探地雷达与磁法联合揭示阿联酋Saruq Al-Hadid遗址考古特征：SAR53区域埋藏结构与金属冶炼活动的发现

为解决沙漠环境中考古特征探测难题，迪拜团队采用高分辨率探地雷达(GPR)和磁法对Saruq Al-Hadid遗址SAR53区域开展综合地球物理调查，识别出5组线性结构（A-E）和462处异常，证实该区域存在铁器时代II期的冶炼活动遗迹，为阿拉伯半岛古代冶金技术研究提供了重要实证。

　　

在阿拉伯半岛广袤的沙漠中，阿联酋迪拜南部的Saruq Al-Hadid遗址自2002年发现以来就因其独特的冶金遗迹而备受关注。这片被称为"铁之路"的遗址，横跨乌姆安纳尔时期（公元前2600-2000年）至伊斯兰中期，特别是铁器时代II期（公元前1000年）的连续人类活动痕迹。然而，移动沙丘的覆盖使得传统考古勘探举步维艰——高达7.57米的沙层不仅掩埋了古代遗迹，更在不断的风蚀作用下改变着地表形态。如何在不破坏脆弱沙丘结构的前提下精准定位埋藏遗迹，成为困扰考古学家多年的技术瓶颈。

针对这一挑战，迪拜穆罕默德·本·拉希德团队创新性地将地球物理勘探技术引入沙漠考古。研究聚焦SAR53区域（340×150米），通过整合差分GPS地形测量、500MHz脉冲探地雷达（GPR）和G-858磁力仪数据，首次实现了对沙丘覆盖区考古特征的三维可视化解析。这项发表在《Science of Remote Sensing》的研究，不仅揭示了古代冶金活动的空间分布规律，更建立了沙漠考古地球物理探测的新范式。

关键技术方法包括：1）采用0.02米采样间隔的GPR获取12937米剖面，结合0.14m/ns电磁波速进行衍射叠加偏移处理；2）使用1米间距磁梯度测量捕捉铁磁性物质分布；3）基于UTM坐标系的厘米级地形校正。特别值得注意的是，研究以裸露的石膏层为基准面，实现了沙层厚度（0-7.57米）与考古特征的深度关联。

【主要发现】

1. 沙层结构与地质界面
   地形测绘显示SAR53存在显著高程差异（101.8-109.4米），东北/东南部沙层最厚达7.57米。GPR清晰识别出石膏基底（RDP=5）及其上覆的再活化面（reactivation surfaces）和沉积层（depositional layers），这些地质界面记录了气候变化导致的沉积间断。

2. 五大考古结构特征
   通过2D雷达剖面和3D切片分析，研究确认了五组主要结构：

• 结构A（ESE-WNW向）：14.7米长的复合体，包含W1-W3墙体（深度2.24米），与冶炼炉遗迹相邻
• 结构C/D（NE-SW向）：分别延伸30.75米和10.5米，由砂岩碎块构成，可能为炭窑或临时工棚
• 结构E（N-S向）：含E1（6米线性排列）和E2（8米散点区），磁异常显示存在金属富集

1. 金属制品与冶炼证据
   在462处GPR异常中，M1-M3等目标显示典型金属反射特征（高振幅、长尾双曲线），与磁梯度数据（2.3-10nT/m）高度吻合。其中G1组被解读为青铜剑（如¹⁴
   C测年支持的铁器时代II期文物），而P1/P2则可能对应陶器容器。

2. 卫星-地球物理关联
   研究验证了Ben-Romdhane等（2023）SAR卫星预测的热点区域，在红色标记区（图15）确实发现了与2018年发掘的炉床（hearths）同源的D结构，证实机器学习模型在沙漠考古选址中的有效性。

【结论与意义】
这项研究开创性地证实：1）GPR与磁法联用可穿透厚层沙丘，精准识别0.5-2米深的考古特征；2）SAR53存在系统性的冶金活动证据，包括炭窑、炉床和金属加工区，扩展了对阿拉伯半岛铁器时代生产规模的认知；3）石膏基底上的人工构造（如30-40厘米砂岩墙）为游牧民族季节性营地提供了新证据。

尤为重要的是，2024年新发掘（N1区）已初步验证了C/D结构交汇处的考古实体，这将为理解古代冶金技术传播路径提供关键坐标。该成果不仅为沙漠遗址非破坏性勘探建立了技术标准，更通过多学科交叉揭示了人类适应极端环境的智慧，对重构阿拉伯半岛文明发展史具有里程碑意义。