长势的差异。”周小虎说。
对于是否是假墓的问题，刘士毅认为不可能：“王昭君也有好几个墓葬，但探测发现下面的机构都非常简单，一看就是假墓。如果这（封土堆下）是假墓，结构不可能这么复杂。”
测量还给出了地宫建筑位置、埋深、大小和形状的初步估计。规模宏大的地宫位于封土堆顶台及其周围以下，主体约东西长170米，南北宽145米，开挖范围主体和墓室均呈矩形状。墓室位于地宫中央，高15米左右，东西长约80米，南北宽约50米。
探索新发现
回答地宫是否存在这个大问题的答案是由各个具体的小的方面组成的，研究人员在探测所获得的新材料和新证据的基础上，在这些方面上得出了一系列新的认识。首先确定了地宫的开挖范围。在探测中，研究人员在封土堆中部观测到了明显的重力异常。在排除了基底异常的可能性和消除了封土堆本身引起的异常后，研究人员推断这是由地宫中的回填夯土引起的。因为地宫开挖后，回填土经过夯实。而夯土的密度比正常土的密度大，可以引起重力异常。
另外，在封土堆中部明显的矩形状磁异常，被证实主要由于开挖范围对应的封土堆中的细夯土墙引起。而在研究人员推断的地宫开挖范围内，有明显、连片的汞高值异常对应。但在推断地宫建筑范围之外，只有个别汞异常点。在地宫开挖范围处，弹性波法的观测结果与外围的不同也为开挖范围的确定提供了佐证。
电测深法是一种可以给出地表以下、某一深度以上电阻率变化情况的测量方法，用它可以直观地给出异常体的埋葬深度概念。在用这种方法进行测量时，研究人员发现，在封土堆顶部之下，在现在地平线以下不深处，电法异常显示低阻层之下有一局部高阻体，明显与封土堆之外的地层异常不同，于是他们推断这是由地宫建筑物——墓室引起的。其他的方法虽未发现由墓室引起的明显异常，但观测结果与存在墓室的推断并不相矛盾。
即使墓室真的存在，它能承受得住2000多年的岁月消磨而不致损坏坍塌吗？研究初步证实，墓室主体尚未坍塌。因为墓室坍塌与否，其地球物理异常是不同的。例如，坍塌后其上方封土中的裂隙比坍塌前发育；坍塌后墓室形成的空洞消失，墓室内外都由以土为主的物质组成，墓室与外围的密度、电阻率、磁化率和波速等差异将大大减小。
若墓室尚未坍塌，便近似于土层中的一个空洞或木质结构体。空洞或木质结构体的电阻率明显高于土层，由此判断，墓室尚未坍塌。氡气的测量结果也证明了这一点。地下氡气沿裂隙向上方运移，氡气测量的低值段对应裂隙不发育地段；相反，高值段对应裂隙发育地段。放射性氡气的测量结果在推断墓室部位对应计数率低值段，在其北侧则出现计数率高值段。北段高值区是秦始皇陵考古队在以前发现的一处大型陪葬坑群，这一陪葬坑群已经焚烧坍塌，其上方封土裂隙发育在情理之中。因此，墓室上方对应氡气测量低值段，可以认为墓室上方封土裂隙不发育，进而推断墓室主体尚未坍塌。研究人员根据可以直接找水的方法——核磁共振法的测量结果，推断墓室至今尚未进水。
研究人员在进行了多次磁性测定后，发现封土有明显磁性，且粗夯土和细夯土的磁性也有一定差异。经过证实，磁异常范围与封土堆下方的细夯土墙的范围近乎一致。由此推断异常是由封土堆下方的细夯土墙引起。细夯土墙内外为粗夯土。这种复杂的封土结构也从侧面证明了封土堆下方存在真墓。封土堆中存在高出地面的夯土墙，在此以前还没有发现过。
另外，研究人员推断，在地宫内还可能存在石质宫墙。因为重力测量反映地宫的剩余异常形态大部分都是异常中心低、两侧高。他们推测异常形态中心两侧的高值次级异常可能由地宫石质宫墙引起，因为石头的密度比土壤高许多。弹性波法也观测到可能由土层中的石质墙体能产生的绕射波。若地宫中存在石质宫墙，相对于土层为高电阻率体的宫墙上方应观测到高阻异常，而大定源的瞬变电磁法显示有高阻异常。重力法推断宫墙位于地宫开挖范围的边部。
在本次工作之前，秦皇陵地宫周围已经发现了规模巨大的阻排水渠。秦始皇陵考古队队长段清波介绍说，阻排水渠其实是堵墙，上部由84米宽的黄土夯成，底部由厚达17米的防水性强的清膏泥夯成，水渠长约千米，规模之大难以想象。研究人员使用自然电场法，通过测量地下水流的方向和大小，发现阻排水渠至今阻水效果良好，也间接的证明了目前墓室尚未进水。
探测者们在南阻排水渠以北——隍壕之间，发现有东西向规则排列的高阻异常，断定由非自然原因引起。经洛阳铲验证，见到含沙砾石很多的土层。该高阻异常的南侧低阻异常由阻排水渠引起。那这人为的沙砾石堆积是否起着封土堆上下渗水的排水作用呢？目前尚不确定。
科学见证历史
司马迁在《史记·秦始皇本纪》中写道，地宫内“以水银为百川江河大海，机相灌输”。这也是关于秦陵地宫史料中为数不多的、获得科学家认可的记载。1981年的土壤汞量测量中，科学家在封土堆中部发现了明显的汞异常，推断有史书记载的地宫中的水银河、湖、海引起。这次复核了土壤汞测量结果，两次结果基本一致。
秦始皇陵地宫内以水银为“江河大海”，除了象征自然景观外，还可防盗。由于水银的熔点是－38.87℃，即是在常温下的液态也极易挥发。而汞本身是剧毒类药物，人一旦吸入浓度汞气，即可导致精神失常、肌肉震颤而瘫痪，以至死亡。充满水银的“江河”，使墓内弥漫着高浓度汞蒸气，可以使入葬的尸体和随葬的物品长久保持不腐，更重要的是可以毒死进入地宫的盗墓者。
对于地宫中的汞异常分布，刘士毅作了一个有趣的推断：汞异常分布为东北最强、西南次强，东南次弱、西北最弱。如果以水银的分布代表江海的话，可以与我国渤海、黄河、长江的分布位置大体对应。秦始皇曾亲自到过渤海湾，所以他很可能把渤海勾画进自己的地宫。如果这被证实，说明秦代对中国地理就有了调查和研究，算是个新发现。但同时他也强调，这只是自己的推测，还未被证实。
在测量中，研究人员使用相位激发极化法在推断的地宫墓室部位和深度测到了弱相位异常。相位异常反映物体的极化率特征，通常是由地下埋藏的金属制品、金属硫化物体和石墨等电子导电物体引起。封土堆下方几十米处不可能存在金属硫化物和石墨物体，据此，研究人员推断地宫内放置有金属制品。但由于水银也是金属，也是电子导体，因而引起相位异常的物体是水银还是其它金属制品，现在无法区分。
在《汉旧仪》中，有“丞相斯昧死言：臣将所隶徒七十二万治骊山者已深已极，凿之不入，烧之不然，叩之空空，如下天状。制曰：凿之不入，烧之不然，其旁行三百丈乃止”的记载。研究秦始皇的专家学者们对“旁行三百丈”一说既很感兴趣，又难得其解。
这次探测，研究者们依据在封土堆南约700余米发现的局部重力异常，提出了秦始皇地宫初挖地点可能位于现封土堆之南约700米处的初步认识，试图解释“旁行三百丈”这一历史记载。他们推断，若该异常处之下20～30米深处存在厚大沙砾石层，无法下挖，有可能是记载中秦始皇陵初挖之处。由此向北“旁行”三百丈（约700米）至今封土堆处重新开挖。但这也仅是推断，正确与否也要等待研究的深入来证实了。
在这次探测开始之前，秦始皇陵考古队已经在封土堆的东边界确认了一条东向墓道。这条墓道位于封土堆顶部平台的正东。研究人员在东墓道上方观测到微弱低电阻率异常。封土堆的西侧虽然还没有证实存在墓道，依据剩余重力异常显示，西侧与东侧大致对称，也没有出现次级重力高，研究人员推断可能存在与东向墓道对应的西向墓道。这也是到目前为止发现的仅有的两条墓道。这个发现引起了人们的兴趣。
为了显示身份和地位的高贵，自商周到汉代的帝王的墓道通常都为4条，贯穿东南西北4个方向，而普通官员和百姓的墓道为一条或两条。照此推断，秦始皇的墓道也应为4条，但目前却仅仅发现了东、西两条墓道。这个问题也许会随着研究的深入慢慢给出答案。
这次探测，研究人员使用了重力法、磁法、电法、弹性波法、放射性法（核方法）、地温法、核磁共振法和测汞法等8大类方法。结果发现，一类方法只能在探测地宫的一个侧面有明显效果，将这些方法的探测结果组合在一起，才能给出地宫全貌的较全面认识。
通过研究人员们一年时间的努力，我们透过秦陵地宫的神秘面纱，确定了它的存在，也看到了它的轮廓。但还有更多的推测等待着去证实，还有更多的谜团需要被破解，而这些必须随着研究的深入甚至秦皇陵地宫重见天日才能达到。好在科技的不断进步给了我们充满希望和期待的理由。一期工程结束后，还可能进行二期工程。至于开工时间，刘士毅研究员说还没确定，希望为时不远。
2003－12－03
< 1 > < 2 > |
|
|
|
