Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2018. № 5(25). C. 99-114. ISSN 2079-6641

Содержание

DOI: 10.18454/2079-6641-2018-25-5-99-114

УДК 550.343.3+550.343.6

ПЕРВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ МОНИТОРИНГА ПОДПОЧВЕННОГО РАДОНА СЕТЬЮ ПУНКТОВ, РАБОТАЮЩЕЙ В ТЕСТОВОМ РЕЖИМЕ, НА ЮГЕ ОСТРОВА САХАЛИН

Е. О. Макаров¹², П. П. Фирстов¹, Д. В. Костылев3 5, Е. С.Рылов4, И. П. Дудченко5

¹Камчатский филиал Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН 683006, г. Петропавловск-Камчатский, Пийпа б-р, 9
²Камчатский государственный университет имени Витуса Беринга, 683032, г. Петропавловск-Камчатский, ул. Пограничная, 4
³Сахалинский филиал Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН», 693010, г. Южно-Сахалинск, ул. Тихоокеанская, 2А 3 4Институт вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения Российской академии наук, 683006, г. Петропавловск-Камчатский, Пийпа б-р, 9
5Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения Российской академии наук, 693022, г. Южно-Сахалинск, ул. Науки, 1Б

E-mail: ice@emsd.ru

Радоновый мониторинг в мировой литературе признан перспективным методом для прогноза землетрясений. В последнее десятилетие на полуострове Камчатка достаточно убедительно продемонстрирована перспективность радонового метода для прогноза субдукционных землетрясений. Южная часть острова Сахалин является регионом высокой сейсмической опасности. Результаты, полученные на Камчатке, дают основание надеяться на обнаружение предвестниковых аномалий в поле радона (Rn) и для более слабых, но не менее опасных, мелкофокусных землетрясений острова Сахалин. В тестовом режиме на юге острова Сахалин в настоящее время функционирует сеть из трех пунктов мониторинга объемной активности радона (ОА Rn) в воздухе подпочв. С целью лучшего представления об условиях миграции Rn к дневной поверхности в окрестности установки радиометров выполнены сейсморазведочные работы. Регистрация объемной активности радона ведется по α-излучению с использованием метода принудительной конвекции. Проявление слабой сейсмической активности на юге Курило-Камчатской и на севере Японской сейсмогенных областей нашло отражение в динамике подпочвенного радона на двух пунктах. После обкатки аппаратуры и установки стационарных пунктов планируется использовать данные радонового мониторинга в качестве дополнительного параметра для обоснования заключений о сейсмической опасности юга острова Сахалин.

Ключевые слова: радоновый мониторинг, Камчатка, Сахалин, прогноз землетрясения

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 16-05-00162.

 

MSC 86A17

FIRST RESULTS OF SUBSURFACE RADON MONITORING BY NETWORK OF POINTS, OPERATING IN THE TEST MODE ON THE SOUTH OF SAKHALIN ISELAND 

E. O. Makarov¹, P. P. Firstov¹, D. V. Kostylev3 5, E. S. Rylov4, I. P. Dudchenko5

¹Kamchatka Branch of Federal Research Center Geophysical Survey RAS, 683006, Petropavlovsk-Kamchatsky, Piypa b-r., 9, Russia
²Vitus Bering Kamchatka State University, 683032, Petropavlovsk-Kamchatsky, st., 4, Russia
³Sakhalin Branch of Federal Research Center Geophysical Survey RAS, 693010, Yuzhno-Sakhalinsk, Tihookeanskaya str., 2A, Russia
4Institute of Volkanology and Seismology Far Eastern Branch RAS, 683006, Petropavlovsk-Kamchatsky, Piypa b-r., 9, Russia
5Institute of Marine Geology and Geophysics Far Eastern Branch RAS, 693022, Yuzhno-Sakhalinsk, Nauki str., 1B, Russia

E-mail: ice@emsd.ru

Radon monitoring in the world literature is recognized as a promising method for predicting earthquakes. In the last decade on the Kamchatka Peninsula, the prospect of radon method to forecast subduction earthquakes has been quite convincingly demonstrated. The southern part of Sakhalin Island is a region of high seismic risk. The results obtained on Kamchatka give grounds to hope for the detection of precursor anomalies in the radon field (Rn) and for weaker, but also dangerous, small-focus earthquakes on Sakhalin Island. A network consisting of three points for monitoring volume activity of radon (VA Rn) in the air of the subsoil is currently operating in the test mode in the south of Sakhalin Island. In order to better understand the conditions of Rn migration to the surface, seismic survey was performed in the vicinity of the installed radiometers. Volume activity of radon is registered by α-radiation using the method of forced convection. The manifestation of weak seismic activity in the south of Kuril-Kamchatka and in the north of the Japanese seismic regions was reflected in the dynamics of the subsurface radon at two points. After testing the equipment and installing stationary points, it is planned to use radon monitoring data as an additional parameter to substantiate conclusions about the seismic hazard of the south of Sakhalin Island.

Key words: radon monitoring, Kamchatka, Sakhalin, earthquake prediction.

 

This work was supported by the RFBR grant No. 16-05-00162.

 

Список литературы/References

  1. Зубков С. И., “Радоновые предвестники землетрясений”, Вулканология и сейсмология, 1981, № 6, 74-105. [Zubkov S. I., “Radonovyye predvestniki zemletryaseniy”, Vulkanologiya i seysmologiya, 1981, № 6, 74-105].
  2. Cicerone R. D., Ebel J. E., Beitton J. A., “Systematic compilation of earthquake precursors”, Tectonophysics, 2009, № 476, 371-396.
  3. Dubinchuk V.T., “Radon as a precursor of earthquakes”, Isotopic geochemical precursors of earthquakes and volcanic eruption, Proceedings of an Advisory Group Meeting held in Vienna, Vienna, 9-12 September 1991, Vienna, 1991, 6–22.
  4. Фирстов П. П., Макаров Е. О., Динамика подпочвенного радона на Камчатке, КамГУ им. Витуса Беринга, Петропавловск-Камчатский, 2018, 145 с. [Firstov P. P., Makarov E. O., Dinamika podpochvennogo radona na Kamchatke, Kamgu im. Vitusa Beringa, Petropavlovsk-Kamchatskiy, 2018, 145 pp.]
  5. Закупин А. С. и др., “Оценка сейсмической опасности на юге Сахалина на 2018 год (по данным оперативного каталога)”, Геосистемы переходных зон, 2:1 (2018), 52-56. [Zakupin A. S.et al., “The estimation of seismic hazard in south part of Sakhalin for 2018 year (based on preliminary catalog)”, Geosystems of Transition Zones, 2:1 (2018), 52-56].
  6. Макаров Е. О., Отклик в динамике подпочвенного радона на подготовку сильных землетрясений Камчатки и северо-западной окраины Тихого океана, автореф. дис. на соискание степени канд. физ.-мат. наук, Петропавловск-Камчатский, 2017, 22 с. [Makarov E. O., Otklik v dinamike podpochvennogo radona na podgotovku sil’nykh zemletryaseniy Kamchatki i severo-zapadnoy okrainy Tikhogo okeana, avtoref. dis. . . . kand. fiz.-mat. nauk., Petropavlovsk-Kamchatskiy, 2017, 22 pp.]
  7. Фирстов П. П., Макаров Е. О., “Реакция подпочвенного и растворенного в подземных водах радона на изменение напряженно-деформированного состояния земной коры”, Сейсмические приборы, 51:4 (2015), 58-80. [Firstov P. P., Makarov E. O., “Reaction of radon in soil and groundwater to stress-strain state of the Earth’s crust”, Seismic Instruments, 51:4 (2015), 58-80].
  8. Уткин В. И., Юрков А. К., “Радон как индикатор геодинамических процессов”, Геология и геофизика, 51:2 (2010), 277–286. [Utkin V. I., Yurkov A. K., “Radon as a tracer of tectonic movements”, Russian Geology and Geophysics, 51:2 (2010), 277-286].
  9. Рудаков В.П., Эманационный мониторинг геосред и процессов, Научный мир, М., 2009, 175 с. [Rudakov V. P., Emanatsionnyy monitoring geosred i protsessov, Nauchnyy mir, M., 2009, 175 pp.]
  10. Козлова И. А., Юрков А. К., “Методические вопросы измерения содержания радона-222 в почвенном воздухе при мониторинговых наблюдениях”, Уральский геофизический вестник, 2005, № 7, 31-34. [Kozlova I. A., Yurkov A. K., “Metodicheskiye voprosy izmereniya soderzhaniya radona-222 v pochvennom vozdukhe pri monitoringovykh nablyudeniyakh”, Ural’skiy geofizicheskiy vestnik, 2005, № 7, 31–34].
  11. Кожурин А. И., Ким Чун Ун, “Активные разломы о. Сахалин, оценка магнитуды и повторяемости максимально возможных землетрясений”, Проблемы сейсмичности и современной геодинамики Дальнего Востока и Восточной Сибири, ИТиГ им. Ю.А.Косыгина ДВО РАН, Хабаровск, 2010, 312 с. [Kozhurin A.I., Kim Chun Un, “Aktivnyye razlomy o. Sakhalin, otsenka magnitudy i povtoryayemosti maksimal’no vozmozhnykh zemletryaseniy”, Problemy seysmichnosti i sovremennoy geodinamiki Dal’nego Vostoka i Vostochnoy Sibiri, ITiG im. YU.A.Kosygina DVO RAN, Khabarovsk, 2010, 312 pp.]
  12. Стрельцов М. И., Кожурин А. И., Активные разломы и катастрофические землетрясения Сахалина (Апреловский активный разлом, результаты тренченга), ИМГиГ ДВО РАН, Южно-Сахалинск, 2002, 4 с. [Strel’tsov M.I., Kozhurin A.I., Aktivnyye razlomy i katastroficheskiye zemletryaseniya Sakhalina (Aprelovskiy aktivnyy razlom, rezul’taty trenchenga), IMGiG DVO RAN, Yuzhno-Sakhalinsk, 2002, 4 pp.]
  13. Рождественский В. С., Сапрыгин С. М., “Активные разломы и сейсмичность на Южном Сахалине”, Тихоокеан.геология, 18:6 (1999), 59-70. [Rozhdestvenskiy V. S., Saprygin S. M., “Aktivnyye razlomy i seysmichnost’ na YUzhnom Sakhaline”, Tikhookeanskaya geologiya, 18:6 (1999), 59-70].
  14. Chelnokov G., Zharkov R., Bragin I., “Radon monitoring in groundwater and soil gas of Sakhalin island”, Journal of geoscience and environment protection, 2015, № 3, 48-53.
  15. Маренный А. М. и др., “Комплексные мониторинговые исследования формирования радоновых полей грунтовых массивов. Часть 1 – программа и организация исследований”, Аппаратура и новости радиационных измерений, 2014, № 4, 33-38. [Marennyy A. M. et al., “The Comprehensive Monitored Research of the Formation of the Radon Fields in the Massifs of Soil Part 1. The Program аnd Organization of the Research”, ANRI, 2014, № 4, 33-38].
  16. Маренный А. М. и др., “Комплексные мониторинговые исследования формирования радоновых полей грунтовых массивов. Ч. 5. Результаты мониторинга радона внутри грунтовых массивов”, Аппаратура и новости радиационных измерений, 2015, № 3, 52-63. [Marennyy A. M. et al., “The Comprehensive Monitored Research of the Formation of the Radon Fields in the Massifs of Soil. Part 5 — The Results of Laboratory Determination of the Radiation-Physical Properties of the Soil Massifs”, ANRI, 2015, № 3, 52-63].

Список литературы (ГОСТ)

  1. Зубков С. И. Радоновые предвестники землетрясений // Вулканология и сейсмология. 1981. №6. С. 74-105
  2. Cicerone R. D., Ebel J. E., Beitton J.,A. Systematic compilation of earthquake precursors // Tectonophysics. 2009. no. 476. pp. 371-396.
  3. Dubinchuk V. T. Radon as a precursor of earthquakes. Isotopic geochemical precursors of earthquakes and volcanic eruption. Proceedings of an Advisory Group Meeting held in Vienna, Vienna, 9-12 September 1991. Vienna. 1991. pp. 6–22.
  4. Фирстов П. П., Макаров Е. О. Динамика подпочвенного радона на Камчатке. Петропавловск-Камчатский: КамГУ им. Витуса Беринга, 2018. 145 c.
  5. Закупин А. С. и др. Оценка сейсмической опасности на юге Сахалина на 2018 год (по данным оперативного каталога) // Геосистемы переходных зон. 2018. Т. 2. № 1. C. 52-56.
  6. Макаров Е. О. Отклик в динамике подпочвенного радона на подготовку сильных землетрясений Камчатки и северо-западной окраины Тихого океана. автореф. дис. на соискание степени канд. физ.-мат. наук. Петропавловск-Камчатский, 2017. 22 c.
  7. Фирстов П. П., Макаров Е. О. Реакция подпочвенного и растворенного в подземных водах радона на изменение напряженно-деформированного состояния земной коры // Сейсмические приборы. 2015. Т. 51. №4. С. 58-80.
  8. Уткин В. И., Юрков А. К. Радон как индикатор геодинамических процессов // Геология и геофизика. 2010. Т. 51. №2. C. 277–286.
  9. Рудаков В. П. Эманационный мониторинг геосред и процессов. М.: Научный мир. 2009. 175 c.
  10. Козлова И. А., Юрков А. К. Методические вопросы измерения содержания радона-222 в почвенном воздухе при мониторинговых наблюдениях // Уральский геофизический вестник. 2005. №7. С. 31-34.
  11. Кожурин А. И., Ким Чун Ун Активные разломы о. Сахалин, оценка магнитуды и повторяемости максимально возможных землетрясений. Проблемы сейсмичности и современной геодинамики Дальнего Востока и Восточной Сибири. Хабаровск. ИТиГ им. Ю.А.Косыгина ДВО РАН. 2010. 312 c.
  12. Стрельцов М. И., Кожурин А. И. Активные разломы и катастрофические землетрясения Сахалина (Апреловский активный разлом, результаты тренченга). Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН. 2002. 4 c.
  13. Рождественский В. С., Сапрыгин С. М. Активные разломы и сейсмичность на Южном Сахалине // Тихоокеан.геология. 1999. Т. 18. №6. С. 59-70.
  14. Chelnokov G., Zharkov R., Bragin I.“Radon monitoring in groundwater and soil gas of Sakhalin island // Journal of geoscience and environment protection. 2015. no. 3. pp. 48-53.”.
  15. Маренный А. М. и др. Комплексные мониторинговые исследования формирования радоновых полей грунтовых массивов. Часть 1 – программа и организация исследований // Аппаратура и новости радиационных измерений. 2014. №4. С. 33-38.
  16. Маренный А. М. и др. Комплексные мониторинговые исследования формирования радоновых полей грунтовых массивов. Ч. 5. Результаты мониторинга радона внутри грунтовых массивов // Аппаратура и новости радиационных измерений. 2015. №3. С.52-63.

Для цитирования: Макаров Е. О., Фирстов П. П., Костылев Д. В., Рылов Е.С., Дудченко И. П. Первые результаты мониторинга подпочвенного радона сетью пунктов, работающей в тестовом режиме, на юге острова Cахалин // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2018. № 5(25). C. 99-114. DOI: 10.18454/2079-6641-2018-25-5-99-114.
For citation: Makarov E. O., Firstov P. P., Kostylev D. V., Rylov E. S., Dudchenko I. P. First results of subsurface radon monitoring by network of points, operating in the test mode on the south of Sakhalin iseland, Vestnik KRAUNC. Fiz.-mat. nauki. 2018, 25: 5, 99-114. DOI: 10.18454/2079-6641-2018-25-5-99-114.

Поступила в редакцию / Original article submitted: 30.11.2018


Makarov  Макаров Евгений Олегович – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, Камчатский филиал Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН»; заведующий лабораторией, Камчатский государственный университет имени Витуса Беринга, г. Петропавловск-Камчатский, Россия.
   Makarov Evgeniy Olegovich – PhD. (Phys.& Math) senior researcher, Federal Research Centre “United Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences”, Kamchatka Branch, Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia; Head of laboratory, Kamchatka State University named after Vitus Bering, Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia.

1

1


Firstov   Фирстов Павел Павлович – доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией акустического и радонового мониторинга, КФ ФИЦ «Единая геофизическая служба» РАН, Камчатский край, г. Петропавловск-Камчатский, Россия.
  Firstov Pavel Pavlovich – Dr. Sci. (Phys & Math), Head of laboratory of acoustic and radon monitoring, Kamchatka Branch,Geophysical Survey, Russian Academy of Sciences, Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia.

1

1

1

1


SONY DSC

   Костылев Дмитрий Викторович – начальник отдела сейсмических стационаров, Сахалинский филиал Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба Российской академии наук»; старший инженер лаборатории
сейсмологии Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, г. Южно-Сахалинск, Россия, Россия.
    Kostylev Dmitry Viktorovich – Head of the Department of Seismic Institutions, Sakhalin branch of the Federal Research Center «United Geophysical Service of the Russian Academy of Sciences»; Senior Engineer, Laboratory of Seismology, Institute of Marine Geology and Geophysics, Far East Branch, Russian Academy of Sciences, Yuzhno-Sakhalinsk, Russia.

1

1


Rylov   Рылов Евгений Сергеевич – младший научный сотрудник, Институт вулканологии и сейсмологии, Дальневосточное отделение Российской академии наук, г. Петропавловск-Камчатский, Россия; генеральный директор ООО «НИЦ «Геопульс г. Петропавловск-Камчатский, Россия.
     Rylov Evgeny Sergeevich – junior researcher, Institute of Volkanology and Seismology, Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences, Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia; Director of limited company «Geopulse Petropavlovsk-Kamchatsky, Russia.

1

1

1


Dudchenko   Дудченко Илья Павлович – кандидат технических наук, руководитель отдела исследования геофизических полей и физических свойств геоматериалов, научный сотрудник, Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, г. Южно-Сахалинск, Россия.
   Dudchenko Ilia Pavlovich – PhD. (Tech.), head of geophysical fields research Department and physical properties of geomaterials, researcher, Institute of marine Geology and Geophysics FEB RAS, Yuzhno-Sakhalinsk, Russia.

1

1

1


Скачать статью Макаров Е.О. и др