地球物理勘探
地表之下有什么？
在此必须指出，考古学是一门具有破坏性的科学。在揭示历史的过程中，这是我们不得不面对这个令人遗憾的现实。因此，在尽可能减少侵扰手段的前提下，最大限度地提取信息显得至关重要，这要求我们时刻保持审慎的态度。
在绘制出该区域所有可见地表要素的地图后、正式发掘工作开始之前，最好先进行遥感勘测。这项技术能让我们对地表之下埋藏的事物有一个初步的了解，并能捕捉到那些肉眼难以察觉的遗迹。这就需要开展地球物理勘探，其目的在于：在不对遗址造成任何物理损伤的前提下，以更高的精度确定最适合发掘的区域。本项目所有的勘探分析工作，均由墨西哥国立自治大学（UNAM）人类学研究所下属的考古勘探实验室（IIA）研究团队负责实施。如果您想进一步了解该团队成员，请点击此处阅读他们的个人简介。
什么是地球物理勘探？它的用途是什么？
“地球物理勘探”（亦称“地球物理探测”）这一术语，指的是对地貌（地形）及其地下土层特征进行的一种勘察活动，以确定是否存在任何考古遗迹。在本案例中，这项勘探技术被用于指导后续的发掘方向，因为它能帮助我们在正式发掘之前，识别出那些可能被忽略的地下结构或建筑。此外，通过探测不同的建筑构件、大型空腔结构，甚至推测基岩的埋藏深度，有助于我们区分不同类型的活动区域。
在柱廊广场建筑群遗址，我们采用了三种地球物理勘探方法，分别是：(a) 磁法勘探，(b) 地电勘探，以及 (c) 透地雷达勘探。我们会同时运用两种地球物理勘探技术，对获取的信息进行相互印证，从而得出更为准确的勘探结果。
我们如何“透视”地下？
尽管我们并不具备“X光透视眼”那样便捷的超能力，但遥感勘探等技术依然能够在发掘开始前，帮助我们了解地下埋藏建筑的存在和结构。遥感勘探的工作原理在于：通过探测地下建筑结构所使用的材料成分，识别出其与周围回填土或其他地质层的差异，进而绘制出潜在考古遗迹的分布图。
(a) 磁法勘探：了解材料的磁学特性
某些材料含有少量可探测磁场的矿物。记录地面散发出的这些磁场强度，对于探测烤炉和灶台之类的火烧区域尤为有利。鉴于墨西哥中部地区的建筑往往就地取材，使用含有微量金属的火山岩，因此磁法勘探已成为一种极具助益的遥感探测方法。通过这种方式，我们有时甚至在尚未开始发掘工作之前，就能识别出墙体走向、护城河及壕沟的存在。.
梯度仪（一种磁力仪）是一种用于捕捉地球磁场微小变化的设备；在我们的工作中，它被用于探测埋藏于地下的考古遗迹。这种磁力仪能够探测出某些建筑材料中含有的少量磁性矿物，例如磁铁矿或钛铁矿。根据原材料矿物成分的不同，这些遗迹结构会呈现出强弱不一的磁场特征。不同材料之间磁场强弱的差异，主要源于地球磁场的感应作用，以及材料受热超过居里温度（即铁磁性元素丧失磁性的临界温度）后所产生的剩余磁性或热剩余磁性效应。值得注意的是，居里温度因元素种类而异。
这项技术在探测烤炉、灶台等燃烧区域尤为有效，此外也可用于识别墙体、凹坑及壕沟。
磁法勘测技术的一大主要优势在于，它能够在短时间内覆盖大片区域。完成数据采集后，基础数据处理过程十分便捷，且能够迅速得出结果，从而为后续的勘探与发掘工作提供指导。
(b) 地电勘探或电阻率法：向地下施加电流
地电勘探是通过向地下注入电流来探测地层的电阻率水平。利用这项技术，我们可以获取关于地表下方埋藏物的线索。例如，石墙等遗迹会阻碍电流的流动，而由回填土或其他挖掘区域形成的疏松土壤则会促进电流的通过。
当需要验证磁梯度测量结果时，这项技术显得尤为有用。顾名思义，该方法通过向地下释放电流，并测量这些电流在地层中的电阻率来进行探测。通常情况下，地基、石墙等结构会导致电阻率读数偏高。而在探沟中含有湿润沉积物的区域，其电阻率读数则会偏低。
通过记录高电阻率和低电阻率区域的分布，我们可以识别出回填沟渠、墙体或其他地下结构的排列布局及规模大小。
在本项目中，我们采用了“极-极”（pole-pole）和“双探针”（twin-probe）式的电极排列方式。这项技术因其便携性高且空间分辨率优良，得以广泛应用于考古界。相比其他勘探方法，该技术所产生的测量结果也更易于解读。该技术装置由四个埋设在地表浅层的电极组成：其中两个用作移动电极，另外两个则作为固定电极使用。
(c) 透地雷达：射频电磁波
透地雷达（GPR）技术是通过天线向地面发射电磁波。电磁波波经反射形成回波，其特征有助于构建地下异常体的二维乃至三维图像。借此，我们可以识别出地下结构、空洞甚至基岩的形状与深度。
GPR 是一种较新且功能强大的技术，能够以快速、无损的方式记录地表之下的情况。该工具使得发掘工作更具策略性，从而成为考古研究中不可或缺的宝贵利器。
GPR 将电磁波发射至地下，并记录反射回波，以构建地下的二维或三维图像。由于地下介质具有各异的电磁特性，反射波也会呈现出差异；利用这些反射波数据，便可生成一幅连续的地下剖面图，即所谓的“雷达图”（radargram）。
在使用 GPR 时，必须考量诸多因素，尤其是地下介质的深度与成分。通常而言，当目标物体与其周围环境之间存在显著且清晰的介电常数差异时，GPR 的探测效率最高。例如，探测由坚硬岩石构筑的建筑结构，往往比探测由泥土构筑的结构要容易辨识得多。
GPR 不仅能帮助我们确定地下异常体的具体位置，还能对其埋藏深度进行估算。
每一种遥感技术都各有利弊，唯有将其中两种或多种技术综合运用，才能制定出一份周全且科学的发掘方案。