ВАРИАЦИИ РАДОНА В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ ПРИ ПОДГОТОВКЕ И РЕАЛИЗАЦИИ СЕЙСМИЧЕСКИХ СОБЫТИЙ БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА

Цель работы – проанализировать вариации объемной активности радона в подземных водах Южного Приангарья, а также выявить и изучить отклик эманационного поля на наиболее крупные сейсмические события, произошедшие на территории Байкальского региона в 2021 г. Для достижения намеченной цели организован ежедневный мониторинг радиоактивности подземных вод исследуемой территории. Анализ полученных рядов позволил установить амплитуду флуктуаций объемной активности радона (Q) (от 13.2 до 48.4 Бк/л), а также среднегодовой (26 Бк/л) и среднесуточный (4.5 Бк/л) показатели.

Из числа землетрясений, произошедших в течение года на территории Байкальского региона, создана выборка, включающая 40 наиболее значимых (М≥4) событий, для которых рассчитывались радиусы областей влияния. Установлено, что в трех случаях пункт опробования располагался в пределах радиуса влияния или находился от него в непосредственной близости, в четырех случаях фактическая дистанция от пункта мониторинга до эпицентра в полтора-три раза превышала расчетный радиус, в оставшихся тридцати трех случаях это расстояние было превышено более чем в три раза.

Выявлено три типа эманационного отклика на сейсмические события, один из которых может быть зафиксирован перед землетрясением, т.е. является прогностическим признаком. В число сейсмических событий, демонстрирующих такой эффект, вошло Хубсугульское землетрясение, являющееся наиболее сильным на территории исследования за последние десять лет. Группировка по удаленности очага от пункта опробования относительно радиуса влияния произошедшего события практически совпадает с группировкой землетрясений по времени регистрации и типу фиксируемых откликов.

Таким образом, колебания эманационного поля распространяются от области подготовки землетрясения на значительные расстояния с постепенным затуханием, а момент фиксации отклика и вид проявившейся на графике аномалии зависят от мощности готовящегося события, а также от расстояния между эпицентром землетрясения и пунктом опробования. Проведенное исследование показывает, что выявление эманационных предвестниковых эффектов перед сильными землетрясениями на территории Байкальского региона возможно при удовлетворении двум главным условиям: во-первых, достаточной силе готовящегося землетрясения; во-вторых, расположению пункта опробования в пределах радиуса области влияния данного события.

1. Dobrovolsky I.P., Zubkov S.I., Miachkin V.I., 1979. Estimation of the Size of Earthquake Preparation Zones. Pure and Applied Geophysics 117, 1025–1044. https://doi.org/10.1007/BF00876083.

2. Fleischer R.L., 1981. Dislocation Model for Radon Response to Distant Earthquakes. Geophysical Research Letters 8 (5), 477–480. https://doi.org/10.1029/GL008i005p00477.

3. Fleischer R.L., Mogro-Campero A., 1985. Association of Subsurface Radon Changes in Alaska and the Northeastern United States with Earthquakes. Geochimica et Cosmochimica Acta 49 (4), 1061–1071. https://doi.org/10.1016/0016-7037(85)90319-9.

4. Hauksson E., 1981. Radon Content of Groundwater as an Earthquake Precursor: Evaluation of Worldwide Data and Physical Basis. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 86 (B10), 9397–9410. https://doi.org/10.1029/JB086iB10p09397.

5. Hirok C., Waseem B, Naseer I., Rakaesh K., Debasis G., Prasanta S., Bikash S., 2011. Long Range Gas-Geochemical Anomalies of a Remote Earthquake Recorded Simultaneously at Distant Monitoring Stations in India. Geochemical Journal 45, 137–156. https://doi.org/10.2343/geochemj.1.0109.

6. Kuo T., 2014. Correlating Precursory Declines in Groundwater Radon with Earthquake Magnitude. Groundwater 52 (2), 217–224. https://doi.org/10.1111/gwat.12049.

7. Morgounov V.A., Malzev S.A., 2007. A Multiple Fracture Model of Pre-Seismic Electromagnetic Phenomena. Tectonophysics 431 (1–4), 61–72. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2006.05.030.

8. Rikitake T., 1988. Earthquake Prediction: An Empirical Approach. Tectonophysics 148 (3–4), 195–210. https://doi.org/10.1016/0040-1951(88)90128-X.

9. Семинский А.К., Семинский К.Ж. Предварительные результаты исследования взаимосвязи сейсмической активности с концентрацией радона в подземных водах Южного Приангарья // Известия Иркутского государственного университета. Серия Науки о Земле. 2020. Т. 33. С. 100–111. https://doi.org/10.26516/2073-3402.2020.33.100.

10. Seminsky A.K., Seminsky K.Zh., 2021. Variations in Radon Activity in the Groundwater of the Southern Baikal Region: Emanation Response of Earthquakes Doklady Earth Sciences 499, 661–665. https://doi.org/10.1134/S1028334X21080134.

11. Семинский К.Ж., Бобров А.А. Первые результаты исследований временных вариаций эманационной активности разломов Западного Прибайкалья // Геодинамика и тектонофизика. 2013. Т. 4. № 1. С. 1–12. https://doi.org/10.5800/GT-2013-4-1-0088.

12. Seminsky K.Zh., Seminsky A.K., 2019. Radon Concentration in Groundwater Sources of the Baikal Region (East Siberia, Russia). Applied Geochemistry 111, 104446. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2019.104446.

13. Virk H.S., 1996. A Critique of Empirical Scaling Relationship between Earthquake Magnitude, Epicentral Distance and Precursor Time for Interpretation of Radon Data. Journal of Earthquake Prediction Research 5 (4), 547–583.

14. Woith H., 2015. Radon Earthquake Precursor: A Short Review. The European Physical Journal Special Topics 224, 611–627. https://doi.org/10.1140/epjst/e2015-02395-9.