Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Cơng nghệ 23 (2007) 118-129 Tìm thấy di vật cổ thông qua việc khảo sát minh giải số liệu địa vật lý khu vực đình Chu Quyến Vũ Đức Minh1,*, Nguyễn Bá Duẩn2 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam Viện Vật lý Địa cầu, Viện Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, 18 Hồng Quốc Việt, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày tháng năm 2007 Tóm tắt Bài báo trình bày kết khảo sát, minh giải số liệu phương pháp Rađa xuyên đất Thăm dò điện đa cực, kết đào thám sát bước đầu Viện Bảo tồn Di tích Chúng tơi tìm cổ vật khu vực đình Chu Quyến cách xác phương pháp Địa Vật lý nói khẳng định tính ưu việt hiệu phương pháp công tác khảo cổ Kết chắn có đóng góp tích cực cho cơng tác bảo tồn, tu bổ, tơn tạo đình Chu Quyến nói riêng cơng trình Di tích văn hố khác nói chung Theo u cầu Viện Bảo tồn Di tích khảo sát sơ tồn mặt xung quanh đại đình Chu Quyến; chúng tơi áp dụng phương pháp địa vật lý gần mặt đất, phân giải cao để tiến hành khảo sát sơ bộ, điều kiện phát cổ vật bị chôn vùi khu vực đình Chu Quyến Kết minh giải số liệu tìm thấy di vật cổ khu vực đình Chu Quyến Chúng giới thiệu báo số kết áp dụng phương pháp Địa Vật lý để phát cổ vật bị chôn vùi Đặt vấn đề Ngày 01/04/2007, Cục Di sản Văn hố - Bộ Văn hố Thơng tin định đầu tư để tu bổ, tôn tạo kiến trúc tịa đại đình Chu Quyến, tứ trụ, sân vườn hạng mục khác thuộc khu vực Dự án Viện Bảo tồn Di tích thi cơng, dự kiến hoàn thành vào tháng năm 2009 ∗ Đây dự án thực nghiệm thực hiện, hạng mục dự án tìm kiếm phát di vật cổ bị chôn vùi khu vực xung quanh đại đình Được biết, thực dân Pháp cho tu sửa đình xây nhà hội đồng (sau hội trường xã) vào năm 1926, họ cho tơn tạo lại sân đình Trước đây, có số hố khai quật đào khơng thấy có biểu hiện vật Khu vực phương pháp nghiên cứu 2.1 Khu vực nghiên cứu Đình Chu Quyến nằm quần thể di tích gồm đình, chùa, lăng đền thuộc xã Chu Minh, huyện Ba Vì, tỉnh Hà Tây Theo tài liệu để lại, Đình Chu Quyến xây ∗ Tác giả liên hệ ĐT: 84-4-8587781 E-mail: minhvd@vnu.edu.vn 118 V.Đ Minh, N.B Duẩn / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Công nghệ 23 (2007) 118-129 dựng từ năm 1692 theo kiến trúc nhà sàn Đây ngơi đình cổ lớn tỉnh Hà Tây, xếp hạng di tích lịch sử văn hóa năm 1962 Đình có kết cấu tiêu biểu cho kiến trúc gỗ cổ truyền Việt Nam, lưu giữ mảng chạm mang phong cách nghệ thuật cuối kỷ XVII, đầu kỷ XVIII hệ thống cột, sàn, trần, vách, bị xuống cấp, có nguy biến dạng đổ vỡ Theo định Cục Di sản Văn hố - Bộ Văn hố Thơng tin, Viện Bảo tồn Di tích bắt đầu thi cơng Hiện trạng mặt cơng trình lấp cát phía trước sân, dựng nhà khung sắt mái tơn phía Tây Nam phía Tây đại đình phục vụ cho việc chuẩn bị thi cơng hạ giải tồn đại đình hạng mục khác 2.2 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp Rađa xuyên đất (GroundPenetrating Radar - GPR) [1, 2] Thăm dò điện đa cực (Multi-electrode Resistivity Imaging - MRI) [3, 4] coi hai phương pháp chủ đạo phương pháp Địa vật lý khảo cổ nay, giúp nhà khảo cổ thấy khung cảnh tổng thể khu vực cần nghiên cứu cách nhanh chóng Chúng sử dụng hai phương pháp để khảo sát khu vực đại đình Chu Quyến Theo yêu cầu Viện Bảo tồn Di tích, mặt khác mặt thi công triển khai đồng thời hạng mục khác việc bố trí tuyến khảo sát lựa chọn ăngten thu phát, khoảng cách điện cực khó khăn Vì vậy, chúng tơi bố trí tuyến lựa chọn thơng số khảo sát cho khảo sát sơ để có tranh tổng thể ban đầu khu vực đại đình Chu Quyến phát cổ vật bị chôn vùi khu vực dọc theo tuyến khảo sát 119 Các tuyến khảo sát bố trí hình 1, có 28 tuyến GPR tuyến MEI Các tuyến tập trung vào vùng mặt trống xung quanh đại đình theo hướng vng góc song song với mặt đại đình Kết minh giải Trong báo giới thiệu số kết có liên quan đến đối tượng nghiên cứu phát để khai quật, có tìm di vật cổ 3.1 Các tuyến mặt trước đại đình Bốn tuyến GPR CQD1, 4D1, 4D2 4D3 tiến hành phía trước đại đình theo hướng song song với mặt trước đại đình theo thứ tự cách mép hiên trước 0.5, 1.0, 2.0 3.0 m Tuyến CQD1 bắt đầu cách mép hiên phải 1.5 m, kết thúc cách mép hiên trái 4.2 m; tuyến 4D1 4D2 bắt đầu cách mép hiên phải 6.5 m, kết thúc cách mép hiên trái khoảng m; tuyến 4D3 bắt đầu cách mép hiên phải 2.5 m, kết thúc cách mép hiên trái khoảng 8.5 m (hình 2) Hình kết minh giải tuyến Các mũi tên biểu thị lớp có mặt lát cắt Trên tuyến 4D1, 4D2 4D3 xuất vị trí dị thường (liên quan đến di vật cổ) mét tương ứng 33.5 (tuyến 4D1); 34 (tuyến 4D2) 30 (tuyến 4D3), độ sâu khoảng 50 - 60cm, độ sâu cịn có đối tượng lớn dạng khối, chúng khoanh hình trịn nét đứt Ngồi ra, phía trước sát hiên cửa đại đình có đối tượng dạng bậc khối Mặc dù báo không sâu nhiều đến lớp địa chất, qua minh giải tất tuyến GPR, thấy lớp (có độ sâu từ - 15 V.Đ Minh, N.B Duẩn / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Công nghệ 23 (2007) 118-129 vực, lưu ý dị thường phát tuyến nằm lớp thứ Vì vậy, lớp liên quan đến lớp mặt sân cổ Cuối lớp (từ ~ m trở xuống) xuất không rõ ràng tuyến Các lớp hình mũi tên thẳng đứng §−êng ®Êt §−êng ®Êt cm) liên quan đến lớp đất trồng mặt; lớp (từ 15 - 30 cm) liên quan đến lớp sân thời Pháp Chúng ta thấy rõ lớp phần đầu (từ - m) tuyến 4D2 (hình 3) phần nằm phần sân lát gạch trước nhà hội đồng; lớp (từ 30 - 60 cm) liên quan đến mực nước mặt khu 3,010 18 5,8 1,270 3,9 64 83 1,4 5,252 5,167 7,491 1,347 2,980 3,935 4N6 (26.7m) 503 18,574 997 980 1,015 2,981 404 15,106 4D5 (30.0m) 4D4 (41.0m) CQD2 (38.5m) 4D3 (38.0m) 4D2 (40.6m) 11,475 CQD1 (32.7m) 4D1 (40.3m) 611 1,113 4,018 623 1,825 1,084 4N2 (28.0m) 4N4 (22.0m) 2,942 559 27,000 TuyÕn cèng x©y thoát nớc thải khu vực 4N3 (27.5m) 4N1 (22.0m) Ghi 2,4 29 2,94 Đờng đất 4,187 22,764 6,07 ,808 4,415 23,931 Tuyến đo Địa vật lý (Tên v độ d i tuyến) 9,600 5,586 5,624 2,156 44D4 (11.0m) 4D1 (40.3m) 6,536 Sân lát g¹ch chØ nøt vì, cá d¹i mäc 1,513 1,288 3,506 10,052 44D3 (11.0m) 7,143 44D2 (11.0m) 4,379 842 2,525 1,526 2,455 1,754 14,189 4N5 (15.0m) 1- Trơ biĨu 4- Nh để bia 5- Nh vệ sinh 2- Đại đình 3- Héi tr−êng x· 6- MiÕu thê th«n 11,478 3,041 4N5L1 (18.0m) 44D1 (10.0m) Mặt tổng thể trạng v tuyến đo Địa vật lý Đình Chu Quyến - Chu Minh, Ba Vì, H Tây 43D1 (26.0m) b 1,033 497 999 42D4 (19.0m) 42D3 (18.0m) 1,458 §−êng ®Êt 42D2 (13.0m) 8,387 6,966 7,891 2,894 10m DIEN (26.0m) 3,893 6,006 42D7 (19.0m) 6,728 42D1 (13.0m) 10,996 42D8 (14.0m) 2,289 7,023 42N4 (17.0m) 5,361 42N5 (17.0m) 42D9 (24.0m) 4,297 2,005 13,148 120 81 Hình Sơ đồ tuyến khảo sát Địa vật lý khu vực đình Chu Quyến V.Đ Minh, N.B Duẩn / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Công nghệ 23 (2007) 118-129 Hình Ví trí tuyến CQD1, 4D1, 4D2 4D3 Hình Kết minh giải giản đồ sóng tuyến CQD1, 4D1, 4D2 4D3 Hình Ví trí tuyến 4N5, 4N5L1, 4N4, 4N1, 4N2 4N3 121 122 V.Đ Minh, N.B Duẩn / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Cơng nghệ 23 (2007) 118-129 Hình Kết minh giải giản đồ sóng tuyến 4N5, 4N5L1, 4N4, 4N1, 4N2, 4N3 4N6 Vng góc với mặt trước đại đình tuyến 4N5, 4N5L1, 4N4, 4N1, 4N2, 4N3 4N6 Các tuyến mép hiên trước đại đình, song song với lối vào đại đình có vị trí biểu diễn hình 1, có tuyến 4N4, 4N1, 4N2 4N3 nằm lối vào đại đình (hình 4) Trên tuyến khơng có biểu dị thường V.Đ Minh, N.B Duẩn / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Công nghệ 23 (2007) 118-129 biểu phân chia lớp rõ (hình 5) Các hình - xây dựng lại kết minh giải tuyến dạng hình ảnh ghép 2D cặp tuyến vng góc song 123 song với Từ hình hình dung rõ lớp (ký hiệu mũi tên) dị thường (ký hiệu khoanh tròn) khu vực tuyến qua Hình Hình ảnh ghép 2D giản đồ sóng tuyến 4D1 4N4 Hai tuyến cắt vị trí mét thứ 18.5 tuyến 4D1 mét thứ tuyến 4N4 Hình Hình ảnh ghép 2D giản đồ sóng tuyến 4D3 4N5L1 Hai tuyến cắt vị trí mét thứ 11 tuyến 4D3 mét thứ tuyến 4N5L1 124 V.Đ Minh, N.B Duẩn / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Cơng nghệ 23 (2007) 118-129 Hình Hình ảnh ghép 2D giản đồ sóng tuyến 4D4 4N6 Hai tuyến cắt vị trí mét thứ 32.5 tuyến 4D4 mét thứ tuyến 4N6 3.2 Các tuyến mặt trái đại đình Tuyến MEI tiến hành bắt đầu cách mép hiên trước đại đình m, cách mép hiên trái m Khoảng cách điện cực đo m với loại cấu hình (đối xứng lưỡng cực) Hình kết minh giải, hình mặt cắt điện trở suất, hình mặt cắt độ phân cực Do khoảng cách điện cực lớn nên di vật có kích thước nhỏ (nếu có) phát Tuy nhiên mặt cắt xuất dị thường điện trở suất thấp, độ phân cực lại cao mét thứ - 7, độ sâu mặt khoảng gần m Dị thường liên quan đến đối tượng dạng đất bở rời hay bùn nhão Hình Mặt cắt điện trở suất (hình cùng) mặt cắt độ phân cực (hình giữa) tuyến MEI V.Đ Minh, N.B Duẩn / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Công nghệ 23 (2007) 118-129 3.3 Các tuyến mặt sau đại đình Hình 10 biểu diễn vị trí kết minh giải giản đồ sóng tuyến 43D1 song song với mép hiên sau đại đình cách mép hiên mét Lớp thứ rõ với bề mặt ghồ 125 ghề, lớp đáng ý phần dị thường (có thể liên quan đến đối tượng dạng khối) nằm khoảng từ mét thứ 11 - 14 tuyến, độ sâu khoảng 30 - 40 cm Hình 10 Vị trí kết minh giải giản đồ sóng tuyến 43D1 3.4 Các tuyến mặt phải đại đình Bốn tuyến song song với mép hiên phải đại đình, trước nhà để bia, gồm 44D1, 44D2, 44D3 44D4 cách mép hiên phải đại đình 2.5 , 4.0, 5.2 8.7 m (hình 11); kết minh giải biểu diễn hình 11 Cả tuyến nằm sân lát gạch bề mặt phản xạ mạnh làm biên độ sóng suy giảm đáng kể lan truyền xuống bên dưới, lớp thứ xuất mờ so với tuyến khác Khi so sánh phần cuối (từ mét - 11) tuyến 44D3 (hình 11) phần đầu (mét thứ - 6) tuyến 4D1 (hình 3) mà hai tuyến cắt vị trí mét thứ 1.3 tuyến 4D1 mét thứ 11 tuyến 44D3 lớp thứ vùng ghồ ghề phần giản đồ sóng bị tín hiệu, giống tuyến 43D1 nằm sau đại đình Khi biểu diễn hình ảnh ghép 2D từ hai giản đồ sóng hai tuyến 44D2 4D2, thấy rõ dị thường cần quan tâm (hình 12) 126 V.Đ Minh, N.B Duẩn / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Cơng nghệ 23 (2007) 118-129 Hình 11 Vị trí kết minh giải giản đồ sóng tuyến 44D1, 44D2, 44D3 44D4 Hình 12 Vị trí kết minh giải hình ảnh ghép 2D giản đồ sóng tuyến 44D2 4D2 33,010 18 5,8 127 §−êng ®Êt §−êng ®Êt V.Đ Minh, N.B Duẩn / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Cơng nghệ 23 (2007) 118-129 1,2 70 3,9 64 83 1,4 5,252 5,361 Đờng đất 7,491 2,2 89 1,977 2,024 1,347 Hè ® o 3,907 7,023 1,788 1,458 1,05 2,890 1,911 18,574 Hè ® o 4,297 23,931 sai số độ sâu khoảng 20 cm Lu ý: mặt l mặt đại đình, tính từ đá Vị trí tâm cách m trớc m cách mặt phải 3.8 m : ặt ; Kích thớc: 0.7 x m; sâu 0.5 m H đ o 4: è KÝch th−íc: 0.6 x m; s©u 0.5 m H đ o 3: ố Vị trí tâm: cách m trớc 1.8 m; cách mặt trái m ặt Kích thớc: x m; sâu m Vị trí tâm cách mặt trớc m; cách mặt trái m : H ® o 1: è KÝch th−íc: x m s©u 0.5 m ; 703 S©n lát gạch nứt vỡ, cỏ dại m ọc 2,280 2,4 29 43 2,9 22,764 Đờng đất 4,187 9,600 5,586 5,624 2,156 7,143 Hè ® o Hè ® o 2: 11,478 3,867 1,754 1,143 4,379 842 Vị trí tâm cách mặt sau m; cách m trái 12 m (thẳng trục tâm đại đình) : ặt 4,018 27,000 2,944 H ® o3 è 1,001 TuyÕn cống xây thoát nớc thải khu vực Đình Chu Quyến - Chu Minh, Ba Vì, H Tây Mặt tổng thể trạng v tuyến đo Địa vật lý 12 ,197 11,475 15,106 557 16,073 1,808 4,415 815 Hình 13 Sơ đồ vị trí, kích cỡ hố đào dự kiến 3.5 Kiến nghị vị trí đào thám sát Qua khảo sát sơ kết minh giải nêu trên, đề nghị đào thám sát hố với vị trí kích thước trình bày hình 13: - Hố thứ hố triển vọng có di vật cổ độ sâu khoảng 50 - 60cm, phía có đối tượng lớn dạng khối - Hố thứ hai liên quan đến đối tượng dạng đất bở rời bùn nhão độ sâu khoảng 2m, nằm khu vực ao giếng bị lấp - Hố thứ ba liên quan đến đối tượng dạng khối độ sâu khoảng 30 - 40 cm - Hố thứ tư lớp cổ độ sâu khoảng 20 - 30cm Ngoài ra, phía trước sát hiên cửa đại đình có đối tượng dạng bậc khối (hình 3) Tuy nhiên nói trên, lối vào đại đình có hai bờ gạch tạo phản xạ nhiễu loạn, khó phán đốn dị thường vùng Vì vậy, đề nghị cho đào thám sát hố thứ vị trí để kiểm tra 128 V.Đ Minh, N.B Duẩn / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Công nghệ 23 (2007) 118-129 Kết đào thám sát Sau xác định vị trí cần tiến hành đào thám sát vẽ tổng thể, hai ngày 21 22/7/2007, Viện Bảo tồn Di tích mở hai hố thám sát góc Tây Nam đại đình (hố hố 2) Kết thu sau: Hố thứ 1: - Vị trí: Nằm góc Tây Nam cách mép ngồi hiên phía trước đình 0,5m Hố mở có chiều Đông - Tây 2m, chiều Bắc Nam 1m - Kết đào thám sát: Tới độ sâu 0,5m bắt đầu xuất lộ nhiều vật, có 01 kìm đất nung phong cách nghệ thuật kỷ 17 nằm góc Đơng Bắc hố Ngồi ra, phần vách phía Nam cịn phát nhiều mảnh gốm, sành (niên đại chưa xác định) phần đầu rồng đất nung phong cách nghệ thuật kỷ 17 – 18 (hình 14) Hố thứ 2: - Vị trí: nằm phía Nam hố 1, cách 2,5m, với diện tích 4m2 (mỗi chiều 2m) - Kết đào thám sát: Khi đào tới độ sâu 1,6m gặp hố vài mảnh sành, gốm, gạch vụn nhỏ, khơng có vật giá trị Tiếp tục đào xuống tới độ sâu 2m, phần vách phía Nam hố chất đất nhão, rời, không giống chất đất sét tầng Hình 14 Hình ảnh ví dụ số di vật cổ tìm thấy hố thứ Kết luận - Kết đào thám sát bước đầu Viện Bảo tồn Di tích (có xác nhận Cục Di sản Văn hố - Bộ Văn hố Thơng tin) hố thứ hố thứ mà phù hợp với kết khảo sát minh giải số liệu Địa Vật lý thực Một lần khẳng định tính ưu việt hiệu phương pháp Địa Vật lý khơng phá huỷ, khảo sát diện rộng thời gian khảo sát ngắn giá thành thấp, ngồi cung cấp cho nhà khảo cổ biết hướng phát triển, phạm vi phân bố đối tượng khảo cổ cách xác Đây sở quan trọng để Viện Bảo tồn Di tích mở tiếp hố thám sát khác Kết nói chắn có đóng góp tích cực cho cơng tác bảo tồn, tu bổ, tơn tạo đình Chu Quyến nói riêng cơng trình Di tích văn hố khác nói chung - Do việc khảo sát tiến hành song song với công việc tu bổ khác địa hình bề mặt khó khăn cho việc đo đạc, có ảnh hưởng nhiều đến kết đo đạc GPR, phải sử dụng ăngten tần cao Mặt khác, V.Đ Minh, N.B Duẩn / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Cơng nghệ 23 (2007) 118-129 mục đích khảo sát sơ (đã trình bày trên) nên thời gian khảo sát cịn ít, chưa thiết kế khảo sát chi tiết chưa thể có tranh chi tiết đầy đủ cho tồn khu vực, đặc biệt bỏ qua đối tượng khảo cổ có kích cỡ nhỏ Vì vậy, theo chúng tơi cần phải tiếp tục tiến hành khảo sát Địa Vật lý chi tiết - Hiện nay, theo đề nghị Cục Di sản Văn hố - Bộ Văn hố Thơng tin, kết hợp với Viện Bảo tồn Di tích viết báo cáo làm sở cho Cục Di sản Văn hố phê duyệt kế hoạch khai quật thức Đề nghị cấp nhanh chóng cho khai quật tiếp hố khai quật hố mà chưa khai quật để có kết đầy đủ Lời cảm ơn: Tác giả cảm ơn cán Viện Bảo tồn Di tích CN Phạm Hoài Nam, ThS Tạ Quốc Khánh; cảm ơn ThS Đỗ Anh Chung, cán Trung tâm Nghiên cứu 129 phòng trừ Mối - Viện Khoa học Thuỷ lợi giúp đỡ chúng tơi q trình đo đạc ngồi thực địa nhanh chóng tổ chức đào thám sát để minh chứng cho kết Tài liệu tham khảo [1] Conyers, B Lawrence, Dean Goodman, Ground Penetrating Radar: An Introduction for Archaeologists, Altamira Press, Walnut Creek, California, U.S.A, 1997 [2] N Stewart, H Griffiths, Ground Penetrating Radar-2nd Edition, MPG Books Limited, Bodmin, Cornwall, UK, 2004 [3] M.H Loke, Electrical Imaging Surveys for Environmental and Engineering Studies, Penang, Malaysia, 1999 [4] Res2dinv Manual Ver.3.5.4, Geotomo Software, Penang, Malaysia, 2004 Finding the old objects by investigating and analysing geophysical data in area of Chu Quyen Temple Vu Duc Minh1 , Nguyen Ba Duan2 College of Science, VNU, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam Institute of Geophysics, Vietnamese Academy of Science and Technology, 18 Hoang Quoc Viet, Hanoi, Vietnam The results of investigating and analysing geophysical data obtained with Ground-Penetrating Radar (GPR) and Multi-electrode Resistivity Imaging (MRI) methods and the results of preliminary investigating dig of Institute for Conservation of Monuments are presented in this paper We have found the old objects exactly in the area of Chu Quyen Temple by above-mentioned geophysical methods This confirms the advantages and effectiveness of the GPR and MRI methods for archaeology These results certainly contribute to conservation, restoration and embellishment of Chu Quyen Temple in particular and of other cultural vestiges in general  ... phương pháp Địa vật lý khảo cổ nay, giúp nhà khảo cổ thấy khung cảnh tổng thể khu vực cần nghiên cứu cách nhanh chóng Chúng tơi sử dụng hai phương pháp để khảo sát khu vực đại đình Chu Quyến Theo... tuyến lựa chọn thơng số khảo sát cho khảo sát sơ để có tranh tổng thể ban đầu khu vực đại đình Chu Quyến phát cổ vật bị chôn vùi khu vực dọc theo tuyến khảo sát 119 Các tuyến khảo sát bố trí hình... pháp Địa Vật lý khơng phá huỷ, khảo sát di? ??n rộng thời gian khảo sát ngắn giá thành thấp, ngồi cung cấp cho nhà khảo cổ biết hướng phát triển, phạm vi phân bố đối tượng khảo cổ cách xác Đây sở quan