Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM II-P-2.16 XÁC ĐỊNH ĐỨT GÃY VÀ MỨC ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỨT GÃY BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO TỨC THỜI NỒNG ĐỘ CỦA RADON Nguyễn Thị Như Dung1, Nguyễn Nhật Kim Ngân2 Trường Đại học Tài nguyên Môi trường, TP.HCM; Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Email: ntndung@hcmunre.edu.vn TÓM TẮT Thế giới sống có chứa nhiều nguyên tố có tính phóng xạ điều xảy từ hình thành nên trái đất Trong đó, nguyên tố khí Radon hình thành từ phân rã phóng xạ Urani Trong thạch quyển, Rn sinh liên tục Chúng ẩn náu khe nứt, lỗ hổng đất đá Ở nơi đứt gãy hoạt động, Rn thường tạo thành vành dị thường lớp đất sát bề mặt, chỗ xuất lộ Khi đứt gãy hoạt động, Rn có hội di chuyển từ đới dập vỡ sâu lòng đất, rò rỉ qua lớp vỏ trái đất thoát qua vết rạn nứt lỗ trống nhỏ mặt đất, vào không khí đường khuếch tán đối lưu Rn có mặt khắp nơi: không khí, đất, nước….Chính đặc điểm đặc trưng nên việc xác định nồng độ tức thời Radon dễ dàng đánh giá xuất đứt gãy mức độ hoạt động đứt gãy Từ khóa: Radon, đứt gãy… MỞ ĐẦU Thời gian gần đây, mức độ nguy hiểm phóng xạ Radon khiến nhà khoa học phải giật sau nhiều năm coi thường Khí Radon có mặt khắp nơi mà không hay biết có mặt không thực việc đo đạc cụ thể Ngoài nguy hiểm diện mang tính chất phóng xạ nó, tính chất phóng xạ Radon nhà địa chất vận dụng nhằm phát đứt gãy hoạt động, dự báo động đất Ở Việt Nam, năm gần đây, việc đo vẽ, lập đồ phông phóng xạ tự nhiên bước đầu quan tâm, nhiên, việc đo vẽ khí Radon dừng lại mức độ nhỏ lẻ chủ yếu phục vụ cho dạng khảo sát địa chất, việc nghiên cứu Radon nhà bước đầu THIẾT BỊ - PHƯƠNG PHÁO ĐO Đặc tính Rn : Nguyên tố khí Radon có tính phóng xạ tự nhiên sinh từ phân rã phóng xạ Urani Kí hiệu hóa học là: Rn Rn kim loại mà khí khí trơ, không liên kết với nguyên tử vật chất chủ nên thoát khỏi hợp chất hoá học chứa Trong thạch quyển, Rn liên tục sinh Chúng ẩn náu khe nứt, lỗ hổng đất đá Ở nơi đứt gãy hoạt động, Rn thường tạo thành vành dị thường lớp đất sát bề mặt, chỗ xuất lộ Khi đứt gãy hoạt động, Rn có hội di chuyển từ đới dập vỡ sâu lòng đất, rò rỉ qua lớp vỏ trái đất thoát qua vết rạn nứt lỗ trống nhỏ mặt đất, vào không khí đường khuếch tán đối lưu Rn có mặt khắp nơi: không khí, đất, nước… Phương pháp đo: dựa tính chất Rn, ta thực việc đo đạc phát xạ cách thực bơm không khí vào ống thực việc đếm phát xạ Rn Th Máy dùng thực máy Rad Nguyên tắc hoạt động máy dựa nguyên lý tĩnh điện tia anpha với phân tích phổ Phương pháp tính toán sai số phép đo: Các điểm đo kiểm tra chọn vùng có nồng độ Radon ổn định cao mức phông bình thường Sai số tính theo biểu thức sau: Sai số tuyệt đối n X i 1 i Yi 2 (Xi – kết đo kiểm tra lần đầu;Yi – kết đo kiểm tra tại;n – tổng số điểm đo kiểm tra) ISBN: 978-604-82-1375-6 331 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Giá trị trung bình R n X1 Y1 2n i 1 Sai số tương đối R 100% Cách xác định dị thường nồng độ Radon X dt X ph 3S X n S i 1 i Xn n 1 X dt X ph lg X n Slg i 1 i lg X n n 1 X dt X ph 3S Xn X n S i 1 i Xn Ứng với luật chuẩn thường n 1 X dt X ph lg X n Slg i 1 i lg X n Ứng với luật chuẩn loga n 1 Trong đó: Xdt - Giá trị dị thường nồng độ Radon Xph – Giá trị phông nồng độ Radon Xi – Giá trị nồng độ Radon đo điểm thứ i n – Số điểm đo Xn - Giá trị nồng độ Radon trung bình tuyến diện nghiên cứu S – Độ lệch quân phương, phản ánh độ tán xạ nồng độ Radon xung quanh giá trị trung bình số học Slg – Độ lệch quân phương logarit KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Khu vực khảo sát: TP Hồ Chí Minh tỉnh lân cận Kết thực hiện: Kết cho thấy đứt gãy đứt gãy Sông Vàm Cỏ Đông biểu thoát khí Radon đạt dị thường nơi vạch đường đứt gãy Xuất hai cụm dị thường hẹp với bề rộng từ 600 1800m nằm hai cánh cách đứt gãy khoảng 4,4km 6,6 km tương ứng với giá trị dị thường nồng độ Radon đạt bậc (>2568– 3752 Bq/m3) Dị thường nồng độ Radon đạt bậc (>2568 Bq/m3 ) ngang qua đứt gãy Lộc Ninh – Tp HCM, tạo cụm dị thường hẹp rộng cỡ 3km ISBN: 978-604-82-1375-6 332 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Đứt gãy Sông Sài Gòn có biểu thoát khí Radon đạt dị thường nồng độ Radon bậc với bề rộng cỡ 26km nằm hai phía đứt gãy chính, cụm dị thường hẹp 1,6km thuộc đới 26km vừa kể, đạt dị thường nồng độ Radon cao bậc >4936Bq/m3 với điểm dị thường Radon cao 7516 Bq/m3 cầu vượt Quang Trung Cụm dị thường nồng độ Radon rộng 18km trải ngang qua đứt gãy Sông Đồng Nai tới đứt gãy Thiện Tân – Bình Sơn, đạt giá trị cao >4936Bq/m3, bị phân dị nồng độ Kết cho thấy biểu thoát khí Radon đường đứt gãy Sông Sài Gòn đạt giá trị dị thường nồng độ Radon bậc 1(>939 – 1398 Bq/m3) tuyến mặt cắt 11 với cụm dị thường hẹp khoảng 1,6km Đứt gãy Sông Đồng Nai có biểu thoát khí Radon đạt dị thường nồng độ Radon tới bậc cao 3848 Bq/m3, tạo cụm dị thường bậc 1+2+3 rộng khoảng 6,2km Đi phía đông bắc tuyến 11 gặp cụm dị thường nồng độ Radon hẹp khoảng vài chục mét tới vài trăm mét trải trực diện đường vạch đứt gãy Thiên Tân – Bình Sơn, đới dị thường nồng độ Radon ngưỡng dị thường nồng độ Radon bậc (939 Bq/m3) Xuất cụm dị thường nồng độ Radon đạt mức giá trị cao (>1857 Bq/m3) [ở địa phận Đông Hải (2) – khu vực xảy nứt đất năm 2004], bề rộng 800m ISBN: 978-604-82-1375-6 333 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Biểu thoát khí Radon ngang qua đường vạch đứt gãy Sông Sài Gòn đứt gãy Sông Đồng Nai đạt dị thường nồng độ Radon bậc (>1895 – 2764 Bq/m3), tạo cụm dị thường hẹp vài chục tới trăm mét Tuy nhiên, xuất cụm dị thường nồng độ Radon rộng 8,0km đạt tới giá trị dị thường bậc nồng độ Radon >3633 Bq/m3 trải ngang qua đứt gãy Lộc Ninh – Tp HCM KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Thăm dò Radon phương pháp tương đối thời điểm Việt Nam, việc nghiên cứu rò rỉ Radon giúp cho nhà Địa chấn học xác định đới dập vỡ đứt gãy, đứt gãy hoạt động có khả gây nguy hiểm Sử dụng kết để dự đoán trước động đất có xác suất cao Mức độ tập trung Radon cho ta biết thành phần khoáng chất kim loại nặng cảnh báo cho ô nhiễm môi trường phóng xạ Kiến nghị Những nơi có mật độ Radon cao thường nơi tập trung nguy xảy vụ nổ Uranium, động đất dự đoán hoạt động núi lửa, xác định đứt gãy hoạt động Từ đó, việc xây dựng đồ phông phóng xạ tự nhiên khu vực TP Hồ Chí Minh nói riêng phạm vi khu vực lớn nói chung cần thiết thiết Tuy nhiên Radon dùng để nghiên cứu đứt gãy hoạt động hay nhằm cảnh báo động đất phương pháp tối ưu nhất, không sử dụng để nghiên cứu định vị mỏ dầu ISBN: 978-604-82-1375-6 334 Báo cáo toàn văn Kỷ yếu hội nghị khoa học lần IX Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM DEFINING FAULTS AND ACTIVE FAULTS BY INSTANT CONCENTRATION OF RADON MEASUREMENT Nguyễn Thị Như Dung1, Nguyễn Nhật Kim Ngân2 Ho Chi Minh City University of Natural Resources and Environment; University of Science, HCM National University ABSTRACT The world, we are lving, now contains many radioactive elements that originated from the Earth formed In which, Radon was produced by the radioactive decay of Uranium In lithosphere, Rn is generated continuously and it appears in cracks, fractured bedrock…At the location of active faults, Rn often creates abnormal belts in bedrock layer on surface where it appears In case of active faults, Rn moves from fractured bedrock to atmosphere thought cracks underground by diffusion and convection Rn appears almost everywhere (in the air, soil, water…) Base on this unique characteristic, defining instant concentration of Radon to assess the occurrence of the faults and the extent of active faults Keywords: Radon, faults… TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Durrige Company INC – Radon instrumentation www.durrige.com/rad7 TCVN 7889:2008 (Natural Radon activity in buildings- Levels and general requirements of measuring methods) [2] Prem V.Sharma: Environmental and engineering geophysics Page 337-351 [3] Quy phạm kỹ thuật thăm dò phóng xạ Bộ Công nghiệp ban hành, kèm định số 79/1998/QĐBCN Hà Nội 1998 [4] Nazaroff, W.W Radon transport from soil to air Rev Geophys Page 60-137 [5] Nielson, D.L, Linpei, and C Ward: Geotechnical and invironmental geophysics Gamma- ray spectrometry and Radon emanometry in environmental geophysics Page 20-219 [6] Nguyễn Ngọc Chân, Nguyễn Tài Thinh, Lương Bội Linh, Tống Văn Phú, La Thanh Long, 2004 Sử dụng tổ hợp phương pháp địa vật lý điều tra tai biến địa chất vùng Ia Băng Ja Ve thuộc tỉnh Gia Lai Tạp chí địa chất số 284, loạt A, 52 -59 Hà Nội [7] Nguyễn Văn Phổ , Nguyễn Trọng Yêm, 1996 Phương pháp tiếp cận địa hoá khí eman nghiên cứu hoạt động hệ thống đứt gãy Sông Hồng TC Địa chất, A/236 : 50-57 Hà Nội ISBN: 978-604-82-1375-6 335