Three-dimensional electrical resistivity tomography for the exploration of the prehistoric deposits of Fumane cave (Verona, Italy)

The study is focused on implementation of Electrical Resistivity Tomography (ERT) for the investigation of early prehistoric sites taking up the archaeological site of Fumane Cave, located in Verona province in northern Italy as an example. To our knowledge, employment of geophysical techniques have been rarely incorporated into research activities of early prehistoric sites, mostly, due to their nature and almost complete absence of architectural remains that can result in geophysical anomalies from surface measurements Th e primary goals of the study are to determine: the geometry of the buried topography, the creation of three-dimensional model of the subsurface, shedding insight on the nature of the sedimentary infill that could better aid in understanding post-depositional processes involved in the creation of this important archaeological deposit. The study involved the use of two resistivity arrays to favor both the shallow resolution in the fi rst 2-3 meters and to get information about the total depth of the deposit. Two and three dimensional inversion models provided suggestive resistivity images that resulted in detailed information about deposit’s texture spatial characteristics indicating areas of low resistivity values where potential archeological materials may be found. Moreover, the maximum depth of the deposits is believed to be around 4/5 m based on the Pole-Pole resistivity images. The achieved fi ndings shall guide future archaeological campaigns that are done on regular yearly basis by the archaeological researchers of the University of Ferrara.

La presente nota è incentrata sull’uso della tomografi a della resistività elettrica (ERT) per indagare il sottosuolo di siti preistorici, considerando come caso di studio l’insediamento della grotta di Fumane (provincia Verona, Italia settentrionale). A nostra conoscenza, raramente metodi geofisici sono stati inseriti nell’attività di ricerca di siti preistorici antichi, soprattutto per la loro natura e per la completa assenza di resti architettonici, che possano dar luogo ad anomalie ottenute da indagini geofisiche di superficie. Gli scopi primari del lavoro consistono nel determinare la geometria della topografi a sepolta, creando un modello tridimensionale del sottosuolo, e nel gettare luce sulla litologia del materiale di riempimento, che potrebbe aiutare una migliore comprensione nei processi post-deposizionali implicati nella creazione di questo importante sito archeologico a livello europeo. Lo studio ha utilizzato due tipi di quadripoli di misura, per ottenere il massimo della risoluzione nei primi 2-3 m ed un’informazione sullo spessore totale del deposito. Modelli di resistività bi- e tri-dimensionali forniscono suggestive immagini della distribuzione della resistività elettrica, con ciò producendo un’informazione dettagliata circa la distribuzione spaziale delle caratteristiche tessiturali del deposito, in particolare indicando volumi di bassa resistività, dove potenzialmente possono essere presenti materiali archeologici. Inoltre, lo spessore massimo del deposito è stato quantificato in circa 4-5 m. I risultati raggiunti guideranno le future campagne di scavo archeologico, condotte con una regolare cadenza annuale dagli archeologi dell’Università di Ferrara.