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International audience; The sanctuary of La Peyrouse is located in Saint-Félix-de-Villadeix (Dordogne, France). It was discovered in 2019 during an extensive magnetic survey on a Celtic and antique occupation. New surveys combining the magnetic and electrical method focused on the building, was carried out within a Ph.D., which part of a regional collective program (RAPSODIE: Reconnaissance des Agglomérations Protohistoriques du Sud-Ouest: Développement, Imagerie, Environnement). The results documented this structure providing its plan and a first vertical image of remains with an E.R.T. The building is a ditched enclosure of 25m on each side, open to the east, delimiting an internal space of 700 m². In 2020, archeological excavation completed the non-intrusive approach by precisely identifying the source of the magnetic and electrical anomalies. The comparison between geophysical and excavation data helps us to better understand the first certified sanctuary in the territory of the Petrocores, in connection with an open agglomeration from the 3rd century BC, an early grouped settlement type which still poorly known in Celtic Europe.; Le sanctuaire de La Peyrouse est situé sur la commune de Saint-Félix-de-Villadeix en Dordogne. Il a été découvert en 2019 lors d’une campagne extensive de prospection magnétique, réalisée sur un site d’habitat protohistorique et antique. De nouvelles prospections géophysiques ciblées, combinant méthodes magnétique et électrique, ont été menées dans le cadre d’une thèse intégrée au projet RAPSODIE (Reconnaissance des Agglomérations Protohistoriques du Sud-Ouest : Développement, Imagerie, Environnement). Les résultats obtenus ont permis de documenter davantage ce bâtiment, en livrant son plan et une première vision verticale des vestiges conservés grâce à une section électrique transversale. Il s’agit d’un enclos fossoyé quadrangulaire d’environ 25 m de côté, ouvert à l’est, délimitant un espace interne aménagé d’environ 700 m². En 2020, une fouille archéologique a complété cette approche non destructive en identifiant précisément la source des anomalies magnétiques et électriques. La confrontation des données géophysiques et archéologiques permet ainsi d’appréhender le premier sanctuaire attesté du territoire des Pétrocores, au cœur d’une agglomération ouverte du IIIe s. av. J.-C., un type d’habitat groupé précoce encore mal connu en Europe celtique.

International audience; This paper synthesises the results of geophysical surveys carried out between 2011 and 2016 on twelve Neolithic funerary monuments in central-western France, distributed between the Loudunais and the Ruffecois. Results obtained by these non-invasive methodsmakes it possible to address several issues. First, the elements of the internal structure of four cairns in the department of Charente (the Motte de la Jacquille and the Petite Pérotte in Fontenille, the Justice and the Vieux Breuil in Tusson) have been identified thanks to electrical resistivity maps with several depths coupled to resistivity cross-sections. A previously unknown side chamber to the dolmen of the Petite Pérotte was detected. The tumulus of the Vieux Breuil, meanwhile, appears to be composed of two highly resistant massive elements, probably corresponding to two funerary chambers. Second, resistivity surveys have revealed the state of preservation of three monuments in Charente (the Petite and the Grosse Pérotte in Fontenille, the Maison de la Vieille in Luxé) and thus allowed us to identify the most damaged areas. Third, the limits of the material spread area of six levelled monuments (in Charente: the Pérottes, in the Vienne: Chantebrault IV, V and VIII in Saint-Laon, and Briande 1 in Arçay) and the nature of these materials have been determined through magnetic or resistivity mapping. The stone cairns are thus distinguished from the earth mounds, and it is possible to estimate the initial breadth of each monument. Fourth, these methods were used to try to locate megaliths visible on ancient representations but now disappeared, such as that of Briande 1. Finally, magnetic survey were carried out on large areas around seven cairns or dolmens in order to identify possible peripheral structures (the Petit and the Gros Dognon at Tusson in Charente, Chantebrault IV and V, the Pérottes, the Motte de la Jacquille). With the exception of Chantebrault IV, signals corresponding to quarries, pits or ditches seem to be systematically located in the adjacent area. Near the Pérottes, only a curvedditch and a probable pit were mapped at the base of the two monuments. Meanwhile the vicinity of the dolmen of Chantebrault V presents signals that could correspond to several pits. Around the tumulus of the Petit and the Gros Dognon, however, it is dozens of structures that were revealed. The rocky spur on which the cairn of the Motte de la Jacquille was built is barred by seven segments of a wide discontinuous ditch, about 1.5m large, attested through excavation. This set of ditches is supplemented on both sides by a shallow quarry. Hypothesis testing through test pits or archaeological excavations were carried out in addition to prospections on the Petite Pérotte, the Motte de la Jacquille,Chantebrault IV and VIII. These made it possible to specify interpretations and to obtain information inaccessible by geophysics. In turn, surveys were used to extrapolate some of the excavation results to prospected but unexcavated structures. This approach, which is particularly effective,has not yet been fully exploited to study Neolithic sites.; Cet article présente la synthèse des prospections géophysiques mises en œuvre entre 2011et 2016 sur douze monuments funéraires néolithiques du Centre-Ouest de la France. Lesrésultats obtenus par ces méthodes non-invasives permettent d’aborder diverses questions.I) Des éléments de la structuration interne de quatre cairns ont été identifiés grâce à descartographies électriques à plusieurs profondeurs couplées à des sections de résistivité. II)Les prospections électriques ont également permis de connaître l’état de conservation detrois monuments. III) L’emprise de la zone d’épandage des matériaux de six monumentsarasés et la nature de ces matériaux ont été déterminées par des cartographies magnétiquesou électriques. IV) Ces méthodes ont également été utilisées pour tenter de localiser desmégalithes disparus. V) Enfin, la prospection magnétique a été mise en œuvre sur de larges espaces autour de sept cairns ou dolmens afin de repérer d’éventuelles structures périphériques. À l’exception d’un monument, des signaux correspondant à des carrières, des fosses ou des fossés semblent avoir été systématiquement localisés. Les vérifications des hypothèses par des sondages ou des fouilles archéologiques ont été menées en parallèle des prospections sur quatre monuments. Elles permettent de préciser les interprétationset d’obtenir des informations inaccessibles par la géophysique. En retour, les prospections sont utilisées pour extrapoler certains résultats des fouilles à des structures prospectées mais non fouillées. Cette démarche, particulièrement efficace, apparaît à ce jour encore trop peu exploitée.

Depuis 2005, une équipe interdisciplinaire de recherches tente de reconstituer la topographie du port antique de Narbonne, considéré comme un des plus grands ports de l’Empire romain. Débutées en 2007, les prospections géophysiques sont un des piliers de ce travail. Elles ont dû évoluer au fil des campagnes de mesures afin de s’adapter aux contraintes du terrain, à l’évolution des résultats et à l’émergence de nouvelles problématiques. Les structures majeures du site du Castélou / Mandirac, identifié comme étant l’embouchure aménagée d’un bras sud de l’Aude, ont été repérées puis confirmées par la fouille. Deux jetées parallèles construites en milieu humide sur une longueur de plus d’1,5 km encadrent un chenal large de 50 m et profond de 4 m. D’une largeur de 15 m à 25 m, elles sont aménagées en chaussée dès la fin du Ier siècle par l’apport de quantités considérables de matériaux et de milliers de pieux en bois qui viennent renforcer leurs berges. Les traces d’activités portuaires y sont nombreuses. Nulle part dans le monde romain, des constructions de cette ampleur pour canaliser un fleuve n’ont été mises au jour. Elles soulignent la volonté de maîtriser un milieu fluctuant afin d’assurer une stabilité et une pérennité de ce lieu d’échanges, finalement abandonné à la fin du ve siècle. Since 2005, an interdisciplinary team of research attempts to reconstruct the topography of the ancient port of Narbonne, considered one of the largest ports in the Roman Empire. Begun in 2007, geophysical surveys are one of the pillars of this work. They have evolved over the measurement campaigns in order to adapt to the constraints of the field, the evolution of the results and the emergence of new problems. The major structures of the site Le Castélou / Mandirac, identified as fitted mouth of a southern arm of the Aude, were located then confirmed by the excavation. Two parallel jetties constructed in wetland on a length of more than 1.5km border the 50m-wide channel (4m-depth). With a width of 15m to 25m, they are converted into road at the end of the first century by the contribution of considerable amounts of materials and thousands of wooden piles that reinforce their banks. Traces of port activities are numerous. Nowhere in the Roman world, works of this extent to channel a river have been uncovered. They emphasize the desire to control a fluctuating environment to ensure stability and sustainability of this place of exchange, finally abandoned in the late fifth century.

International audience; Two seasons of geophysical prospection (magnetic, resistance and ground-penetrating radar) were conducted at the Iron Age oppidum of Le Castellan, Istres, Bouches-du-Rhône, in order to determine the utility of these techniques for sites in this region. The survey revealed numerous strong anomalies, of which many ran parallel or perpendicular to one another. These are the sorts of responses one might expect from the remains of buried stone wall foundations; this interpretation is supported by the presence, on the west side of the site, of exposed walls on the same alignment as certain of the geophysical anomalies. Overall, the evidence suggests a network of buried buildings and road-ways across the oppidum. One particularly substantial building was identified towards the centre of the site, through the presence of a strong resistance anomaly of distinctly rectilinear form. It appears to represent the remains of a buried stone building with three rooms. In conclusion, the results provide strong encouragement for the further application of geophysical survey in this region.; Deux campagnes de prospection géophysique (magnétique, électrique et géoradar) ont été conduites sur l’oppidum gaulois du Castellan (Istres, Bouches-du-Rhône) afin de déterminer la validité de ces méthodes pour les agglomérations de l'âge du Fer dans la région. L'étude a révélé plusieurs anomalies importantes, généralement orientées parallèlement ou perpendiculairement les unes aux autres. Celles-ci correspondent au type de réponse attendu pour des vestiges de murs en pierres et de fondations enfouis. Cette interprétation est confortée par la présence de murs visibles en coupe, du côté ouest du site, montrant la même orientation que les anomalies. Ces données suggèrent l'existence d'une trame urbaine composée d’espaces bâtis et d’espaces viaires. Un bâtiment particulièrement important a été identifié : une anomalie de résistivité élevée, de forme rectiligne et très distincte, se situe au centre du secteur d'étude. Cette anomalie semble indiquer la présence d'un bâtiment en pierre enfoui composé de trois pièces. En conclusion, les résultats se révèlent fort encourageants pour la poursuite des prospections géophysiques dans la région.

Un nouveau champ d’investigation est ouvert en prospection magnétique grâce à la détermination simultanée des coordonnées de la mesure de champ magnétique, avec une précision centimétrique, à des cadences de 10 à 20 mesures par seconde. La prospection réalisée jusqu’alors à l’échelle du site peut maintenant être effectuée à l’échelle de l’objet, sur quelques mètres carrés, à une résolution infra-décimétrique. À cette échelle, la microtopographie impose de disposer d’une information en 3D afin de discerner les variations du champ magnétique locale produites par le relief de celles traduisant des variations d’aimantation au sein de l’objet étudié. Des milieux complexes tels que des cavités peuvent ainsi être explorés. En plein air, la complexité de grandes structures de chauffe ou de vestige comme des épaves peut aussi être révélée. Magnetic survey realized with the simultaneous determination of the coordinates of the magnetic field measurement, with centimeter accuracy, at rates of 10 to 20 measurements per second, opens new horizon. It allow to realize a change of scale from the site to the objet. Few square meters can be covered at a sub-decimetric resolution. At this scale, a 3D information is required to discern changes in the local magnetic field produced by the relief of those resulting magnetization variations within the studied object. Complex environment such as cavities can be thus explored. Outdoors, the complexity of large heating structures or relics such as wrecks can also be revealed.

International audience

International audience; The approach adopted on the Canal Seine-Nord Europe project is different from the standard application of geophysics. The will is to integrate this tool inside the archaeological study as it is done for pedology or phosphate analysis for example. Thanks to a great interaction with archaeologists and geo-archaeologists, new issues have been defined and employed on the field. The most interesting is certainly the use of geophysics to characterise soils and archaeological layers after clearance of topsoil. Thus, the aim is not to detect features but to bring new information completing field observations. More precisely, this characterisation is essentially based on the magnetic susceptibility measurement which is closely related to anthropogenic phenomena. Different cases presented here show several issues that can call upon geophysics. Those are numerous and the scientific contribution is particularly interesting. Comparison of geophysics results with phosphate analysis constitutes one of the most interesting axes of this approach.; La démarche suivie sur le projet Canal Seine-Nord Europe se veut différente de l’utilisation standard qui peut être faite de la géophysique. La volonté est d’intégrer cet outil au plus près de l’étude archéologique comme peuvent l’être la pédologie ou la cartographie des phosphates par exemple. Grâce à une interaction forte avec les archéologues et géo-archéologues du projet, de nouvelles problématiques ont été définies et mises en oeuvre. La plus intéressante est certainement l'emploi de la géophysique pour l'étude des surfaces décapées. Par cette approche, il s’agit non pas de détecter les structures mais d’apporter à l’archéologue une information nouvelle, complémentaire des données de fouilles. Par la mesure d’un ou de plusieurs paramètres magnétiques, des phénomènes anthropiques peuvent être mis en évidence et apporter des éléments pour la compréhension du site. Les différents cas présentés illustrent la diversité des problématiques pouvant faire intervenir la géophysique. Celles-ci sont nombreuses et l'apport scientifique particulièrement important. Tout en gardant un regard critique, l’étude sur surface décapée offre un très fort potentiel qui doit encore être développé. La comparaison des résultats géophysiques avec la cartographie des phosphates constitue un des axes majeurs de cette démarche.

International audience; Since 2005, an interdisciplinary team of research attempts to reconstruct the topography of the ancient port of Narbonne, considered one of the largest ports in the Roman Empire. Begun in 2007, geophysical surveys are one of the pillars of this work. They have evolved over the measurement campaigns in order to adapt to the constraints of the field, the evolution of the results and the emergence of new problems. The major structures of the site Le Castélou / Mandirac, identified as fitted mouth of a southern arm of the Aude, were located then confirmed by the excavation. Two parallel jetties constructed in wetland on a length of more than 1.5km border the 50m-wide channel (4m-depth). With a width of 15m to 25m, they are converted into road at the end of the first century by the contribution of considerable amounts of materials and thousands of wooden piles that reinforce their banks. Traces of port activities are numerous. Nowhere in the Roman world, works of this extent to channel a river have been uncovered. They emphasize the desire to control a fluctuating environment to ensure stability and sustainability of this place of exchange, finally abandoned in the late fifth century.; Depuis 2005, une équipe interdisciplinaire de recherches tente de reconstituer la topographie du port antique de Narbonne, considéré comme un des plus grands ports de l’Empire romain. Débutées en 2007, les prospections géophysiques sont un des piliers de ce travail. Elles ont dû évoluer au fil des campagnes de mesures afin de s’adapter aux contraintes du terrain, à l’évolution des résultats et à l’émergence de nouvelles problématiques. Les structures majeures du site du Castélou / Mandirac, identifié comme étant l’embouchure aménagée d’un bras sud de l’Aude, ont été repérées puis confirmées par la fouille. Deux jetées parallèles construites en milieu humide sur une longueur de plus d’1,5 km encadrent un chenal large de 50 m et profond de 4 m. D’une largeur de 15 m à 25 m, elles sont aménagées en chaussée dès la fin du Ier siècle par l’apport de quantités considérables de matériaux et de milliers de pieux en bois qui viennent renforcer leurs berges. Les traces d’activités portuaires y sontnombreuses. Nulle part dans le monde romain, des constructions de cette ampleur pour canaliser un fleuve n’ont été mises au jour. Elles soulignent la volonté de maîtriser un milieu fluctuant afin d’assurer une stabilité et une pérennité de ce lieu d’échanges, finalementabandonné à la fin du Ve siècle.

[fr] Le massif hercynien des Jebilets centrales (Maroc) est caractérisé par l’affleurement de nombreux chapeaux de fer dont certains coiffent des amas sulfurés de grande importance économique (Kettara, Draa Sfar, etc.). Le présent travail porte sur l’interprétation de données magnétiques couvrant l’un de ces chapeaux de fer qui se situe près du village de Laachach à une trentaine de kilomètres au Nord- Ouest de Marrakech. La carte magnétique du secteur étudié met en évidence plusieurs anomalies qui coïncident avec l’affleurement du chapeau de fer. Après réduction au pôle des données, l’analyse détaillée de ces anomalies permet de conclure que celles-ci seraient dues à des structures magnétiques allongées en direction subméridienne et décalées par une série de failles décrochantes dextres. Ces structures présentent généralement un pendage vers l’Ouest mais elles peuvent être localement subver ticales. L’application de la déconvolution d’Euler aux données magnétiques de Laachach permet de cal culer des solutions représentant ces structures dont la profondeur varie de 22 à 254 m. L’interprétation quantitative des deux principales anomalies magnétiques mises en évidence au niveau de la zone d’étude a permis de caractériser la structure profonde des corps magnétiques de Laachach, qui pour raient correspondre à des amas sulfurés, compte tenu du contexte géologique et minier du secteur étu dié. Ainsi, les deux corps modélisés constituent des cibles prioritaires de reconnaissance pour tout pro gramme d’exploration minière susceptible d’être mené sur le site de Laachach.

This study proposes to investigate the archaeological remains covered by sediments in Qasr ʿAllam by developing a geophysical method adapted to the contexts of the site. The measurement of the magnetic total field with fluxgate vector magnetometers allows the design of multi-captor devices which enable an acquisition of data with a highly adjustable rapidity/density ratio. Thus, vertical and horizontal maps of the anomaly of the magnetic total field's intensity are established. The use and development of interpretative tools derived from the theory of potential fields in association with targeted excavations allow the procurement of information on the sources as well as the improvement of the method through field evidences. The results reveal the existence of a large and intricate irrigation system, of a massive cultic facility dating from the 8th/7th century before the Common Era, and of a smaller complex built a few centuries later. Evidences also show that a massive change from humid to arid environmental conditions took place during the time separating the two latter. All these results allow the establishment of maps of the remains for archaeological studies and the establishment of a perimeter of protection of the site., Cette étude propose d'examiner les vestiges archéologiques de Qasr ʿAllam enfouis sous les sédiments en développant une approche géophysique adaptée aux contextes du site. La mesure du champ total à l'aide de magnétomètres vectoriels à vanne de flux permet la mise au point de dispositifs multi-capteurs qui permettent une acquisition au rapport rapidité/densité hautement modulable. Ainsi des cartes verticales et horizontales de l'anomalie de l'intensité du champ magnétique à différentes échelles sont établies. L'utilisation et le développement d'outils d'interprétation issus de la théorie du potentiel, couplés à des fouilles ciblées, permettent à la fois de d'obtenir des informations sur les sources et d'améliorer la méthode grâce aux preuves-terrain. Les résultats ainsi obtenus révèlent la présence d'un système d'irrigation complexe et étendu, d'un ensemble cultuel massif du 8e/7e siècle avant l'ère commune et d'un second ensemble plus petit postérieur de plusieurs siècles. Entre ces deux derniers un changement environnemental brutal d'un milieu humide à aride a manifestement eu lieu. Tous ces résultats permettent d'établir des cartes des vestiges pour l'étude archéologique et l'établissement d'un périmètre de protection du site.

Magnetic and electromagnetic surveys carried out on the site of Klimonas (Cyprus) aimed to assess the capabilities of these two methods for the detection and characterization of Neolithic structures similar to those that have already been revealed by excavations. The magnetic survey was conducted using a Cesium gradiometer G-858 (Geometrics) and the electromagnetic survey with a Slingram device, the CMD Mini Explorer (Gf Instruments, Brno) which allows simultaneous measurement of the magnetic susceptibility and electrical conductivity at three different depths. The study area covers a little less than one hectare divided between three terraces and a small meadow below. A series of archaeological surveys was carried out on a series of geophysical anomalies: they allowed characterizing the source of the geophysical anomalies and deepening the interpretation of the magnetic and electromagnetic maps. Surveys finally brought a more environmental than archaeological information which was particularly helpful to restore the pedological and geological context of the site. The resistivity map clearly differentiates a conductive zone in the western part which was archaeologically sterile, and a more resistant area to the East where are located the Neolithic and also more recent installations. The maps of magnetic susceptibility show more complex variations, partly due soil and geological origin for lower values, but also anthropogenic for the highest values that are located in areas where were found the most archaeological remains were found. Archaeological remains visible on the magnetic map are usually from later period and the Neolithic structures are generally too small to be individualized. The response of the magnetic signal is dominated by large amplitude anomalies related to the nature of the soil, and the highest anomalies are due to the presence of ultramafic rock elements. This environmental approach was therefore particularly helpful to recognize the site occupancy arrangements with Neolithic installations in the more resistant areas where Havara plate is close to the surface., Les prospections magnétiques et électromagnétiques réalisées sur le site de Klimonas (Chypre) avaient pour objectif d'évaluer les capacités de ces deux méthodes pour détecter et caractériser des structures néolithiques semblables à celles déjà révélées par la fouille. La prospection magnétique a été réalisée au moyen d'un gradiomètre au césium G-858 (Geometrics) ; la prospection électromagnétique, avec un appareil de type Slingram, le CMD Mini-Explorer (Gf Instruments, Brno) qui permet une mesure simultanée de la susceptibilité magnétique et de la conductivité électrique sur trois profondeurs différentes. La surface étudiée couvre un peu moins de 1 ha réparti entre trois terrasses et une petite prairie en contrebas. Une série de sondages archéologiques a ensuite été réalisée, ils ont permis de caractériser l'origine des anomalies géophysiques et d'approfondir l'interprétation des cartes obtenues. Les prospections ont finalement apporté une information plus environnementale qu'archéologique qui permet de restituer le contexte géologique du site. La carte de résistivité diffé-rencie clairement une zone conductrice et archéologiquement stérile à l'ouest d'une zone résistante à l'est sur laquelle se sont implantées les installations néolithiques et d'autres, plus tardives. Les cartes de susceptibilité magnétique montrent des variations plus complexes, en partie d'origine pédogéologique pour les plus faibles valeurs, mais aussi anthropique pour les plus fortes valeurs qui se situent dans les secteurs où ont été découverts le plus de vestiges archéologiques. Les vestiges archéologiques visibles sur la carte magnétique sont géné-ralement d'époque plus tardive, et les structures néolithiques sont généralement de trop petite taille pour être individualisées. La réponse du signal magnétique est dominée par des anomalies de grande amplitude liées à la nature du terrain et, pour les plus fortes, à la présence d'éléments de roche ultrabasique. Cette approche environnementale a donc permis de mieux reconnaître les modalités d'occupation du site, avec des installations néolithiques situées dans les zones les plus résistantes où la plaque de « havara » est proche de la surface. Mots-clés : prospection magnétique, prospection électromagnétique, susceptibilité magnétique, résistivité électrique, Néolithique, Chypre.

International audience; The first investigations undertaken on the site of the antique theatre Haut du Verger at Autun (Saône-et-Loire), in 2013, were followed by an unusual joint effort between an architecture specialist, geophysicians and archaeologists. The analyses of the aerial photography, the geophysical prospecting and the excavation campaign data enabled them to reproduce the building’s plan as a final synthesis of the planimetric and architectural data. This synthesis also shows some geometrical features about the building’s outline that could reveal several stages of restructuration of the building. This reconstruction of the building’s plan aims to optimize the architectural development of the investigation. It seems to highlight an unusual building principle in the theatre and mostly proves the relevance of this multidisciplinary joint effort.; Une collaboration originale entre des géophysiciens, des archéologues et un spécialiste en architecture a été initiée à l’issue des premières investigations conduites en 2013 à l’emplacement du théâtre antique du Haut du Verger à Autun (Saône-et-Loire). L’analyse combinée des données issues de la photographie aérienne, de la prospection géophysique et de la campagne de fouilles a permis de proposer une restitution du plan de l’édifice faisant la synthèse des données architecturales et planimétriques du monument. Cette synthèse évoque également des particularités géométriques de l’épure de l’édifice, susceptibles de trahir, ou non, des phases de restructuration de l’édifice. Cette restitution, dont le but est d’optimiser l’orientation architecturale de la recherche, semble dégager un principe constructif original du théâtre, et prouve surtout l’intérêt de cette collaboration pluridisciplinaire.

International audience; The first investigations undertaken on the site of the antique theatre Haut du Verger at Autun (Saône-et-Loire), in 2013, were followed by an unusual joint effort between an architecture specialist, geophysicians and archaeologists. The analyses of the aerial photography, the geophysical prospecting and the excavation campaign data enabled them to reproduce the building’s plan as a final synthesis of the planimetric and architectural data. This synthesis also shows some geometrical features about the building’s outline that could reveal several stages of restructuration of the building. This reconstruction of the building’s plan aims to optimize the architectural development of the investigation. It seems to highlight an unusual building principle in the theatre and mostly proves the relevance of this multidisciplinary joint effort.; Une collaboration originale entre des géophysiciens, des archéologues et un spécialiste en architecture a été initiée à l’issue des premières investigations conduites en 2013 à l’emplacement du théâtre antique du Haut du Verger à Autun (Saône-et-Loire). L’analyse combinée des données issues de la photographie aérienne, de la prospection géophysique et de la campagne de fouilles a permis de proposer une restitution du plan de l’édifice faisant la synthèse des données architecturales et planimétriques du monument. Cette synthèse évoque également des particularités géométriques de l’épure de l’édifice, susceptibles de trahir, ou non, des phases de restructuration de l’édifice. Cette restitution, dont le but est d’optimiser l’orientation architecturale de la recherche, semble dégager un principe constructif original du théâtre, et prouve surtout l’intérêt de cette collaboration pluridisciplinaire.

Magnetic resonance sounding (MRS) is a geophysical method for noninvasive groundwater investigation. A wire loop on the surface is energized by a pulse of oscillating current. After the pulse is cut off, the free induction decay signal from groundwater is measured with the same loop. The Larmor frequency depends on the Earth’s magnetic field and varies between 800 and 2800 Hz around the world. Available mathematical models assume that the geomagnetic field is constant and the pulse frequency is equal to the Larmor frequency. These assumptions allow calculation of the phase shift of the signal caused by only the electrical conductivity of the subsurface. However, the existing models are simplified. The Earth’s magnetic field may be locally modified by rocks and often is not homogeneous over the volume investigated by MRS. It may also vary in time. A nonconstant geomagnetic field is changing the Larmor frequency at 1 to 5 Hz during one sounding, whilst the pulse frequency is set in the beginning of the sounding. Under these conditions, the assumption of zero frequency offset between the pulse frequency and the Larmor frequency is often unsound. The nonzero frequency offset causes a phase shift in the MRS signal comparable with the shift caused by electrically conductive rocks. For increasing the accuracy of phase shift modeling, and enhanced mathematical model in which the frequency offset is taken into account has been developed. With the enhanced model, the phase of the MRS signal can be calculated with better accuracy. Field measurements reveal a good correlation between experimental and theoretical signals.

Benech Christophe. Prospection géophysique à Tilbeshar (Sud-Est Anatolien). In: Anatolia Antiqua, Tome 10, 2002. pp. 293-296.

International audience; La grotte ornée des Fraux (Saint-Martin-de-Fressengeas, Dordogne) est un vaste réseau de galeries au sein desquelles ont été mis au jour de nombreux aménagements domestiques, des dépôts de mobilier ainsi que des manifestations pariétales, tous datés de l’âge du Bronze. L’étude du site est réalisée dans le cadre d’un Site d’Etude en Ecologie Globale (SEEG) de l’Institut Ecologie et Environnement du CNRS. Dans cet observatoire sont testées, de manière interdisciplinaire, de nouvelles méthodes d’acquisition de données. Dans ce cadre, un partenariat mis en place depuis 2008 entre archéologues, géophysiciens et topographes a permis de conduire la numérisation 3D de la volumétrie totale du réseau souterrain, l’acquisition en haute définition des panneaux ornés et du mobilier, ainsi que le développement d’un protocole de prospection magnétique adapté au milieu souterrain. L’objet de l’article est de présenter les instruments et les méthodes topographiques mis en œuvre pour la numérisation 3D du site et les résultats de la documentation détaillée adaptée aux besoins des partenaires de l’équipe de recherche.

International audience; Building high-resolution models of several physical properties of the subsurface by multi-parameter full waveform inversion (FWI) of multi-component data is one of the challenge of seismic imaging for the next decade. The physical properties, which govern propagation of seismic waves in visco-elastic media, are the P and S wavespeeds, density, attenuation and anisotropic parameters. Updating each of these properties is challenging because several parameters of different nature can have a coupled effect on the seismic response for a particular propagation regime (from transmission to reflection). This is generally referred to as trade-off or cross-talk between parameters. Moreover, different parameter classes can have different order of magnitude or physical units and footprints of different strength in the wavefield, which can make the inversion poorly conditioned if it is not properly scaled. These difficulties raise the issue of a suitable parameterization for multi-parameter FWI, where the term parameterization must be understood as a set of independent parameter classes that fully describe the subsurface properties. Many combinations of parameters can be viewed and this choice is not neutral as the parameterization controls the trade-off between parameters and the local resolution with which they can be reconstructed. Once this parameterization is selected, the subset of parameter classes in the parameterization that can be reliably updated during the inversion, must be identified to avoid over-parameterization of the optimization problem. The purpose of this tutorial is to provide a comprehensive overview of the promise, pitfalls and open questions underlying multi-parameter FWI. We first review the main FWI ingredient that controls the trade-off between parameters, namely the radiation pattern of the so-called virtual sources, and some tools for analyzing these trade-offs. Then, we present some illustrative examples of multi-parameter FWI, which should provide some guidelines to choose a suitable parameterization for FWI in visco-acoustic anisotropic media. We conclude by proposing a data-driven and model-driven workflow for visco-elastic anisotropic FWI of multi-component marine data, which has been inspired by a real data case study from Valhall.

International audience; Advances in groundwater storage monitoring are crucial for water resource management and hydrological processes understanding. The evaluation of water storage changes (WSC) often involve point measurements (observation wells, moisture probes, etc.), which may be inappropriate in heterogeneous media. Over the past few years, there has been an increasing interest in the use of gravimetry for hydrological studies. In the framework of the GHYRAF (Gravity and Hydrology in Africa) project, 3 yr of repeated absolute gravity measurements using a FG5-type gravimeter have been undertaken at Nalohou, a Sudanian site in northern Benin. Hydrological data are collected within the long-term observing system AMMA-Catch. Once corrected for solid earth tides, ocean loading, air pressure effects, polar motion contribution and non-local hydrology, seasonal gravity variations reach up to 11 µGal, equivalent to a WSC of 260-mm thick infinite layer of water. Absolute temporal gravity data are compared to WSC deduced from neutron probe and water-table variations through a direct modelling approach. First, we use neutronic measurements available for the whole vertical profile where WSC occur (the vadose zone and a shallow unconfined aquifer). The RMSD between observed and modelled gravity variations is 1.61 µGal, which falls within the error bars of the absolute gravity data. Second, to acknowledge for the spatial variability of aquifer properties, we use a 2-D model for specific yield (Sy) derived from resistivity mapping and Magnetic Resonance Soundings (MRS). The latter provides a water content (θ MRS) known to be higher than the specific yield. Hence, we scaled the 2-D model of θ MRS with a single factor (α). WSC are calculated from water-table monitoring in the aquifer layer and neutronic measurements in the vadose layer. The value of α is obtained with a Monte–Carlo sampling approach, minimizing the RMSD between modelled and observed gravity variations. This leads to α = Sy/θ MRS = 0.63 ± 0.15, close to what is found in the literature on the basis of pumping tests experiments, with a RMSD value of 0.94 µGal. This hydrogeophysical experiment is a first step towards the use of time-lapse gravity data as an integrative tool to monitor interannual WSC even in complicated subsurface distribution.

International audience; In most geologic environments, accounting for anisotropy is necessary to perform acoustic full waveform inversion (FWI) of wide-azimuth and wide-aperture seismic data because of the potential dependence of wave speeds on the direction of the wave propagation. In the framework of multiparameter FWI, the subsurface parameterization controls the influence of the different parameter classes on the modeled seismic data as a function of the scattering angle and hence the resolution with which the parameters can be reconstructed and the potential trade-off between different parameters. We have evaluated a numerical procedure based on computation of the scattering patterns of the different parameters to assess the sensitivity of the seismic data to different parameterizations of vertical transverse isotropic media in the acoustic approximation. Among the different categories we have tested, a monoparametric FWI was found for imaging one wave speed with a broad wavenumber content, keeping the Thomsen parameters fixed, which have a small influence on the data relative to the wave speed. This raises the question of the initial information required in the background models of the Thomsen parameters to perform reliable monoparameter FWI. Alternatively, simultaneously inverting the horizontal and vertical wave speeds introduces limited trade-off effects because these wave speeds have significant influence on the data for distinct ranges of scattering angles, while the influence of the Thomsen parameter δ remains weak. With such parameterization, the short-to-intermediate wavelengths of the vertical velocity are updated from the short-to-intermediate scattering angles, while the long-to-intermediate wavelengths of the horizontal velocity are updated from the wide-to-intermediate scattering angles. We concluded that the choice of the subsurface parameterization can be driven by the acquisition geometry, which controls the scattering-angle coverage and hence the resolving power of FWI, and by the accuracy of the available initial FWI models. Read More: http://library.seg.org/doi/abs/10.1190/geo2012-0204.1

Le site antique de Brion est une agglomération secondaire localisée sur une paléo-île du marais de Reysson (Gironde, France). Une prospection électromagnétique y a été réalisée sur une surface de plus de 50 ha afin d’identifier la limite entre l’île et le marais. La carte de conductivité électrique de l’ancienne île et des zones humides proches a révélé l’existence d’un probable paléo-chenal au nord de l’agglomération. Vers l’ouest, celui-ci longe une vaste plateforme calcaire en pente douce dont l’altitude est proche de celle du marais. The antique site of Brion is a small town located on a palaeo-island of the marsh of Reysson (Gironde, France). An electromagnetic survey was conducted on an area of more than 50 ha to identify the limit between island and marsh. The map of electrical conductivity of the ancient island and nearby wetlands revealed the existence of a likely palaeo-channel at the north of the town. To the west, it runs along a broad and sloping limestone platform at an altitude close to the marsh.

International audience

More than a mere evocation of a research that was conducted in Aquitaine, Turkey, Syria or Jordan, the present article is a tribute from two of his closest colleagues to a professor, Michel Martinaud, who was a geophysicist with a passion for archaeology. Our text is an attempt to revive a great part of his career and to try and collect the main results of his research. The latter are given concisely but they give a good idea of Michel Martinaud’s work. The man displayed scientific curiosity, a readiness to innovate, hardworking ethics, earnestness but also cheerfulness and humour which were appreciated by all and which contributed to his being solicited regularly., Bien au-delà d’une simple évocation de travaux réalisés en Aquitaine, Turquie, Syrie, et Jordanie, il s’agit d’un hommage à un enseignant-chercheur, Michel Martinaud, géophysicien passionné d’archéologie, qui est proposé ici par deux de ses plus proches collaborateurs. À travers ce texte nous avons retracé une grande partie de son parcours et tenté de rassembler les résultats essentiels de son œuvre. Ceux-ci sont donnés de manière succincte tout en permettant de suivre le parcours de Michel Martinaud. La curiosité scientifique, l’esprit d’innovation, l’ardeur, la constance, sans oublier la bonhommie et l’humour, sont autant de qualités que tous lui conféraient et qui l’ont amené à être régulièrement sollicité., Chapoulie Rémy,Mathé Vivien. Sur les pas de Michel Martinaud, géophysicien. In: Aquitania : une revue inter-régionale d'archéologie, tome 27, 2011. pp. 205-213.

L’Essarté est un quartier antique de potiers situé sur la commune de Mathay (Doubs). Il a été fouillé dans les années 1980-90. Dans le cadre d’un PCR consacré plus généralement à l’ensemble de l’agglomération antique de Mandeure-Mathay (Epomanduodurum) et aux espaces qui l’environnent, des prospections au sol ont été menées à l’Essarté en 2006, une synthèse des fouilles basée sur la documentation existante a été faite en 2009, et des prospections géophysiques ont été réalisées en 2009 et 2010. Par ailleurs, l’agglomération antique et ses alentours ont fait l’objet d’un relevé LiDAR en 2009. Cet article présente la mise en perspective des données acquises par les fouilles et par les prospections aériennes des années 1980-90 avec les informations obtenues à partir des résultats des prospections magnétiques, qui ont permis d’avoir des renseignements sur la nature du proche sous-sol, ainsi qu’à partir des prospections pédestres récentes et du relevé LiDAR (Light Detection And Ranging), qui informent sur ce qui est observable en surface, notamment sur les variations et micro-variations du relief grâce au LiDAR. Globalement, la nature du quartier antique et sa topographie ont pu être précisées, et des données nouvelles relatives à une occupation antérieure de la zone (nécropole) ont été acquises. The Essarté workshop area, dating to the Classical period, is situated in the village of Mathay (Doubs). Excavated in the 1980s and '90s, it has been interpreted as an area specializing in ceramics production. This study of the area takes place in the context of an ongoing, broader project focused on the ancient town of Mandeure-Mathay (Epomanduodurum) and its surroundings, currently conducted within the framework of a PCR (collective research project). To undertake a more detailed study of the Essarté area, field-walking surveys were carried out in 2006 and a synthesis of previous excavations, based on the available documentation, was completed in 2009. Geophysical surveys were conducted in 2009 and 2010. In addition, a LiDAR survey of Mandeure-Mathay and its surroundings realized in 2009 included the Essarté area. This paper contextualizes the data provided by excavations and aerial surveys carried out in the 1980s and '90s by integrating it with the data obtained through the magnetometric survey – providing additional information on sub-surface features – and the data obtained through field-walking and LiDAR (Light Detection And Ranging) surveys – used to characterize the micro-topography of the terrain surface and associated materials in detail. This new study, in addition to adding details to the existing picture of the Essarté area, demonstrates that this locale was used as a burial area prior to the Roman phase of the site. Essarté ist ein antikes Töpferviertel auf dem Gebiet der Gemeinde Mathay (Departement Doubs). Es wurde in den Jahren 1980-90 ergraben. Im Rahmen eines der gesamten antiken Ortschaft von Mandeure-Mathay (Epomanduodurum) und deren Umgebung gewidmeten PCR (Programme Collectif Régional) wurden 2006 in Essarté Bodenprospektionen durchgeführt ; 2009 wurde eine auf der bereits existierenden Dokumentation basierende Synthese der Ausgrabungen vorgenommen ; 2009 und 2010 wurden geophysische Prospektionen realisiert ; darüber hinaus waren die antike Ortschaft und ihre Umgebung 2009 Gegenstand von LiDAR-Prospektionen (Light Detection And Ranging). Der vorliegende Artikel konfrontiert die Ergebnisse der Ausgrabungen und Luftaufnahmen der 1980-90er Jahre mit denen der magnetischen Prospektionen, die Auskünfte zur Natur des bodennahen Untergrundes geliefert haben. Zudem präsentiert der Artikel die Ergebnisse der neueren Feldbegehungen und der LiDAR-Messungen, die Informationen über die Bodenoberfläche, insbesondere die Variationen und Mikrovariationen des Reliefs liefern. Allgemein konnten das antike Viertel und seine Topographie näher bestimmt werden, außerdem wurden neue Daten zu einer früheren Nutzung des Areals (Nekropole) gewonnen.

In the hercynian massif of Central Jebilets (Morocco), outcrop a large number of gossans which sometimes top economical orebodies (Kettara, Draa Sfar, etc.). The present study is devoted to the interpretation of magnetic data covering one of these iron hats, located near of the Laachach village, at about thirty kilometres north-westward of Marrakech. The magnetic map of Laachach highlights several anomalies which coincide with the outcrop of the gossan. Detailed analysis of reduced to the pole data allows us to conclude that these anomalies may be due to submeridian magnetic structures cut by a set of dextral transverse faults. These structures are generally dipping westward but they can be locally sub vertical. The Euler deconvolution of the magnetic data gives moderately deeping solutions (22 to 254 m). The quantitative interpretation of the two principal magnetic anomalies highlighted in the study area lead to better characterising of the deep structure of the Laachach magnetic bodies, that may correspond to massive sulphide occurrences, according to the geological and mining context of the study area. The two modelled bodies constitute priority recognition targets for any mining exploration program to be car ried out on the Laachach site.[fr] Le massif hercynien des Jebilets centrales (Maroc) est caractérisé par l’affleurement de nombreux chapeaux de fer dont certains coiffent des amas sulfurés de grande importance économique (Kettara, Draa Sfar, etc.). Le présent travail porte sur l’interprétation de données magnétiques couvrant l’un de ces chapeaux de fer qui se situe près du village de Laachach à une trentaine de kilomètres au Nord- Ouest de Marrakech. La carte magnétique du secteur étudié met en évidence plusieurs anomalies qui coïncident avec l’affleurement du chapeau de fer. Après réduction au pôle des données, l’analyse détaillée de ces anomalies permet de conclure que celles-ci seraient dues à des structures magnétiques allongées en direction subméridienne et décalées par une série de failles décrochantes dextres. Ces structures présentent généralement un pendage vers l’Ouest mais elles peuvent être localement subver ticales. L’application de la déconvolution d’Euler aux données magnétiques de Laachach permet de cal culer des solutions représentant ces structures dont la profondeur varie de 22 à 254 m. L’interprétation quantitative des deux principales anomalies magnétiques mises en évidence au niveau de la zone d’étude a permis de caractériser la structure profonde des corps magnétiques de Laachach, qui pour raient correspondre à des amas sulfurés, compte tenu du contexte géologique et minier du secteur étu dié. Ainsi, les deux corps modélisés constituent des cibles prioritaires de reconnaissance pour tout pro gramme d’exploration minière susceptible d’être mené sur le site de Laachach.

La caractérisation d'un aquifère est classiquement réalisée à partir d'études géologiques, piézométriques, géochimiques et de pompages d'essai. Ces techniques d'étude présentent certaines limites, qui peuvent néanmoins être réduites par l'utilisation de méthodes complémentaires comme certaines méthodes géophysiques. L'objectif de cette thèse est de quantifier l'amélioration apportée par les informations géophysiques dans la caractérisation hydrogéologique des aquifères. Deux contextes géologiquessont sélectionnés pour les difficultés qu'ils posent à la caractérisation hydrogéologique, l'importance des questions sociétales qui s'y posent et leur pertinence dans le cadre des interventions humanitaires : les aquifères de socle cristallin et les lentilles d'eau douce des cordons sableux côtiers. Les résultats d'une étude numérique et leur validation sur deux sites expérimentaux en Inde montrent que les informations complémentaires apportées par la technique de panneau électrique et la méthode de sondage par résonance magnétique des protons (RMP) permettent de préciser l'interprétation de pompages d'essai en contexte de socle. L'incertitude sur la transmissivité est réduite en moyenne de 39 % et celle sur le coefficient d'emmagasinement de 34 %. Cette approche hydrogéophysique permet ainsi de mieux décrire le milieu souterrain, et de proposer des modèles conceptuels plus complets. En milieu côtier sableux dans le Sud de l'Inde, l'utilisation combinée d'observations piézométriques, de la loi d'Archie et des méthodes de sondage électromagnétiques en domaine temporel (TDEM) et RMP permet de quantifier un volume d'eau douce disponible de 510 litres en moyenne par mètre carré de surface au sol avant la mousson dans la partie inhabitée (contre 420 L/m2 dans la partie habitée), et 670 L/m2 après la mousson (contre 450 L/m2 dans la partie habitée). Ces volumes auraient été surestimés de près de 40 % si une approche basée uniquement sur le TDEM et la loi d'Archie avait été utilisée. Le suivi temporel des mesures géophysiques permet également d'estimer la recharge nette de l'année hydrologique 2008 à 140 mm sur ce cordon (pour 2030 mm de précipitations). De plus, ce cordon sableux présente un champ géomagnétique hétérogène, qui rend la mesure de signaux de Free induction decay, (FID, classiquement enregistrés en sondage RMP) difficile. Une nouvelle procédure de mesure et d'interprétation basée sur des signaux d'écho de spin a donc été testée et validée expérimentalement. La caractérisation du milieu avec ce nouveau protocole permet de préciser la teneur en eau du milieu, sous-estimée de 26 % par le protocole FID. Ce résultat ouvre de nouvelles perspectives dans la recherche d'une relation quantifiée entre la teneur en eau RMP et les différentes porosités hydrogéologiques.

International audience

International audience; The site of Dura-Europos is located on the right bank of the river Euphrates at 30 km from the Iraqi border. This city is certainly one of the most well documented site concerning the classical urbanism in the Near East. The site of Dura-Europos was discovered at the beginning of the 20th century and has been excavated successively by F. Cumont (1922-23), a French and American mission directed by M. Rostovtzeff (Yale University), and since 1986 by the French and Syrian mission directed by P. Leriche (CNRS). A geophysical survey has been carried out between 2001 and 2003 in the southern part of the site with a caesium gradiometer (G-858, Geometrics). The magnetic image shows therefore the result of more than 4 centuries of urban living. Founded at the end of the IVth century B.C. by the Macedonians, Dura-Europos was originally a military fort. The concept of the city planning (and therefore the extension into the actual shape, about 60 ha, delimited by the circuit wall of fortifications), started in the middle of the 2nd century B. C. About 133 B. C., the city fell under Parthian domination; by this date, only the sector of the agora and also some administrative and religious buildings had been constructed. The new Parthian authorities continued the urban program respecting the Hippodamian plan that had been established by the Macedonians. In 165 A.D., the city was taken over by the Romans, and the city planning was subsequently deeply modified, mainly due to the installation of a military camp in the northern part of the city. The Romans constructed many buildings in this sector without taking the pre-existing Hippodamian plan into account. Finally, in 256 A. D., Dura-Europos was pillaged by the Sassanids and practically abandoned. The interpretation of the geophysical image is based on the study of space following the “space syntax” developments. Such an approach allows a more accurate use of the geophysical data and a new and original vision of the city planning. Trough this study, it is possible to approach the evolution of the original theoretical concept of the hippodamian plan. Even if the main characteristics of the hellenistic city planning of Dura-Europos have been maintained, we can observe a hierarchical organization of the streets network and a categorization of the blocks (two types of original division, 6 or 8 units, more or less conserved). We will present also an approach of the spatial organization of the domestic dwellings in two steps : . Spatial analysis of the excavated blocks and characterization of the main elements of the domestic unit (entrance, courtyard, reception room). . Spatial analysis of the geophysical image and identification of the previous elements This study offers a very detailed and homogeneous vision of the southern quarter of Dura-Europos, where the Hellenistic urban model has been the most well preserved during the Roman period.

Salinization process is a worldwide constraint for soil management especially in Northeast Thailand, region characterized by widespread, deep and thick continental salt deposits. The near-surface distribution of salinity is performed using ground geophysics methods including time domain electromagnetic, frequential domain electromagnetic, vertical electrical soundings and self potential. The vertical and horizontal mapping of the electrical resistivity indicate a very conductive anomaly, situated at nearly 10 m depth owing to a 3-4 m thick clayey layer. Electrical conductivity mapping made in rainy season gives better details than the one made in dry season. Self-potential contrasts are clearly shown and are mostly due to electrodiffusion potentials. A conceptual model of the hydrosystem functioning was proposed at a local scale including two groundwater systems namely a deep saline groundwater flowing up through fractures and a shallow saline groundwater overlying a low-permeable clayey layer.

The unconfined aquifer in southwest Niger was intensively studied over the last decades. However, the transient numerical modelling that was conducted over the area suggested that additional field storativity and hydraulic conductivity measurements are needed. To check the capability of magnetic resonance sounding (MRS) to improve the knowledge of this aquifer, a survey was conducted in Niger in December 2005. We found that (1) the depth to the water table is estimated by MRS with an acceptable accuracy to survey poorly documented areas. (2) After a parameterization process, the transmissivity is accurately estimated from MRS. (3) MRS water content is linked to the total porosity calculated with the Bretjinski formula. However, MRS water content still needs to be parameterized with new measurements to quantify the specific yield and the total porosity. We finally found that MRS is useful to better constrain groundwater modelling of such large unconfined aquifer. (1) MRS depth to the water table can be used as head boundary in the numerical model (2) The range of realistic transmissivity and storativity values that could be used in the model can be estimated from MRS.

Characterizing the hydrogeological functioning of complex crystalline aquifers requires a precise assessment of their structural and hydrodynamic heterogeneities. This study shows how the joint use of TDEM, ERT and MRS enables to characterize both alterites and weathered-fissured zones. Moreover, with complementary data such as water table measurements and hydraulic tests, the characterization of the fractured zone is also possible. A conceptual hydrogeological model is then proposed from a case study in India, thanks to this joint use of geophysical and hydrological data.

International audience

Magnetic resonance sounding (MRS) is distinguished from other geophysical tools used for ground water investigation by the fact that it measures a magnetic resonance signal generated directly from subsurface water molecules. An alternating current pulse energizes a wire loop on the ground surface and the MRS signal is generated; subsurface water is indicated, with a high degree of reliability, by nonzero amplitude readings. Measurements with varied pulse magnitudes then reveal the depth and thickness of water saturated layers. The hydraulic conductivity of aquifers can also be estimated using boreholes for calibration. MRS can be used for both predicting the yield of water supply wells and for interpolation between boreholes, thereby reducing the number of holes required for hydrogeological modeling. An example of the practical application of MRS combined with two-dimensional electrical imaging, in the Ker-bernez and Kerien catchments area of France, demonstrates the efficiency of the technique.