지진 예측을 위한 라돈 가스 측정

(1) 기본 이론적 근거

지진원에서의 탄성적용의 축적과정은 지진의 번식과정이다. 이 과정에서 탄성응력은 점차 바깥쪽으로 확장되어 암석층의 라돈 가스가 침전되어 빠져나가게 됩니다.

1) 현장 축적 과정 중. 지진 전의 응력, 탄성압력은 계속해서 증가하여 바깥쪽으로 확장되며, 한편으로는 지층에 미세균열과 거대균열이 광범위하게 발달하게 되며, 다른 한편으로는 간극압력을 유발하게 됩니다. 암석층(물)의 급격한 상승으로 인해 암석층에 라돈 가스가 침전될 수 있는 동력과 경로가 제공됩니다.

2) 지진 발생원은 강력한 탄성 진동자로 암석과 수분을 함유한 암석에 전파되는 탄성파를 생성합니다. 주파수 스펙트럼 범위는 수십분의 1에서 30kHz, 심지어 그 이상까지 매우 넓습니다. 다량의 탄성에너지 출력으로 ① 암석 공극의 확장을 촉진하고 가스 분출 능력을 향상시키며, ② 암석 라돈 가스의 지하수 용해를 촉진하여, 물속 라돈의 상호작용과 이동에 영향을 준다. 깊고 얕은 유체의 속도. 즉, 지진 준비 과정에서 탄성 응력이 축적되면서 탄성파가 계속해서 강화되고 발산되며, 피해 지역에서는 지하수에서 라돈 가스와 수질 화학 이상 현상이 방출됩니다. 지하심부지질구조의 변화에 ​​관한 최신정보를 얻을 수 있습니다.

3) 암석시료에 인장장력을 가하는 과정부터 암석시료가 깨질 때까지의 전 과정에서 발생하는 탄성맥파를 측정하며 그 형태는 감쇠된 정현파 곡선을 이룬다. 주파수는 10~30kHz 사이에서 최대 스펙트럼 성분을 갖습니다. 파열되기 전에 샘플에 작은 균열이 나타났으며, 이는 형성 과정에서 초음파 펄스를 동반했습니다. 초음파의 작용은 고체 표면 근처의 분자 진동을 증가시켜 암석이나 용액에 특정 화학 원소와 라돈이 침전되도록 합니다.

(2) 측정 방법

측정 방법에는 토양 라돈 측정과 물 라돈 측정이 있습니다. 지진 예측을 위한 라돈 측정은 활성 단층 지역에서 선택해야 하고, 라돈 농도 변화를 지속적으로 측정하려면 특별 관측소를 설치해야 한다는 점이 차이점이다.

중국과 러시아에서는 지하수나 지하 온수에 라돈이 더 많이 들어있는 반면, 다른 나라들은 토양에 라돈이 더 많이 들어있습니다. 토양과 지하수에 있는 라돈은 현장 응력이 축적되는 동안 탄성파, 음파 및 전자기파장의 압박으로 인해 침전됩니다. 파동장이 강할수록 침전된 라돈 농도는 높아지므로 지진 직전에는 파동장이 강화되어 라돈 농도가 급격하게 상승합니다.

1996년 러시아 지진학자들은 톈산 지역에서 측정된 중성자를 기반으로 한 지진 예측에 대한 최초의 연구를 수행했습니다. 해당 지역의 높은 중성자속 이상현상과 인근 지진 관측소에서 측정한 120km 떨어진 강진 간의 상관분석을 통해 119건의 지진 중 중성자속의 급증이 지진 발생 24시간 전에 관측된 것으로 나타났다. 전체 지진 발생 횟수 중 72회가 발생했습니다. 이는 지진 예측을 위한 대체 방사능 측정 방법을 제시합니다.

(3) 사례 연구

1976년 발생한 규모 7.8의 탕산 지진은 단층대(그림 7-36)를 따라 분포된 관측정에서 라돈 강수량을 기록했다. 라돈 농도 이상은 진원지에서 500km 떨어진 곳에서 발견됐으며, 이상은 모두 지진 발생 며칠, 몇 주 전에 나타났다. 라돈 이상 현상은 1978년 탕산 지진 이후 발생한 규모 7.4 발해 지진 이전에도 나타났다.

1987년 산둥성 허쩌(河澤)에서 규모 7.0의 지진이 발생했다. 1984년 류시린(Liu Xilin)과 화아이쥔(Hua Aijun)이 실시한 8개의 프로파일에 대한 라돈 측정 결과에 따르면 1987년 규모 7.0의 지진 발생 구조물 2개가 존재하는 것으로 나타났다. 1987년 규모 7.0 지진과 1983년 규모 5.9 지진은 북서 방향의 딩타오-청우 단층과 북동 방향의 지에위안지 단층에 의해 발생한 것으로 판단됐다. -샤오리우지 결함* **멍에가 부러져 지진이 발생했습니다.

1974년부터 1976년 사이 서남부 지역인 용산-대관, 용령, 송판-핑우에서 세 차례 지진이 발생했고, 모두 라돈 이상이 관측됐다. 규모 7.2의 송판-핑우 지진이 발생하기 2주 전, 400㎞ 떨어진 곳에서 날카로운 라돈 이상 현상이 관측됐다.

1979년 캘리포니아주에서 규모 4.8 규모의 지진이 발생했고, 1983년에는 규모 3.0~3.5 규모의 지진이 4차례 발생했다. 지열천의 라돈도 헬륨과 마찬가지로 지진 초기에 이상 현상을 보였다.

그림 7-36 탕산 지진수 내 라돈 이상 발생과 구조와의 관계

(Cheng Yexun, 2005에 따르면)

이탈리아 , 지하수 우물과 샘물에 대한 정기적인 검사 라돈을 측정하기 위한 성적 샘플링. 1950년 10월 라돈 농도가 크게 증가했고, 11월 23일에는 규모 6.6의 이르피니아 지진이 발생했다. 1982년 이후 3주 연속으로 토양 라돈 농도의 변화가 50km와 10km 거리에서 규모 5.8과 규모 6.2의 지진이 두 차례 발생했고, 지난달에는 라돈 이상현상이 기록됐다.

일본에서는 1997년 이즈오시마킨카이에서 규모 7.0의 지진이 발생했다. 처음 5일 동안 지하수 라돈 농도가 급격하게 감소한 후 1984년에는 크게 증가했다. 약 2년 전 혼슈 지역에서 규모 6.8의 지진이 발생했습니다. 3개의 관측 그룹은 진원지로부터 25~100km 이내에 있는 3개의 활성 단층에서 토양 라돈 농도의 비정상적인 증가를 관찰했습니다.

우리나라 하이청(Haicheng) 지진과 이탈리아 모두 라돈이 지진에 반응하지 않는다는 기록이 있습니다. 학자들은 라돈 이상현상을 어느 지점에서도 관찰할 수 없는 것이 매우 중요하다고 생각합니다.

지진마다 라돈 농도 변화와 진행 시간이 다르며 이는 대략 4가지 범주로 나눌 수 있습니다(그림 7-37). 한 가지 유형은 점프 변화이며, 다음과 같이 큰 증가 및 감소가 있습니다. 비정상 곡선 진도 4.5 지진 전 Donghuayuan 우물에서 측정된 두 번째 유형은 Hexi Wujing 우물과 같은 라돈 이상 현상이 완만하게 증가한 것입니다(그림 7-37). 우안 관측정(그림 7-37), 네 번째 범주는 규모 7.9의 루화(Luhuo) 지진과 같은 라돈 이상 현상의 급격한 증가이며, 구자취안 관측정 로그의 라돈 이상 현상의 상대적 변화는 128에 도달했습니다.