Цель данного этапа исследований – изучение взаимосвязи радиоактивности подземных вод Южного Приангарья с сейсмической обстановкой в регионе. Для выявления и изучения этой зависимости были организованы ежедневный мониторинг содержания в подземных водах радиоактивного газа радона в опорном источнике и периодические измерения в семи других водопроявлениях. По результатам режимных наблюдений получен массив числовых данных, включающий информацию об энергетических классах (K[ед.]) произошедших в пределах Байкальского региона сейсмических событий и флуктуациях концентрации растворенного радона (Q[Бк/л]) в базовом из исследованных водоисточников. Полученный материал характеризуется единой методической и метрологической основой с девятилетним мониторингом, проведенным на данной территории в 2012 г., и пригоден для использования в качестве базы для дальнейших исследований. Выявлены слабая обратная статистическая связь между параметрами Q и K и умеренное прямое влияние сейсмичности на последующие всплески радоновой активности. При этом время «задержки» реакции эманационного поля составило примерно четверо суток. Кроме того, доказательством существования взаимосвязи рассматриваемых параметров явилось снижение объемной активности радона на 15–20 % во всех изученных водопроявлениях после наиболее крупных сейсмических событий в регионе, произошедших в период опробования. Важной особенностью является то, что расстояния, на которых был зафиксирован отклик эманационного поля, во всех случаях превысили расчетные значения. Из известных моделей колебаний параметра Q, связанных с подготовкой сейсмических событий, наибольшую сходимость применительно к оригинальным результатам проявила модель, предложенная Т. Кuо. В зоне растяжения Байкальского рифта, согласно модели Кuо, подготовка деформации происходит в три стадии, на первой из которых концентрация растворенного радона неизменна, на второй снижается, а на третьей возвращается к первоначальным значениям. Разница заключается в том, что в пределах Южного Приангарья присутствует «задержка» реакции эманационного поля, а после события на некоторое время увеличивается интенсивность эманаций. Представленные в статье предварительные результаты позволяют рассчитывать на выявление в дальнейшем краткосрочных предвестников сильных землетрясений в Южном Прибайкалье, отличающемся наиболее развитой инфраструктурой в Байкальском регионе.

Семинский Александр Константинович, кандидат геолого-минералогических наук, младший научный сотрудник, Институт земной коры СО РАН, Россия, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128, e-mail: zzzsancheszzz@gmail.com 

Семинский Константин Жанович, доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией, Институт земной коры СО РАН, Россия, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128; Иркутский научный центр СО РАН, Россия, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 134, e-mail: seminsky@crust.irk.ru

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

Байкальский филиал геофизической службы [Электронный ресурс]. 2018. URL: http://seis-bykl.ru/ (дата обращения: 10.05.2020).

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

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

Семинский К. Ж., Семинский А. К. Радон в подземных водах Прибайкалья и Забайкалья: пространственно-временные вариации // Геодинамика и тектонофизика. 2016. Т. 7, № 3. С. 477–493.

Dobrovolsky I. P., Zubkov S. I., Miachkin V. I. Estimation of the size of earthquake preparation zones // Pure Appl. Geophys. 1979. Vol. 117. P. 1025–1044.

Fleischer R. L. Dislocation model for radon response to distant earthquakes // Geophys. Res. Lett. 1981. Vol. 8. P. 477–480.

Fleischer R. L., Mogro-Campero A. Association of subsurface radon changes in Alaska and the northeastern United States with earthquakes // Geochim. Cosmochim. Acta. 1985. Vol. 49. P. 1061–1071.

Radon as seismic precursor: new data with well water of Jalpaiguri, India / D. Ghosh, A. Deb, S. Ranjan, S. Haldar, R. Sengupta // NatHazards. 2011. Vol. 58. P. 877–889. 

Hauksson E. Radon content of groundwater as an earthquake precursor: evaluation of worldwide data and physical basis // J. Geophys. Res. 1981. Vol. 86. P. 9397–9410.

Long range gas-geochemical anomalies of a remote earthquake recordedsimultaneously at distant monitoring stations in India / C. Hirok, B. Waseem, I. Naseer, K. Rakaesh, G. Debasis, S. Prasanta, S. Bikash // Geochemical Journal. 2011. Vol. 45. P. 137–156. 

King C.-Y. Episodic radon changes in subsurface soil gas along faults and possible relation to earthquake // Journal of Geophys. Research. 1980. Vol. 85, N 6. P. 3065–3078.

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: U.S. Geological survey bulletin / eds.Gunderon L., Wanty R. 1991. P. 77–133.

Kuo T. Correlating Precursory Declines in Groundwater Radon with Earthquake Magnitude // Groundwater. 2014. Vol. 52, N 2. P. 217–224.

Morgounov V. A., Malzev S. A. A multiple fracture model of pre-seismic electromagnetic phenomena // Tectonophysics. 2007. Vol. 431. P. 61–72.

Rikitake T. Earthquake prediction: an empirical approach // Tectonophysics. 1988. Vol. 148. P. 195–210.

Seminsky К. Zh., Bobrov А. А. The first results of studies of temporary variations in soil­radon activity of faults in Western Pribaikalie // Geodynamics & Tectonophysics. 2013. Vol. 4, N 1. P. 1–12. https://doi.org/10.5800/GT-2013-4-1-0088.

Toutain J.-P., Baubron J.-C. Gas geochemistry and seismotectonics: a review // Tectonophysics. 1999. Vol. 304. P. 1–27.

Virk H. S. A critique of empirical scaling relationship between earthquake magnitude, epicentral distance and precursor time for interpretation of radon data // J. Earthquake Prediction. Res. 1996. Vol. 5. P. 547–583.

Woith H. Radon earthquake precursor: a short review // Eur. Phys. J. Special Topics. 2015. Vol. 224. P. 611–627.