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This article was downloaded by: [York University Libraries] On: 14 November 2014, At: 07:24 Publisher: Taylor & Francis Informa Ltd Registered in England and Wales Registered Number: 1072954 Registered office: Mortimer House, 37-41 Mortimer Street, London W1T 3JH, UK Isotopenpraxis Isotopes in Environmental and Health Studies Publication details, including instructions for authors and subscription information: http://www.tandfonline.com/loi/gieh19 Zusammenhänge Zwischen Radonanomalien und Schwarm- Erdbeben im Oberen Vogtland J. Heinicke a b , U. Koch a & M. Krbetschek a a Sächsische Akademie der Wissenschaften zu , Leipzig b Sächsische Akademie der Wissenschaften zu Leipzig, Arbeitsstelle Freiberg , Bernhard-von-Cotta-Str. 4, D-0-9200, Freiberg, Deutschland Published online: 05 Oct 2006. To cite this article: J. Heinicke , U. Koch & M. Krbetschek (1993) Zusammenhänge Zwischen Radonanomalien und Schwarm-Erdbeben im Oberen Vogtland, Isotopenpraxis Isotopes in Environmental and Health Studies, 28:3-4, 337-348, DOI: 10.1080/10256019308046123 To link to this article: http://dx.doi.org/10.1080/10256019308046123 PLEASE SCROLL DOWN FOR ARTICLE Taylor & Francis makes every effort to ensure the accuracy of all the information (the “Content”) contained in the publications on our platform. However, Taylor & Francis, our agents, and our licensors make no representations or warranties whatsoever as to the accuracy, completeness, or suitability for any purpose of the Content. Any opinions and views expressed in this publication are the opinions and views of the authors, and are not the views of or endorsed by Taylor & Francis. The accuracy of the Content should not be relied upon and should be independently verified with primary sources of information. Taylor and Francis shall not be liable for any losses, actions, claims, proceedings, demands, costs, expenses, damages, and other liabilities whatsoever or howsoever caused arising directly or indirectly in connection with, in relation to or arising out of the use of the Content. This article may be used for research, teaching, and private study purposes. Any substantial or systematic reproduction, redistribution, reselling, loan, sub-licensing, systematic supply, or distribution in any form to anyone is expressly forbidden. Terms

Zusammenhänge Zwischen Radonanomalien und Schwarm-Erdbeben im Oberen Vogtland

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This article was downloaded by: [York University Libraries]On: 14 November 2014, At: 07:24Publisher: Taylor & FrancisInforma Ltd Registered in England and Wales Registered Number: 1072954 Registeredoffice: Mortimer House, 37-41 Mortimer Street, London W1T 3JH, UK

Isotopenpraxis Isotopes inEnvironmental and Health StudiesPublication details, including instructions for authors andsubscription information:http://www.tandfonline.com/loi/gieh19

Zusammenhänge ZwischenRadonanomalien und Schwarm-Erdbeben im Oberen VogtlandJ. Heinicke a b , U. Koch a & M. Krbetschek aa Sächsische Akademie der Wissenschaften zu , Leipzigb Sächsische Akademie der Wissenschaften zu Leipzig,Arbeitsstelle Freiberg , Bernhard-von-Cotta-Str. 4, D-0-9200,Freiberg, DeutschlandPublished online: 05 Oct 2006.

To cite this article: J. Heinicke , U. Koch & M. Krbetschek (1993) Zusammenhänge ZwischenRadonanomalien und Schwarm-Erdbeben im Oberen Vogtland, Isotopenpraxis Isotopes inEnvironmental and Health Studies, 28:3-4, 337-348, DOI: 10.1080/10256019308046123

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Zsotopenpruxb, 1993, Vol. 28, pp. 337-348 Reprints available directly from the publisher Photocopying permitted by license only

0 1993 Gordon and Breach Science Publishers S.A. Printed in the United States of America

ZUSAMMENHANGE ZWISCHEN

ERDBEBEN IM OBEREN VOGTLAND RADONANOMALIEN UND SCHWARM-

J. HEINICKE, U. KOCH und M. KRBETSCHEK

Sachsische A kademie der Wissenschaften zu Leipzig

(Received 14 August 1992; in final form 13 November 1992)

RADON AND SWARM EARTHQUAKES IN THE AREA OBERES VOGTLAND, GERMANY

The results of continuous radon measurements in soil air and the water of a mineral spring at Bad Brambach are presented. They are discussed in connection with meteorological, hydrological parameters, and seismic events with magnitudes <3. The atmospheric pressure (especially pressure gradient), the temperature, and the groundwater level gradient have a significant influence onto radon activity of soil air.

The gamma-activity in spring water is influenced by the water flow rate only. The results show that the soil air (mean Rn activity 130 Bq . I - ' ) and especially the water of the

Radonquelle of Bad Brambach (mean Rn activity 25 kBq ) react upon micro earthquakes with small epicentral distances. Frequently there are precursor effects, that means radon maxima due to the building up of tectonic stress/strain.

About 60% of the seismic events had been attended by radon anomalies during the registration period.

The long term measurements will be continued to investigate possible influences of earthquakes with higher epicentral distances and magnitudes >5 onto the radon regime of the Bad Brambach area.

KEY WORDS Groundwater, radioactive isotope, radon, seismicity, tectonic.

EINLEITUNG

International gibt es zahlreiche Arbeiten zum Zusammenhang von Erdbebener- eignissen und Radonanomalien, die ausschlierjlich an seismischen Ereignissen mit Magnituden >4 durchgefuhrt wurden. Die Anderung der Radonkonzentration in Grundwasser und Bodenluft wird dabei als eine Folge geodynamischen Span- nungsaufbaus oder dessen plotzlichen Ruckganges interpretiert [3 ,4 ,7 ,9] .

Die Auswirkungen von Schwarmbeben geringer Magnitude (0,3-3) auf die naturliche Radonkonzentration wurden bisher nicht untersucht. Derartige Schwarmbeben sind typisch fur den stark tektonisch gegliederten Teil des vogtlandischen Erzgebirges. Daruber existieren bereits Arbeiten von Wis- senschaftlern der Sachsischen Akademie aus der Zeit nach der Jahrhundertwende

Die vogtlandischen Beben werden auf deutschem Gebiet von den seismischen Stationen Plauen, Klingenthal, Bad Elster und Schonberg registriert (Abb. 1). Der im Bebengebiet zentral gelegene Kurort Bad Brambach, in dem seit Jahren

[I, 21.

Korrespondenz: J. Heinicke, Sachsische Akademie der Wissenschaften zu Leipzig, Arbeitsstelle Freiberg, Bernhard-von-Cotta-Str. 4, D-0-9200 Freiberg, Deutschland.

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N

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Abb. 1 Untersuchungsgebiet Bad Brambach (BB) mit geologischen Formationen, Storungen und den seismischen Stationen. 1 - seismische Station, 2 - sonst. Ortschaften, 3 - tektonische Storungen, 4 - Staatsgrenze, 5 - Granit, 6 - Gneis, 7 - Glirnmerschiefer, 8 - kanozoische Ablagerungen (Sedi- mente), 9 - Phyllit, PL - Plauen, KL - Klingenthal, WRG - Wernitzgriin, BDE - Bad Elster, SBG - Schonberg, A - AX, KR - Kraslice.

Arbeiten zu Hydrogeologie, Mineralwasser-Chemismus und naturlicher Radioaktivitat durchgefuhrt werden, bot sich fur Untersuchungen von Zusammenhangen zwischen Seismik und Radonexhalation an, wenngleich anfanglich auch Zweifel an einer Nachweisbarkeit von Aktivitatsschwankungen aufgrund des allgemein hohen naturlichen Radon-Levels im Gebiet bestanden. Seit Sommer 1989 werden die a-Aktivitat von Radon in der Bodenluft und seit Herbst jenen Jahres die Gesamt- y-Aktivitat des Quellwassers der Radonquelle kontinuierlich gemessen. Parallel dazu werden Luftdruck, Temperatur, Grund- wasserstand und Quellschuttung der Radonquelle registriert. Ziel ist letztlich ein um den EinfluB letztgenannter Parameter bereinigter Rn-Aktivitatsverlauf, dessen verbleibende Anomalien auf ihre Zugehorigkeit zu seismischen Ereignis- sen untersucht werden konnen.

MESSANORDNUNG UND THEORETISCHE GRUNDLAGEN

Fur die Messung der a-Aktivitat in der Bodenluft (CRn-J wurde ein a-sensitiver Halbleiterdetektor in einem plastikverrohrten Bohrloch installiert. Die empfind-

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liche Flache des HLD befindet sich 85 cm unter Gelande. Das Rohr ist nach oben hin mit 15cm Schaumpolystyrol isoliert und mit einem Deckel sowie 10 cm Boden abgedeckt. Das MeBintervall betragt im Routinebetrieb 100 min (1

Die Gesamt-y-Aktivitiit des Quellwassers der Radonquelle (C,,-,) wird mit einer Szintillationssonde gemessen, die in einem PVC-Schutzrohr untergebracht ist. Letzteres taucht in das Wasser im Quellschacht ein, so daB sich der Sondenkopf ca. 1.50 m uber den Quellaustrittsspalten befindet. Das Meaintervall betragt hier 40 min (1 cps - 16,4 Bq * I-').

Die Erdbebendaten lieferte die AuBenstelle Jena des ehem. Zentralinstituts fur Physik der Erde.

Fur die detaillierte Auswertung der MeBkurven war die Definition einer Anomalie erforderlich. Dies wurde getrennt fur die beiden GroBen CRn-L und CRn-W durchgefuhrt. Die Abbildungen 2 und 3 zeigen die Verteilungsfunktionen der MeBgroSen fur den Zeitraum Mai bis Dezember 1989. Die Lage des Peaks zeigt den stationaren Zustand der Radon-Migration, d.h. reine Diffusion ohne eine FluBrate.

Die Halbwertsbreite von <25% spricht fur eine gute statistische Verteilung. Bei den Bodenluftwerten signalisiert Uber- oder Unterschreiten der HWB eine Anderung der Emanationsrate und/oder einen Transportterm mit der Vertikal- geschwindigkeit u zusatzlich zur Diffusion.

Die zahlreichen EinfluBfaktoren auf die Radonkonzentration, besonders in der Bodenluft, fuhrten dazu, daB von einer rein statistischen Anomaliedefinition [4,5] Abstand genommen wurde. Stattdessen sol1 ein empirisches Kriterium herangezogen werden, das eine Identifikation einer infolge geodynamischer

CPS A 109 Bq - 1-' Luft).

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Abb. 2 Verteilungsfunktion der Radon-Bodenluftkonzentration C,,..L.

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lobundance

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Abb. 3 Verteilungsfunktion der Radon-Quellwasserkonzentration. C,,., wird iiber die Gamma- Aktivitat der kurzlebigen Radon-Tochternuklide (Pb-214, Bi-214) als Aquivalent der Rn- Konzentration gemessen.

Prozesse entstandenen Rn-Anomalie erst nach quantitativer Berucksichtigung meteorologischer und hydrologischer EinfluBgroBen zulaBt. Die Definition sei auf die Feststellung reduziert, daB die MeBwerte den Peak der Verteilungsfunktion um nicht weniger als la unter-/iiberschreiten sollen ( l ~ ~ , , - ~ = 0,.59; ~ C J ~ , , . ~ = 82). Dies erscheint angesichts der ungestorten Kurven und einer Autokorrelation von >90% bis zur Verschiebung 5 gerechtfertigt. Allerdings ist bei diesem Heran- gehen eine groBe Zahl von anomalen Werten zu untersuchen, um ausreichende Erfahrungen zu sammeln.

Meteorologische EinJEuBfuktoren

Vorwiegend die Rn-Bodenluftkonzentration unterliegt erheblichen meteorologi- schen Einflussen wie den taglichen Schwankungen der Lufttemperatur, der Luftfeuchte, besonders aber den Luftdruckdifferenzen am MeBort.

Den EinfluB des taglichen Temperaturganges zeigt Abb. 4. Bereits eine Temperaturanderung der obersten Bodenschicht fiihrt zu bedeutenden Schwan- kungen des Radonflusses. Sie konnen 2.5% betragen, treten aber bevorzugt bei starken taglichen Temperaturamplituden auf (Hochdrucklagen im Fruhjahr und Herbst) und sind relativ einfach mathematisch eliminierbar.

Die groBte Wirkung auf die Radonkonzentration in der Bodenluft hat der atmospharische Druck, genauer, der Druckgradient (Abb. 5) . Der dargestellte Kurvenverlauf ist das Ergebnis eines sogenannten Pumpeffektes, bei dem durch den sinkenden Luftdruck der MassenfluB am Detektor infolge steigender Trans- portrate in Richtung Bodenoberflache erhoht wird. Entsprechend umgekehrt verhalt es sich bei positivem Druckgradienten. Ein aquivalentes Verhalten wurde bei Untersuchungen in turkischen Erdbebengebieten festgestellt [ 151. Ein Luftdruckruckgang von 1% bewirkte dort Erhohungen der Rn-Bodenluftaktivitat von etwa 30%.

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Abb. 4 Extreme zeitliche Schwankungen der Lufttemperatur und des Radongehaltcs in der Bodenluft (gepunktete Linie).

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Abb. 5 Zeitliche Schwankungen des Radongchaltes der Bodenluft infolge von Luftdruckschwankun- gen (Erl. im Text).

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Berucksichtigt man diesen Effekt durch einen Geschwindigkeitsterm v( S C / S z ) in der Differentialgleichung der Radonkonzentrdtionsverteilung [ 121, so gilt fur die Radon-Konzentrationsverteilung uber die Tiefe einer homogenen Boden- schicht folgende Beziehung:

C:

V :

P:

Radonkonzentration im Po- Q: Radon-Produktionsrate renraum D: Diffusionskoeffizient Transportgeschwindigkeit A: Zerfallskonstante von Rn-222 Bodenporositat z : Tiefe

Unter Annahme von D = 0,03 cm2. s-’ und p = 0,25 kann C(z) fur verschiedene v berechnet werden. Eine Abschatzung von v kann unter Verwendung der Rn-Werte aus Abb. 5 in (+) erhalten werden. Setzt man den haufigsten Wert C = 1,6 cps aus Abb. 2 ein (v = 0 m * s-’), erhalt man 3,2 cps fur 2-w. Fur eine MeBtiefe von 80cm entspricht dann der Maximalwert von 2,4 cps (gem. am 31. Juli 1989) einer Transportgeschwindigkeit v = 2 . lop6 m/s. Das entspricht groBenordungsmaBig dem Wert 6 lop6 m/s, der sich aus der Zeitdifferenz zwischen Beginn des Luftdruckabfalles (A) und dem Beginn des Rn- Konzentrationsanstiegs (B) ergibt (Abb. 5) .

Wenngleich bisher eine multiple Regressionsbeziehung zwischen allen bekann- ten meteorologischen Parametern nicht gefunden wurde, so muB doch in jedem Falle der atmospharische Druckgradient bei der Interpretation des Rn- Bodenluftregimes berucksichtigt werden.

Hydrogeologische EinjlulOfaktoren An der Radonquelle wurde eine Abhangigkeit der spezifischen y-Aktivitat des Wassers von der Schuttung festgestellt: steigende Schuttung fuhrt zu einer niedrigeren Verweiidauer des Wassers im Untergrund und in der Quellfassung. Dies bedeutet einerseits, daB geringere Radonmengen zuvor zerfallen konnten und andererseits niedrigere Ausfallungsraten von Radon-Tochternukliden - den eigentlichen “MeBobjekten” - im Fassungsraum [ 101. Die Folge sind steigende y-Aktivitaten. Der gegenlaufige Effekt tritt bei sinkender Schuttung sowie beim betriebsbedingten Fullen des Vorratsbehalters (zeitweiliger Stau in der Fassung) auf.

Kunstliche EinfEulOfaktoren

Tagliche regelm3Bige Grundwasserabsenkungen in der Nahe des Bodenluft- MeBpunktes infolge des Pumpregimes einer fur den Badebetrieb genutzten Quelle konnen die Transportrichtung des Radonstromes, die regular zur Bodenoberflache gerichtet ist, kurzfristig umkehren. So konnen in einigen Fallen Absenkungen des Grundwasserspiegels von 5-15 cm innerhalb von 4-6 Stunden zu einem Absinken der Rn-Bodenluftkonzentration um 0,6-1,3 cps fuhren. Das entspricht einer Transportgeschwindigkeit von etwa -1 . lop6 m - s-’.

Beide letztgenannten Faktoren sind relativ leicht quantifizier- und damit eliminierbar.

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DISKUSSION DER ERGEBNISSE

Trotz einer Vielzahl von in-situ-Messungen [ 13,14,15], und Laboruntersuchun- gen [8] ist die Genese von Radonanomalien in seismisch aktiven Gebieten nicht vollig geklart.

Als Ursachen werden vorwiegend folgende Effekte diskutiert:

-Krustenspannungen vor den Erdbeben fuhren zu einem stetig steigenden Druckgradienten im Halbraum;

4 a s bewirkt ein verandertes Emanationsverhalten, das Offnen und Schlieljen von Porenraumen und zusammenhangenden Hohlraumen und sogar gleitende Bruchflachen.

Die Folge ist eine Modifikation der Radonmigration durch veranderte Migra- tionswege, Transportgeschwindigkeiten und Flussigkeits-Gesteins-Wechsel- wirkungen. Durch die Wellenenergie eines Bebens kann zusatzlich eine erhohte Entgasung (CO, und Radon) ausgelost werden.

In Bad Brambach traten neben meteorologisch verursachten Anomalien zwischen Mai und Dezember 1989 bei 9 von 15 Mikrobebenereignissen Radon- anomalien in der Bodenluft auf, die eindeutig seismisch korrelierbar waren. Inzwischen sind es weitaus mehr. Dabei wurden nur Anomalien im Bereich von jeweils 10 Tagen vor bzw. nach dem Ereignis als solche in Betracht gezogen.

Die folgenden Beispiele (Abb. 6-10) belegen die Sensitivitat des Brambacher Untersuchungsgebietes hinsichtlich geodynamischer Prozesse, wobei

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Abb. 6 Luftdruck und Radon-Bodenluftkonzentration C,,., (Gepunktete Linie) sowie Mikrobeben- ereignisse, August 1989.

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Abb. 7 Bcobachtctc Rn-Wertc C,,., in Zusammcnhang mit dcr Erdbebcnmagnitudc, Oktober 1989. Die gcstrichelte Linie zeigt den Radongehalt im stationiren Zustand (v - 0).

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Abb. 8 Radonwcrte C,,., an dcr Radonqucllc (a) bci cincm Mikrobcben am 2.12.1989. (b) Stcllt die mittcls 24-h-Filter gcglittetc Kurvc dar, um die anthropogcnen Einflusse zu rcduziercn.

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Abb. 9 Radon-Gehalt in der Bodenluft C,,,-,, (a) und im Quellwasser C,,., (b), Luftdruck (c) und zwei Beben (d) im Dezemher 1989. Verschiedene Typen von Rn-Anomalien in Bodenluft und Wasser infolge desselben Ereignisses sind zu sehen.

hinzuzufugen ist, dal3 mit den Quellwassermessungen erst Ende November 1989 begonnen werden konnte.

Abbildung 6 Hier sind Luftdruck, Radonkonzentration und Magnituden Ende August 1989 aufgetragen. Es sind 3 Anomalien erkennbar, wobei die mittlere (25.8.) und der erste Teil der dritten den EinfluS des Luftdruckriickganges widerspiegeln.

Die erste spike-artige Anomalie am 23.8. wurde 3 Tage vor dem ersten Bebenereignis registriert. Das Rn-Niveau bleibt danach relativ hoch, so daB erst bei dem Beben vom 28.8. der bedeutendste Anstieg gemessen wird (dritte Anomalie 28.-30.8.). Offensichtlich wird hier die Notwendigkeit der Komplexauswertung zusammen mit meteorologischen Daten.

Abbildung 7 Nach dem Mikrobeben vom 29.9.1989 ist ein langsames Ansteigen der Radonkonzentration C,,., in der Bodenluft uber den stationaren Wert von 1,6 cps zu verzeichnen. Dies geschieht bis zum Beben

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Nicrobeben -Zeitrourn M L r n a x . ! 2.5

Abb. 10 Wirkung einzelner ErdstoRe auf den Rn-Konzentrationsverlauf in der Bodenluft wahrend einer Anomalie.

vom 2.10. (MK = 0,72). Nachfolgend geht die Konzentration nicht auf Anfangswerte zuriick, so daB neue Spannungen im Untergrund anzunehmen sind. Dies bestatigt sich mit dem Beben vom 15./16.10., wonach die Aktivitat langsam wieder zuruckgeht. Ein starker Luftdruckgradient fiihrt nur am 7.10. zu erhiihter Rn-Aktivitat. Die Anomalie vom 11./12. Oktober kann nur mit einem geodyamischen ProzeR im Gebiet erklart werden: ein markanter Vorlaufereffekt.

Abbildung 8 Infolge tektonischer Spannungen entsteht eine typische Anomalie der y-Aktivitat der Radonfolgc- produkte im Quellwasser. Vor und nach dem Mikrobeben (ML = 0,8) vom 2.12.89 zeigt sich einc sehr ausgeglichene Rn-Kurve, iiberlagert von anthropogen verursachten Schwankungen. Die hohc Zeitauflosung (20 min) erlaubt die Unterteilung der Anomalie in ein erstes Minimum ca. 10 h vor, einen spike-artigen Anstieg von iiber 100% im Zeitraum 3 h vor und 6 h nach dem Ereignis, sowie einen langsamen Konzentrationsriickgang iiber etwa 40 h.

Der ursachliche geodynamische ProzeD erreichte die fur die Auslosung der Rn-Anomalie erforderliche Intensitat somit erst kurz vor dem Beben selbst.

Abbildung 9 Hier wird die Sensitivitat des MeSgebietes auf die vogtlandischen Bebenereignisse besonders deutlich. Die signifikanten Anomalien vor dem Beben am 23.12.89 zeigen, daS es betrachliche Unterschiede in

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der Art und Weise gibt, in der ein geodynamischer ProzeS Radonfreisetzung und -migration beeinfluat: eine ausgedehnte, verwischte Anumalie in der Bodenluft, dagegen eine schmale spike-formige im Quellwasser. Relativ einfach sind die Vorginge in der Bodenluft zu interpretieren: die erhohte Rn-Konzentration zwischen 11. und 13. Dezember war die Folge des starken Druckabfalles vorher. Dagegen mul3 fur die hohe Rn-Aktivitat der Folgetage eine sich aufbauende geodynamische Spannung vor dem Beben vom 23.12. verantwortlich sein, die, uherlagert von meteorologischen Faktoren, zu einer Konzentrationserhohung in der Bodenluft und zum Anstieg der Transportgeschwindigkeit fuhrte. Das folgende 5-Tage-Minimum widerspiegelt offensichtlich eine Art Entspannung der Gesteinsmatrix.

Komplizicrtcr ist die Entstehung der Quellwasseranomalie. Sie kann durch das hekannte Phlnomen der Entstehung von inelastischen Veranderungen (Mikrorisse, Scherbriiche usw.) erklart werden, die die Radonmigration fordern, wenn eine gewisse Grenzspannung uberschritten wird. Dies ist allerdings in groaerer Entfernung vom Hypozentrum schwer vorstellbar. Dieses Problem muR aber gelost werden, wenn sich die Methode fur eine Bebenvorhersage eignen soll.

Abbildung 10 Die Graphik zeigt das aktuellste Beispiel fur den typischen Radon-"Vorlaufereffekt" einer kurzen Bebenserie. Nach den starksten ErdstoSen mit Magnituden zwischen 2 und 2,s (vergl. Uhrzeiten) kommt es jeweils zu kurzen Einbruchen im Rn-Konzentrationsverlauf der Bodenluft, his gegen Ende der Bebenperiode fast der Wert Null erreicht wird. Die trotz positivem Luftdruckgradicnten ansteigende Radonkonzentration vor dem Beben helegt den geodynamischen Ursprung der Anomalie zusitzlich.

Die Tagesschwankungen im Rn-Verlauf vor und nach dem Peak (schwacher ausgepragt in dessen Verlauf) sind auf hohe Tag/Nacht-Amplituden der Lufttemperatur zuruckzufiihren. Bis zum 19.3.91 herrschte mildes, trockenes Strahlungswetter, nach dem 24.3. kaltes, trockenes Wetter.

Eine einheitliche Korrelation zwischen Auftreten bzw. Ausbleiben von Radon- anomalien vor oder nach Mikrobeben konnte bisher nicht aufgestellt werden. Durch die niedrigen Magnituden konnen oft weder Herdtiefe noch Entfernung zum Epizentrum genannt werden. Allein der Vergleich der Stationen, die die Beben im Zweifelsfall registrieren, und eine unvollstandige Liste der Eintrittszeiten geben Grund zu der Annahme, da13 Quellwasseranomalien nur auftreten, wenn das Epizentrum im Norden oder Osten des Untersuchungsgebietes liegt. Ande- rerseits bedeutet dies, dal3 Rn-Anomalien nicht auftreten, wenn Mikrobeben mit ML< 1 an der Station Schonberg (SBG) registriert werden (Abb. 1). Dies trifft umsomehr zu, wenn aus den Eintrittszeiten ableitbar ist, daB das erste Signal in Schonberg vor dem in Wernitzgriin (WRG) und Bad Elster (BDE) (sogar bei ML > 1) gemessen wurde, d.h. wenn das Epizentrum SE von Bad Brambach lag.

Bei im Quellwasser registrierten Rn-Anomalien wiirde dies ein Epizentrum in der Glimmerschiefer-Phyllit-Formation anzeigen. Bereits Credner und Etzold [ 1,2] vermuteten das Epizentralgebiet auf einer gedachten Linie zwischen Bad Brambach und Graslitz (Kraslice, CFR). Ebenso ermittelten Neunhofer und Guth [11] sowie Griinthal [6] ein Haufigkeitsmaximum des Epizentrums im Raum Kraslice und NNW davon.

Eine entsprechende Anornalie der y-Aktivitat des Quellwassers wurde nicht registriert.

SCHLUSSFOLGERUNGEN

Die kontinuierlichen Untersuchungen von Radongehalten in Bodenluft und Quellwasser zeigen, daB die Methode zur Identifizierung von seismisch ausgelosten Anomalien geeignet ist, allerdings nur dann, wenn gleichzeitig meteorologische und hydrogeologische Einflusse einbezogen werden. Dies sind im Falle der Bodenluft insbesondere Luftdruck, Temperaturgang und Grundwas-

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Page 14: Zusammenhänge Zwischen Radonanomalien und Schwarm-Erdbeben im Oberen Vogtland

348 J. HEINICKE, U. KOCH UND M. KRBETSCHEK

serstandsschwankungen, im Falle des Quellwassers nahezu ausschlierjlich die Schuttung.

Selbst kleine tektonische Spannungen (Mikrobeben mit Lokalmagnituden < 1) konnen eine kilometerweite Fernwirkung auf Radonfreisetzung und Transport- geschwindigkeit haben. Eine Fortsetzung der Langzeitreihen ist beabsichtigt , um einerseits Kriterien fur eine Vorhersage und deren Sicherheit zu entwickeln und andererseits mogliche Einflusse weit entfernter Erdbeben (M > 5) auf die Radonkonzentration in Bad Brambach zu untersuchen.

Durch die Lage des Kurortes Bad Brambach in der stark zerrutteten Kontaktzone zwischen Fichtelgebirgsgranit und Glimmerschiefer interessiert hier besonders die Empfindlichkeit der Heilquellen auf seismische Ereignisse.

Die Autoren danken Herrn Dr. sc. Neunhofer, ehem. Zentralinstitut fur Physik der Erde (Aurjenstelle Jena) fur die Bereitstellung von seismischen Daten und Herrn Dip1.-Chem. Tauchert, komm. Verwaltungsleiter des ehem. Staats- bades Bad Brambach, fur die Unterstutzung beim Betrieb der MeBeinrichtungen sowie die Uberlassung von Quelldaten.

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