Η γεωφυσική διασκόπηση και η γεωλογική χαρτογράφηση του λόφου Καστά στην Αμφίπολη ξεκίνησαν την 11η Νοεμβρίου 2014 και διεξήχθησαν με αποσπασματικό χαρακτήρα, λόγω των δυσμενών καιρικών συνθηκών.
Την ερευνητική ομάδα αποτελούν ο επικεφαλής καθηγητής Γρηγόρης Τσόκας, Διευθυντής του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Γεωφυσικής ΑΠΘ, ο καθηγητής Παναγιώτης Τσούρλος, ο αν. καθηγητής Γιώργος Βαργεμέζης, μεταπτυχιακοί φοιτητές και άλλο επιστημονικό προσωπικό του Εργαστηρίου. Συμμετέχουν, επίσης: Ο ιζηματολόγος αν. καθηγητής Γιώργος Συρίδης, ο παλαιοσεισμολόγος καθηγητής. Σπύρος Παυλίδης και ο γεωλόγος του ΥΠΠΟ Δρ. Ευάγγελος Καμπούρογλου.
Η έρευνα επικεντρώθηκε στη δημιουργία μοντέλου του εδάφους της εποχής, πριν από την παρέμβαση για την ανέγερση της θόλου. Για το σκοπό αυτό, πραγματοποιήθηκαν γεωλογικές και τεκτονικές παρατηρήσεις καθώς και αριθμός ηλεκτρικών τομογραφιών. Οι πρόσφατες αποχωματώσεις και τα προγενέστερα σκάμματα προσέφεραν χώρο παρατηρήσεων για απτές και αδιαμφισβήτητες αποδείξεις της θέσεως και των χαρακτηριστικών των γεωλογικών σχηματισμών.
Σ αυτή την φάση ερευνήθηκε το υπέδαφος στο χώρο γύρω από τη θόλο, δηλαδή το πρανές βόρεια, όπως και τα άνδηρα που σχηματίστηκαν από την προηγηθείσα ανασκαφή, στα ανατολικά και δυτικά της. Η διασκόπηση των χώρων πραγματοποιήθηκε εφαρμόζοντας την μέθοδο της ηλεκτρικής τομογραφίας και σε πολύ μικρή έκταση τη μέθοδο του ραντάρ υπεδάφους (γνωστής και ως GPR – Ground Penetrating Radar) λόγω των μεθοδολογικών περιορισμών, στις συγκεκριμένες γεωλογικές και αρχαιολογικές συνθήκες.
Η έρευνα επιβεβαίωσε ότι ο λόφος έχει μικτή δομή με το μεγαλύτερο τμήμα του να είναι φυσικό, ενώ η ανθρωπογενής επίχωση συνιστά σχετικά μικρό τμήμα. Η θόλος φαίνεται ότι εδράστηκε και ανεγέρθηκε εντός ορύγματος, το οποίο διανοίχτηκε στους γεωλογικούς σχηματισμούς των πρανών του προϋπάρχοντος λόφου, που περατώνεται λίγα μέτρα βόρεια της θόλου.
Η γεωφυσική διασκόπηση έδωσε απεικονίσεις του εσωτερικού του λόφου, όπου εντοπίστηκαν αντιστατικές δομές, οι οποίες διερευνήθηκαν περαιτέρω. Σε μία περίπτωση βόρεια της θόλου, η αφαίρεση των χωμάτων αποκάλυψε ότι η υπεδάφια δομή που απεικονίστηκε με τις ηλεκτρικές τομογραφίες ήταν φακός άμμου, δηλαδή φυσικός σχηματισμός. Η περίπτωση αυτή φαίνεται στο συνημμένο σχήμα. Στην οριζόντια τομογραφική απεικόνιση για υψόμετρο των 93μ., τα θερμά χρώματα δείχνουν τις περιοχές με υψηλή ειδική ηλεκτρική αντίσταση και αντίστοιχα τα ψυχρά χρώματα τις περιοχές με χαμηλή.
Οι τομογραφίες που έδωσαν αυτή την εικόνα διεξήχθησαν στη επιφάνεια του εδάφους, πριν από την αφαίρεση των χωμάτων και η οποία ήταν υψηλότερα του επιπέδου των 93μ. Τα σημεία, όπου έπρεπε να γίνει περαιτέρω διερεύνηση, σημειώνονται ως «σημεία ενδιαφέροντος». Η λευκή γραμμή στην οριζόντια τομογραφική απεικόνιση σημειώνεται και επί του εδάφους. Είναι φανερό ότι η ανωμαλία της τομογραφίας οφείλεται στον αμμώδη γεωλογικό σχηματισμό. Σημειωτέον ότι οι ανωμαλίες με τις υψηλές τιμές αντίστασης, οι οποίες φαίνονται στο βόρειο τμήμα της οριζόντιας τομής δεν αξιολογούνται, επειδή είναι μέσα στους φυσικούς σχηματισμούς.
Στη συγκεκριμένη φωτογραφία φαίνεται ότι το αρχαίο όρυγμα περατώνεται σε μικρή απόσταση βόρεια της θόλου, το βορειότερο τμήμα της οποίας υποδεικνύεται και από το πλαστικό κάλυμμα το οποίο διακρίνεται.
