Український антарктичний журнал

№ 1 (2020): Український антарктичний журнал
Articles

Радон як можливий індикатор сейсмічності регіону Західної Антарктиди

PDF
  • О. Лящук,
  • Ю. Андрущенко,
  • Л. Лящук
О. Лящук
Головний центр спеціального контролю Національного центру управління та випробувань космічних засобів Державного космічного агентства України, смт. Городок, 12265, Україна
Ю. Андрущенко
Головний центр спеціального контролю Національного центру управління та випробувань космічних засобів Державного космічного агентства України, Городок, 12265, Україна
Л. Лящук
Головний центр спеціального контролю Національного центру управління та випробувань космічних засобів Державного космічного агентства України, Городок, 12265, Україна
DOI: https://doi.org/10.33275/1727-7485.1.2020.376
Опубліковано July 7, 2020
Ключові слова
  • радон,
  • землетрус,
  • провісник,
  • сейсмічність,
  • метеопараметри
Як цитувати
Лящук, О., Андрущенко, Ю., & Лящук, Л. (2020). Радон як можливий індикатор сейсмічності регіону Західної Антарктиди. Український антарктичний журнал, (1), 15-28. https://doi.org/10.33275/1727-7485.1.2020.376
Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Анотація

На Українській антарктичній станції «Академік Вернадський» (УАС «Академік Вернадський») з 2003 року проводяться вимірювання концентрації приповерхневого радону. Аномальні концентрації радону є досить цінним індикатором тектонічної активності та можуть бути разом з іншими провісниками потенційними ознаками ймовірного землетрусу. Метою роботи є пошук взаємозв’язків між аномальними значеннями концентрації приповерхневого радону та проявами тектонічної активності. При проведенні вимірювань застосовувалися дозиметричні методи реєстрації розпаду ізотопів та дочірніх продуктів. При аналізі даних застосовувалися методи статистичного аналізу. В процесі проведення досліджень був проаналізований каталог землетрусів, що відбулися за час  інструментальних спостережень концентрації радону та визначені сейсмічні області, що мають вплив на район розташування УАС «Академік Вернадський». Були визначені відстані, на яких імовірні прояви геофізичних аномалій в рамках запропонованої моделі та оцінений очікуваний вплив сейсмічності на вихід радону в місці спостереження. Результатом проведених досліджень є виявлення кореляції між концентрацією радону в точці спостережень та тектонічною активністю в регіоні на відстанях до 1100 км при магнітудах М > 7. На менших відстанях до землетрусу можлива реєстрація радонових аномалій при М > 6. В деяких випадках відзначено зростання концентрації радону за добу–дві до землетрусу, що може бути використано як потенційний провісник, однак стійкої повторюваності таких подій не спостерігалося. Відзначено, що для правильної інтерпретації результатів вимірювання концентрації радону необхідний аналіз метеорологічних параметрів.

PDF

Посилання

  1. Dobrovolskiy, I.P.: Teoriya podgotovki tektonicheskogo zemletryaseniya [Theory of tectonic earthquake preparation], Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences, Moscow, 217 pp., 1991.
  2. Liashchuk, A.I., Pavlovich, V.N.: Reshenie zadach monitoringa opasnyih geofizicheskih yavleniy programmnoapparatnyim geofizicheskim kompleksom Ukrainskoy antarkticheskoy stantsii Akademik Vernadskiy [Solving the problems of monitoring hazardous geophysical phenomena by the hardware-software geophysical complex of the Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station], Ukrainian Antarctic Journal, 9, 82-90, 2010.
  3. Liashchuk, A.I., Pavlovich, V.N., Russov, V.D.: Monitoring kontsentratsii radona kak predvestnik zemletryaseniy v rayone gor Vrancha [Monitoring of radon concentration as a harbinger of earthquakes in the Vrancea mountains], Geophysical Journal, 30 (2), 63-74, 2008.
  4. Sultankhodzhayev, A.N., Tyminskiy, V.G., Ulomov, V.I., Fayzullin, I.S.: Ob ispolzovanii radona dlya prognozirovaniya zemletryaseniy [On the use of radon for earthquake prediction], Uzbekskiy geologicheskiy zhurnal [Uzbek Geophysical Journal], 2, 44-49, 1974.
  5. Sukhorukov, M.V., Spivak, A.A.: Prostranstvenno-vremennyie osobennosti polya radona v svyazi s tektonicheskimi strukturami [Spatio-temporal features of the radon field in connection with tectonic structures]. Uspehi sovremennogo estestvoznaniya [The successes of modern science], 1, 94-99, 2017.
  6. Ulomov, V.I., Mavashev, B.Z.: O predvestnike silnogo tektonicheskogo zemletryaseniya [About the harbinger of a strong tectonic earthquake], Doklady AN SSSR [Reports of the USSR Academy of Sciences], 176 (2), 35-37, 1967.
  7. Alam, A., Wang, N., Zhao,G., Barkat, A.: Implication of Radon Monitoring for Earthquake Surveillance Using Statistical Techniques: A Case Study of Wenchuan Earthquake,Geofluids, 2429165, 2020. https://doi.org/10.1155/2020/2429165
  8. Biagi, P.F., Ermini, A., Kingsley, S.P., Khatkevich, Y.M., Gordeev, E.I.: Difficulties with interpreting changes in groun dwater gas content as earthquake precursors in Kamchatka, Russia, Journal of Seismology, 5 (4), 487-497, 2001. https://doi.org/10.1023/A:1012015317086
  9. Burnett, J.L., Croudace, I.W., Warwick, P.E.: Short-lived variations in the background gamma-radiation dose, Journal of Radiological Protection, 30 (3), 525-532, 2010. https://doi.org/10.1088/0952-4746/30/3/007
  10. Cicerone, R.D., Ebel, J.E., Britton, J.: A systematic compilation of earthquake precursors, Tectonophysics, 476 (3-4), https://doi.org/10.1016/j.tecto.2009.06.008371-396, 2009.
  11. Fleisher R.L.: Dislocation model for radon response to distance earthquakes, Geophysical Research Letters, 8 (5), 477-480, https://doi.org/10.1029/GL008i005p00477, 1981.
  12. Goto, M., Yasuoka, Y., Nagahama, H., Muto, J., Omori Y., Ihara, H., Mukai, T.: Anomalous changes in atmospheric radon concentration before and after the 2011 northern Wakayama Earthquake (MJ 5.5), Radiation Protection Dosimetry, 174 (3), 412-418, 2017. https://doi.org/10.1093/rpd/ncw142
  13. Hwa Oh, Y., Kim, G.: A radon-thoron isotope pair as a reliable earthquake precursor, Scientific Reports, 5, 13084, 2015. https://doi.org/10.1038/srep13084
  14. Ilić, R., Rusov, V.D., Pavlovych, V.N., Vaschenko, V.M., Hanžič, L., Bondarchuk, Y.A.: Radon in Antarctica, Radiation Measurements, 40 (2-6), 415-422, 2005. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2005.03.022
  15. Ingebritsen, S.E., Manga, M.: Hydrogeochemical pre cur sors, Nature Geoscience, 7, 697-698, 2014. https://doi.org/10.1038/ngeo2261
  16. Kasahara, K.: Earthquake mechanics, Cambridge University Press, 284 pp., 1981.
  17. Koike, K.,Yoshinaga, T., Ueyama, T., Asaue, H.: Increased radon-222 in soil gas because of cumulative seismicity at active faults, Earth, Planets and Space, 66, 57, 2014. https://doi.org/10.1186/1880-5981-66-57
  18. Koike, K., Yoshinaga, T., Suetsugu, K., Kashiwaya, K., Asaue, H.: Controls on radon emission from granite as evidenced by compression testing to failure, Geophysical Journal International, 203 (1), 428-436, 2015. https://doi.org/10.1093/gji/ggv290
  19. Mercier, J.-F., Tracy, B.L., d'Amours, R., Chagnon, F., Hoffman, I., Korpach, E.P., Johnson, S., Ungar, R.K.: Increased environmental gamma-ray dose rate during precipitation: a strong correlation with contributing air mass, Journal of Environmental Radioactivity, 100 (7), 527-533, 2009. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2009.03.002
  20. Mjachkin, V.I., Brace, W.F., Sobolev, G.A., Deiterich, J.H.: Two models for earthquake forerunners, Pure and Applied Geophysics, 113 (1), 169-181, 1975. https://doi.org/10.1007/BF01592908
  21. Okabe, S.: Time variation of the atmospheric radon content near the ground surface with relation to some geophysical phenomena, Memoirs of the College of Science; Kyoto Imperial University, 28 (2), 99-115, 1956.
  22. Petraki, E., Nikolopoulos, D., Panagiotaras, D., Cantzos, D., Yannakopoulos, P., Nomicos, C., Stonham, J.: Radon-222: A Potential Short-Term Earthquake Precursor, Journal of Earth Science and Climatic Change, 6, 282, 2015. https://doi.org/10.4172/2157-7617.1000244
  23. Planinić, J., Radolić, V., Vuković, B.: Radon as an earthquake precursor, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 530 (3), 568-574, 2004. https://doi.org/10.1016/j.nima.2004.04.209
  24. Riggio, A., Santulin, M.: Earthquake forecasting: A review of radon as seismic precursor, Bollettino di Geofisica Teorica ed Applicata, 56 (2), 95-114, 2015.
  25. Rikitake, T.: Earthquake Prediction, Elsevier Scientific Publishing Company, 357 pp., 1976.
  26. Rusov, V.D., Maksymchuk, V.Yu., Ili , R., Pavlovych, V.M., Bakhmutov, V.G., Saranuk, D.N., Vaschenko, V.M., Skvarč, J., Hanžič, L., Kosenko, S.I.: The peculiarities of cross-correlation between two secondary precursors - radon and magnetic field variations, induced by tectonic activity, Ukrainian Antarctic Journal, 4-5, 160-181, 2006.
  27. Scholz, C.H., Sykes, L.R., Aggarwal, Y.P.: Earthquake Prediction: A Physical Basis, Science, 181, 4102, 803-810, https://doi.org/10.1126/science.181.4102.803, 1973.
  28. Tsubokawa, I.: On relation between duration of precursory geophysical phenomena and duration of crustal movement before earthquake, Journal of the Geodetic Society of Japan, 19 (2), 116-119, 1973.
  29. Whitcomb, J.H., Garmany, J.D., Anderson, D.L.: Earthquake prediction: variation of seismic velocities before the San Francisco Earthquake, Science, 180 (4086), 632-635, 1973. https://doi.org/10.1126/science.180.4086.632
  30. Woith, H.: Radon earthquake precursor: A short review, The European Physical Journal Special Topics, 224, 611-627, https://doi.org/10.1140/epjst/e2015-02395-9, 2015.