Ολοκληρωμένες μαγνητικές και αρχαιομαγνητικές μετρήσεις σε αρχαιολογικούς χώρους: συμβολή στις καμπύλες αναφοράς για τον ελληνικό χώρο

Abstract

The objectives of this thesis were to obtain new archaeomagnetic data from Greece, to construct an archaeomagnetic database from previously published results and to establish new secular variation curves (SVC) for the Aegean area. Six archaelogical sites were studied in Greece, belonging to Classical-Hellenistic, Early Roman and Byzantine periods. The samples were analysed by alternating field and thermal demagnetisations and by using the classical Thellier method. The past geomagnetic field directions and intensities were obtained for each site. A collection of all archaeo- and paleomagnetic results available for the Aegean area was compiled, spanning for the last 4.5 millennia for directions and for the last 7 millennia for intensity. A total of 94 directional and 336 intensity data were collected and used to construct the SVC for the Aegean area. A newly developed hierarchical Bayesian modelling, based on roughness penalty was applied. Comparisons with the Bulgarian reference curves, and with several global model predictions give generally good agreement. Comparisons with three Greek lake sediments records give only evidence of some major features of the geomagnetic field variation. The new SVC for Greece can now be used as a dating tool (archaeomagnetic dating) of archaeological material for the broader region.

Ο αντικειμενικός στόχος της παρούσας διατριβής είναι η απόκτηση νέων αρχαιομαγνητικών δεδομένων για την Ελλάδα και η δημιουργία μιας αρχαιομαγνητικής βάσης δεδομένων από δημοσιευμένα αποτελέσματα, με τελικό στόχο τη δημιουργία καμπύλων της αιώνιας μεταβολής για την περιοχή του Αιγαίου. 6 αρχαιολογικές θέσεις μελετήθηκαν οι οποίες ανήκουν στην Κλασσική-Ελληνιστική, την Πρώιμη Ρωμαϊκή και τη Βυζαντινή περίοδο. Τα υλικά υπέστησαν επεξεργασία με απομαγνητίσεις (εναλλασσόμενου πεδίου και θερμική) και με τη χρήση της κλασσικής μεθόδου Thellier, παράγωντας έτσι τις τιμές διευθύνσεων και εντάσεων της χαρακτηριστικής παραμένουσας μαγνήτισης για κάθε βάση. Στη συνέχεια, συντάχθηκε ένας κατάλογος αρχαιο- και παλαιομαγνητικών αποτελεσμάτων για την περιοχή του Αιγαίου, ο οποίος καλύπτει τα τελευταία 4500 χρόνια για τη διεύθυνση και τα τελευταία 7000 χρόνια για την ένταση. Συνολικά συγκεντρώθηκαν 94 δεδομένα διεύθυνσης και 336 έντασης τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία των καμπύλων αιώνιας μεταβολής για την ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου. Για την κατασκευή των καμπύλων εφαρμόστηκε το πρόσφατα ανεπτυγμένο ιεραρχικό μοντέλο Bayes. Πραγματοποιήθηκαν συγκρίσεις με την καμπύλη αιώνιας μεταβολής της Βουλγαρίας και με διάφορα δεδομένα από χώρες της Ν-Αν. Μεσογείου και της Μ. Ανατολής καθώς και με παγκόσμια γεωμαγνητικά μοντέλα και έδειξαν ότι βρίσκονται σε ικανοποιητική συμφωνία. Αντίθετα συγκρίσεις με δεδομένα από ιζήματα 3 λιμνών της Ελλάδας έδειξαν αμυδρά ορισμένες μεταβολές του γεωμαγνητικού πεδίου. Οι νέες καμπύλες αιώνιας μεταβολής της διεύθυνσης και της έντασης για την Ελλάδα, μπορούν να συνδυασθούν και να χρησιμοποιηθούν ως εργαλείο χρονολόγησης για αρχαιολογικά υλικά της Ελλάδας και των γειτονικών περιοχών.