Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Влияние природных факторов на измеряемые характеристики поля радона

ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Влияние природных факторов на измеряемые характеристики поля радона"

На правах рукописи

Мохамед Табет Салем

ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ НА ИЗМЕРЯЕМЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛЯ РАДОНА

Специальность 25 00 10 - Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Ои^^о-"---

Москва, 2009

003465296

Работа выполнена на кафедре Ядерно-радиометрических методов и геофизической информатики Российского государственного геологоразведочного университета имени Серго Орджоникидзе, Москва

Научный руководитель

Боидаренко Владимир Михайлович, доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты

Демин Николай Владимирович, доктор технических наук, профессор Микляев Петр Сергеевич, кандидат геолого-минералогических наук

Ведущая организация

ФГУП "Веере исследовательский минерального

'Всероссийский

научно-институт им

сырья

Н М Федоровского" (ФГУП "ВИМС")

Защита состоится «19» марта 2009 г. в 13 00 ч на заседании диссертационного совета Д 212 121 04 при Российском государственном геологоразведочном университете имени Серго Орджоникидзе по адресу 117997, Москва, ГСП-7, ул Миклухо-Маклая, д 23, в аудитории 553

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного геологоразведочного университета имени Серго Орджоникидзе

Автореферат разослан «12 » января 2009 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат геолого-минералогических наук,

доцент

ДорожкинаЛ А

Актуальность работы. Изучение поля радона в прикладных целях было начато еще в 1945 г, когда эманационную съемку применили для поиска и разведки месторождений радиоактивных руд Впоследствии параметры поля радона измерялись применительно к решению задач трех основных направлений В геологоразведке радоновая съемка применялась не только для поисков и разведки месторождений урановых руд, твердых полезных ископаемых, и месторождений нефти и газа, но и для геологического картирования в основном разрывной тектоники, различных зон дробления пород В этот период были решены основные теоретические вопросы переноса радона в горных породах и разработаны технологии измерения характеристик поля радона (В И Баранов, А С Сердюкова, Ю Т Капитанов, Ю П Булашвич, И М Хайкович, Г Ф Новиков и др)

Второе направление использования особенностей поля радона -предсказание геодинамических процессов (землетрясений, горных ударов, оползней) Это направление является наиболее сложным и, несмотря на весьма скромные успехи, продолжает развиваться (С1н-Уи Югщ, В М Бондаренко, В П Рудаков, В И Уткин, Н В Демин и др)

Неудачи, преследующие радоновый прогноз геодинамических явлений, связан прежде всего с высокой чувствительностью геогазового поля ко всем видам деформации горного массива, что зачастую не позволяет надежно выделить сигнал от прогнозируемого события

Третье направление изучения поля радона связано с радиоэкологией, конкретнее с оценкой радоноопасности территорий под строительство жилых и служебных помещений, а также самих помещений (И М Хайкович, Л А Гулабянц, В С Рогалис, П В Бердников, П С Микляев, Е Н Камнев и др ) Так, в начале 1990-х годов было проведено районирование территории России по степени радоноопасности В 1994 г была принята Федеральная Целевая Программа «Радон», предусматривающая в течение двух лет проведение радиационно-гигиенического исследования населения и персонала, выполнить оконтуривание радоноопасных площадей, а также создание нормативно-методической базы Но большинство мероприятий, намеченных Программой, не были выполнены вследствие недостаточного финансирования

Несмотря на обилие публикаций по вопросам использования поля радона для достижения указанных выше целей, зачастую результаты исследований являются неудовлетворительными Это прежде всего связано с недостаточным умением отделить полезный сигнал от помехи Например, для прогноза момента землетрясения необходимо исключить влияние деформаций горных пород, обусловленных неравномерностью угловой скорости вращения Земли, изменением напора подземных вод и других Наоборот, при оценке радоноопасности территории следует учитывать все возможные факторы (атмосферные, геологические, геодинамические), которые могут привести к максимальному увеличению параметров поля радона

В предлагаемой работе сделана попытка оценить влияние различных природных факторов на распределение поля радона с тем, чтобы получать наиболее «чистые» аномалии при решении тех или иных задач геологоразведки, геодинамики или радиоэкологии

Цель работы - выполнить анализ и провести оценки влияния природных факторов и процессов на измеряемые характеристики поля радона (объемную активность и плотность потока радона с земной поверхности) и на этой основе создать статические и динамические физико-геологические модели радоновыделения, учитывающие влияние переменных атмосферных факторов, пространственных вариаций радиологических и физико-механических свойств пород, геодинамики горных пород

Задачи исследований. Поставленная цель была достигнута в результате решения следующих основных задач

1 Обобщение и анализ опубликованных данных по влиянию природных факторов на измеряемые характеристики поля радона

2 Обработка фактических данных для создания способа учета влияния атмосферных температуры и давления на измеряемую величину плотности потока радона с земной повехности

3 Оценка и предложение способа учета влияния переменных радиологических и физических свойств пород на измеряемые характеристики поля радона

4 Создание динамической физико-геологической модели зоны дробления пород для понимания ее индикаторных свойств геодинамических процессов, которые возникают в результате лунно-солнечных приливов, изменения угловой скорости вращения Земли, землетрясений

5 Создание геодинамических и статических моделей (временных вариаций атмосферных температуры и давления, карста, оползневого склона) для интерпретации данных радоновых и оценки радоноопасности территорий

6 Оценка влияния технологических факторов на измеряемые характеристики поля радона

Научная новизна. 1 Созданы динамических физико-геологические модели радоновыделения под влиянием переменных атмосферных температуры и давления разработана технология учета влияния временных вариаций указанных атмосферных параметров на величину плотности потока радона с земной поверхности, которая обеспечивает возможность прогноза максимальных величин этого параметра радонового поля для оценки радоноопасности территорий

2 Выполнен анализ влияния переменных радиологических и физических свойств пород на измеряемые характеристики поля радона и на этой основе предложен способ учета этого влияния

3 Предложены и реализованы технологии выделения динамической составляющей радонового поля, оценки надежности работы измеряющей объемную активность радона аппаратуры и влияния глинистости пород на

основе синхронных измерений объемной активности подпочвенного радона, удельных активностей радия-226

4 Впервые на основе изменения литостатического давления под воздействием глобальных напряжений в земной коре (изменение угловой скорости вращения Земли, подготовка землетрясении) создана динамическая физико-геологическая модель зоны дробления пород, объясняющая характер временных вариаций объемной активности подпочвенного радона, возникающих под влиянием масштабных геодинамических явлений

5 Создана статическая физико-геологическая модель радоновыделения оползневого массива на основе отражения в измеряемой величине объемной активности подпочвенного радона зон сжатия и растяжения пород в виде чередования экстремумов этой величины, что позволяет надежно выделять отдельные оползневые тела по данным радоновый съемки

Личный вклад автора. 1 Проведены обобщение и анализ литературных и фактических данных по влиянию природных факторов на измеряемые характеристики поля радона

2 Созданы динамические физико-геологические модели радоновыделения под воздействием вариаций атмосферных температуры и давления, а также геодинамическая модель радоновыделения зоны дробления пород

3 Установлены корреляционные зависимости между плотностью потока радона с земной поверхности и временными вариациями атмосферных температуры и давления реализованные в виде палетки, а также между объемной активностью подпочвенного радона и радиологическими и физическими свойствами горных пород

4 Созданные статические физико-геологические модели радоновыделения карбонатного карста и оползневого склона, находящих отражение в экстремумах измеряемой объемной активности подпочвенного радона

Практическая ценность работы. 1 Разработан способ учета влияния временных вариаций атмосферных температуры и давления на измеряемую величину плотности потока радона с земной поверхности

2 Построенная геодинамическая физико-геологическая модель радоновыделения зоны дробления помогает картировать такие зоны радоновой съемкой и правильно использовать их индикаторные свойства для прогноза появления источников деформаций в земной коре по результатам мониторинга объемной активности подпочвенного радона

3 Созданная статическая физико-геологическая модель оползневого склона позволяет выделять отдельные оползневые тела по результатам радоновый съемки

4 Предложен и реализован способ сопоставления работоспособности радиометров разных типов для измерения объемной активности подпочвенного радона на основе измерения ос-активности одной и той же пробы геогаза, отобранной из одного и того же шпура и в одно и то же время

Защищаемые научные положения. 1 Разработанные динамические физико-геологические модели радоновыделения, обусловленные временными вариациями атмосферных температуры и давлении, и выполненный корреляционный анализ фактических данных по синхронным и совмещенным в пространстве измерениям объемной активности и плотности потока радона с земной поверхности, атмосферных температуры и давления, радиологических и физико-механических свойств пород явились основой предложенных и реализованных способов учета влияния указанных природных факторов на прогноз максимальных величин плотности потока радона с земной поверхности для оценки радоноопасности территорий и определения динамической составляющей объемной активности подпочвенного радона

2 Созданная геодинамическая физико-геологическая модель радоновыделения зоны дробления пород на основе изменения литостатического давления под воздействием глобальных напряжений в земной коре, возникающих за счет временных вариаций угловой скорости вращения Земли, лунно-солнечных приливов, подготовки землетрясений, позволяет понять и правильно использовать ее индикаторные свойства для прогноза масштабных геодинамических явлений по данным мониторинга объемной активности подпочвенного радона

3 Предложены и реализованы статические модели радоновыделения карбонатного карста оползневого склона, первая — на основе структурно-литологических особенностей известнякого карста, отмечаемых глубокими минимумами объемной активности подпочвенного радона, создаваемыми «запирающим» слоем из карбонатной муки и дресвы, вторая — на основе распределения напряжений в виде чередования зон сжатия и растяжения пород, отмечаемых экстремумами объемной активности подпочвенного радона, созданные статические модели дают возможность правильно интерпретировать данные радоновых съемок и выделять отдельные карстовые образования и оползневые тела

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на VII и VIII Международный конференциях «Новые идеи в науках о Земле» (2005 г, 2007 г , Москва)

Публикации. Результаты работ отражены в одной научной статье и 2-х тезисах докладов, представленных на научных конференциях

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, содержит 184 страницы машинописного текста, 53 рисунков, 12 таблиц и библиографию из 109 наименований

Работа выполнена на кафедре ядерно-радиометрических методов и геофизической информатики Российского государственного геологоразведочного университета имени Серго Орджоникидзе в рамках индивидуального аспирантского плана

Автор глубоко благодарен научному руководителю доктору технических наук профессору В М Бондаренко за участие в становлении автора как исследователя Автор глубоко признателен членам кафедры профессорам Г

В Демуре, Б Е Лухминскому, |Е И Савенко старшему преподавателю А В Карпову за помощь, полезное обсуждение результатов работы и конструктивную критику

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна и практическая ценность работы, а также защищаемые научные положения

В первой главе «Анализ влияния атмосферных факторов на измеряемые характеристики поля радона» проведен анализ состояния исследований в этой области Отмечается широкий диапазон временных вариаций объемной активности (ОА) и плотности потока (ПП) радона с земной поверхности в зависимости от вариаций атмосферных температуры, давления, осадков, приведенный в изученных публикациях (А Ю Абдувалием, 1998, О Ф Антонов, 2003, В М Бондаренко, 1999, R L Fleischer, 1980, J D Melvm, 1980 и др) Однако в указанных работах не анализируются механизмы переноса радона в горных породах при изменениях атмосферных факторов

В связи с указанным, автором диссертации были созданы динамические физико-геологические модели влияния временных вариаций атмосферных температуры и давления на перенос радона в горном массиве, а также представлена модель влияния атмосферных осадков на изменения ОА и ПП радона в зоне дробления Здесь же предложен способ введения поправок за влияние переменных атмосферных температуры и давления на плотность потока радона с земной поверхности

Во второй главе «Анализ влияния радиологических и физико-механических свойств пород на измеряемые характеристики поля радона» оценено влияние удельных активностей радия-226, тория-232 и калия-40 на измеряемые ОА и ПП радона в карбонатных и глинисто-песчаных отложениях Приведены, полученные автором, корреляционные зависимости для указанных удельных активностей и типов горных пород

В разделе 2 2 «Влияние физико-механических свойств пород» оценивается влияние газопроницаемости пород, которая, в свою очередь, зависит от гранулометрического состава, плотности, общей и эффективной пористости Приводятся соответствующие уравнения корреляции, полученные по фактическим данным Здесь же анализируется влияние переменной влажности и приводятся полученные уравнения корреляции

В третьей главе «Анализ влияния структурных факторов на измеряемые характеристики поля радона» представлена усовершенствованная динамическая физико-геологическая модель радоновыделения зоны дробления пород и статическая модель радоновыделения карбонатного карста, составленная на основе фактического материала, полученного с участием автора по Плесецкому бокситовому месторождению (Архангельская область) Подчеркивается, что указанные структурные особенности пород создают аномалии ОА радона, достигающие

многих сотен процентов относительно фоновых значений, что подтверждается измерениями удельных активностей радия-226, результатами бурения и геоморфологическим картированием

Глава 4 «Анализ влияния геодинамических факторов на измеряемую во времени и пространстве объемную активность подпочвенного радона» посвящена оценке влияния ротационных сил и подготовке землетрясений на радоновыделение геодинамических зон, а также влияния оползневых тел и процессов на распределение радонового поля Подчеркивается, что этими проблемами занимались многие исследователи (Chi Ju King, 1980, W Libby, 1980, В M Бондаренко, В А Христич, 1986, В П, Рудаков, 1994, В И Уткин, 2000, Н В Демин, 2006 и др), но до настоящего времени не были созданы физико-геологические модели радоновыделения, обусловленные указанными природными процессами В главе приведены математическая модель динамики радоновыделения активной зоны дробления и статическая модель распределения радонового поля оползневого массива пород Подчеркивается, что указанные природные процессы могут создавать относительные аномалии OA радона, измеряемые многими десятками процентов, что подтверждается фактическими данными других исследователей

В пятой главе «Оценка различий измеряемых характеристик радонового поля за счет аппаратурно-методических погрешностей» содержится обзор исследований по сопоставительным измерениям OA и ПП радона представителями различных стран с разными приборами (К D Cliff, 1994, A R Hutter, 1996, F Ruckerbaker, 2001, В С Рогалис, 2001 и др)

В связи с различиями в измеряемых параметрах, достигающих 200 и более процентов, предложен способ совмещенных пространственно-временных измерений OA радона с принудительными отбором пробы геогаза

В «Заключении» сделаны основные выводы по работе и намечены перспективы будущих исследований

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ

В работе защищаются три основных положения

Первое защищаемое положение. Разработанные динамические физико-геологические модели радоновыделения, обусловленные временными вариациями атмосферных температуры и давления, и выполненный корреляционный анализ фактических данных по синхронным и совмещенным в пространстве измерениям объемной активности и плотности потока радона с земной поверхности, атмосферных температуры и давления, радиологических и физико-механических свойств пород явились основой предложенных и реализованных способов учета влияния указанных природных факторов на прогноз максимальных величин плотности потока радона с земной поверхности для оценки радоноопасности территорий и определения

динамической составляющей объемной активности подпочвенного радона.

Изменения температуры приземного слоя атмосферы вызывают темперетурные вариации и прилегающего слоя горных пород, что, в свою очередь, приводит к временным вариациям поля радона, содержащегося в горном массиве

Основными элементами динамической физико-геологической модели переноса радона в горном массиве под влиянием переменной температуры в

Рис 1 Динамическая физико-геологическая модель переноса радона в зоне дробления пород под влиянием переменной температуры ДТ Формирование потоков радона а - восходящие за счет испарения воды и расширения геогаза,

находящихся в порах горной породы (красная и синяя стрелки, соответственно) и нисходящего конвективного, обусловленного уменьшением ДТ/Д7 с глубиной (черная стрелка), б - нисходящие за счет конденсации паров воды и сжатия порового геогаза ~ | "г (красная и синяя стрелки,

соответственно) и восходящего У г угв конвективного, вызванного

увеличением ДТ/Аг с глубиной (черная стрелка) Ратм - давление атмосферного воздуха, ДРп- - относительное давление геогаза, ДУп- - относительный объем геогаза, 3 П - земная поверхность, УГВ - уровень грунтовых вод

Относительное возрастание температуры +АТ вызывает более интенсивное испарение воды, содержащейся в порах горной породы Возникшее разряжение обусловливает подсос геогаза (в том числе и радона) из нижележащих слоев, тем самым формируя восходящей поток радона (рис 1,8)

Относительное уменьшение температуры -АТ приводит к конденсации водяного пара и, следовательно, понижению порового давления, что приводит к подсосу атмосферного воздуха и, как следствие, вызывает понижение, в частности, плотности потока радона с земной поверхности (рис 1,6)

Коэффициенты объемного расширения жидкой и газообразной фаз примерно в 103 раз больше таковых для твердой фазы горной породы при увеличении температуры на 1 °С, что приводит к повышению давления

зоне аэрации являются следующие (рис 1)

гсогаза в порах породы и формированию потока геогаза к земной поверхности за счет его утечки в атмосферу (рис 1, а) При понижении температуры происходит обратный процесс (рис 1, б)

На указанных четыре процесса переноса радона накладывается конвекция геогаза, которая происходит исключительно вследствие различия температуры в отдельных местах горной породы и вызванного различия плотностей газообразной фазы Направление скорости конвекции противоположно направлению возрастания температурного градиента, т е. в дневные часы конвективные потоки геогаза и приземного воздуха будут направлены вглубь горного массива и тем самым уменьшать ОА радона в верхних слоях отложений (рис. 1, а). В ночные часы конвективный поток геогаза, наоборот, будет направлен к земной поверхности и ОА радона в приповерхностных слоях отложений будет возрастать (рис 1, б)

Таким образом, в процессе распространения периодической температурной волны одновременно в пределах действия температурных экстремумов возникают противоположно направленные потоки геогаза (радона) Наличие конкурирующих процессов переноса радона, а также временной сдвиг температурных экстремумов по времени в зависимости от глубины распространения температурной волны объясняют тот факт, что амплитуды временных вариаций объемной активности и плотности потока радона (суточные, сезонные и др ) меняются в широких пределах вплоть до их отсутствия

Влияние атмосферного давления на величину ОА радона определяется мощностью зоны аэрации и ее газопроницаемостью Так, в Каракумах глубина проникновения временных вариаций атмосферного давления составила почти 43 м (Н Н Шарапанов и др , 1998)

Динамическая физико-геологическая модель переноса радона в зоне дробления пород под воздействием переменного атмосферного давления составлена на основе литературных и фактических данных Временным интервалам понижения давления соответствует повышение ОА и ПП радона за счет расширения объема геогаза согласно известному уравнению состояния газа, устанавливающего связь между объемом газа при заданной температуре и давлении Наоборот, возрастание атмосферного давления приводит к снижению объемной активности и плотности потока радона, но уже за счет сжатия порового геогаза

Синхронные измерения плотности потока радона с земной поверхности О температуры Т и давления Р атмосферного воздуха, выполненные на эталонной площадке станции «Кузьминки» МосНПО «Радон» позволили выбрать три диапазона давления (Р1=749-751, Р2=743-745, Р3=739-741 мм рт ст), для которых были установлены корреляционные связи между С? и Т в виде следующих уравнений корреляций

для Р| О=0,37Т+0,18 (коэффициент корреляции 11=0,98), для Р2 д=0,62Т+0,26 (11=0,94), для Р3 О=0,85Т-0,25 (11=0,98)

Выявленные корреляционные зависимости между (}, Т и Р показывают, что увеличение Т атмосферного воздуха приводит к возрастанию ППР, а увеличение Р - к уменьшению ППР, что соответствует предложенным физико-геологическим моделям

Указанные корреляционные зависимости были использованы для построения палетки введения поправок в измеренные значения ППР за счет вариаций атмосферных Т и Р (рис 2)

Рис 2 Палетка поправок величин ППР за влияние временных вариаций атмосферных температуры и давления, <3„ - ППР для нормальных Р=745 мм рт ст иТ=18°С

Предложенная палетка может быть использована для оценки максимальной величины ППР при экстремальных изменениях Т и Р на данной площади лишь по результатам мониторинга Т и Р

Влияние радиологических свойств пород, к которым будем относить удельные активности 226Яа, 232ТЬ и 40К на поле радона исследовалось в естественных и лабораторных условиях Непосредственное отношение, как материнский радионуклид, к формированию поля радона имеет только 22б11а, но содержание "°К характеризует степень глинистости пород, которая определяет их газопроницаемость Исследование зависимости измеряемых

характеристик радона от удельной активности 232Th позволяет сделать заключение о надежности измерений именно параметров поля радона.

Влияние удельной активности 226Ra (ARa) изучалось на площадях развития карбонатных пород, имеющих повышенную пористость и трещиноватость, зачастую закарстованных (Архангельская область), и песчано-глинистых отложений (Московская область) Оба типа пород характеризуются прямыми линейными корреляционными связями между объемными активностями подпочвенного радона (Cr,,) и Аяа (рис 3, а, б) В обоих случаях выделяются две выборки, которые описываются линейными уравнениями корреляции с высокими R=0,8-0,9 (прямые 1 и 2) Как видно, одним и тем же ARa соответствуют различные Cr„ Это различие достигает примерно 80% для карбонатных пород и 160% для песчано-глинистых отложений. Естественно предположить, что в выборке 1 Cr„ является суммой OA радона, образовавшегося из 226Ra, содержание которого определяется измеренной на глубине около 0,4 м ARa, и привнесенного с больших глубин по геодинамической зоне (зоне повышенной трещиноватости)

Указанное предположение подтверждают корреляционные связи между лабораторными измерениями ARa и in situ (рис 3, в). Полученные в полевых условиях повышенные значения ARa подтверждают мысль о дополнительном привносе радона в точку измерения Действительно, с момента отбора пробы породы до измерения ARa прошло более одного месяца, те привнесенный радон уже распался, и лабораторная Ar* формировалась только короткоживущими гамма-излучателями того радона, который образовался только из 226Ra, находящегося в пробе Более того, если бы указанного эффекта не было, то корреляционная зависимость между полевыми и лабораторными данными об ARa должна располагаться под углом 45° к координатным осям (пунктирная прямая) Фактическая корреляционная прямая ARa проходит существенно ниже, т е полевым данным соответствуют меньшие ARa, измеренные в лабораторных условиях (сплошная прямая) По максимальной величине АКа(лаб) находят нижнее пороговое значение АЯа(пол), которая формирует местный, не привнесенный радон (цветные линии на рис.3, в) Эти данные используются для определения минимального аномального CR„ (цветные стрелки на рис 3, а, б)

Обнаруженные эффекты являются основой технологии обнаружения геодинамических зон, предполагающей синхронные и совмещенные в пространстве измерения объемной активности подпочвенного радона и удельной активности 226Ra, дополняемые лабораторными измерениями А^ Экспериментальные данные о влиянии величины А^ на плотность потока радона с земной поверхности надежно апроксимируются линейным уравнением регрессии вида Q=4,19 ARa-3,72 (R=0,83)

60 65 А и,: гюя), Бк/к

I

"Т"

500

600

Л, Бл'к

Рис 3 Корреляционные зависимости между объемной активностью подпочвенного радона Сяп и удельной активностью радия-226 Ака для карбонатных пород (а) и песчано-глинистых отложений

м п и т |н V ч

(б), между полевыми

(пол) и лабораторными (лаб) определениями удельной активности радия-226 Ац, (в), между объемной активностью подпочвенного радона С^ и удельной активностью калия-40 Ак (г), между объемной активностью подпочвенного радона Ся„ и влажностью пород \У на глубине 0,6 м для двух выборок, пояснения в тексте

Влияние глинистости пород на распределение поля радона в горном массиве анализировалось, исходя из того, что, во-первых, глинизация снижает газопроницаемость пород, а, во-вторых, глинистые минералы являются хорошими адсорбентами радионуклидов, в том числе и 226Яа -источника радона

Проверка возможности появления «глинистых» радоновых аномалий осуществлялась по корреляционной зависимости С^-Ак для карбонатных пород (рис 3, г) Получено два вида уравнений регрессии Прямая 1 показывает возрастание С я,, с увеличением глинистости пород, но градиент ДСял/ААк составляет лишь 0,023 (кБк/м3)/(Бк/кг), что почти в 45 раз меньше, чем градиент изменения Ся„ за счет увеличения Аяа для тех же пород Конкретно, при увеличении глинистости в 2 раза С^ возрастает примерно на 30%, а при увеличении АЯа в 2 раза появится аномалия ОА радона, превышающая фоновые значения также в 2 раза

Прямая 2 характеризует изменение СЛп за счет уменьшения газопроницаемости вследствие повышения глинистости пород Градиент АСяп/ААк достигает - 0,152 (кБк/м3)/(Бк/кг), что примерно на порядок больше градиента для прямой 1. Например, уменьшение Ак на 30% приводит к росту Си,, более чем на 200%, т е появляется аномалии ОА радона, соизмеримые с аномалиями С^ от увеличения содержания 226Яа

Аналогичные результаты были получены и для песчано-глинистых отложений

Анализ корреляционной зависимости 0~Г (в данном случае глинистость Г - % фракции пород с размером зерен <0,005 мм) показал, что для песчано-глинистых отложений наблюдается обратная регрессионная связь между плотностью потока радона с земной поверхности и глинистостью Градиент ЛС>/ДГ=-2,4 (мБк/см2 с)/% является высоким, что подтверждает сильную зависимость ППР от пористости пород.

Таким образом, влияние глинистости пород на поле радона в основном сводится к уменьшению их газопроницаемости, что приводит к вариациям СКп и (}я„ соизмеримыми с аномалиями от изменений содержаний 22ка

Оценка влияния влажности пород на величину измеряемой ОА радона проводилась по корреляционным зависимостям CRn-W, полученным для песчано-глинистых отложений (рис 3, д) Отрицательный градиент ДСялДУ достигает примерно 2 103 Бк/м3 при увеличении влажности на 1%, что обусловлено затруднением искусственной эксхаляции радона из порового пространства с увеличением толщины поровой водной пленки. При этом меньшее влияние изменения W на С^ наблюдается в зоне дробления пород (прямая 2 на рис 3, д) Сильное влияние на величину влажности оказывает температура пород Так, для песчано-глинистых отложений меняется примерно на 10% при изменении температуры на 1 °С

Второе защищаемое положение. Созданная геодинамическая физико-геологическая модель радоновыделения зоны дробления пород на основе изменения литостатического давления под воздействием глобальных напряжений в земной коре, возникающих за счет временных вариаций угловой скорости вращения Земли, лунно-солнечных приливов, подготовки землетрясений, позволяет понять и правильно использовать ее индикаторные свойства для прогноза масштабных геодинамических явлений по данным мониторинга объемной активности подпочвенного радона.

Изучение непрерывных временных вариаций OA радона разными исследователями в течении нескольких лет в различных регионах привело к установлению закономерной связи между значительными аномалиями радона и глобальными деформациями земной коры Многими исследователями отмечалась взаимосвязь между временными вариациями OA радона в подземных водах или подпочвенном воздухе с напряженно-деформационном состоянием геодинамических зон (Султанходжаев АН, 1971, Горбушина JI В, 1974, Бондаренко В М, Христич В А, 1986, Рудаков В П , 1987, Уткин В И , 2000, Kmg Chi Ju, 1980, Morgo-Campero A, 1980 и др)

Объяснение указанных эффектов в геодинамической зоне, зафиксированных многими исследователями, можно понять из анализа геодинамической модели радоновыделения активной зоны дробления, представленной в диссертационной работе.

В зоне дробления с плотностью пород р3 поперек зоны в направлении х (также как и по осям у и г) действует полная горизонтальная сила F3, обусловленная литостатическим давлением Pl всех пород зоны дробления от 0 до h м и равная F5=0,5p3gh2, где g - ускорение силы тяжести (рис 4).

Рис. 4. Геодинамическая модель радоновыделения активной зоны дробления пород 1 - породы зоны дробления, 2 - ненарушенные блоки пород, 3 - породы фундамента, 3 П - земная поверхность

Со стороны ненарушенного блока пород действует горизонтальная сила Р6л, состоящая из Р6л, обусловленной литостатическим давлением блока, и добавки ДР6л (вызывающей напряжение от действия глобальной

тектонической силы, например, вызванной постоянной составляющей центробежной силы при вращении Земли вокруг своей оси и препятствующей уничтожению («схлопыванию») зоны дробления. Р^й + Д^, =0,5 р6л8Ь2+ДаххЬ

Если ненарушенный блок и зона дробления находятся в состоянии статического равновесия (т е зона существует), то Р, = Рбл и Дохх=-0,5 р6л§Ь 1 - р3 / р6л . Знак «-» означает, что глобальная тектоническая сила создает растягивающее напряжение Дсти, которое обеспечивает целостность зоны дробления путем компенсации избыточного литостатического давления ненарушенных пород блока при р^ > р3

Величина ДР6л может варьировать от среднего значения за счет, например, изменения угловой скорости вращения Земли, напряжений, возникающих при подготовке землетрясений и др , на величину ±5Р6л Если добавка -5^, то зона дробления находится в состоянии дополнительного растяжения, будет проявляться «всасывающий» эффект атмосферного воздуха и ОА радона уменьшится, по сравнению с некоторым средним уровнем Наоборот, при возникновении сжимающих напряжений, т е при появлении +5^, радон будет выдавливаться по зоне дробления к земной поверхности и на глубину, те вдоль оси у (возникновение нормальной составляющей оп > р^Ь) Флюиды будут перемещаться по направлению наименьшего градиента литостатического давления, те к земной поверхности, вблизи которой повысится ОА подпочвенного радона

Доказательством «работоспособности» предложенной геодинамической модели радоновыделения активной зоной дробления пород являются данные мониторинга ОА радона, выполненного в течение 1985-1988 гг (Бондаренко В М, Христич В А) в пределах геологических активных зон и ненарушенном блоке пород (Серпуховской район Московской области) Как известно, при подготовке землетрясения энергия напряжений освобождается в виде объемных и поверхностных волн, способных распространяться на многие тысячи км Эти сейсмические волны вызывают появление ±5^, что стимулирует радоновыделение из приповерхностных отложений, и особенно в зонах дробления за счет действия девиаторных напряжений

Сравнении экспериментальные данные по мониторингу ОА радона, полученные в геодинамической зоне дробления пород, с ранее известной динамической моделью дилатантно-диффузионного трещинообразования, описывающей подготовку сильного землетрясения (рис 5)

Скп-Ю^усл ед

радона СЛп (1), температуры Т (2) и давления Р (3), в районе г Серпухова Московской области (В М Бондаренко, В А Христич, 1986 г) вариациям ускорения силы тяжести (4) и распределение деформации в горном массиве по стадиям МУ в соответствии с динамической моделью дилатантно-диффузионного трещинообразования (5) (А А Никонов, 2006 г), вертикальная стрелка - момент Мексиканского землетрясения

Видно, что мощные деформации горного массива, предшествующие Мексиканскому землетрясению, распространяются в виде сейсмических волн по всему земному шару и достигли, в частности, г Серпухова Московской области, вызвав более чем двухкратное увеличение ОА радона Влияние других природных факторов (атмосферных температуры и давлении, лунно-солнечных вариаций ускорения силы тяжести) не коррелирует с вариациями ОА радона за указанный период времени

Таким образом, подготовка землетрясений может существенно повысить ОА подпочвенного радона в зонах дробления пород, что следует учитывать при оценке радоноопасности территорий и что является благоприятным фактором при картировании разрывной тектоники

Третье защищаемое положение. Предложены и реализованы статические модели радоновыделения карбонатного карста и оползневого склона; первая - на основе структурно-литологических особенностей известнякового карста, отмечаемых глубокими минимумами объемной активности подпочвенного радона, создаваемыми «запирающим» слоем из карбонатной муки и дресвы; вторая - на основе распределения напряжений в виде чередования зон сжатия и растяжения пород оползневого склона, отмечаемых экстремумами

объемной активности подпочвенного радона; созданные статические модели дают возможность правильно интерпретировать данные радоновых съемок и выделять отдельные карстовые образования и оползневые тела.

Статическая физико-геологическая модель радоновыделения карбонатного краста создана на основе фактического материала, полученного в результате радоновой съемки и бурения на закарстованной территории Плесецкого бокситового месторождения (Архангельская область) Модель предполагает наличие воронок в карбонатных породах, образовавшихся в результате растворения известняка и доломита и заполненных продуктами разрушения этих пород Дресва и мука карбонатов в карстовых воронках создает «запирающий» слой для переноса радона, что приводит к появлению локальных глубоких минимумов ОА радона на фоне повышенной газопроницаемости всей площади закарстованных пород На конкретной площади Плесецкого бокситового месторождения по данным радоновой съемки и бурения карстовые образования выделяются минимумами ОА радона около 103 Бк/м3, обрамленными максимумами (п-п 10)103 Бк/м3

По литературным данным было известно, что вдоль оползневого склона выделяются области экстремальных значений ОА радона (Христич В А, 1983) и чередование зон сжатия и растяжения горизонтальных напряжений (Постоев Г П, 1982)

Используя указанную информацию и собственное представление оползневого склона, была составлена статическая физико-геологическая модель радоновыделения оползневого склона В основе модели лежит обоснованное предположение, что к постоянной составляющей литостатического напряжения равномерного склона будет добавляться переменное в пространстве литостатическое напряжение оползневого тела охх, достигая максимальных значений выше стенки (бровки) срыва и минимальных в прибровочной и языковых частях оползневого склона (рис 6, а) Формируется зона сжатия пород, которая сверху и снизу по склону окаймляется зонами растяжения Сжатие пород уменьшает газопроницаемость, а растяжение, наоборот, увеличивает, что отражается соответственно в виде минимумов и максимумов величины измеряемой ОА радона

Важной задачей картирования оползневых тел является определение мест выхода на земную поверхность их плоскостей скольжения Согласно представленной модели местоположение выхода на земную поверхность их плоскостей скольжения Согласно представленной модели местоположение выхода плоскостей скольжения на земную поверхность определяют обрамляющие зону сжатия локальные максимумы ОА радона, обусловленные зонами растяжения (рис 6, а) При наличии двух и более плоскостей скольжения распределение поля радона усложняется за счет появления дополнительных зон сжатия и растяжения

В соответствии с предложенной моделью площадная радоновая съемка на оползневом склоне дает плановое положение зон сжатия и растяжения,

локализующих отдельные оползневого тела (рис 6, б) Признаком отдельного оползневого тела является чередование локальных зон сжатия и

Рис 6 Статическая модель радоновыделения оползневого склона в разрезе (а) и в тане (б) 1 - рельеф, 2 - плоскости скольжения опочзневых тел, 3 - границы зон сжатия (з с ) и растяжения (з р ), 4 - уровень нормального поля (н п ) С™ , 5 - границы стабильной части массива пород (I) и отдельных оползневых теч (II, III), 6 - области зон растяжения, 7 -области зон сжатия, 8 - оползневое тело

растяжения При этом для соседних оползневых тел характерно относительное смещение зон сжатия и растяжения вниз по склону за счет различных скоростей движения оползневых тел

Тестирование описанной выше модели радоновыделения оползневого склона было проведено на фактическом материале, любезно предоставленном профессором Н В Деминым (РГГРУ), площадной радоновой съемки, выполненной на оползневом склоне берега р Кама вблизи г Сарапул, Удмуртия Полученное площадное распределение зон напряжений в виде чередования зон сжатия и растяжения не только поперек склона, но и вдоль, позволяет выделить два отдельных оползневых тела южное - более активное и северное - более устойчивое Этот вывод согласуется с ранее сделанным заключением о различной степени газопроницаемости площади исследований (Нгуен Хань Лан, 2006)

Геодинамические особенности исследованного оползневого склона отражаются в специфике вариационных кривых распределиня ОА радона Для них характерна, по крайней мере, двухмодальность, отражающая чередование зон сжатия и растяжения За пределами активной части оползневого склона число мод сокращается до одной, а но их величина, или вероятность появления, заметно возрастает

б

Заключение. В результате обобщения и анализа литературных и авторских данных можно сделать следующие выводы

1 Измеряемые характеристики поля радона являются чувствительным индикатором пространственно-временных вариаций природных факторов, включающих колебания атмосферных температуры, давления и осадков, изменения радиологических и физико-механических свойств пород, наличия структурных особенностей пород (зон дробления, карста), геодинамического состояния пород (подготовка землетрясений и оползневых процессов), а также технологических погрешностей измерений

2 Среди атмосферных факторов наибольшее влияние оказывают осадки в виде дождя и продолжительная сухая и ветреная погода Наибольшее влияние временные вариации атмосферных температуры и давления оказывают на измеряемую величину плотности потока радона с земной поверхности (до 200%) и в меньшей степени на величину измеряемой объемной активности подпочвенного радона (до 30%)

Предложен и реализован палеточный способ учета влияния временных вариаций атмосферных температуры и давления на измеряемую величину плотности потока радона с земной поверхности

3 Пространственные вариации радиологических свойств пород в виде удельных активностей радия-226 и калия-40 оказывают существенное влияние на измеряемые характеристики поля радона Увеличение удельной активности радия-226, как материнского радионуклида радона, приводит к прямо пропорциональному возрастанию измеряемых величин объемной активности подпочвенного радона и плотности потока радона с земной поверхности

Изменения удельной активности калия-40 является индикатором степени глинистости пород, влияние которой на измеряемые характеристики поля радона неоднозначно газопроницаемость пород уменьшается прямо пропорционально их глинистости, но с возрастанием содержания глинистых минералов, как хороших сорбентов, увеличивается содержание радия-226

4 Созданные физико-геологические статические модели зоны дробления пород и карбонатного карста дают основание утверждать, что указанные структурные особенности пород создают аномалии измеряемых объемных активностей подпочвенного радона, достигающие несколько сотен процентов относительно фоновых значений

5 Предложенная и реализованная физико-геологическая геодинамическая модель радоновыделения зоны дробления позволяет понять возможность использования данных мониторинга радона в таких зонах как индикатора подготовки землетрясений, в том числе и удаленных на тысячи километров

6 Составлена физико-геологическая статическая модель радоновыделения оползневого склона, которая адекватно отражает природные условия наличия оползневых тел Использование указанной

модели для интерпретации данных радоновой съемки на оползневом склоне позволило выделить границы отдельных оползневых тел

7 Различия измеряемых характеристик радонового поля разными приборами обусловлены в основном не аппаратурными погрешностями, а различиями технологий отбора пробы геогаза (место, время, условия отбора) Предложен способ, уменьшающий технологические различия проботбора геогаза и включающий последовательное перемещение одной и той же пробы геогаза в детекторы разных приборов

Список опубликованных работ по теме диссертации

1 Бойко Е С, Салем М Т «Зависимость объемной активности подпочвенного радона от радиологических и физических свойств пород» // VII международная конференция (Новые идеи в науках о Земле), доклады, Москва, 2005, том 3, стр 5

2 Бондаренко В М , Салем М Т «Закономерная зависимость объемной активности радона от удельной активности радия и физических свойств пород» // VIII международная конференция (Новые идеи в науках о Земле), доклады, Москва, 2007, том 6, стр 83-85

3 Бондаренко В М, Салем М Т, Гречаннченко А Е «Комплексные радиометрические исследования структурных особенностей Плесецкого бокситового месторождения» // Геология и разведка, научно-методический журнал, №1, январь-февраль, 2008, стр 50-56

Отпечатано в типографии ООО «Гипрософт» г Москва, Ленинский пр-т, д 37А 2009 год

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Мохамед Табет Салем

Введение.

Глава 1. Анализ влияния атмосферных факторов на измеряемые характеристики поля радона.

1.1. Влияние временных вариаций атмосферной температуры.

1.1.1. Состояние исследований.

1.1.2. Динамическая физико-геологическая модель переноса радона в зоне дробления пород под влияниел! переменной температуры.

1.2. Влияние временных вариаций атмосферного давления.

1.2.1. Обзор литературных данных.

1.2.2. Моделирование влияния атмосферного давления.

1.3. Влияние атмосферных осадков.

1.3.1. Состояние исследований.

1.3.2. Моделирование влияния атмосферных осадков.

1.4. Способ введения поправок за влияние переменных величин атмосферных температуры и давления на плотность потока радона с земной поверхности

Глава 2. Анализ влияния радиологических и физико-механических свойств пород на измеряемые характеристики поля радона.

2.1. Влияние радиологических свойств пород.

2.1.1. Влияние удельной активности радия-226.

2.1.2. Ог^енка влияния глинистости пород.

2.2. Влияние физико-механических свойств пород.

2.2.1. Оценка влияния газопроницаемости пород.

2.2.2. Влияние переменных влажности и температуры на величину объемной активности радона.

Глава 3. Анализ влияния структурных факторов на измеряемые характеристики поля радона.

3.1. Влияние зон дробления пород (разломов) на измеряемую величину объемной активности подпочвенного радона.

3.1.1. Фактические данные.

3.1.2. Геомеханическая модель радоновыделения породами зоны дробления

3.2. Влияние карбонатного карста на измеряемую объемную активность подпочвенного радона.

3.2.1. Физико-геологическая модель радоновыделения карбонатного карста

3.2.2. Технология измерений и обработки данных.

3.2.3. Результаты работы.

Выводы.

Глава 4. Анализ влияния геодинамических факторов на измеряемую во времени и пространстве объемную активность подпочвенного радона.

4.1. Влияние ротационных сил и землетрясений на радоновыделение в геодинамических зонах.

4.1.1. Влияние ротационных сил, возникающих вследствие вращения Земли

4.1.2. Геодинамическая модель радоновыделения активной зоны дробления

4.1.3. Влияние подготовки сильных землятрясений.

4.2. Влияние оползневых тел и процессов.

4.2.1. Обзор состояния исследований.

4.2.2. Статическая модель радоновыделения оползневого склона.

Глава 5. Оценка различий измеряемых характеристик радонового поля за счет аппаратурно-методических погрешностей.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Влияние природных факторов на измеряемые характеристики поля радона"

Актуальность работы. Изучение поля радона в прикладных целях было начато еще в 1945 г., когда эманационную съемку применили для поиска и разведки месторождений радиоактивных руд. Впоследствии параметры поля радона измерялись применительно к решению задач трех основных направлений. В геологоразведке радоновая съемка применялась не только для поисков и разведки месторождений урановых руд, твердых полезных ископаемых, и месторождений нефти и газа, но и для геологического картирования в основном разрывной тектоники, различных зон дробления пород. В этот период были решены основные теоретические вопросы переноса радона в горных породах и разработаны технологии измерения характеристик поля радона (В. И. Баранов, А. С. Сердюкова, Ю. Т. Капитанов, Ю. П. Булашвич, И. М. Хайкович, Г. Ф. Новиков и др.).

Второе направление использования особенностей поля радона — предсказание геодинамических процессов (землетрясений, горных ударов, оползней). Это направление является наиболее сложным и, несмотря на весьма скромные успехи, продолжает развиваться (Chi-Yu King, В. М. Бондаренко, В. П. Рудаков, В. И. Уткин, Н. В. Демин и др.).

Неудачи, преследующие радоновый прогноз геодинамических явлений, связан прежде всего с высокой чувствительностью геогазового поля ко всем видам деформации горного массива, что зачастую не позволяет надежно выделить сигнал от прогнозируемого события.

Третье направление изучения поля радона связано с радиоэкологией, конкретнее с оценкой радоноопасности территорий под строительство жилых и служебных помещений, а также самих помещений (И. М. Хайкович, JI. А. Гулабянц, В. С. Рогалис, П. В. Бердников, П. С. Микляев, Е. Н. Камнев и др.). Так, в начале 1990-х годов было проведено районирование территории России по степени радоноопасности. В 1994 г. была принята Федеральная Целевая Программа «Радон», предусматривающая в течение двух лет проведение радиационно-гигиенического исследования населения и персонала, выполнить оконтуривание радоноопасных площадей, а также создание нормативно -методической базы. Но большинство мероприятий, намеченных Программой, не были выполнены вследствие недостаточного финансирования.

Несмотря на обилие публикаций по вопросам использования поля радона для достижения указанных выше целей, зачастую результаты исследований являются неудовлетворительными. Это прежде всего связано с недостаточным умением отделить полезный сигнал от помехи. Например, для прогноза момента землетрясения необходимо исключить влияние деформаций горных пород, обусловленных неравномерностью угловой скорости вращения Земли, изменением напора подземных вод и других. Наоборот, при оценке радоноопасности территории следует учитывать все возможные факторы (атмосферные, геологические, геодинамические), которые могут привести к максимальному увеличению параметров поля радона.

В предлагаемой работе сделана попытка оценить влияние различных природных факторов на распределение поля радона с тем, чтобы получать наиболее «чистые» аномалии при решении тех или иных задач геологоразведки, геодинамики или радиоэкологии.

Цель работы - выполнить анализ и провести оценки влияния природных факторов и процессов на измеряемые характеристики поля радона (объемную активность и плотность потока радона с земной поверхности) и на этой основе создать статические и динамические физико-геологические модели радоновыделения, учитывающие влияние переменных атмосферных факторов, пространственных вариаций радиологических и физико-механических свойств пород, геодинамики горных пород.

Задачи исследований. Поставленная цель была достигнута в результате решения следующих основных задач:

1. Обобщение и анализ опубликованных данных по влиянию природных факторов на измеряемые характеристики поля радона.

2. Обработка фактических данных для создания способа учета влияния атмосферных температуры и давления на измеряемую величину плотности потока радона с земной повехности.

3. Оценка и предложение способа учета влияния переменных радиологических и физических свойств пород на измеряемые характеристики поля радона.

4. Создание динамической физико-геологической модели зоны дробления пород для понимания ее индикаторных свойств геодинамических процессов, которые возникают в результате лунно-солнечных приливов, изменения угловой скорости вращения Земли, землетрясений.

5. Создание геодинамических и статических моделей (временных вариаций атмосферных температуры и давления, карста, оползневого склона) для интерпретации данных радоновых и оценки радоноопасности территорий.

6. Оценка влияния технологических факторов на измеряемые характеристики поля радона.

Научная новизна. 1. Созданы динамических физико-геологические модели радоновыделения под влиянием переменных атмосферных температуры и давления разработана технология учета влияния временных вариаций указанных атмосферных параметров на величину плотности потока радона с земной поверхности, которая обеспечивает возможность прогноза максимальных величин этого параметра радонового поля для оценки радоноопасности территорий.

2. Выполнен анализ влияния переменных радиологических и физических свойств пород на измеряемые характеристики поля радона и на этой основе предложен способ учета этого влияния.

3. Предложены и реализованы технологии выделения динамической составляющей радонового поля, оценки надежности работы измеряющей объемную активность радона аппаратуры и влияния глинистости пород на основе синхронных измерений объемной активности подпочвенного радона, удельных активностей радия-226.

4. Впервые на основе изменения литостатического давления под воздействием глобальных напряжений в земной коре (изменение угловой скорости вращения Земли, подготовка землетрясении) создана динамическая физико-геологическая модель зоны дробления пород, объясняющая характер временных вариаций объемной активности подпочвенного радона, возникающих под влиянием масштабных геодинамических явлений.

5. Создана статическая физико-геологическая модель радоновыделения оползневого массива на основе отражения в измеряемой величине объемной активности подпочвенного радона зон сжатия и растяжения пород в виде чередования экстремумов этой величины, что позволяет надежно выделять отдельные оползневые тела по данным радоновый съемки.

Личный вклад автора. 1. Проведены обобщение и анализ литературных и фактических данных по влиянию природных факторов на измеряемые характеристики поля радона.

1. Созданы динамические физико-геологические модели радоновыделения под воздействием вариаций атмосферных температуры и давления, а также геодинамическая модель радоновыделения зоны дробления пород.

2. Установлены корреляционные зависимости между плотностью потока радона с земной поверхности и временными вариациями атмосферных температуры и давления реализованные в виде палетки, а также между объемной активностью подпочвенного радона и радиологическими и физическими свойствами горных пород.

3. Созданные статические физико-геологические модели радоновыделения карбонатного карста и оползневого склона, находящих отражение в экстремумах измеряемой объемной активности подпочвенного радона.

Практическая ценность работы. 1. Разработан способ учета влияния временных вариаций атмосферных температуры и давления на измеряемую величину плотности потока радона с земной поверхности.

1. Построенная геодинамическая физико-геологическая модель радоновыделения зоны дробления помогает картировать такие зоны радоновой съемкой и правильно использовать их индикаторные свойства для прогноза появления источников деформаций в земной коре по результатам мониторинга объемной активности подпочвенного радона.

2. Созданная статическая физико-геологическая модель оползневого склона позволяет выделять отдельные оползневые тела по результатам радоновый съемки.

3. Предложен и реализован способ сопоставления работоспособности радиометров разных типов для измерения объемной активности подпочвенного радона на основе измерения а-активности одной и той же пробы геогаза, отобранной из одного и того же шпура и в одно и то же время.

Защищаемые научные положения. 1. Разработанные динамические физико-геологические модели радоновыделения, обусловленные временными вариациями атмосферных температуры и давлении, и выполненный корреляционный анализ фактических данных по синхронным и совмещенным в пространстве измерениям объёмной активности и плотности потока радона с земной поверхности, атмосферных температуры и давления, радиологических и физико-механических свойств пород явились основой предложенных и реализованных способов учета влияния указанных природных факторов на прогноз максимальных величин плотности потока радона с земной поверхности для оценки радоноопасности территорий и определения динамической составляющей объемной активности подпочвенного радона.

1. Созданная геодинамическая физико-геологическая модель радоновыделения зоны дробления пород на основе изменения литостатического давления под воздействием глобальных напряжений в земной коре, возникающих за счет временных вариаций угловой скорости вращения Земли, лунно-солнечных приливов, подготовки землетрясений, позволяет понять и правильно использовать ее индикаторные свойства для прогноза масштабных геодинамических явлений по данным мониторинга объемной активности подпочвенного радона.

2. Предложены и реализованы статические модели радоновыделения карбонатного карста оползневого склона; первая - на основе структурно-литологических особенностей известнякого карста, отмечаемых глубокими минимумами объемной активности подпочвенного радона, создаваемыми «запирающим» слоем из карбонатной муки и дресвы; вторая - на основе распределения напряжений в виде чередования зон сжатия и растяжения пород, отмечаемых экстремумами объемной активности подпочвенного радона; созданные статические модели дают возможность правильно интерпретировать данные радоновых съемок и выделять отдельные карстовые образования и оползневые тела.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на VII и VIII Международный конференциях «Новые идеи в науках о Земле» (2005 г., 2007 г., Москва).

Публикации. Результаты работ отражены в одной научной статье и 2-х тезисах докладов, представленных на научных конференциях.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, содержит 184 страницы машинописного текста, 53 рисунков, 12 таблиц и библиографию из 109 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Мохамед Табет Салем

Выводы

1. Проведен анализ отчетов о сопоставительных измерениях OA радона ППР с земной поверхности, выполненных представителями разных стран различными приборами на одной и той же площади измерений.

2. По мнению авторов отчетов, суммарное различие сопоставительных измерений OA радона может составить 20%. Однако приведенные измеренные средние величины OA радона различаются в 1,5 раза, а отношение стандартного отклонения (СО) к средней величине OA радона меняется от 0,11 до 0,25, т. е. изменяется почти в 2,3 раза.

3. Измерения ППР с земной поверхности согласуются друг с другом неудовлетворительно. Отношение СО/среднее превышает 1,0, а результаты, полученные способами сорбции и накопления радона различаются более, чем в 3,5+7 раз.

4. Предложен и опробован способ исключения влияния переменных во времени метеорологических факторов и пространственного изменения физикоto

15 20

A^, Бк/кг

25

Рис. 53. Корреляционная зависимость между объемной активностью подпочвенного радона С^ и удельной активностью тория-232 Am для карбонатных пород. радиологических свойств пород на измеряемую величину OA подпочвенного радона, основанный на одновременной подачи пробы геогаза из одного и того же шпура в рабочие камеры сопоставляемых приборов. Средняя квадратическая погрешность таких измерений, выполненных радиометрами РГА-01 и РГА-500, составила лишь 600 БК/м .

5. Предложен и опробован способ оценки эффективности измерения радоновой (а не радон+торон) компоненты эманационного поля радиометрами геогаза, основанный на анализе корреляционной связи между OA подпочвенного радона CRn и удельной активностью 232Th, An,. Корреляционная зависимость CRn-hArh для радиометра, измеряющего только радон, характеризуется большим разбросом точек, низким коэффициентом корреляции (<0,4) и градиентом (<1,0 (кБк/м3/Бк/кг)), а при Ать=0 CRn достигает значений о порядка п-10 кБк/м .

Заключение

В результате обобщения и анализа литературных и авторских данных можно сделать следующие выводы:

1. Измеряемые характеристики поля радона являются чувствительным индикатором пространственно-временных вариаций природных факторов, включающих колебания атмосферных температуры, давления и осадков; изменения радиологических и физико-механических свойств пород; наличия структурных особенностей пород (зон дробления, карста); геодинамического состояния пород (подготовка землетрясений и оползневых процессов), а также технологических погрешностей измерений.

2. Среди атмосферных факторов наибольшее влияние оказывают осадки в виде дождя и продолжительная сухая и ветреная погода. Наибольшее влияние временные вариации атмосферных температуры и давления оказывают на измеряемую величину плотности потока радона с земной поверхности (до 200%) и в меньшей степени на величину измеряемой объемной активности подпочвенного радона (до 30%).

Предложен и реализован палеточный способ учета влияния временных вариаций атмосферных температуры и давления на измеряемую величину плотности потока радона с земной поверхности.

3. Пространственные вариации радиологических свойств пород в виде удельных активностей радия-226 и калия-40 оказывают существенное влияние на измеряемые характеристики поля радона. Увеличение удельной активности радия-226, как материнского радионуклида радона, приводит к прямо пропорциональному возрастанию измеряемых величин объемной активности подпочвенного радона и плотности потока радона с земной поверхности.

Изменения удельной активности калия-40 является индикатором степени глинистости пород, влияние которой на измеряемые характеристики поля радона неоднозначно: газопроницаемость пород уменьшается прямо пропорционально их глинистости, но с возрастанием содержания глинистых минералов, как хороших сорбентов, увеличивается содержание радия-226.

4. Созданные физико-геологические статические модели зоны дробления пород и карбонатного карста дают основание утверждать, что указанные структурные особенности пород создают аномалии измеряемых объемных активностей подпочвенного радона, достигающие несколько сотен процентов относительно фоновых значений.

5. Предложенная и реализованная физико-геологическая геодинамическая модель радоновыделения зоны дробления позволяет понять возможность использования данных мониторинга радона в таких зонах как индикатора подготовки землетрясений, в том числе и удаленных на тысячи километров.

6. Составлена физико-геологическая статическая модель радоновыделения оползневого склона, которая адекватно отражает природные условия наличия оползневых тел. Использование указанной модели для интерпретации данных радоновой съемки на оползневом склоне позволило выделить границы отдельных оползневых тел.

7. Различия измеряемых характеристик радонового поля разными приборами обусловлены в основном не аппаратурными погрешностями, а различиями технологий отбора пробы геогаза (место, время, условия отбора). Предложен способ, уменьшающий технологические различия проботбора геогаза и включающий последовательное перемещение одной и той же пробы геогаза в детекторы разных приборов.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Мохамед Табет Салем, Москва

1. Абдувалиев А.К. Мониторинг радона в атмосфере подпочв в связи с сейсмичностью Западной Ферганы: Автореф. дис.канд.техн. наук.-М.,1998.

2. Абдулаев Ш.Х. Геофизические предвестники активизации оползня в лессовых породах. В кн.: Вопросы инженерной геодинамики. Труды ГОДРОИНГЕО. Ташкент. №6. 1979. С. 95-101.

3. Анохин И.Н. Закономерное отражение в поле радона напряженно-деформационного состояния литосферы по разные стороны от критической широты: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук.-М.Д995.

4. Анохин И.Н., Бондаренко В.М. О зависимости естественного потока радона пород от их наряжено-деформационного состояния. Известия Вузов. Геология и разведка. 1995. №3.

5. Антонов О.Ф., Беляев Н.С., Хвастунов С.А. Температурная зависимость диффузионного механизма эксхаляции радона. АНРИ. №2. 2003. С. 64-65.

6. Баранов В.И., Новицкая А.П. влияние влажности на эманироване. Радиохимия. 1960. №4.

7. Батонин В.В., Бегун Э.Л., Ионова Л.Д., Кириченко JLB. Комплексные измерения радона и его дочерних продуктов вблизи границы раздела почва-воздух. В сб. науч. тр.: Радиоактивность атмосферы и поверхности Земли. М. 1971.

8. Боганик Г.Н., Бондаренко В.М., Номоконов В.П. Выявление приповерхностных неотектонических зон с помощью высокораздешающей сейсморазведки MOB и радоновой съемки. Сб. тезисов докл. междунар. геофиз. конф. и выставки. М. 1997. Н 3.6.

9. Богословский В.А., Огильви А.А. Применение геофизических методов для изучения оползней. Разведочная геофизика. Вып. 78. М.: Недра. 1977. С. 48-57.

10. Бондаренко В.М. и др., 1994, Поле радона городских агломераций. М. Университеты России. Сер. Геология, ч. 2. Изд-во МГУ. 1994. С. 162-169.

11. И. Бондаренко В.М. Викторов Г.Г., Демин Н.В. и др. Новые методы инженерной геофизики. М. Недра. 1983. С. 223.

12. Бондаренко В.М., Демин Н.В., Иванова Т.М. Перенос радона в горном массиве: модели и экспериментальные данные. Известия Вузов. Геология и разведка. №5. 1999.

13. Бондаренко В.М., Зозуль Ю.Н., Коренков И.П. Влияние атмосферных факторов и физико-механических параметров грунтов на поле радона. Гигиена окружающей и производственной среды. №4. 2003. С. 81-85.

14. Бондаренко В.М., Сабо Я., Христич В.А. Закономерное отражение геодинамических процессов в долговременных вариациях поля радона. Абстракты и докл. техн. Программы 34-го междунар. геофиз. симпозиума. Будапешт. 1989. С. 95-102.

15. Бондаренко В.М., Христич В.А., Соколова И.А. и др. Отчёт о научно-исследовательской работе «Мониторинг радона с целью изучения современных полей напряжений для прогнозирования деформаций площадки УНК».(заключительный). М. МГРИ. 1987.

16. Бондаренко В.М., Христич В.А., Соколова И.А. и др. Отчёт о научно-исследовательской работе «Мониторинг радона с целью изучения современных полей напряжений для прогнозирования деформаций площадки УНК» (промежуточный). М. МГРИ. 1986.

17. Булашевич Ю.П. и др. Изменение концентрации радона в связи с горными ударами в глубоких шахтах. Доклады академии наук. 1996. Т. 346. №2. С. 245-248.

18. Булдаков JI.A. Радиоактивные вещества и человек. М. Энергоатомиздат. 1966.

19. Вечерский С.С, Деев AJI. Исследования предзимней влажности тяжелых суглинков в районе г. Хабаровска. В сб. науч. тр. : Процессы теплои влагопереноса в почвогрунтах Дальнего Востока- Владивосток : ДВНЦ АН СССР. 1982. С.74.

20. Виленский Д.Г. Почвоведение. М. Учпедгиз. 1957.

21. Войтов Г.И. Мониторинг атмосферного радона в подпочвах сейсмически активных регионов Центральной Азии. Физика Земли. 1998. №1. С. 27-38.

22. Гаспарян Р.К. К вопросу о механизме образования эманационных аномалий в геодинамических зонах. Институт геофизики инженерной сейсмологии. АН АрмССР. 1989. 13 с.

23. Горбушина JI. В., Рябоштан Ю. С. Картирование зон современных движений с помощью радиометрии. Изв. вузов. Геол. и разв. 1974. №6. С. 3639.

24. Горбушина JI. В., Рябоштан Ю. С. Эманационный метод индикации геологических процессов при инженерно-геологических изысканиях. Сов. геол. 1975. №4. С. 48-50.

25. Горбушина Л.В., Рябоштан Ю.С. Картирование современных тектонических движений с помощью радиометрии. Известия Вузов. Геология и разведка. 1974. № 6. С. 36-39.

26. Горяинов Н.Н. и др. Изучение оползней геофизическими методами. М.: Недра. 1987. 157 с.

27. Грацанский В.Г., Л.В. Горбушина В.Г. Тыманский В.Г. О выделении радиоактивных газов из образцов горных пород под действием ультразвука. Известия АН ССР. Физика земли. 1967. №10.

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

29. Гулабянц Л.А., Заболотский Б.Ю. Мощность «активного» слоя грунта при диффузионном переносе радона в грунтовом основании здания. АНРИ. 2001. №4. С. 38-40.

30. Дёмин Н.В., Нгуен Хань Лан. Изучение структурных и геодинамических особенностей оползневых склонов эманационным методом. Известия Вузов. Геология и разведка. 2006. №6.

31. Зуевич Ф.Й., Шкрабо И.В., Лазарев А.В., Воронин Л.А. Методика определения ППР с поверхности земли. АНРИ. №4.2001. С. 41-43.

32. Иванов И.П., Хромых Д.П. Моделирование в инженерной геодинамике. Л.: Изд-во ЛГИ. 1991. 98 с.

33. Иванова Т.М. Оценка воздействия метеорологических факторов на объемную активность радона в породах и плотность потока радона из грунта. АНРИ. 2001. №2. С. 9-16.

34. Керкис Е.Е. Методы изучения фильтрационных свойств горных пород. Л.: Недра. 1975.

35. Кириков А.П., Тверской П.Н., Граммаков А.Г. и др. Радиоактивные геофизические методы в приложении к геологии . М. 1934.

36. Коренков И.П., Польский О.Г., Соболев И.А. Радон в коммунальных и промышленных сферах, проблемы нормирования, биологическое действие, методики измерения. М.: Центральный институт усовершенствования врачей, 1993.

37. Крампит И.А. Об измерении коэффициента эманирования грунтов. АНРИ. №3. 2004. С. 51-52.

38. Кузнецов Ю.В. К вопросу о методиках измерения плотности потока радона. АНРИ. №4. 1998. л

39. Кузнецов Ю.В., Ярына В.П. Проблема достоверности измерений плотности потока радона. АНРИ. №4. 2001. С. 26-29.

40. Куценко А.И. Кинетика высыхания почвы. Тр. по агроном, физике. М. Л. 1953. Вып. 6. С. 182-193.

41. Лян Син Чжун. Гидродинамическая модель конвекции родона. Записки Ленинградского горного ин.-та. 1987.Т.З. С. 81-84.

42. Макаров В.И., Бабак В.И., Бондаренко В.М., Демин Н.В., Дорожко JI.JI. Геологические активные зоны и их связь с радоноопасностью на юге Москвы (Чертаново) Сергеевские чтения. Выпуск 4. 2002. С. 226-230.

43. Малахов СТ., Чернышева П.Г. О сезонных изменениях концентрации радона и торона в приземном слое атмосферы. В сб. науч. тр.: Радиоактивные изотопы в атмосфере и их использование в метеорологии. М.: Атомиздат. 1965.

44. Маренный A.M., Охрименко С.Е., Павлов И.В. Задачи и методы оценки потенциальной радоноопасности селитебных территорий. АНРИ. 2006, №2. С. 25-29.

45. Мельников Е.К. и др. Патогенное воздействие зон активных разломов земной коры Санкт-Петербургского региона. Геоэкология. 1994. №4. С. 50-69.

46. Методика измерения активности радионуклидов в счетных образцах на сцинтилляционном спектрометре с использованием программного обеспечения «СПЕКТР». Мосгоргеотрест. Москва. 2000г.

47. Методические указания «Определение плотности потока радона на участках застройки». Мосгоргеотрест. Москва. 1997г.

48. Микляев П.С., Зианчиров Р.С. Влияние природных факторов на плотность потока радона из грунта. Тр. Ш-ей междунар. конф. «Сергиевские чтения—2001». М. 2001г.

49. Микляев П.С., Петрова Т.Б. Механизм формирования потока радона с поверхности почв и подходы к оценке радоноопасности селитебных территорый. АНРИ. №2. 2007. С. 2-16.

50. Микляев П.С., Петрова Т.Б, Охрименко С.Е. Новые аспекты оценки радоноопасности территорий городской застройки. АНРИ. 2003. №4. С. 6371.

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

52. Никитин А.А. Теоретические основы обработки геофизической информации. М.: Недра. 1986. 342 с.

53. Николаев С.А., Николаева Н.Г., Саламатин А.Н. Теплофизика горных пород. Казань. Изд.-во Казанского ун-та. 1987.

54. Новиков Г.Ф. Радиометрическая разведка. JI. Недра. 1989.407 с.

55. Павлов И. В. Теоретический расчет выделения радона из трещиноватого скального массива в рудничную атмосферу. Вопросы атомной науки и техники. Сер. Геол. и горн. Дело. Вып. 2. М. 1988.

56. Павлов И.В. Математическая модель процесса эксгаляции радона с поверхности земли. Вопросы атомной науки и техники. Сер. Промышленная радиоэкология и горное дело. 1994. Вып. 2. С. 3-12.

57. Павлов И.В. Математическая модель процесса эксхаляции радона с поверхности земли и критерии оценки потенциальной радоноопасности территорий застройки. АНРИ. 1996/97.№5. С. 15-26.

58. Павлов И.В., Гулабянц JI.A. и др. Задачи и методы радиационного контроля при строительстве зданий. АНРИ. 2003. №3. С. 2-12.

59. Павлов И.В., Покровский С.С., Камнев Е.Н. Способы обеспечения радиационной безопасности при разведке и добыче урановых руд. М. Энергоатомиздат. 1994.

60. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления. М. Наука. 1994.

61. Постоев Г.П. и др. Изучение режима оползневых процессов. М. Недра. 1982. 250 с.

62. Пруткина М.И., Шашкин B.JI. Эманирование радона из урановых руд и минералов в жидкость. Атомная энергия. 1967. Т. 22. Вып. 2.

63. Радиометр радона РАА-02Н «Альфа-3». Руководство пользователя. М. 1999.

64. Радиометр радона РРА-01М-01. Руководство пользователя. М. 1997.

65. Радиометрические методы поисков и разведки урановых руд. Гос. научно-техн. изд-во лит-ры по геологии и охране недр. М. 1957.

66. Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Методика экспрессного измерения плотности потока 222Rn с поверхности земли с помощью радиометра радона РРА-01М. АНРИ. 1998. №4.

67. Решетов В.В., Бердников П.В. Результаты совместных измерений объемной активности радона в почвенном воздухе и плотности потока радона с поверхности почво-грунтов на территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области. АНРИ. 2001. № 4. С. 34-37.

68. Рогалис B.C., Кузмич С.Г., Польский О.Г. Исследование влияния временных и погодных условий на потоки радона на строительных площадках г. Москвы. АНРИ. №4. 2001. С. 57-61.

69. Рудаков В.П. Динамика полей подпочвенного радона сейсмоактивных регионов СНГ. М. ИФЗ АН РФ. 1994.

70. Рудаков В.П. К вопросу о мониторинге подпочвенного радона на прогностических полигонах. Геол. и геоф. АН СССР. Сиб. отд. №1. 1985. С. 63-67.

71. Рудаков В.П. Отображение геодеформационных процессов сезонной(годовой) периодичности в динамике поля подпочвенного радона. ДАН. 1992.Т. 324. №3. С. 558-561.

72. Рябоштан Ю.С., Султанходжаев А.Н. и др. Об особенностях поведения радона в зонах, испытывающих динамические нагрузки. ДАН УзССР. 1978. №6. С. 51-53.

73. Сердюкова А.С, Капитонов Ю.Т. Изотопы радона и продукты их распада в природе. М. Атомиздат. 1975. 296 с.

74. Сисигина Т.И. Колебания эксхаляции радона из почвы в атмосферу в связи с изменением метеорологических условий. В сб. науч. тр.: Радиоактивность атмосферы, почвы и подземных вод. М. 1970.

75. Сисигина Т.И. Эксхаляция радона с поверхности нескольких типов почв Европейской части СССР и Казахстана. Радиоакт. изотопы в атм. и их использов. в метеорол. М. Атомиздат. 1965. С. 40-46.

76. Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. М. Недра. 1993. 313 с.

77. Справочное руководство гидрогеолога. JI. Гостоптехиздат. 1959.

78. Султанходжаев А.Н. и др. Об использовании радона для прогнозирования землетрясений. Ташкент. Узб. геологический журнал. 1971. №2.

79. Уломов В.И, Мавашев Б.З. О предвестнике сильного тектонического землетрясения. ДАН СССР. 1967 .Т. 176. №2. С 319-321.

80. Уткин В.И. Газовое дыхание Земли. Соросовский образовательный журнал. 1997. № 1. С. 57-64.

81. Уткин В.И. Радон и проблема тектонических землетрясений. Соросовский образовательный журнал. 2000. Т.6. №12. С. 64-70.

82. Фельдман Г.М. Передвижение влаги в талых и промерзающих грунтах. Новосибирск. Наука. 1988.

83. Черник Д.А., Титов В.К., Дашков А.Б., Амосов Д.А. Обоснование измерений объемной активности радона в грунтовом воздухе при оценке радоноопасности территории. АНРИ. 2001. №4(27). С. 29-33.

84. Шарапанов Н.Н., Чубаров В.И., Гориянов Н.Н. Проблемы оценки экологических ресурсов, запасов и защитных свойств гидролитосферы геофизическими методами. Геофизика. 1998. №3. 61 с.

85. Яковлева B.C., Рыжакова Н.К. Метод оценки плотности потока радона с поверхности земли по измеренной концентрации радона в почвенном воздухе. АНРИ. №4. 2002. С. 18-21.

86. Burman J.E., Jameson GJ. Diffusional Mass Transfer to a growing bubble. Chemical Engineering Science. 1976. V.31. P. 401 -403.

87. Clements W.E., Wilkening M.H. Effects on Rn Transport Across the Earth-Air Interface. J. of geophysical research. 1974. V.79. №33, P. 5025-5027.

88. Cliff K.D., Knutson E.O., Lettner H., Solomon S.B. International Intercomparision of Measurements of Radon and Radon Decay Products, Badgastin, Austria, September, 29-30, 1991. Chilton, Didcot, Oxon. National Radiological Protection Board; 1994.

89. Dyck W., Cameron E.M., Richardson K.A. et al. Radon, gamma-ray spectrometer, and three elements investigations of soil at the Midwest and Mc'Clean uranium deposits. Uranium exploration in Athabasca Basin.-Ottawa : Geol. Surv. Canada. 1983. P. 215-241.

90. Fleischer R.L., Hart H.R., Morgo-Campero A. Radon emanation over an ore body; Search for long-distance transport of radon. Nuclear Instruments and Methods. 1980. V. 173. P. 169-181.

91. Harrison J.C., Herbst K. Thermo elastic strains and tilts revisited. Geophys. Res. Lett. 1977. №4. P. 535.

92. Hutter A.R., Knutson E.O. Report of the Sixth IRPM Intercomparision Test and Workshop: State of art in measuring soil gas radon exhalation from soil, June 12-15, 1995. New-York: U. S. Department of Energy, Environmental Measurements Laboratory; 1996.

93. King Chi-Yu. Episodic radon changes in subsurface soil gas along active faults and possible relation to earthquakes. J. of Geophys. Res. 1980. V 85. №6. P. 3065-3078.

94. King Chi-Yu, Walkingstick C. Basler D. Radon in soil gas along active faults in Central California. Field studies of radon in rocks, soil and water. U. S. Geological survey bulletin. 1991. P. 77-133.

95. Mogro-Campero A., Fleischer R.L., Likes R.S. Changes in subsurface radon concentration associated with earthquakes. J. of geophys. research. 1980. V. 85. P. 3053-3057.

96. Melvin J.D., Shapiro M.H., Copping N.A. An automated radon- thoron monitor for earthquake prediction research. Nuclear instruments and methods. 1980. V. 153. P. 248-250.

97. Ruckerbaker F., Winkler R. Radon concentration in soil gas: a comparison of methods. Applied Radiation and Isotopes. 2001. V. 55. P. 273-300.

98. Shapiro M.N., Melvin J.D., Tombrello T.A., Whitcomb J.H. Automated radon monitoring at a hard rock site in the Southern California transverse ranges. J. of geophysical research. 1980. B. V.85. №26. P. 3058-3064.

99. Soonawala N.M., Telforden W.M. Movement of radon in overburden Geophysics. 1980. V.45. №8. P. 1297-1313.

100. Tran Trang Hue, Lam Thuy Hoan, Nguyen Ngoc RL Геохимия радона в изучении геологических катастроф. Геологический журнал. Ханой. 2001. Вып. 267. С. 56-72.

101. Washington J.W., Rose A.W. Regional and temporal relations of radon in soil gas to soil temperature and moisture. Geophys. Res. Lett. Vol. 17. №26. 1990. P. 829-832.

102. Wright R.J., Pacer J.G. Gases in uranium exploration. Uranium in Latin America: geology and exploration. Vienna. 1981. P. 47-61.

103. Eirish M.V. Tretyakova L. I. Clay minerals. 1970. V. 8. P. 255-264.

104. Огильви A.A. Основы инженерной геофизики. М. Недра. 1990. 501 с.

105. Bichard G. F., Libby W.F. Soil radon concentration changes proceeding and following for magnitude 4,2-4,7 earthquakes on the San-Jacinto fault in Southern California. J. of Geophysical Res. 1980. V. 85. №6. P. 3100-3106.

106. Хэнке P. Д., Ашкрофт Д. JI. Прикладная физика почв. Л. Гидрометеоиздат. 1985. с. 151.

107. Шарапанов Н. Н., Чубаров В. Н., Горяинов Н. Н. Проблемы оценки экологических ресурсов, запасов и защитных свойств гидролитосферы геофизическими методами. Геофизика. 1998. №3. с. 61-65.

108. Антонов О. Ф., Беляев Н. С., Хвастунов С. А. Температурная зависимость диффузионного механизма эксхаляции радона. АНРИ. 2003. №2. с. 65-66.

109. Бондаренко В. М., Салем М. Т., Гречаниченко А. Е. Комплексные радиометрические исследования структурных особенносте Плесецкого бокситового месторождения. Изв. вузов. Геол. и развед. 2008. №1. с. 50-56.