[发明专利]地震预测的氡监测系统

说明书

发明领域

[001]本发明涉及监测氡排放的系统，以预测地震。在一个实施方式中，本发明涉及氡监测系统，其被设计，以远程监测氡气的释放，以及在地震预测中使用这些数据。

发明背景

[002]据认为，地震的直接原因是弹性回跳(elastic rebound)的结果。经过多年，该解释已经被证实。如果岩层的弹性模量是低的，则在回跳之前，而不是之后，达到最大形变。在能量累积初期，土壤气体氡水平并未改变。然而，当应力超过岩石强度的一半时，氡水平开始增加。由于岩层的微穿孔以及当地下水位同时增加时的微渗漏形成，小峰状异常开始出现。响应于微裂缝的发展和地下水流入这些裂缝，岩石的体积开始增加。当所述微裂缝互相连接时，额外量的地下水将流入这些空间并导致地下水位的降低。地下水位的急剧下降，连同回跳之前的最大形变，一起产生短期的峰样氡异常。所述裂缝的进一步相互连接，将导致沿着断层的滑动和跳动。对于一堆以泥岩为主的沉积岩，相比于最大形变，所述回跳是小的。在该快速的氡释放之后，氡流量开始下降，而在所有的裂缝空间都被充满之后，响应于应力的持续上升，地下水位逐渐升高。有时在此刻，会发生沿着断层的滑动，这是地震的开始。在地震开始前的氡释放模式意味着必定存在一个脱气期，因为分子量为222的氡是最重的天然存在的气体。

[003]氡异常，或者在地下水中或者作为土壤气体，已经被作为地震前兆。然而，在地震的实际预测中，该前兆并非总是有效。一个问题是：必须通过在具有上升气体的活断层的裂缝带内放置探测器，改善信号与背景比。第二，通过给探测器装外罩，影响氡变化的环境因素必须被降低。第三，数据记录必须是连续的，并且在远程位置是可获取的。因此，本领域需要可与地震预测联合使用的改良型氡探测器。在本领域也需要可与地震预测联合使用的远程氡传感装置。

[004]下面的专利和出版物是本发明的背景的一部分，并且在此引入作为参考：

(1)Chyi L.L.，Chou，C.Y.，Yang，F.T.，and Chen，C.H.，2001，断层连续型氡测量和地震前兆模式辨认(Continuous radon measurementsin faults and earthquake precursor pattern recognition)，Western PacificSciences，v.1，no.2，227-245；

(2)Chyi，L.L.，Chou，C.Y.，Yang，F.T.，and Chen，C.H.，2002，断层区域中的关于地震性的自动化氡监测(Automated radon monitoringof seismicity in a fault zone)，Geofisica International，v.41，no.4，507-511；

(3)Elkins的美国专利第5,408,862号和第5,625,138号；和

(4)Chyi的美国专利第5,438,324号。

发明概述

[005]本发明涉及监测氡排放的系统，以预测地震。在一个实施方式中，本发明涉及氡监测系统，其被设计，以远程监测氡气的释放，以及在地震预测中使用这些数据。

[006]在一个实施方式中，本发明涉及监测氡气的装置，其包括至少一个氡传感元件，其可操作性地连接到至少一个氡探测元件上；电源元件，其可操作性连接到两者，即所述至少一个氡传感元件和所述至少一个氡探测元件上；以及至少一个进入元件，其被设计以允许氡气的流入，同时限制水汽的流量和其它有害的环境因素，其中所述至少一个氡传感元件、所述至少一个氡探测元件以及所述电源元件被装入防水容器内。