GEODYNAMIC DIAGNOSTICS OF AN UNDERMINED ROCK MASSIF USING RADONOMETRY
DOI:
https://doi.org/10.25635/2313-1586.2025.03.084Keywords:
compression, tension, disjunctive fault, radon, radon emanation field, under-ground mine workingAbstract
This paper presents the results of geophysical studies aimed at evaluating the potential of radonometry as a method for detecting and delineating deformation zones, as well as determining the genesis of structural-geodynamic formations within undermined rock masses. The research was conducted on a limited area located directly above a shallow, abandoned underground mine working, the presence of which was confirmed by preliminary surveys using electrical resistivity tomography and seismic methods. The study established correlations between tension and compression indicators, derived from radonometry data, and the level of geodynamic activity in the rock mass. The obtained relationships enabled the development of a methodology for identifying and classifying deformations in the rock mass, distinguishing the following types: 1) shallow decompaction zones characterized by elevated radon levels; 2) active disjunctive faults (fractured geological structures) exhibiting specific radon field anomalies; and 3) compression deformation zones marked by reduced radon values and distinct distribution patterns.
References
1. Zuev P., Vedernikov A., Grigoriev D., 2020. Using the method of electrical imag-ing for obtaining the modulus of elasticity in open cast mining. E3S Web of Conferences, Vol. 192, No. 01030. doi.org/10.1051/e3sconf/202019201030.
2. Ronczka M., Hellman K., Günther T., Wisén R., Dahlin T., 2017. Electric resistivity and seismic refraction tomography: a challenging joint underwater survey at Äspö Hard Rock Laboratory. Solid Earth, V. 8, Р. 671 – 682. doi.org/10.5194/se-8—671—2017.
3. Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:200 000. Издание второе. Серия Среднеуральская. Лист O-41-XXV. Объяснительная записка / Р.Д. Калугина, В.Ф. Копанев, Е.В. Стороженко [и др.]; Роснедра, ОАО «Уральская ГСЭ». Москва: Московский филиал ФГБУ «ВСЕГЕИ», 2017, 156 с.
4. Уткин В.И., Юрков А.К., 2010. Радон как индикатор геодинамических про-цессов. Геология и геофизика, Т. 51, № 2, С. 277 – 286.
5. Далатказин Т.Ш., 2023. Методические вопросы геодинамического районирования массива горных пород с использованием радонометрии. Проблемы недропользования, № 1, C. 64 – 69.
6. Далатказин Т.Ш., Коновалова Ю.П., Зуев П.И., Шевченко М.Д., 2023. Выяв-ление зон деформаций растяжения и сжатия в массиве горных пород с использованием радонометрии. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле, Вып. 4, С. 324 – 332.
7. Bossew P., 2003. The radon emanation power of building materials, soils and rocks. Appl. Radiat. Isot., V. 59, 389 – 392.
8. Ульянов В.Ю., 2015. Организация и методика проведения мониторинга ра-дона на площадках АЭС в aсейсмичных регионах. Проблемы недропользования, № 1, С. 103 – 107.
9. Новиков Г.Ф., Капков Ю.Н., 1965. Радиоактивные методы разведки. Ленин-град: Недра, 759 с.
10. Сердюкова А.С., Капитонов Ю.Т., 1969. Изотопы радона и короткоживущие продукты их распада в природе. Москва: Атомиздат, 312 с.
11. Далатказин Т.Ш., Коновалова Ю.П., Ручкин В.И., Зуев П.И., 2019. Исследования по модернизации использования эманационной съемки в качестве экспресс-метода при геодинамической диагностике. Известия Тульского государственного уни-верситета. Науки о Земле, Вып. 4, С.206 – 220
12. Ye Y.J., Zhang Y.F., Dai X.T., Ding D.X., 2017. A universal laboratory method for determining physical parameters of radon migration in dry granulated porous media. J. Environ. Radioact, V. 177, 135 – 141.
13. Ялпута Е.А., Базеева Р.П., Донченко Э.В., Шалованов О.Л., Салий С.Г., Бо-родин Д.С., 2020. Методы мониторинга радоновыделения для изучения геодинамически активных зон горного массива. Журнал теоретической и прикладной механики, № 3 (72), С. 57 – 64.
14. Семинский К.Ж., Бобров А.А., Дэмбэрэл С., 2019. Радоновая и тектоническая активность разломов земной коры (на примере Центральной Монголии). Геология и геофизика, Т. 60, № 2, С. 243 – 255
15. Спивак А.А., 2008. Объемная активность подпочвенного радона в зонах тектонических нарушений. Геофизика межгеосферных взаимодействий. Москва: ГЕОС, С. 235 – 247.
16. Уткин В.И., Юрков А.К., Козлова И.А., 2008. Выделение радона из горных пород при воздействии на них упругих колебаний различного диапазона. Геофизика XXI столетия: сб. тр. девятых геофизических чтений им. В.В. Федынского. Тверь: ООО Изд-во «ГЕРС», С. 317 – 320.
17. Ball T.K., Cameron D.G., Colman T.B., Roberts P.D. 1991. Behaviour of radon in the geological environment: a review. Q. J. Eng. Geol. Hydrogeol, V. 24, P. 169 – 182.
18. Адушкин В.В. [и др.], 2005. Резонансные особенности эсхаляции природного радона. ДАН, Т. 400, № 3, С. 369 – 371.
19. Селюков Е.И., Стигнеева Л.Т., 2010. Краткие очерки практической микро-геодинамики. Санкт-Петербург: Питер, 176 с.
