Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Структура разломных зон земной коры по данным радоновой съемки

ВАК РФ 25.00.03, Геотектоника и геодинамика

Автореферат диссертации по теме "Структура разломных зон земной коры по данным радоновой съемки"

На правах рукописи

0034Э3902

БОБРОВ АЛЕКСАНДР АНАТОЛЬЕВИЧ

СТРУКТУРА РАЗЛОМНЫХ ЗОН ЗЕМНОЙ КОРЫ ПО ДАННЫМ РАДОНОВОЙ СЪЕМКИ (на примере Западного Прибайкалья и Южного Приангарья)

Специальность 25.00.03 - геотектоника и геодинамика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

1 8 МДР 2919

Иркутск-2010

003493902

Работа выполнена в Институте земной коры Сибирского отделения Российской академии наук

Научный руководитель

доктор геолого-минерапогических наук Семинский Константин Жанович (Институт земной коры СО РАН, г. Иркутск)

Официальные оппоненты

доктор геолого-минералогических наук

Ружич Валерий Васильевич

(Институт земной коры СО РАН, г. Иркутск)

доктор геолого-минералогических наук профессор Булнаев Андрей Иосифович (Иркутский Государственный Технический Университет, г. Иркутск)

Ведущая организация Геологический институт СО РАН (г. Улан-Удэ)

Защита состоится «15» февраля 2010 г. в 09:00 ч. на заседании диссертационного совета Д 003.022.02 в Институте земной коры СО РАН по адресу: 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского научного центра СО РАН в здании Института земной коры СО РАН.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по указанному адресу ученому секретарю совета к.г.-м.н. Юрию Витальевичу Меныпагину, e-mail: men@crust.irk.ru

Автореферат разослан января 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат геолого-минералогических наук

Меньшагин Ю.В.

Введение

Актуальность исследований. Измерения концентрации радона в подпочвенном воздухе проводятся для различных в геодинамическом отношении регионов с целью выявления разломов, определяемых в тектонике как активные. Информация о них лежит в основе установления теоретических закономерностей разломообразования в земной коре, позволяет оценивать сейсмическую опасность районов интенсивного природопользования, необходима при строительстве коммуникаций, промышленных зданий и сооружений. В подавляющем большинстве случаев главной задачей проведения подобных исследований является лишь выявление главного разломного сместителя, тогда как целая серия структурных факторов образования эманационных аномалий, обусловливающих различие последних по величине, размеру и форме, остается не изученной.

Согласно современным представлениям тектонофизики, разлом у поверхности земли редко представлен лишь узкой полосой тектонитов. Как правило, это достаточно широкая зона проявления парагенетически связанных разрывных нарушений, обрамленная по периферии участками повышенной трещиноватости. Ее внутреннее строение определяется степенью тектонической активности, стадией развития, размерами и морфогенетическим типом разлома. Акцентированного (на количественной основе) исследования обусловленности радоновых аномалий перечисленными факторами, судя по известным литературным данным, ранее не проводилось. Кроме того, практически не изучены соотношения радоновой активности дизъюнктивов, т.е. степени их проявления в поле эманаций радона, с характеристиками других связанных с ними геофизических полей (эманационных и электромагнитных), что необходимо для разработки в будущем обобщенной геолого-геофизической модели разломной зоны земной коры.

Цель работы - исследовать радоновую активность разнотипных и разноранговых разломных зон, располагающихся в пределах смежных регионов юга Восточной Сибири, существенно отличающихся интенсивностью тектонических движений.

Районы исследований. В качестве представителя стабильных территорий выбрано Южное Приангарье (окраина Сибирского кратона), а тектонически активных участков земной коры - Западное Прибайкалье (точнее - Приольхонье), принадлежащее к центральной части Байкальского рифта. Для рассматриваемых регионов исследование является вдвойне актуальным, так как, несмотря на их хорошую изученность вследствие интенсивного природопользования, в литературе приводятся лишь единичные оценки радоновой активности, относящиеся к крупным разломам Байкальской рифтовой зоны (БРЗ).

Задачи исследования.

1. Отработать методику экспрессной эманационной съемки в условиях юга Восточной Сибири и определить пределы изменений объемной активности радона (ОАР) в подпочвенном воздухе для тектонически активного (центр Байкальского рифта) и пассивного (юг Иркутского амфитеатра) участков земной коры.

2. Выявить наиболее общие закономерности пространственных вариаций ОАР в дизъюнктивных зонах Приольхонья и Южного Приангарья и представить их в качестве принципиальной модели поля радона над разломом земной коры.

3. Сопоставить радоновую активность разломных зон, отличающихся

тектонической активностью, масштабным рангом и морфогенетическим типом.

Объекты исследований. Изучена радоновая активность нескольких десятков разломов, располагающихся в Тункинской долине, дельте р. Селенги, Приольхонье и Южном Приангарье. В пределах двух последних территорий исследовано 28 разломных зон (9 - на платформе и 19 - в рифте), данные по которым легли в основу обобщений, сделанных в диссертации.

Главный предмет исследований - поле концентрации радона в подпочвенном воздухе, изменяющееся в зависимости от структурных особенностей разломных зон Приольхонья и Южного Приангарья.

Фактический материал и методы исследований. В основу работы положен большой объем количественной информации, полученной в результате реализации на изученных территориях комплекса методов полевой геофизики (эманационная съемка на радон и торон, магниторазведка, электроразведка методами вертикального электрического зондирования (ВЭЗ), зондирования становлением поля в ближней зоне (ЗСБ), симметричное (СЭП) и дипольное (ДЭП) электрические профилирования) и полевой тектонофизики (структурная съемка в сочетании с методами реконструкции полей напряжений и кинематики перемещений по разломным поверхностям). В анализе участвовали данные по: 84 профилям радон-тороновой съемки (837 пунктов измерений), 41 профилю магниторазведки (1663 пункта измерений), 30 профилям электроразведки методом СЭП (1023 пункта измерений), 3 профилям электроразведки методом ДЭП (67 пунктов измерений), 3 профилям электроразведки методом ЗСБ, 4 профилям электроразведки методом ВЭЗ, а также структурные материалы по разломам и трещинам (135 точек наблюдений, включая 95 станций массового замера трещиноватости).

Основные геофизические материалы были получены лично (эманационная съемка) или под непосредственным руководством (магниторазведка, СЭП) автора диссертации, который также принял участие в сборе и обработке структурно-геологической информации по ключевым пересечениям каждой из исследованных разломных зон. Основная часть использованной в работе информации по разломам и трещинам составляет банк структурно-геологических наблюдений, созданный сотрудниками лаборатории тектонофизики в течение многолетних полевых исследований на территории Прибайкалья. В связи с этим автор выражает глубокую благодарность коллегам по лаборатории, а также сотрудникам ООО «Байкальская геофизическая партия» Поспееву A.B., Агафонову Ю.А., Компанеец C.B., Колесникову Ф.П. и работникам кафедры геофизики ЧитГУ Авгулевичу Д.Л. и Оленченко В.В., материалы которых по методам ВЭЗ, ЗСБ и ДЭП использовались при анализе структурной ситуации на некоторых участках.

Защищаемые положения:

1. Разломные зоны Приольхонья и Южного Приангарья отчетливо выделяются в эманационном поле, причем радон отражает их существенно более глубокое строение по сравнению с тороном. Главным структурным фактором пространственной изменчивости эманационного поля Западного Прибайкалья является неравномерная проницаемость разломных зон для газов, обусловленная различием степени современной нарушенное™ горного массива разноранговыми разрывами.

2. Строение эманационной аномалии характеризуется повышением радоновой

активности от периферии к осевой части, на фоне которого выделяется серия локальных максимумов и минимумов, соответствующих положению отдельных сместителей с проницаемыми или непроницаемыми для газа тектонитами. Поперечный размер радоновой аномалии, связанной с разломом, пропорционален ширине зоны повышенной трещиноватости, сформировавшейся при перемещении его крыльев.

3. Радоновая активность разломных зон при прочих равных условиях зависит от их тектонической активности, размера и морфогенетического типа. На уровне главных тенденций она выше у рифтовых дизъюнктивов по сравнению с платформенными, больше у сбросов по отношению к сдвигам, возрастает с увеличением масштабного ранга и степени тектонической активности разлома, которая является наиболее значимым геодинамическим фактором формирования эманационного поля.

Новизна исследования определяется, с одной стороны, недостаточной изученностью эманационных полей Западного Прибайкалья и Южного Приангарья, а, с другой, - современным пониманием объектов исследования (т.е. разломных зон), как широких областей проявления парагенетически связанных разрывов и трещиноватости.

Впервые для большой группы разнотипных и разноранговых дизъюнктивов получены инструментальные оценки объемной активности радона, характеризующие центральную часть Байкальского рифта и смежную территорию Сибирской платформы. Установлено, что сейсмоактивный регион в среднем отличается большими концентрациями газов в подпочвенном слое. В то же время высокие значения ОАР у отдельных платформенных разломов (в совокупности с их выраженностью в позднечетвертичных отложениях разрывами со смещениями в первые десятки сантиметров) свидетельствуют о локальном проявлении высокоактивных блоковых подвижек по краю древнего кратона, генетически связанных с процессом деструкции в смежном рифте.

На основе установленных закономерностей проявления в эманационных полях внутренней структуры дизъюнктивов Приольхонья и Южного Приангарья предложена обобщенная модель поля радона над разломом земной коры.

Показано, что ввиду зависимости абсолютных значений объемной активности радона от нетектонических факторов местного значения (интенсивность первичного излучения, тип геологического разреза и др.) для эманационных исследований разломов Восточной Сибири эффективен безразмерный параметр - показатель радоновой активности (Ко), представляющий отношение максимальной величины ОАР в разломной зоне к ее минимальному значению в крыльях. При прочих равных условиях Ко возрастает с увеличением масштабного ранга и степени тектонической активности разлома. Он больше у сбросов по сравнению со сдвигами.

На основе сопоставления эманационных и электромагнитных полей над одними и теми же дизъюнктивами установлено, что наиболее информативным методом картирования структуры активных разломных зон Приольхонья является радоновая съемка. Ее данные с меньшими временными затратами позволяют выделять отдельные сместители и общие границы разломной зоны, ширина которой, согласно результатам количественного анализа, меньше поперечного размера соответствующей аномалии объемной активности радона в =1.4 раза.

Практическая значимость. Отработана методика экспрессной радон-тороновой съемки приборами типа РРА для условий Восточной Сибири. В совокупности с представленными в работе закономерностями проявления структуры разломов в эманационном поле эта методика может быть использована в качестве эффективной основы комплексных прикладных исследований в регионе: нахождения скрытых разломов, структурного картирования, поиска и разведки рудных месторождений, прогнозирования землетрясений и изысканий под строительство.

Сведения о выявленных в результате данного исследования аномальных по концентрации радона зон, ассоциирующихся с высокопроницаемыми разломами земной коры, уже сейчас могут быть использованы в качестве важной информации для строительства и эксплуатации объектов различной экономической значимости. В Приольхонье, как активно развивающемся центре проведения курортно-туристических мероприятий, наиболее активные в плане эманаций радона участки разломных зон должны быть рассмотрены на предмет безопасности их использования в качестве площадок для размещения пансионатов, туристических баз и кемпингов. Результаты исследования радоновой и тектонической активности платформенных разломов в Южном Приангарье свидетельствуют о необходимости пересмотра статуса этой экономически значимой территории в отношении опасности со стороны разломообразования и сопровождающей его сейсмичности.

Апробация работы. Основные результаты работ докладывались на «Научно-технической конференции факультета геологии, геоинформатики и геоэкологии» (г. Иркутск, 2006 г.), «XXII Всероссийской молодежной конференции» (г. Иркутск, 2007 г.), «Всероссийской конференции по сейсмологии и геодинамике Центральной и Восточной Азии» (г. Иркутск, 2007 г.), «Всероссийской конференции к 40-летию создания М.В. Гзовским лаборатории тектонофизики: Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле» (г. Москва, 2008 г.), «Всероссийском совещании: Разломообразование и сейсмичность в литосфере», (г. Иркутск, 2009 г.), «VIII Российско-Монгольской конференции по астрономии и геофизике» (г. Иркутск, 2009 г.), а также неоднократно обсуждались на семинарах лаборатории тектонофизики ИЗК СО РАН. Исследования по теме диссертации поддержаны РФФИ (проект 07-05-00061_а; 08-05-98062_сибирь) и СО РАН (проект OH3-6.13; программа ОНЗ-7, проекты № 6, 7).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ (в т.ч. 6 - в журналах из списка ВАК), 2 статьи приняты к печати.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения, изложена на 129 страницах, содержит 57 рисунков и 8 таблиц. Список литературы включает 167 наименований.

Автор благодарен научному руководителю д.г.-м.н. Семинскому К.Ж. за постановку темы и общее руководство исследованиями, к.г.-м.н. Черемных A.B. и Гладкову A.C. - за помощь в сборе и интерпретации структурно-геологических материалов, д.г.-м.н. Кожевникову Н.О. - за помощь в сборе и интерпретации геофизических материалов, Черемных A.C. и Когуту Е.И. - за помощь в проведении электроразведочных и магниторазведочных работ, к.г.-м.н. Черных E.H. - за ценные советы и редакционные замечания, а также всем сотрудникам лаб. тектонофизики ИЗК СО РАН, оказавшим помощь в подготовке диссертации.

Глава 1. Введение в проблематику

В данной главе представлены общие сведения о радоне, его параметрических характеристиках и результатах исследований предшественников, занимавшихся анализом радоновой активности разрывных нарушений земной коры [Рудаков, 1985; Жуковский и др., 1997; Войтов, 1998; Дехандшуттер и др., 2002; Макаров и др., 2003; Спивак и др., 2004; Уткин и др., 2006; Булнаев и др., 2007; Бондаренко и др., 2009; Borchiellini и др., 1991; King и др., 1993; Turk и др., 1996; Lombardi и др., 1998; Varley и др., 1998; Ciotoli и др., 1999; Moussa и др., 2003; Al-Taj и др., 2004]. Кроме того, акцентируется внимание на том, что разломы имеют специфическое строение как в поперечном, так и в продольном направлениях. Только в одной из статей предшественников [Коваль и др., 2006], которые изучали поле радона, под разломом подразумевается довольно широкая область, однако отражение ее строения в поле ОАР не рассмотрено. В связи с этим актуальным является изучение проявлений разломных зон в эманациях радона с учетом зональности их строения, активности, ранга, морфогенетического типа и угла наклона сместителя, т.е. факторов, которые целенаправленно не исследовались предшественниками.

Глава 2. Объекты исследования

Глава посвящена рассмотрению географического положения района работ и его геолого-геоморфологического строения, а также - характеристике проявления изучаемых разломных зон в электромагнитных полях. Статьи следующих авторов использовались при выборе объектов исследования [Шерман, 1977; Замараев и др., 1979; Саньков и др., 1991; Рассказов, 1993; Леви и др., 1997; Ружич, 1997; Delvaux и др., 1997; Трифонов, 1999; Мац и др., 2001; Логачев, 2003; Зорин и др., 2005]. Работы проводились в двух существенно отличающихся тектонической активностью регионах: платформенного и горно-складчатого. Первый из них охватил левобережье р. Ангары от ее истока до г. Зимы, второй - расположен в центральной части Байкальской рифтовой зоны (Приольхонье). Платформенные участки локализовались в пределах крупных дизюнктивных зон (например, Окино-Катангская) или охватывали более мелкие разломные структуры. В Приольхонье они выбирались так, чтобы охарактеризовать главные дизъюнктивы, образующие «клавишную структуру» северо-западного плеча Байкальского рифта: зоны Приморского, Кучелгинского, Улирбинского, Куркутского, Тутайского и более мелких разломов северо-восточного простирания представляют борта различных по размерам впадин, сформировавшихся при рифтогенезе.

Каждый из разломных объектов исследован комплексом методов в результате проведения профильных или площадных работ. Фактурную основу для анализа составили геоморфологические (топоплан или гипсометрические профили) и структурно-геологические (карта или разрез, фотодокументация разломных сместителей, графики вариаций плотности трещин, круговые диаграммы трещиноватости и полей напряжений) материалы, а также результаты радон-тороновой съемки, магнито- и электроразведки в виде графиков или карт вариаций соответствующих геофизических параметров, построенных для одних и тех же профилей или участков. Рис. 1 иллюстрирует те особенности выраженности разломных зон в разнотипных геофизических полях, которые являются наиболее общими для изученных в Приольхонье дизъюнктивов. Выделение связанных с

Расстояние, и

Рис. 1. Результаты структурно-геологических, геоморфологических и геофизических исследований одной из разломных зон Зап. Прибайкалья (мыс Онтхой в Приольхонье).

А. Диаграмма трещиноватости (1), решение о поле напряжений (2) и фотография коренного выхода (3), в котором обнажается главный сместитель разломной зоны. Б. Расположение геофизических профилей на схеме горизонталей рельефа. В. Структурно-геологический разрез (1) и график вариаций плотности трещин в 1 м2 (£>) коренного выхода (2). Г. Объемная активности радона (2), количество распадов торона (/V), кажущееся удельное электрическое сопротивление (рк) и полный вектор магнитной индукции (Г), измеренные вдоль профиля 1.

1 - горизонтали рельефа (данные Когута Е.И.); 2 - главный (а) и второстепенные (б) сместители разломной зоны; 3 - линия структурно-геологических наблюдений вдоль берегового обрыва; 4 - линии геофизических профилей (индексация и положение пикетов показаны только для эманационной съемки); 5-6 - второстепенные (5) и главный (6) сместители, представленные разнотипной брекчией дробления; 7 - интенсивно трещиноватые участки коренного выхода; 8 -гнейсы; 9 - гранито-гнейсы; 10 - древние милониты; 1 ¡-¡2 - плоскости сопряженных сколов, по которым определялись оси напряжений и направление скольжения (стрелки) по главному сместителю разломной зоны; 13 - оси напряжений (1 - ось сжатия, 2 - промежуточная, 3 - ось растяжения); 14 - диаграмма трещиноватости (100 замеров; уровни изолиний - 0,5-1,5-,..-7,5%); 15 - участки графиков с величинами соответствующего параметра, меньшими (а) и большими (б) среднего арифметического значения по профилю.

разломами аномалий каждого поля независимо от его природы осуществлялось по единой методике: аномальная зона трассировалась величинами, большими или меньшими (в полях разного типа), чем среднее по выборке (обычно - по профилю) значение рассматриваемого параметра.

В итоге обработки материалов электро- и магниторазведки на многих участках было уточнено положение скрытых под наносами разломных сместителей, определены границы зон их влияния в трещиноватости, получена дополнительная информация о параметрах тектонических нарушений.

Глава 3. Методика проведения измерений

В главе дано описание приборов и методов геофизических измерений. Основной задачей, стоявшей перед началом исследований, была разработка оптимальной методики эманационной съемки. Предложенная в комплекте с приборами схема измерений [Методика..., 2004] не удовлетворяла требованиям, необходимым для выполнения цели исследования, так как при ее реализации: 1) требуется продолжительное (не менее 12 часов) время экспозиции пробоотборника в шпуре; 2) невозможно учесть степень разубоживания проб при их извлечении из почвы в разных погодных условиях (ветер, осадки и др.); 3) объем пробоотборника недостаточен для определения небольших концентраций радона. В связи с этим, учитывая опыт предыдущих исследователей, методика была разработана специально для применения в условиях Приольхонья и Южного Приангарья [Бобров, 2008]. Основными составляющими методики являлись: отбор проб осуществлялся с 10 до 20 часов в сухую погоду с глубины 0.5 м; диаметр шпура 2.5 см; ожидание 30 мин перед взятием пробы (шпур герметично закрыт); повторные измерения контрольных точек; единообразность замеров. При пробоотборе по данной методике влияние метеорологических факторов незначительно. Работы проводились на тех объектах, радоновая активность которых определялась главным образом структурными факторами. Использование безразмерного параметра -показателя радоновой активности дает возможность, с одной стороны, исключить влияние целого ряда мешающих факторов, а, с другой, - позволяет сравнивать разломные зоны в различных регионах.

Глава 4. Выделение разломных зон в эманационных полях

Как показал анализ литературных данных, эманационные исследования предшественников были акцентированы на картировании разломных сместителей или районировании территорий по радоноопасности. При этом подразумевалось, что высокая ОАР обусловлена наличием зон дробления горных пород. Так как ранее не проводилась оценка связи параметра нарушенное™ пород (плотность трещин на квадратный метр) с ОАР, это стало одной из задач данного исследования в приложении к конкретной территории (Приольхонье и Южное Приангарье).

Согласно результатам комплексного анализа полученных данных, в изученных регионах границы разломной зоны, выделенные по аномальным значениям концентрации радона, примерно совпадают с границами, определенными по параметру плотности трещин. При этом коэффициент корреляции ОАР с плотностью трещин на некоторых профилях достигает 0.72. Однако подобная картина наблюдается не всегда. Есть участки, где границы, выявленные по

аномалии ОАР, не совпадают с границами, установленными по плотности трещин. Вследствие таких различий для отдельных профилей установлен низкий коэффициент корреляции, свидетельствующий об отсутствии зависимости между анализируемыми параметрами. Во-первых, это связано с несоответствием детальности структурной и радоновой съемок: сеть эманационных наблюдений была дискретной, а структурные наблюдения, как правило, - непрерывны. В результате некоторые графики вариаций ОАР недостаточно точно отражают реальную картину нарушенное™ пород. Во-вторых, на ряде участков имела место пространственная удаленность профилей структурной и радоновой съемок, т.е. несовпадение точек наблюдений ОАР с точками замеров плотности трещин. Для расчета корреляционных соотношений использовалось интерполированное значение плотности трещин между ближайшими замерами, что значительно искажает картину нарушенное™ пород: иногда в пределах первых метров или даже десятков сантиметров наблюдаются локальные участки с высокой плотностью трещин.

В целом коэффициент корреляции для общего массива данных, рассчитанный между абсолютными значениями ОАР и плотностью трещин в зоне разлома, равен 0.71 и является значимым. Характер полученной зависимости свидетельствует, что с увеличением плотности трещин увеличивается ОАР. Таким образом, интерпретация полученных материалов подтверждает на количественном уровне обусловленность газовых эманации степенью нарушенное™ горного массива разрывами.

При анализе графиков ОАР и количества распадов торона было обнаружено, что, как правило, их максимальные значения пространственно совпадают. На некоторых профилях графики ОАР и количества распадов торона подобны по форме, что подтверждается тесной связью между параметрами (коэффициент корреляции - 0.92). Однако такая картина наблюдается не на всех участках. В некоторых случаях пики ОАР и количества распадов торона смещены друг относительно друга. Подобная ситуация отмечалась ранее при изучении некоторых крупных разломов Прибайкалья [Коваль и др., 2006]. Учитывая, что характер эманаций в обоих случаях определяется проницаемостью субстрата разлом ной зоны, логично предположить, что несовпадение пространственного распределения эманаций связано с различием периодов полураспада радона (Т,л = 3.8 сут) и торона (7>г = 54.5 сек). Таким образом, в поле торона иногда обнаруживаются те же закономерности, что и в распределении ОАР, но часто они затушевываются из-за изменения характера нарушенное™ в близповерхностной части разломной зоны, которую отражает торон в связи с малой глубинностью.

В целом детальное сопоставление результатов тектонофизических и эманационных исследований для каждого природного объекта в отдельности и синтез полученного материала показали, что разломные зоны Приольхонья и Южного Приангарья отчетливо выделяются в полях радона и торона. Пространственное несовпадение их аномалий связано с малым периодом полураспада и, соответственно, небольшой глубинностью эманаций последнего. Проанализированный фактический материал подтвердил наличие прямой связи ОАР с трещиноватостью массива горных пород на изученных природных объектах, поэтому радоновая съемка может использоваться в качестве эффективного метода изучения внутренней структуры разломных зон земной коры.

Глава 5. Отражение главных закономерностей внутренней структуры разломных зон в поле радона

Новизна исследований, представленных в данной главе, заключается в акцентировании внимания на изучении внутренней структуры разломных зон Приольхонья и Южного Приангарья по данным анализа распределений величины ОАР, которая, согласно установленным данным, прямо связана с плотностью трещин в горном массиве.

Согласно полученным данным, в большинстве случаев поле радона над разломной зоной характеризуется высокой изменчивостью, что отражает наличие главного сместителя, а также разрывов 2-го порядка, локализующихся у его изгибов. На некоторых участках тектонические нарушения состоят из серии мелких подзон, каждая из которых отмечается максимумом ОАР при условии, что детальность работ позволяет выделить соответствующие им отдельные пики. Установлено, что форма поля ОАР различна над разломами с разным типом тектонита: разломная брекчия выделяется максимумом, а глинка трения - минимумом. Этот минимум иногда является самым низким на профиле и соседствует с двумя максимумами по краям, что обусловливает «седловидную» форму эманационной аномалии.

Еще одной особенностью проявления структуры разломной зоны в поле ОАР является асимметрия пиков, зафиксированная на некоторых объектах со сбросовым типом подвижек. Она выражается растянутостью аномалии по направлению падения главного сместителя. Это объясняется тем, что висячее крыло при тектонических подвижках разрушается сильнее и, таким образом, характеризуется большей проницаемостью для газов, чем лежачее [Семинский и др., 2005].

Сравнение на количественном уровне истинной ширины разлома (по структурным данным) с шириной разлома, найденной по эманационному методу, позволило установить, что отношение между этими параметрами в среднем составляет =0.73. При этом коэффициент корреляции между шириной зоны, найденной по графикам ОАР и оценкой, полученной по геолого-структурным данным, равен 0.93 и является значимым.

В одной из немногих работ [Коваль и др., 2006] измерения ОАР проводились не только вкрест, но и вдоль простирания разломных зон. При этом были обнаружены вариации эманационного поля радона. Наши данные подтверждают результаты этих наблюдений на большем объеме фактического материала.

Таким образом, проведенная интерпретация полученных для платформы и рифта материалов не дает основания для сомнений, что радоновая активность разломных зон определяется степенью нарушенное™ субстрата в их пределах. Это позволяет представить результаты эманационных исследований в виде обобщенного (не учитывающего осложняющие неструктурные факторы эманации) разреза разломной зоны, отражающего закономерности ее радоновой активности в тесной взаимосвязи с особенностями внутреннего строения (рис. 2).

Разломная зона выделяется в поле радона в виде аномалии, поперечные размеры которой превышают ширину полосы повышенной плотности открытых трещин, по-видимому, за счет ее обрамления по периферии участками интенсивного проявления микротрещиноватости, также проницаемой для газа. Форма аномалии характеризуется асимметрией, выражающейся расширением в более нарушенном разрывами висячем крыле. На фоне общего увеличения значений объемной

активности радона от краевых частей к оси имеют место существенные флуктуации параметра, положение и размер которых обусловлены наличием сместителей разломной зоны, представленных тектонитами. При переработке материала крыльев до глинки эти локальные аномалии выражены минимумами, в случае наличия пронизанной микротрещинами разломной брекчии - максимумами.

Рис. 2. Обобщенная модель распределения поля объемной активности радона (ОАР) над условной разломной зоной.

А. График концентрации ОАР в подпочвенном воздухе над разломной зоной.

Б. Геологический разрез, отражающий структуру разломной зоны.

/ - хаотическая трещиноватость вмещающих пород; 2 - зона сопутствующей трещиноватости и разрывов второго порядка; 3 - границы разломной зоны; 4 - тектонит, представленный разломной брекчией; 5 - тектонит, представленный глинкой трения; 6 - область графика, для которой величина ОАР больше среднеарифметического значения по профилю.

Глава 6. Связь показателя радоновой активности с тектонической активностью, масштабным рангом и морфогенетическим типом разломных зон

Существенные вариации абсолютных значений параметра ОАР в разломных зонах обусловлены различными факторами, как связанными с дизъюнктивом (активность, характер внутреннего строения), так и обусловленными региональной спецификой (тип геологического разреза и др.), что создает определенные трудности для сопоставления объектов, располагающихся на разных территориях. В связи с этим для сравнения радоновой активности разломов разного типа, ранга и тектонической активности был использован показатель, принадлежащий к группе относительных величин, обычно используемых для сравнения разнотипных объектов. Показатель радоновой активности (Ко) в нашем случае вычислялся как отношение максимального из ассоциирующихся с дизъюнктивом значений параметра ОАР к его наименьшей величине, имеющей место в любом из крыльев сразу после аномального участка, обусловленного наличием разломной зоны. Высокие значения Ко свидетельствуют о контрастности связанной с разломом аномалии, а низкие - о ее незначительном отличии от величины ОАР в крыльях.

Известно, что длина разлома функционально связана с его шириной [Ружич, 1972; Шерман, 1977; Машег, 1987; Шерман и др., 1991]. В связи с этим, при ранжировании дизъюнктивов можно воспользоваться поперечным размером зоны.

Так, был построен график зависимости ширины зоны, установленной по геолого-структурным методам, к ширине, полученной по эманациям радона (рис. 3). Согласно рисунку, все разломные зоны по соотношению параметров были разделены на 4 масштабных ранга.

Морфогенетический тип дизъюнктивов определялся по характеру наиболее значимых в кайнозое подвижек. С этой целью использовались как прямые наблюдения за смещением маркеров, так и специальные методы, основанные на тектонофизическом анализе статистических замеров трещин и разрывов вблизи разломных сместителей. В целом объекты исследования делятся на две большие группы, для одной из которых (11 шт.) в кайнозое доминировали сдвиговые перемещения, а для другой (17 шт.) - подвижки по падению (в подавляющем большинстве сбросового типа).

Тектоническая активность объектов исследования рассматривалась отдельно для платформенных и рифтовых разломных зон ввиду их приуроченности к участкам земной коры, отличающимся по интенсивности и условиям проявления блоковых перемещений. Деление платформенных разломов по тектонической активности проведено на основе применения единого экспертного подхода, рекомендуемого при изысканиях под строительство трубопроводов, когда отсутствуют количественные определения скоростей перемещения крыльев дизъюнктивов. Полученные результаты для наиболее активных разломов подтверждены собственными оценками на основе комплексного анализа геофизических, геоморфологических и структурно-геологических (в т.ч. документация канав) материалов. Предпринятый для платформенных разломов подход не мог быть применен для приольхонских объектов эманационной съемки, т.к. специфика их проявления (например, локальное развитие четвертичных отложений, наличие тектонитов в коренных породах для всех разломов) не позволила равноценно освидетельствовать большинство из оцениваемых признаков. Вследствие этого, разделение приольхонских объектов по тектонической активности носило приближенный характер (наличие сейсмодислокаций; принадлежность к разным этапам кайнозойской активизации и др.).

Для выявления связи показателя радоновой активности с тектонической активностью разломов была составлена гистограмма распределения соответствующих им значений Кд (рис. 4). Основная часть объектов расположена в пределах среднестатистического отклонения от среднего показателя радоновой активности (от 1.5 до 7.5). При этом выделились пять разломов (Ко > 11.5), четыре из которых вошли в группу с высокой степенью тектонической активности, определенной независимыми методами (см. выше). Это свидетельствует о том, что именно этот фактор в значительной мере определяет радоновую активность изученных разломных зон.

Сопоставление Ко для разнотипных и разноранговых разломов Приольхонья и Южного Приангарья проводилось посредством определения его средних значений по отдельным выборкам, которым соответствовали группы дизъюнктивов, различающиеся по анализируемым характеристикам. Вначале выборки для анализа влияния тектонической активности, морфогенезиса и ранга разлома делались из массива данных по всем объектам, а затем - только для тех из них, которым

соответствовали однотипные оценки по двум другим (не анализируемым в данной выборке) признакам (рис. 5).

2 ои !■

3 ранг

Шяркнз чон но колото-структурным лашшм. м

Рис. 3. График зависимости ширины разломной зоны, определенной по геолого-структурным данным, к ширине, полученной при изучении эманации радона.

ЩЩ

г::о

|Р1|11|?Р1|Р|11|111||||1||1|1|111|||1|11

Рис. 4. разломов активности.

Показатель радоновой активности

Гистограмма распределения изученные по величинам показателя радоновс

Как видно из графиков, у разломов с большей степенью тектонической активности Ко выше (рис. 5, А, Г). Во всех случаях Ко для высоко активных разломных зон в несколько раз превышает величины данного параметра у дизъюнктивов с низкой и средней тектонической активностью. В рамках двух последних групп по совокупности данных также можно сделать вывод об увеличении значений эманационной характеристики с возрастанием тектонической активности разлома. Его справедливость определяется не столько небольшим увеличением относительного показателя К0 при переходе от первой ко второй группе разломов, сколько существенно большими значениями ОАР у разломов средней активности, причем только в этом случае анализ абсолютных значений объемной активности радона свидетельствует о наличии устойчивой тенденции.

Из графика распределения средних значений показателя Ко (рис. 5, Б) видно, что сбросы характеризуются более высокими значениями, чем сдвиги. Существенный разброс значений для разломов сбросового типа объясняется наличием в группе дизъюнктивов как с низкой, так и с высокой степенью тектонической активности. Из рис. 5, Д, при составлении которого исключено влияние данного фактора, видна отчетливая тенденция увеличения показателя радоновой активности от разломов взбросового типа к сдвиговым и далее - к сбросовым. Ее справедливость согласуется с данными Уткина В.И. [2000], исследовавшего зависимость ОАР от напряженного состояния массива горных пород. Таким образом, при растяжении, и, следовательно, преобладании сбросов, наблюдается повышение концентрации радона, а при сжатии - уменьшение. Участок со взбросовым типом подвижек, хотя и представлен одной разломной зоной, не противоречит установленной тенденции.

Распределение среднего показателя Ко, подсчитанного для каждой из групп рангов разломов, отображено на рис. 5, В. Из анализа были исключены разломные зоны с высокой степенью тектонической активности, так как они, как правило,

-- 1 — г

Рис. 5. Графики, иллюстрирующие основные тенденции изменений показателя радоновой активности у разломов, отличающихся степенью тектонической активности (А, Г), морфогенетическим типом (Б, Д), масштабным рангом (В, Е). Линии получены: / - для всех разломов; 2 - для разломов, характеристики которых, за исключением анализируемых, совпадают.

характеризуются в поле концентрации радона довольно узкими пиками с высокими значениями ОАР. Это приводит к росту показателя Кд, что в большей степени обусловлено тектонической активностью дизъюнктива, чем рангом структуры. На данном графике (рис. 5, В) видно, что увеличение ранга дизъюнктива приводит к росту показателя Кд. Разломы первого и четвертого рангов хорошо разделяются по среднестатистическим отклонениям от среднего в группе. Дизъюнктивы второго и третьего ранга имеют близкие значения, что инициировало построение графика (рис. 5, Е). Из-за неравноценного вклада в «чистоту» выборки привнесенной дизъюнктивами, расположенными на платформе (характеризуемыми ранними стадиями развития и имеющими более широкие зоны повышенной трещиноватости, чем разломы более поздних стадий в рифте), приангарские объекты из анализа были исключены. Из графика (рис. 5, Е) видно, что увеличение ранга разлома сопровождается повышением показателя радоновой активности.

Анализ рифтовых и платформенных объектов исследования показал, что Приольхонье в целом характеризуется более высокими показателями радоновой активности. При этом оценка тектонической активности дизъюнктивов на базе определенных для каждого из них величин Ко отчетливо согласуется с имеющимися данными по современной геодинамике платформенного и рифтового регионов.

Таким образом, радоновая активность разломных зон при прочих равных условиях зависит от их тектонической активности, размера и морфогенетического типа. На уровне главных тенденций она выше у рифтовых дизъюнктивов по сравнению с платформенными, больше у сбросов по отношению к сдвигам, возрастает с увеличением масштабного ранга и степени тектонической активности разлома. Последняя характеристика является наиболее значимым геодинамическим фактором формирования эманационного поля. Это открывает возможность посредством проведения экспрессной радоновой съемки разделять разломы по

степени тектонической активности на количественной основе, причем перекрытие их сместителей осадками не является препятствием для проведения исследований. В отличие от других параметров эманаций относительный показатель Kq позволяет сравнивать объекты из существенно разных по геологии и климату регионов. Однако при анализе данных должны учитываться ранг разлома и его морфогенетический тип, которые также влияют на абсолютные значения ОАР.

Заключение

Тема диссертации раскрыта на основе анализа большого фактического материала, полученного в результате применения в Приольхонье и Южном Приангарье комплекса тектоно- и геофизических методов для исследования разнотипных и разноранговых разломных зон. В его состав вошли структурно-геологические работы с применением мобильных GPS и использованием результатов дешифрирования космоснимков, эманационная съемка, электроразведка методами ВЭЗ, ЗСБ, ДЭП и СЭП, а также магниторазведка.

Комплексный анализ полученных результатов позволил сделать следующие основные выводы, характеризующие радоновую активность разломных зон центральной части Байкальского рифта и смежной платформенной территории.

1. Объемная активность радона (ОАР) в разломных зонах Приольхонья и Южного Приангарья изменяется от = 1500 до ~ 60300 Бк/м3, причем для платформенной территории она в целом ниже, чем для рифта.

2. Для разломных зон Приольхонья и Южного Приангарья характерна прямая зависимость ОАР от плотности трещин горных пород, что позволяет использовать радоновую съемку в качестве эффективного инструмента исследования внутренней структуры разломных зон земной коры.

3. Разломы Прибайкалья выделяются в эманационном поле в виде широких зон аномальных значений ОАР, поперечные размеры которых в =1.4 раза больше ширины зоны повышенной трещиноватости, сформировавшейся в результате перемещения крыльев.

4. Показатель радоновой активности (Kq), представляющий отношение максимального значения ОАР в разломной зоне к минимальной величине данного параметра в крыльях, наиболее эффективен для оценки и сопоставления разнотипных и разноранговых разломных зон по степени их тектонической активности.

5. Разломы разных рангов и морфогенетических типов отличаются по показателю радоновой активности. Величина Kq больше у сбросов по сравнению со сдвигами и возрастает при увеличении поперечных размеров дизъюнктива.

6. В разнотипных геофизических полях выделяются разные структурные элементы разломных зон, что отражается в несовпадении их пространственных флуктуации. По параметру кажущегося удельного электрического сопротивления дизъюнктивы, как правило, отмечаются понижением значений. По данным магниторазведки они выделяются более неоднозначно и часто представлены градиентной зоной. Наиболее информативным методом картирования структуры активных разломных зон Прибайкалья является эманационная съемка. Ее данные позволяют отчетливо выделять отдельные сместители, границы зон и составляющих

их подзон, что имеет важное значение для современной геодинамики в плане выявления закономерностей разломообразования в земной коре.

Практическая значимость проведенных работ заключается в разработке экспрессной методики эманационной съемки, адаптированной для условий Приольхонья и Южного Приангарья. Она открывает новые возможности измерений и анализа объемной активности радона для выделения скрытых разломов, картирования их внутренней структуры, определения ширины зон трещиноватости, оценки степени тектонической активности разломов, а также выявления территорий, опасных для проживания людей, так как высокие дозы облучения радоном и продуктами его распада приводят к повышению риска онкозаболеваемости. Значимость подобных работ для геодинамических реконструкций в регионах с разной тектонической активностью и обнаженностью горных пород не вызывает сомнений, однако их эффективность напрямую связана с результатами дальнейшего изучения поля радона с учетом опыта исследований, представленных в диссертации.

Список работ по теме диссертации

1. Бобров A.A. Исследование объемной активности радона в разломных зонах Приольхонья и южного Приангарья: методика и предварительные результаты II Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле РАЕН. Геология, поиски и разведка рудных месторождений. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008, Вып. 6 (32), С. 124-129.

2. Бобров A.A. Исследования разломов земной коры по эманациям радона: опыт предшественников и организация полевого эксперимента // Геология, поиски и разведка полезных ископаемых и методы геологических исследований: Сборник избранных трудов научно-технической конференции факультета геологии, геоинформатики и геоэкологии ИрГТУ, Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2006, Вып. 6, С. 610.

3. Бобров A.A. О влиянии метеоусловий на объемную активность радона в почвенном воздухе Приольхонья и Южного Приангарья // Разломообразование и сейсмичность в литосфере: тектонофизические концепции и следствия: Материалы Всероссийского совещания (г. Иркутск, 18-21 августа 2009 г.). - В 2-х т. - Иркутск: ИЗК СО РАН, 2009, Т. 2, С. 176-178.

4. Бобров A.A. Об особенностях влияния метеоусловий на объемную активность радона в некоторых регионах юга Восточной Сибири // Строение литосферы и геодинамика: Материалы XXII Всероссийской молодежной конференции (Иркутск, 24-29 апреля 2007 г.). - Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2007, С. 215-216.

5. Бобров A.A. Отражение некоторых особенностей разломных зон Приольхонья и южного Приангарья в эманациях радона // Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле. К 40-летию создания М.В. Гзовским лаборатории тектонофизики в ИФЗ РАН: Тезисы докладов Всероссийской конференции в 2-х томах. - М.: ИФЗ, 2008, Т. 2, С. 18-20.

6. Кожевников Н.О., Семинский К.Ж., Бобров A.A., Авгулевич Д.Л., Оленченко В.В. Первые результаты применения геофизических методов для изучения современной тектоники Приольхонья И Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле. К 40-летию создания М.В. Гзовским лаборатории тектонофизики в ИФЗ

РАН: Тезисы докладов Всероссийской конференции в 2-х томах,- М.: ИФЗ, 2008, Т. 2, С. 43-45.

7. Семинский К.Ж., Бобров A.A. Радоновая активность разнотипных разломов земной коры (на примере Западного Прибайкалья и Южного Приангарья) // Геология и геофизика, 2009, Т. 50, № 8, С. 881-896.

8. Семинский К.Ж., Бобров A.A. Сравнительная оценка радоновой активности разнотипных и разноранговых разломов Байкальского рифта и юга Сибирской платформы //ДАН, 2009, Т. 427, № 4, С. 521-525.

9. Семинский К.Ж., Гладков A.C., Вахромеев А.Г., Черемных A.B., Бобров A.A., Когут Е.И. Разломы и сейсмичность юга Сибирской платформы: особенности проявления на разных масштабных уровнях // Литосфера, 2008, № 4, С. 3-21.

10. Семинский К.Ж., Гладков A.C., Радзиминович Я.Б., Черемных A.B., Бобров A.A. Закономерности проявления активных разломов и сейсмичности на юге Сибирской платформы // ДАН, 2008, Т. 422, № 4, С. 516-521.

11. Семинский К.Ж., Гладков A.C., Черемных A.B., Бобров A.A. Разломы и сейсмичность юга Сибирской платформы // Проблемы современной сейсмогеологии и геодинамики Центральной и Восточной Азии: Материалы совещания. - Иркутск: ИЗК СО РАН, 2007, Т. 2, С. 138-143.

12. Семинский К.Ж., Гладков A.C., Черемных A.B., Радзиминович Я.Б., Бобров

A.A. Особенности проявления активных разломов на юге Сибирской платформы // Современная геодинамика и опасные природные процессы в Центральной Азии: Материалы совещания. - Иркутск: ИЗК СО РАН, 2006, Вып. 5, С. 63-74.

13. Семинский К.Ж., Кожевников Н.О., Черемных A.B., Бобров A.A., Оленченко

B.В., Авгулевич Д.Л. Структура разломных зон Приольхонья (Байкальский рифт) по данным полевой тектоно- и геофизики // Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле РАЕН. Геология, поиски и разведка рудных месторождений. -Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008, Вып. 7 (33), С. 111-124.

14. Семинский К.Ж., Черемных A.B., Бобров A.A., Кожевников Н.О. Отражение внутренней структуры разломных зон Прибайкалья в геофизических полях // Связь поверхностных структур земной коры с глубинными: Материалы XIV международной конференции. - Петрозаводск: Карельский научный центр, 2008, Ч. 2, С. 177-179.

15. Семинский К.Ж., Черемных A.B., Бобров A.A., Кожевников Н.О. Разломные зоны Прибайкалья: внутренняя структура и геофизические поля // Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле. К 40-летию создания М.В. Гзовским лаборатории тектонофизики в ИФЗ РАН: Тезисы докладов Всероссийской конференции в 2-х томах. - М.: ИФЗ, 2008, Т. 2, С. 78-80.

Подписано в печать 09.01.2010. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Тираж 150 экз.

Копировальный салон R-PRINT, ИП Пилипчук 664003, г. Иркутск, ул. Чехова, 19, ТЦ «Рублев», пав. 026 и 015 Тел.: (3952) 208-732, 664-313, e-mail; pvn@irk.ru

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Бобров, Александр Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМАТИКУ.

1.1. Общие сведения о радоне.

1.2. Концентрация радона над разломами.

1.2.1. Разломный сместитель в поле эманаций радона.

1.2.2. Разломная зона в поле эманаций радона.

1.3. Факторы, влияющие на эманации радона.

1.4. Особенности методики измерений эманаций радона из почвы.

1.5. Выводы.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Геолого-геоморфологическое строение района работ.

2.2. Электромагнитные поля изучаемых объектов.

ГЛАВА 3. ЭМАНАЦИОННАЯ СЪЕМКА.

3.1. Метрологическое обеспечение.

3.2. Методика эманационных измерений для территории Приольхонья и Южного Приангарья.

3.3. Выводы.

ГЛАВА 4. ВЫДЕЛЕНИЕ РАЗЛОМНЫХ ЗОН В

ЭМАНАЦИОННЫХ ПОЛЯХ.

ГЛАВА 5. ОТРАЖЕНИЕ ГЛАВНЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЫ РАЗЛОМНЫХ ЗОН В ПОЛЕ

РАДОНА.

ГЛАВА 6. СВЯЗЬ ПОКАЗАТЕЛЯ РАДОНОВОЙ АКТИВНОСТИ С ТЕКТОНИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ, МАСШТАБНЫМ РАНГОМ

И МОРФОГЕНЕТИЧЕСКИМ ТИПОМ РАЗЛОМНЫХ ЗОН.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Структура разломных зон земной коры по данным радоновой съемки"

Актуальность исследований. Измерения концентрации радона в подпочвенном воздухе проводятся для различных в геодинамическом отношении регионов с целью выявления разломов, определяемых в тектонике как активные. Информация о них лежит в основе установления теоретических закономерностей разломообразования в земной коре, позволяет оценивать сейсмическую опасность районов интенсивного природопользования, необходима при строительстве коммуникаций, промышленных зданий и сооружений. В подавляющем большинстве случаев главной задачей проведения подобных исследований является лишь выявление главного разломного сместителя, тогда как целая серия структурных факторов образования эманационных аномалий, обусловливающих различие последних по величине, размеру и форме, остается не изученной.

Согласно современным представлениям тектонофизики, разлом у поверхности земли редко представлен лишь узкой полосой тектонитов. Как правило, это достаточно широкая зона проявления парагенетически связанных разрывных нарушений, обрамленная по периферии участками повышенной трещиноватости. Ее внутреннее строение определяется степенью тектонической активности, стадией развития, размерами и морфогенетическим типом разлома. Акцентированного (на количественной основе) исследования обусловленности радоновых аномалий перечисленными факторами, судя по известным литературным данным, ранее не проводилось. Кроме того, практически не изучены соотношения радоновой активности дизъюнктивов, т.е. степени их проявления в поле эманаций радона, с характеристиками других связанных с ними геофизических полей (эманационных и электромагнитных), что необходимо для разработки в будущем обобщенной геолого-геофизической модели разломной зоны земной коры.

Цель работы - исследовать радоновую активность разнотипных и разноранговых разломных зон, располагающихся в пределах смежных регионов юга Восточной Сибири, существенно отличающихся интенсивностью тектонических движений.

Районы исследований. В качестве представителя стабильных территорий выбрано Южное Приангарье (окраина Сибирского кратона), а тектонически активных участков земной коры — Западное Прибайкалье (точнее - Приольхонье), принадлежащее к центральной части Байкальского рифта. Для рассматриваемых регионов исследование является вдвойне актуальным, так как, несмотря на их хорошую изученность вследствие интенсивного природопользования, в литературе приводятся лишь единичные оценки радоновой активности, относящиеся к крупным разломам Байкальской рифтовой зоны (БРЗ).

Задачи исследования.

1. Отработать методику экспрессной эманационной съемки в условиях юга Восточной Сибири и определить пределы изменений объемной активности радона (ОАР) в подпочвенном воздухе для тектонически активного (центр Байкальского рифта) и пассивного (юг Иркутского амфитеатра) участков земной коры.

2. Выявить наиболее общие закономерности пространственных вариаций ОАР в дизъюнктивных зонах Приольхонья и Южного Приангарья и представить их в качестве принципиальной модели поля радона над разломом земной коры.

3. Сопоставить радоновую активность разломных зон, отличающихся тектонической активностью, масштабным рангом и морфогенетическим типом.

Объекты исследований. Изучена радоновая активность нескольких десятков разломов, располагающихся в Тункинской долине, дельте р. Селенги, Приольхонье и Южном Приангарье. В пределах двух последних территорий исследовано 28 разломных зон (9 — на платформе и 19 - в рифте), данные по которым легли в основу обобщений, сделанных в диссертации.

Главный предмет исследований — поле концентрации радона в подпочвенном воздухе, изменяющееся в зависимости от структурных особенностей разломных зон Приольхонья и Южного Приангарья.

Фактический материал и методы исследований. В основу работы положен большой объем количественной информации, полученной в результате реализации на изученных территориях комплекса методов полевой геофизики (эманационная съемка на радон и торон, магниторазведка, электроразведка методами вертикального электрического зондирования (ВЭЗ), зондирования становлением поля в ближней зоне (ЗСБ), симметричное (СЭП) и дипольное (ДЭП) электрические профилирования) и полевой тектонофизики (структурная съемка в сочетании с методами реконструкции полей напряжений и кинематики перемещений по разломным поверхностям). В анализе участвовали данные по: 84 профилям радон-тороновой съемки (837 пунктов измерений), 41 профилю магниторазведки (1663 пункта измерений), 30 профилям электроразведки методом СЭП (1023 пункта измерений), 3 профилям электроразведки методом ДЭП (67 пунктов измерений), 3 профилям электроразведки методом ЗСБ, 4 профилям электроразведки методом ВЭЗ, а также структурные материалы по разломам и трещинам (135 точек наблюдений, включая 95 станций массового замера трещиноватости).

Основные геофизические материалы были получены лично (эманационная съемка) или под непосредственным руководством (магниторазведка, СЭП) автора диссертации, который также принял участие в сборе и обработке структурно-геологической информации по ключевым пересечениям каждой из исследованных разломных зон. Основная часть использованной в работе информации по разломам и трещинам составляет банк структурно-геологических наблюдений, созданный сотрудниками лаборатории тектонофизики в течение многолетних полевых исследований на территории Прибайкалья. В связи с этим автор выражает глубокую благодарность коллегам по лаборатории, а таюке сотрудникам ООО «Байкальская геофизическая партия» Поспееву А.В., Агафонову Ю.А., Компанеец С.В., Колесникову Ф.П. и работникам кафедры геофизики ЧитГУ Авгулевичу Д.Л. и Оленченко В.В., материалы которых по методам ВЭЗ, ЗСБ и ДЭП использовались при анализе структурной ситуации на некоторых участках.

Защищаемые положения:

1. Разломные зоны Приольхонья и Южного Приангарья отчетливо выделяются в эманационном поле, причем радон отражает их существенно более глубокое строение по сравнению с тороном. Главным структурным фактором пространственной изменчивости эманационного поля Западного Прибайкалья является неравномерная проницаемость разломных зон для газов, обусловленная различием степени современной нарушенное™ горного массива разноранговыми разрывами.

2. Строение эманационной аномалии характеризуется повышением радоновой активности от периферии к осевой части, на фоне которого выделяется серия локальных максимумов и минимумов, соответствующих положению отдельных сместителей с проницаемыми или непроницаемыми для газа тектонитами. Поперечный размер радоновой аномалии, связанной с разломом, пропорционален ширине зоны повышенной трещиноватости, сформировавшейся при перемещении его крыльев.

3. Радоновая активность разломных зон при прочих равных условиях зависит от их тектонической активности, размера и морфогенетического типа. На уровне главных тенденций она выше у рифтовых дизъюнктивов по сравнению с платформенными, больше у сбросов по отношению к сдвигам, возрастает с увеличением масштабного ранга и степени тектонической активности разлома, которая является наиболее значимым геодинамическим фактором формирования эманационного поля.

Новизна исследования определяется, с одной стороны, недостаточной изученностью эманационных полей Западного Прибайкалья и Южного Приангарья, а, с другой, — современным пониманием объектов исследования (т.е. разломных зон), как широких областей проявления парагенетически связанных разрывов и трещиноватости.

Впервые для большой группы разнотипных и разноранговых дизъюнктивов получены инструментальные оценки объемной активности радона, характеризующие центральную часть Байкальского рифта и смежную территорию Сибирской платформы. Установлено, что сейсмоактивный регион в среднем отличается большими концентрациями газов в подпочвенном слое. В то же время высокие значения ОАР у отдельных платформенных разломов (в совокупности с их выраженностью в позднечетвертичных отложениях разрывами со смещениями в первые десятки сантиметров) свидетельствуют о локальном проявлении высокоактивных блоковых подвижек по краю древнего кратона, генетически связанных с процессом деструкции в смежном рифте.

На основе установленных закономерностей проявления в эманационных полях внутренней структуры дизъюнктивов Приольхонья и Южного Приангарья предложена обобщенная модель поля радона над разломом земной коры.

Показано, что ввиду зависимости абсолютных значений объемной активности радона от нетектонических факторов местного значения (интенсивность первичного излучения, тип геологического разреза и др.) для эманационных исследований разломов Восточной Сибири эффективен безразмерный параметр — показатель радоновой активности (Kg), представляющий отношение максимальной величины ОАР в разломной зоне к ее минимальному значению в крыльях. При прочих равных условиях Kq возрастает с увеличением масштабного ранга и степени тектонической активности разлома. Он больше у сбросов по сравнению со сдвигами.

На основе сопоставления эманационных и электромагнитных полей над одними и теми же дизъюнктивами установлено, что наиболее информативным методом картирования структуры активных разломных зон Приольхонья является радоновая съемка. Ее данные с меньшими временными затратами позволяют выделять отдельные сместители и общие границы разломной зоны, ширина которой, согласно результатам количественного анализа, меньше поперечного размера соответствующей аномалии объемной активности радона в ~1.4 раза.

Практическая значимость. Отработана методика экспрессной радон-тороновой съемки приборами типа РРА для условий Восточной Сибири. В совокупности с представленными в работе закономерностями проявления структуры разломов в эманационном поле эта методика может быть использована в качестве эффективной основы комплексных прикладных исследований в регионе: нахождения скрытых разломов, структурного картирования, поиска и разведки рудных месторождений, прогнозирования землетрясений и изысканий под строительство.

Сведения о выявленных в результате данного исследования аномальных по концентрации радона зон, ассоциирующихся с высокопроницаемыми разломами земной коры, уже сейчас могут быть использованы в качестве важной информации для строительства и эксплуатации объектов различной экономической значимости. В Приольхонье, как активно развивающемся центре проведения курортно-туристических мероприятий, наиболее активные в плане эманаций радона участки разломных зон должны быть рассмотрены на предмет безопасности их использования в качестве площадок для размещения пансионатов, туристических баз и кемпингов. Результаты исследования радоновой и тектонической активности платформенных разломов в Южном Приангарье свидетельствуют о необходимости пересмотра статуса этой экономически значимой территории в отношении опасности со стороны разломообразования и сопровождающей его сейсмичности.

Апробация работы. Основные результаты работ докладывались на «Научно-технической конференции факультета геологии, геоинформатики и геоэкологии» (г. Иркутск, 2006 г.), «XXII Всероссийской молодежной конференции» (г. Иркутск, 2007 г.), «Всероссийской конференции по сейсмологии и геодинамике Центральной и Восточной Азии» (г. Иркутск, 2007 г.), «Всероссийской конференции к 40-летию создания М.В. Гзовским лаборатории тектонофизики: Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле» (г. Москва, 2008 г.), «Всероссийском совещании: Разломообразование и сейсмичность в литосфере», (г. Иркутск, 2009 г.), «VIII Российско-Монгольской конференции по астрономии и геофизике» (г. Иркутск, 2009 г.), а также неоднократно обсуждались на семинарах лаборатории тектонофизики ИЗК СО РАН. Исследования по теме диссертации поддержаны РФФИ (проект 07-05-00061а; 08-05-98062сибирь) и СО РАН (проект OH3-6.13; программа ОНЗ-7, проекты № 6,7).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ (в т.ч. 6 - в журналах из списка ВАК), 2 статьи приняты к печати.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения, изложена на 130 страницах, содержит 57 рисунков и 8 таблиц. Список литературы включает 169 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геотектоника и геодинамика", Бобров, Александр Анатольевич

Заключение

Тема диссертации раскрыта на основе анализа большого фактического материала, полученного в результате применения в Приольхонье и Южном Приангарье комплекса тектоно- и геофизических методов для исследования разнотипных и разноранговых разломных зон. В его состав вошли структурно-геологические работы с применением мобильных GPS и использованием результатов дешифрирования космоснимков, эманационная съемка, электроразведка методами ВЭЗ, ЗСБ, ДЭП и СЭП, а также магниторазведка. Методика эманационной радон-тороновой съемки, как ключевого метода исследования активных разломов, была адаптирована к условиям Восточной Сибири на основе проведения натурных экспериментов и опыта предшественников.

Комплексный анализ полученных результатов позволил сделать следующие основные выводы, характеризующие радоновую активность разломных зон центральной части Байкальского рифта и смежной платформенной территории.

1. Объемная активность радона (ОАР) в разломных зонах Приольхонья и Южного Приангарья изменяется от ~ 1500 до ~ 60300 Бк/м3, причем для платформенной территории она в целом ниже, чем для рифта.

2. Для разломных зон Приольхонья и Южного Приангарья характерна прямая зависимость ОАР от плотности трещин горных пород, что позволяет использовать радоновую съемку в качестве эффективного инструмента исследования внутренней структуры разломных зон земной коры.

3. Разломы Прибайкалья выделяются в эманационном поле в виде широких зон аномальных значений ОАР, поперечные размеры которых в ~1.4 раза больше ширины зоны повышенной трещиноватости, сформировавшейся в результате перемещения крыльев.

4. Показатель радоновой активности (Kq), представляющий отношение максимального значения ОАР в разломной зоне к минимальной величине данного параметра в крыльях, наиболее эффективен для оценки и сопоставления разнотипных и разноранговых разломных зон по степени их тектонической активности.

5. Разломы разных рангов и морфогенетических типов отличаются по показателю радоновой активности. Величина Kq больше у сбросов по сравнению со сдвигами и возрастает при увеличении поперечных размеров дизъюнктива.

6. В разнотипных геофизических полях выделяются разные структурные элементы разломных зон, что отражается в несовпадении их пространственных флуктуаций. По параметру кажущегося удельного электрического сопротивления дизъюнктивы изученных территорий, как правило, отмечаются понижением значений. По данным магниторазведки они выделяются более неоднозначно (чаще градиентной зоной). Наиболее информативным методом картирования структуры активных разломных зон Прибайкалья является эманационная съемка. Ее данные позволяют отчетливо выделять отдельные сместители, границы зон и составляющих их подзон, что имеет важное значение для современной геодинамики в плане выявления закономерностей разломообразования в земной коре.

Практическая значимость проведенных работ заключается в разработке экспрессной методики эманационной съемки, адаптированной для условий Приольхонья и Южного Приангарья. Она открывает новые возможности измерений и анализа объемной активности радона для выделения скрытых разломов, картирования их внутренней структуры, определения ширины зон трещиноватости, оценки степени тектонической активности разломов, а также выявления территорий, опасных для проживания людей, так как высокие дозы облучения радоном и продуктами его распада приводят к повышению риска онкозаболеваемости. Значимость подобных работ для геодинамических реконструкций в регионах с разной тектонической активностью и обнаженностью горных пород не вызывает сомнений, однако их эффективность напрямую связана с результатами дальнейшего изучения поля радона, с учетом опыта исследований, представленных в диссертации.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Бобров, Александр Анатольевич, Иркутск

1. Аржанникова А.В., Аржанников С.Г. Проявления новейших тектонических деформаций на юге Сибирской платформы // Геология и геофизика, 2005, т. 46, № 3, С.273-279.

2. Бондаренко В.М., Демин Н.В., Соболев А.И. Квадратичная зависимость плотности потока радона с земной поверхности от объемной активности подпочвенного радона // Известия ВУЗов, Геология и разведка, 2009, № б, С. 54-59.

3. Булнаев А.И. Радон в поверхностных и подземных водах Приольхонья // Геофизика на пороге третьего тысячелетия. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2001, С. 44-50.

4. Булнаев А.И., Тарасов С.А., Тарасов И.А., Мироманов И.А., Мироманов М.А. Радон в Северомуйском железнодорожном тоннеле //

5. Известия Сибирского отделения секции наук о Земле РАЕН. Геология, поиски и разведка рудных месторождений, 2007, № 5 (31), С. 100-110.

6. Вершинин П.В., Мельникова М.К., Мичурин Б.Н., Мошков Б.С., Поясов Н.П., Чудновский А.Ф. Основы агрофизики. М: Изд-во Физико-математической литературы, 1959, 904 с.

7. Войтов Г.И. Мониторинг радона атмосферы подпочв сейсмически активной Средней Азии // Физ. Земли, 1998а, № 1, С. 27-38.

8. Войтов Г.И. Прогнозное значение радиевых и радоновых полей подземных водно-газовых систем Средней Азии // Физика Земли, 19986, № 7, С. 72-84.

9. Гладков А.С., Лунина О.В. Трещины в позднекайнозойских отложениях: новые возможности для структурного анализа // Докл. РАН, 2004, т. 398, № 6, С. 872-876.

10. Гладков А.С., Лунина О.В., Черемных А.В. О взаимоотношении юрских и кембрийских толщ на юге Сибирской платформы // Известия ВУЗов. Геология и разведка, 2004, № 2, С. 9-15.

11. Гладков А .С., Черемных А.В., Лунина О.В. Деформации юрских отложений южной окраины Иркутского амфитеатра // Геология и геофизика, 2000, т. 41, № 2, С. 220-226.

12. Голенецкий С.И. Землетрясения юга Сибирской платформы по инструментальным сейсмологическим наблюдениям // Вулканология и сейсмология, 2001, № 6, С. 68-77.

13. Голенецкий С.И. Наведенная сейсмичность в районе Иркутского водохранилища у юго-западной оконечности озера Байкал // Геология и геофизика, 1997, т. 38, № 10, С. 1692-1698.

14. Гулабянц Л.А., Заболотский Б.Ю. Сезонная вариация потока радона из грунта и оценка радоноопасности площади застройки // АНРИ, № 4, 2004, С. 46-50.

15. Дехандшуттер Б., Бобров В.А., Хус Р., Астахов Н.Е., Андросова Н.В., Попов Ю.П. Радоновые аномалии как показатель активности Западно

16. Саянского разлома в северной части Телецкого озера (Горный Алтай) // Геол. и геофиз., 2002, т. 43, № 2, С. 128-141.

17. Жуковский М.В., Ярмошенко И.В. Радон: Измерение, дозы, оценка риска. Екатеринбург: УрО РАН, 1997, 232 с.

18. Замараев С.М. и др. Древняя структура земной коры Восточной Сибири. Новосибирск: Наука, 1975. 185 с.

19. Замараев С.М. Краевые структуры южной части Сибирской платформы. М.: Наука, 1967. 248 с.

20. Замараев С.М., Васильев Е.П., Мазукабзов A.M., Ружич В.В., Рязанов Г.В. Соотношение древней и кайнозойскрой структур в Байкальской рифтовой зоне. Новосибирск: Наука, 1979, 128 с.

21. Золотарев А.Г., Савинский К.А. Предрифтовая структурная зона в Прибайкалье //Геология и геофизика, 1978, № 8, С. 60-68.

22. Зорин Ю.А., Турутанов Е.Х. Плюмы и геодинамика Байкальской рифтовой зоны // Геология и геофизика, 2005, т. 46, № 7, С. 685-699.

23. Камалетдинов М.А., Казанцев Ю.В., Казанцева Т.Т. Происхождение складчатости. М., Наука, 1981, 135 с.

24. Карта новейшей тектоники юга Восточной Сибири. Масштаб 1 : 1 500 000 / Ред. Золотарев А.Г. и Хренов П.М., 1979.

25. Карта разломов юга Восточной Сибири. Масштаб 1 : 1 500 000 / Ред. Хренов П.М., 1988.

26. Кобышева Н.В., Акентьева Е.В., Богданова Э.Г, Карпенко В.Н., Клюева М.В., Литовская В.И., Лугина К.М., Разова Е.Н., Семенов Ю.А., Стадник В.В., Хайруллин К.Ш. Климат России. Спб.: Гидрометеоиздат, 2001, 656 с.

27. Коваль П.В., Удодов Ю.Н., Саньков В.А., Ясеновский А.А., Андрулайтис Л.Д. Геохимическая активность разломов Байкольской рифтовой зоны (ртуть, радон и торон) // Докл. АН, 2006, т. 409, № 3, С. 389-393.

28. Козлова И.К., Юрков А.К. Методические вопросы измерения содержания радона-222 в почвенном воздухе при мониторинговых наблюдениях // Уральский геофизический вестник. Екатеринбург: УрО РАН, 2005, №7, С. 31-34.

29. Копп M.JI. Мобилистическая неотектоника платформ Юго-Восточной Европы. М.? Наука, 2004, 340 с.

30. Крисюк Э.М. Радиационный фон помещений. М.: Энергоатомиздат, 1989, 257 с.

31. Кропоткин П.Н., Ефремов В.Н. Тектонические напряжения на платформах и глобальные вариации сейсмичности // Геотектоника, 1999, № 5, С. 34-47.

32. Кузнецов Ю.В. Измерение эквивалентной равновесной объемной активности радона в воздухе жилых и производственных помещений // АНРИ, 1994, № 1, С. 35-39.

33. Леви К.Г., Аржанникова А.В., Будцо В.Ю., Кириллов П.Г., Лухнев А.В., Мирошниченко А.И., Ружич В.В., Саньков В.А. Современная геодинамика Байкальского рифта // Разведка и охрана недр, 1997, № 1, С. 10-20.

34. Леонов Ю.Г. Напряжения в литосфере и внутриплитная тектоника // Геотектоника, 1995, № 6, С. 3-21.

35. Леонов Ю.Г., Гущенко О.И., Копп М.Л. и др. Взаимосвязь позднекайнозойских напряжений и деформаций в кавказском секторе Альпийского пояса и в его северном платформенном обрамлении // Геотектоника, 2001, № 1, С. 36-59.

36. Логачев Н.А. История и геодинамика Байкальского рифта // Геология и геофизика, 2003, т. 44, № 5, С. 391-406.

37. Логачев Н.А., Галкин В.И., Голдырев Г.С. Саяно-Байкальское становое нагорье. В кн.: Нагорья Прибайкалья и Забайкалья. М., Наука, 1974, С. 16-162.

38. Лунина О.В., Гладков А.С. Детальное картирование и сравнительный анализ внутренней структуры зон разломов (на примере Прибайкалья) // Известия ВУЗов. Геология и разведка, 2002, № 4, С. 30-39.

39. Мац В. Д., Уфимцев Г.Ф., Мандельбаум М.М., Алакшин A.M., Поспеев А.В., Шимараев М.Н., Хлыстов О.М. Кайнозой Байкальской рифтовой впадины: строение и геологическая история. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2001, 252 с.

40. Методика экспрессного измерения объемной активности 222Rn в почвенном воздухе с помощью радиометра радона типа РРА. Рекомендация. М: НПП «Доза», 2004, 16 с.

41. Методические рекомендации по применению эманационного трекового метода. Л.: НПО «Рудгеофизика», 1982, С. 13-21.

42. Морозов В.Н., Родкин М.В., Татаринов В.Н. К проблеме геодинамической безопасности объектов ядерно-топливного цикла // Геоэкол. Инж. геол. Гидрогеол. Геокриол., 2001, № 3, С. 227-238.

43. Морозов Ю.А. Особенности строения и тектонических деформаций древних толщ в связи с метаморфизмом. Автореф. канд. дис. М., 1978, 18 с.

44. Незнал М., Незнал М., Смарда Я. Отчет по международному сопоставительному измерению концентрации радона в почвенных газах и скорости выделения радона из почвы // АНРИ, 1996/97, № 4, С. 60-68.

45. Никонов А.А., Белоусов Т.П., Энман С.В. Землетрясения юга Восточно-Европейской платформы и их структурная позиция // Физика Земли, 2001, № 5, С. 30-44.

46. Новейшая тектоника Сибирской платформы и ее влияние на нефтегазоносность. М., Наука, 1985, 144 с.

47. Новиков Г.Ф. Радиометрическая разведка: учебник для вузов. JL: Недра, 1989, 407 с.

48. Нормы радиационной безопасности НРБ-99. СП.2.2.1.785-99. М.: Изд. Минздрав России, 1999, 78 с.

49. Овсюченко Н.И. Изучение современной активности тектонических нарушений в сейсмоопасных районах (на примере нефтепровода на Северо-Западном Кавказе) // Трубопроводный транспорт. Теория и практика, 2005, № 2, С. 8-14.

50. Плешанов С.П., Ромазина А.А. Некоторые вопросы кинематики развития разломов центральной части Байкальского рифта. Проблемы разломной тектоники. Новосибирск: Наука, 1981, С. 129-141.

51. Плешанов С.П., Ромазина А.А. Основные этапы формирования рельефа Приольхонья. Геоморфология, 1975, № 4, С. 85-89.

52. Плешанов С.П., Чернов Ю.А. О генетичесхой связи кайнозойских разрывных нарушений с разломами докембрийского заложения. В кн.: Вопросы геологии Прибайкалья и Забайкалья. Чита, 1971, С. 51-55.

53. Плешанов С.П., Чернов Ю.А. О роли разрывных нарушений в геологической структуре Приольхонья. Тр. Иркутского политехи, ин-та. Сер. геол., 1968, вып. 42, С. 22-27.

54. Попков В.И. Внутриплитные структуры бокового сжатия // Геотектоника, 1991, № 2, С. 13-27.

55. Радиометр радона портативный РРА-01М-01. Руководство по эксплуатации. М: НПП «Доза», 1997, 33 с.

56. Радиометр радона портативный РРА-01М-03. Руководство по эксплуатации. М: НПП «Доза», 2001, 34 с.

57. Рассказов С.В. Магматизм Байкальской рифтовой системы. Новосибирск: Наука, 1993, 288 с.

58. Рудаков В.П. К вопросу о природе сезонных вариаций подпочвенного радона//Геохимия, 1985а, № 7, С. 1055-1058.

59. Рудаков В.П. О барических вариациях подпочвенного радона // Геохимия, 19856, № 1, С. 124-127.

60. Ружич В.В. Разломы юго-западного фланга Байкальской рифтовой зоны и некоторые вопросы динимики их формирования. Диссерт. на соиск. учен. степ. канд. геол.-мин. наук, Иркутск, 1972, 24 с.

61. Ружич В.В. Сейсмотектоническая деструкция в земной коре Байкальской рифтовой зоны. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1997, 144 с.

62. Рященко Т.Г., Макаров С.А. Палеогеографическая реконструкция возраста сейсмогенных деформаций // География и природные ресурсы, 1996, № 1, С. 102-107.

63. Самосюк И.З., Федоров С.Н., Думин П.В. Радонотерапия: проблемы и перспективы // Укр. мед. часопис., 2000, № 2, С. 119-123.

64. Саньков В.А., Днепровский Ю.И., Коваленко С.Н., Борняков С.А., Гилева Н.А., Горбунова Н.Г. Разломы и сейсмичность Северо-Муйского геодинамического полигона. Новосибирск: Наука, 1991, 111 с.

65. Семинский К.Ж. Внутренняя структура континентальных разломных зон. Тектонофизический аспект. Новосибирск: Изд-во СО РАН, Филиал «Гео», 2003, 244 с.

66. Семинский К.Ж., Гладков А.С., Вахромеев А.Г., Черемных А.В., Бобров А.А., Когут Е.И. Разломы и сейсмичность юга Сибирскойплатформы: особенности проявления на разных масштабных уровнях // Литосфера, 2008, № 4, С. 3-21.

67. Семинский К.Ж., Гладков А.С., Лунина О.В. Тектонофизическая характеристика зоны Ангарского разлома (юг Сибирской платформы) // Геология и геофизика, 2001, т. 42, № 8, С. 1252-1262.

68. Семинский К.Ж., Гладков А.С., Лунина О.В., Тугарина М.А. Внутренняя структура континентальных разломных зон: прикладной аспект. Новосибирск: Изд-во СО РАН, Филиал «Гео», 2005, 293 с.

69. Семинский К.Ж., Гладков А.С., Черемных А.В., Радзиминович Я.Б., Бобров А.А. Особенности проявления активных разломов на юге Сибирской платформы // Современная геодинамика и опасные природные процессы в Центральной Азии, 2006, вып. 5, С. 63-74.

70. Солоненко Л.П., Хромовских B.C. Детальное сейсмическое районирование отдельных территорий. Приольхонье. В кн.: Сейсмотектоника и сейсмичность рифтовой системы Прибайкалья. М., Наука, 1968, С. 172-177.

71. Спивак А.А., Кожухов С.А. Пространственно-временные вариации природного радона в подпочвенной атмосфере // Докл. АН, 2004, т. 394, № 5, С. 686-688.

72. Титов В.К., Венков В.А., Авдеева Т.Л., Кувшинникова Е.И. / Экспозиционные эманационные методы поисков месторождений полезных ископаемых Л.: Недра, 1985, 132 с.

73. Титов В.К., Черник Д.А., Венков В.А. Методика учета временных вариаций объемной активности радона при проведении обследования помещений// АНРИ, 1996/97, № з, с. 40-46.

74. Тихонов М.Н. Газ убийца. Радон: источники, дозы и нерешенные вопросы // Атомная стратегия XXI, 2006, № 3 (23), С. 14-18.

75. Тихонов М.Н., Муратов О.Э. Регион повышенной радиационной опасности // Атомная стратегия XXI, 2005, № 17, С. 14-16.

76. Трифонов В.Г. Неотектоника Евразии. М: Научный мир, 1999, 252 с.

77. Уткин В.И. Радон и проблема тектонических землетрясений // Сорос, образ, ж., 2000а, т. 6, № 12, С. 64-70.

78. Уткин В.И. Радоновая проблема в экологии // Сорос, образ, ж., 20006, т. 6, № 3, С. 73-80.

79. Уткин В.И., Мамыров Э., Канн М.В., Кривашеев С.В., Юрков А.К., Косякин И.И., Шишканов А.Н. Мониторинг радона при изучении процесса подготовки тектонического землетрясения на северном Тянь-Шане // Физика Земли, 2006, № 9, С. 61-70.

80. Фирстов П.П. Мониторинг объемной активности подпочвенного радона (222Rn) на Паратунской геотермальной системе в 1997-1998 гг. с целью поиска предвестников сильных землетрясений Камчатки // Вулканол. и сейсмол., № 6, 1999, С. 33-43.

81. Фирстов П.П., Широков В.А., Руленко О.П., Яковлева B.C., Исаев А.В., Малышева О.П. О связи динамики подпочвенного радона (222Rn) и водорода с сейсмической активностью Камчатки в июле-августе 2004 г. // Вулканология и сейсмология, 2006, № 5, С. 49-59.

82. Флоренсов Н.А., Галкин В.И. Живые сбросы на западном побережье Байкала. Изв. Вост.-Сиб. отдел, географ, о-ва СССР, 1966, т. 65, С. 73-81.

83. Хренов П.М., Демин А.Н., Таскин А.П. и др. Скрытые поперечные разломы Байкальской рифтовой системы. В кн.: Роль рифтогенеза в геологической истории Земли, Новосибирск, Наука, 1977, С. 99-104.

84. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология: Учебник. М.: Изд-во МГУ, Изд-во «КолосС», 2004, 582 с.

85. Хромовских B.C. Сейсмогеология Южного Прибайкалья. М., Наука, 1965, 121 с.

86. Хромовских B.C., Солоненко В.П., Щукин Ю.К. и др. Современная динамика литосферы континентов. Платформы. Под ред. Логачева Н.А. и Хромовских B.C. М., Недра, 1991, 279 с.

87. Черник Д.А., Титов В.К., Лашков А.Б., Амосов Д.А. Обоснование измерений объемной активности радона в грунтовом воздухе при оценке радоноопасности территории // АНРИ, 2001, № 4, С. 29-33.

88. Чипизубов А.В., Аржанникова А.В., Воробьева Г.А., Бердникова Н.Е. Погребенные палеосейсмодислокации на юге Сибирской платформы // ДАН, 2001, т. 379, № 1, С. 101-103.

89. Шерман С.И., Семинский К.Ж., Борняков С.А., Буддо В.Ю., Лобацкая P.M., Адамович А.Н., Трусков В.А., Бабичев А.А. Разломообразование в литосфере. Зоны сдвига. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991, 262 с.

90. Шерман С.И. Приморский разлом (Западное Прибайкалье). В кн.: Информационный бюллетень Института земной коры СО АН СССР (19671968). Иркутск, 1970, С. 46-49.

91. Шерман С.И. Физические закономерности развития разломов земной коры. Новосибирск, Наука, 1977, 101 с.

92. Щукин Ю.К. Глубинное строение и динамика земной коры ВосточноЕвропейской платформы в связи с проблемой ее сейсмичности // Землетрясения Северной Евразии в 1995 году. М.: Изд-во ГС РАН, 2001, С. 143-150.

93. Akerbolm G., Andersson P., Clavensjo В. Soil gas radon a source for indoor radon daughters // Radiat. Prot. Dosim., 1984, v. 7, P. 49-54.

94. Al-Taj M., Al-Batiana В., Atallah M. Evaluation of geodynamic activity of the Dead Sea transform fault by radon gas concentrations // Environmental Geology, 2004, v. 46, P. 574-582.

95. Banwell G.M., Parizek R.R. Helium 4 and radon 222 concentrations in groundwater and soil gas as indicators of zones of fracture concentration in unexposed rock//J. Geophys. Res., 1988, v. 93, P. 355-366.

96. Baubron J.C., Allard P., Sabroux J.C., Tedesco D., Toutain J.P. Soil gas emanations as precursory indicators of volcanic eruptions // J. Geol. Soc. London, 1991, v. 148, P. 571-576.

97. Borchiellini S., Bernat M., Campredon R. Ground variation of radon 222 for location of hidden structural features. Example of the south of France (Alpes Maritimes) // Pure and Applied Geophysics PAGEOPPI, 1991, v. 135, № 4, P. 625-638.

98. Borisov V.P., Saldan LP., Strokov A.P. Altai region of Russia a high radon potential area//International Congress Series, 2005, v. 1276, P. 354-355.

99. Boukhal H., Cherkaoui Т., Lferde M. Radon variation in soil related to the two earthquakes Md 5.2 and 5.3 occurred in Rachidia Province (Morocco) // Appl. Radiat. and Isotop, 1995, v. 46, № 6-7, P. 641-642.

100. Brace W.F. A note on permeability change in geological material due to stress, Experimental Studies of Rock Friction with Application to Earthquake Prediction (ed. Evernden J.F.) / U.S. Geological Survey Open-File Report, 1977.

101. Chang Q., He G., Song Y. Предварительное исследование влияния геотемпературы на выделение газа Rn в разломе. // Xibei dizhen xuebao = Northwest. Seismol. J., 1995, v. 17, № 2, P. 51-56.

102. Chyi L.L., Chou C. Y., Yang T.F., Chen C.-H. Automated radon monitoring of seismicity in a fault zone // Geofisica International, 2002, v. 41, P. 507-511.

103. Chyi L.L., Quick T.J., Yang T.F., Chen C.-H. Soil gas radon spectra and earthquake // Terr. Atom. Ocean. Sci., 2005, v. 16, P. 763-774.

104. Ciotoli G., Etiope G., Guerra M., Lombardi S. The detection of concealed faults in the Ofanto Basin using correlation between soil-gas fracture surveys // Tectonophysics, 1999, v. 301, P. 321-332.

105. Ciotoli G., Guerra M., Lombardi S., Vittori E. Soil gas survey for tracing seismogenic faults: a case study in the Fucino basin, Central Italy // J. Geophys. Res., 1998, v. 103 (23), P. 781-794.

106. Clement W.E., Wilkening M.H. Atmospheric pressure effects on radon transport across the earth-air interface // J. Geophys. Res., 1974, v. 79, P. 50255029.

107. De La Cruz S., Isabelle M., Mena M., Monnin M., Romero M., Segovia N., Seidel J.L., Pialoux P., Armienta M.A. Radon emanation related to geothermal faults//Nuclear tracks, 1986, v. 12, № 1-6, p. 875-878.

108. Deetjen P. Radon Umvveltgift oder Heilfaktor? // Atemwegs-und Lungenkrankh, 2000, v. 26, № 12, P. 613-616.

109. Delvaux D., Moyes R., Stapel G., Petit C., Levi K., Miroshnitchenko A., Ruzhich V., Sarikov V. Paleostress reconstruction and geodynamics of the Baikal region, Central Asia. Pt. II: Cenozoic rifting // Tectonophysics, 1997, v. 282. P. 1-38.

110. Duddridge G.A., Grainger P., Durrance E.M. Fault detection using soil gas chemistry // Q. J. Eng. Geol., 1991, v. 24, P. 427-435.

111. Duenas C., Perez M., Fernandez M.C., Carretero J. Radon concentrations in surface air and vertical atmospheric stability of the lower atmosphere // Journal of Environmental Radioactivity, 1996, v. 31, № 1, P. 87-102.

112. Etiope G., Lombardi S. Evidence for radon transport by carrier gas through faulted clays in Italy // J. Radioanal. Nucl. Chem., 1995, v. 193, P. 291-300.

113. Font LI., Baixeras C., Moreno V., Bach J. Soil radon levels across the Amer fault//Radiat.Meas., 2008, v. 43, P. 319-323.

114. Fu C.-C., Yang T.F., Du J., Walia V., Chen Y.-G., Liu T.-K., Chen C.-H. Variations of helium and radon concentrations in soil gases from an active fault zone in southern Taiwan // Radiat. Meas., 2008, v. 43, P. 348-352.

115. Fu C.-C., Yang T.F., Walia V., Chen C.-H. Reconnaissance of soil gas composition over the buried fault and fracture zone in southern Taiwan // Geochem. J., 2005, v. 39 (5), P. 427-439.

116. Guerra M., Lombardi S. Soil-gas method for tracing noetectonic faults in clay basins: the Pisticci field (Southern Italy) // Tectonophysics, 2001, v. 339, P. 511-522.

117. Hermansson H.P., Cyssler J., Akerblom G., Linden A. Geogas a carrier or a tracer? Swedish National Board for spent nuclear fuel. SKN Report 51, 1991, P. 1-66.

118. Holub R.F., Brady B.T. The effect of stress on radon emanation // J. Geophys. Res., 1981, № 86, P. 1776-1784.

119. Kemski J., Klingel R., Schneiders H., Siehl A., Wiegand J. Geological structure and geochemistry controlling radon in soil gas // Rad. Prot. Dosim., 1992, v. 45, № 1/4, P. 235-239.

120. King C.-Y. Episodic radon changes in subsurface soil gas along faults and possible relation to earthquake // J. of Geophys. Research, 1980, v. 85, № 6, P. 3065-3078.

121. King C.-Y. Gas geochemistry applied to earthquake prediction: an overview//J. Geophys. Res., 1986, v. 91, P. 12269-12281.

122. King C.-Y., King B.-S., Evans W.C., Zhang W. Spatial radon anomalies on active faults in California // Applied Geochemistry, 1996, v. 11, P. 497-510.

123. King C.-Y., Walkingstick C., Basler D. Radon in soil gas along active faults in Central California // Field studies of radon in rock, soil and water / GunderonL. and Wanty R. editors. U.S.Geological survey bulletin, 1991, P. 77133.

124. King C.-Y., Zhang W., King B.-S. Radon anomalies on three kinds of faults in California // Pure and Applied Geophysics PAGEOPH, 1993, v. 141 (1),P. 111-124.

125. Klingel R., Kemski J. Prognosis of indoor radon on geological information / Proceedings of the Third Eurosymposium on Protection against Radon, Liege, 2001, P. 113-117.

126. Klusman R.W., Webster J.D. Meteorological noise in crustal gas emission and relevance to geochemical exploration // J. Geochem. Explor., 1981, v. 15, P. 61-86.

127. Kovach E.M., Meteorological influences upon the radon content of soil-gas //Trans. Amer. Geophys. Union, 1945, v. 26,P. 241-248.

128. Mawer C.K. Mechanics of formation of gold-bearing quarts veins, Nova-Scotia, Canada//Tectonophysics, 1987, v. 135, № 1-3, P. 99-119.

129. Miller J.M., Ostle D. Radon measurements in uranium prospecting / Uranium exploration methods (conference volume). International Atomic Energy Agency, Vienna, 1973, P. 237-247.

130. Moussa M.M., El Arabi A.-G.M. Soil radon survey for tracing active fault: a case study along Qena-Safaga road, Eastern Desert, Egypt // Radiation Measurements, 2003, v. 37, № 3, P. 211-216.

131. Nazaroff W.W. Radon transport from soil to air // Rev. Geophys., 1992, v. 30, №2, P. 137-160.

132. Pearson J.E., Jones E.J. Emanation of radon-222 from soils and its use as a tracer //J. Geophys. Res., 1965, v. 70, P. 5279-5290.

133. Pearson J.E., Jones E.J. Soil concentration of «emanating radium-226» and the emanation of radon-222 from soils and plants // Tellus 18, 1966, P. 655-662.

134. Pedersen Т., Wanger M., Johansen H. Flow along fractures in sedimentary basins // Fluid Flow and Transport in Rocks: Mechanisms and effect. Chapman & Hall, 1997, P. 213-233.

135. Schery S.D., Gaeddert D.H. Measurement of the effect of cyclic atmospheric pressure variation on the flux of radon 222 from the soil // Geophys. Res. Lett., 1982, v. 9, P. 835-838.

136. Schery S.D., Geaddert D.H., Wilkening M.H. Transport of radon from fractured rocks //J. Geophys. Res., 1982, v. 87, № B4, P. 2969-2976.

137. Schmid S., Wiegand J. Seismic waves in the urban environment triggering radon release from the soil: Pap. 4th Int. Conf. Rare Gas Geochem., Rome, Oct 8-10, 1997 // Nuovo cim. C, 1999, v. 22, № 3-4, P. 475-481.

138. Seidel J.L., Monnin M., Cejudo J., Chalot J.F., Segovia N., De la Cruz S., Mena M., Malavassi E., Fernandez E. Radon emanometry in active volcanoes // Nucl. Tracks Radiat. Meas., 1984, v. 8, P. 411-414.

139. Singh M., Kumar M., Jain R.K., Chatrath R.P. Radon in ground water related to seismic events //Radiat. Meas., 1999, v. 30, P. 465-469.

140. Singh M., Ramola R.C., Singh S., Virk H.S. Influence of meteorological parameters on soil gas radon // J. Assoc. Explor. Geophys., 1988, v. 9, P. 85-90.

141. Smith A.Y., Baretto P.M.C., Pournis S. Radon method in uranium exploration / Exploration for uranium ore deposits (symposium volume). International Atomic Energy Agency, Vienna, 1976, P. 185-211.

142. Steinitz G., Vulkan U., Lang В., Gilat A., Zafrir H. Radon emanation along border faults of the Rift in the Dead Sea // Israel J. Earth Sci., 1992, v. 41, № 1, P. 9-20.

143. Tanner A.B. Radon migration in the ground: a review // In the natural radiation environment, Symposium Proceedings, Houston, Texas, April 10-13, 1963 (eds. Adams J.A.S., Lowder W.M.), Univ. Chicago Press, Chicago, Illinois 1964, 1964, P. 161-190.

144. Toutain J.P., Baubron J.C. Gas geochemistry and seismotectonics: a review // Tectonophysics, 1999, v. 304, P. 1-24.

145. Turk M., Volaric В., Antolkovic B. Radon activity concentration in the ground and its correlation with the water content of the soil II Appl. Radiat. and Isotop., 1996, v. 47, № 3, P. 377-381.

146. Varley N.R., Flowers A.G. The influence of geology on radon levels in SW England //Radiat. Prot. Dosim., 1998, v. 77, № 3, P. 171-176.

147. Virk H.S. Radon/helium studies for earthquake prediction in NW Himalaya: Pap. 4th Int. Conf. Rare Gas Geochem., Rome, Oct. 8-10, 1997 // Nuovo cim. C, 1999, v. 22, № 3-4, P. 423-429.

148. Virk H.S., Walia V., Kumar N. Helium/radon precursory anomalies of Chamoli Earthquake Garhwal Himalaya, India // J. Geodyn., 2001, v. 31, P. 210.

149. Walia V., Mahajan S., Kumar A., Singh S., Bajwa B.S., Dhar S., Yang T.F. Fault delineation study using soil-gas method in the Dharamsala area, NW Himalayas, India//Radiat. Meas., 2008, v. 43, P. 337-342.

150. Walia V., Su T.C., Fu C.C., Yang T.F. Spatial variations of radon and helium concentrations in soil-gas across the Shan-Chiao fault, Northern Taiwan //Radiat. Meas., 2005, v. 40 (2-6), P. 513-516.

151. Washington J.W., Rose A.W. Regional and temporal relations of radon in soil gas to soil temperature and moisture // Geophys. Res. Lett., 1990, v. 17, № 6, P. 829-832.

152. Yang T.F., Chou C.Y., Chen C.-H., Chyi L.L., Jiang J.H. Exhalation of radon and its carrier gases in SW Taiwan // Radiat. Meas., 2003, v. 36, P. 425429.

153. Yang T.F., Walia V., Chyi L.L., Fu C.C., Chen C.-H., Liu Т.К., Song S.R., Lee C.Y., Lee M. Variations of soil radon and thoron concentrations in a fault zone and prospective earthquakes in SW Taiwan // Radiat. Meas., 2005, v. 40 (2-6), P. 496-502.

154. Zmazek В., Todorovski L., Dzeroski S., Vaupotic J., Kobal I. Application of decision trees to the analysis of soil radon data for earthquake prediction // Appl. Radiat. and Isotop, 2003, v. 58, № 6, P. 697-706.