Effects of gas-water partitioning, stripping and channelling processes on radon and helium gas distribution in fault areas.

Abstract

Gas samples for analysis of CO2, Rn and He were collected simultaneously in different types of natural occurrence, i.e., soil-air, groundwater, gas vent and soil-atmosphere exhalation flux, in the Siena-Rapolano geothermal area (central Italy). The results showed differential enrichment and depletion of Rn and He within small areas as an effect of gas-water partitioning and gas channelling in C02-rich faulted subsoil. In the same site low concentrations of Rn or He in water co-exist with high concentrations in the ground; low Rn in soil-air occurs in correspondence with Rn-rich gas vents; soil-gas Rn may be higher than the level induced by U decay in the ground or outcropping rocks. These results suggest that the analysis of a single "sub-system" of the geological environment (e.g., groundwater analysis only) may not provide data representative of gas occurrence and abundance at the investigated site. This must be taken into account in natural resource exploration, earthquake precursor studies and radiation protection zoning based on gas geochemistry.

Carbon Dioxide and Radon Geohazards Over a Gas-bearing Fault in the Siena Graben (Central Italy)

“…Gas-hazard evaluation was based on a series of field gas surveys performed since 1993 throughout the Rapolano Fault area (Miglietta et al 1993;Etiope 1995;Guerra 1996;Lombardi et al 1996;Guerra and Etiope 1999). For comparison, the gas survey was partially extended to the inner part of the graben, both on the Arbia Fault (see Fig.…”

“…1982; Barazzuoli et al 1987;Duchi et al 1992;Guerra and Etiope 1999). The CO 2 concentrations in soil and atmospheric air close to the ground is so high that the area was chosen as a natural laboratory for experiments on plant physiology (Raschi et al 1997).…”

Role of the Structural Factor in the Distribution of High-Radon Groundwater in the Southwestern Flank of the South Baikal Rift Basin

“…Установленная законо-мерность объясняется тем, что в пределах участков с высокой нарушенностью повышается вероят-ность связи водопроявлений с разломами, для ко-торых уровни концентрации радона выше, чем в окружающих блоках [Steinitz et al, 1992;Guerra, Etiope, 1999;Agarwal et al, 2006;Malakootian et al, 2014;Seminsky K.Zh., Seminsky A.К., 2016;и др.]. Для выявления ключевых особенностей струк-турного контроля вод с повышенной радиоактив-ностью был более детально изучен участок Утулик -Хара-Мурин, в центральной части которого нахо-дится г. Байкальск и создана наиболее плотная сеть опробованных водопроявлений.…”

“…Анализ работ предшественников [Steinitz et al, 1992;Guerra, Etiope, 1999;Agarwal et al, 2006;Malakootian et al, 2014;Seminsky K.Zh., Seminsky А.К., 2016] показывает, что радиоактивность подземных вод, приуроченных к разломам, отличается про-странственной изменчивостью. В одних водопро-явлениях она может в несколько раз превышать фон, а в других -почти не отличаться от величин, свойственных региону в целом.…”

Radon in Groundwaters in the Baikal Region and Transbaikalia: Variations in Space and Time

“…В интенсивно нарушенных разломных зонах она наибольшая и может варьироваться вследствие неоднородности разрывной структуры, а также не-равномерности степени современной активности подвижек по отдельным сместителям. Как след-ствие, маркирование магистральных разломов во-допроявлениями с относительно высоким содер-жанием радона и неравномерное уменьшение ра-диоактивности подземных вод в направлении крыльев характерны для различных регионов [Steinitz et al, 1992;Guerra, Etiope, 1999]. В При-байкалье и Забайкалье поперечные профили ана-логичного типа выявлены у приразломных анома-лий почвенного радона [Koval et al, 2006;Plyusnin et al, 2009;Chernyago et al, 2012;Seminsky, Bobrov, 2012;.…”