海底探测技术 -海底探测工程是干嘛的

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5月21日，国家文物局、海南省人民政府等单位在三亚发布我国深海考古重大发现，强烈地吸引了人们的目光，并再次引发全社会对于水下考古的浓厚兴趣。水下考古学作为考古学的一门边缘学科，有哪些特殊的步骤？需要依靠哪些技术手段？水下考古的意义又在哪里？让我们一起揭开水下考古的神秘面纱。

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发现一座由瓷器堆积而成的“小山”

这次在海南三亚发布我国深海考古工作成果可以追溯至2018年。据介绍，2018年国家文物局考古研究中心联合中科院深海科学与工程研究所共同设立了“深海考古联合实验室”，当年4月在西沙北礁海域首次实施了深海考古调查。2022年10月，中科院深海所再次出海执行科考任务，在“深海勇士”号潜水器第500次下潜，行进至南海西北陆坡约1500米水深时，发现两处古代沉船。其中一号沉船遗址以瓷器为主，在有多个疑似被船舱分隔开的遗址中，分布着成堆的文物。考古科考队员根据“深海勇士”号搭载的测深侧扫设备传回的影像图像资料，循迹前去，发现一座高达3米、由密密麻麻的瓷器堆积而成的“小山”。

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考古专家从收集的图片资料情况分析，该处文物以瓷器为主，散落范围达上万平方米，估计其数量超过十万件。从出水文物初步判断，这批文物年代为明代正德年间（1506—1521），并将该遗址定名为南海西北陆坡一号沉船。二号沉船遗址则以原木为主，这些原木的尺寸相近、码放整齐，并经过简单的加工。专家初步研判这条沉船是从海外装载货物驶往中国的古代沉船，并根据出水文物初步判断为明代弘治年间(1488—1505)，定名为南海西北陆坡二号沉船。

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南海西北陆坡两处沉船的年代相近，二者相距仅10多海里。这一条是出航、另一条则是回航的古代船只同时在一片海区发现，充分证明了这一航线的重要性和当时繁盛的程度。

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专家认为南海西北陆坡一号、二号沉船保存相对完好，文物数量巨大，时代比较明确，具有非常重要的历史、科学及艺术价值，不仅是我国深海考古的重大发现，也是世界级重大考古发现。这一重大发现不仅实证了中国先民开发、利用、往来南海的历史事实，同时也是对中国海洋史、陶瓷史、海外贸易史、海上丝绸之路研究等具有突破性的贡献。

打捞时应尽量保持遗物上附着的氧化层

水下考古学作为考古学的一门边缘学科，需要依靠各种科技手段和先进的设备，尤其是深海考古更需要诸多相关学科的技术支持，如海洋勘探技术、潜水工程技术等。

一般来说，水下考古分几个步骤：发现、定位、发掘（打捞）。水下探测的原理与物探、遥感相同，都是采用各种电子遥感探测仪器，利用考古遗存与周围环境的物理性质差异的特点。如分析目标区域内海底水样的成分，通过原子吸收技术观测文物在海水中原子扩散量的变化，间接地寻找古代各类遗址、遗物群。在获得普查信息后，再根据需要派人潜水工作进行水下勘查。水下考古一般要求考古队员到达水底，进行遗迹测量、摄影、记录、发掘、清理、打捞等工作。

水下的考古发掘程序与陆地相同，同样需要考古队布方、抽泥，逐层揭露，然后拍照、绘图、随时记录。如果水下能见度不好的话，只能利用设备进行扫测记录。

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在遗物的清取方面，水下作业有自身的特点。水底沉积一般较疏松，通常不用手铲，某些重要区域可用手轻微煽动。打捞的方法有好几种，一种是用空气打捞装置的吸引力和喷射力将遗物吸取，这种方法对贵重易碎的物品、木船等一般禁止使用；一种方法是用气体提升装置。对于腐蚀严重、稍一接触即成粉末状的水下遗物，在测量绘图后，在确定无损的情况下，最好的办法是将遗物表面的沉积清除，再用石膏将其固定整体打捞上来。

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无论使用哪种办法，打捞时应尽量保持遗物上附着的氧化层，因为这些氧化层是遗物的保护层，留待以后陆地工作时再清除复原。理想的做法是遗物在水下装箱，并在箱内填充泥沙，盖好，运至研究室再开箱取物。

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在深海沉船设置了永久水下测绘基点

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相对于浅海考古，深海考古的难度和技术要求更高。这次我国考古发现南海西北陆坡一号、二号沉船的过程，就是一次用科技之钥，打开历史之门、深海科技与水下考古的完美融合。近年来我国海洋科技实力取得飞跃性提升，如深水耐压结构、探测传感设备、能源系统、通讯导航系统、收放系统、辅助作业系统等关键核心技术方面实现了突破，基本形成自主完备的水下科技创新体系。

此外，深海考古关键技术攻关和专用装备研发，如船载多波束系统、应急救援打捞作业工具、水下无人探测平台等系列技术和装备，以及“深海勇士”号载人潜水器、“狮子鱼一号”遥控水下机器人等，为深海考古工作提供有力技术支撑。

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南海西北陆坡一号、二号沉船就是在中科院战略性先导科技专项支持下，在前期相关海底探测基础上取得的成果。在此次考古工作中，中国科学院利用自主研发的潜载测深侧扫声呐所获取的沉船区域水下全局分布图，从而为快速厘清文物分布范围、测绘基点选址及文物保护方案制定提供了关键数据图像支撑。针对水下文物现场观察和文物提取的特殊要求，考古工作者利用载人或无人潜水器，配合使用新型力反馈柔性机械手、潜载吹沙清理装置等，对海底文物进行无损的保护性提取，对被沉积物覆盖的关键文物进行水下清理，从而方便考古学家进行原位观测。

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在此次南海西北陆坡一号、二号沉船考古调查中，考古工作者还首次采用了一系列新技术和装备，比如在深海沉船设置永久水下测绘基点，并使用长基线定位技术进行位置标定，大大提高了水下考古工作和考古资料记录的精度与准确性，并提供多角度、全方位的考古记录。这些新技术和装备对于我国水下考古技术的提升起到了非常重要的作用。

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水下考古为海上丝绸之路研究提供了最可信的模本

我国的水下考古工作起步较晚，始于20世纪80年代。1985年，英国人米歇尔哈恰等人在南中国海的一艘沉船中，偷偷打捞出大批清朝康熙时代的青花瓷和金锭等物，并于次年在阿姆斯特丹拍卖，获得巨利。这件有关国家主权的事对中国政府和考古界都是一个不小的刺激。

1986年国家委托中国历史博物馆发展水下考古事业，设立了当时中国唯一的水下考古专业机构——水下考古学研究中心。进入21世纪，我国水下考古迎来了快速发展时期，山东、福建等地相续成立水下考古机构，并培训了一大批水下考古专业人员。中国水下考古经过30多年的发展，也逐步建立起了一个比较完整的体系，水下考古已经从浅海考古走向深海考古，可以独立开展规模较大的水下考古工作。

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到目前为止，中国水下考古专业队伍在中国的四大海域——渤海、黄海、东海、南海，先后进行了多项水下沉船遗址及其他水下文物遗迹的调查、发掘工作。从辽宁丹东甲午海战致远舰考古发掘工作到西沙群岛水下文物考察和调查工作，从南海一号宋代沉船考古发掘到福建东海岸宋元沉船遗迹挖掘工作，都取得了丰硕的成果，对编织完善中国古代文明发挥重要的作用。

中国古代沉船遗迹以宋元时期为多，就是因为那时正是海上丝路最为活跃的时期，沉船遗址多在暗礁附近，说明沉船多由于自然原因。正如考古学家认为，“南海一号”的发现和打捞，其意义不仅在于找到了一船数以万计的稀世珍宝本身，它还蕴藏着超乎想象的信息和非同寻常的学术价值。因“南海一号”不仅正处在“海上丝绸之路”的航道上，而且它的“藏品”数量和种类都异常丰富和可贵，给此段历史的研究提供了最可信的模本。

文并供图/后晓荣（首都师范大学历史学院教授国家田野考古领队）