自从上个世纪发现氡元素以来,伴随着科学技术的进步与发展,人们在不断地拓宽氡气的应用领域。氡的释放和运移规律及机制研究是氡气测量的基础理论问题,与氡气在地球科学、环境科学等领域的广泛应用密切相关。其中,氡气在地震预报中的作用越受到地震工作者的广泛关注。近些年来,国内外有许多学者长期从事地下氡气与地震的研究,不仅从理论上探讨应用氡气预报地震的可行性,而且实地进行了长时间的监测,得到了大量数据,对氡气监测预报地震的效能进行了大量的研究。资料显示,地震监测点的氡气浓度在地震前后会出现异常,这一现象己经为地震的预测提供了一种可能,并已在实际地震的预报中表现出了显著的成效。然而在有关地下介质氡气的迁移研究中,现有的迁移理论与迁移模式并未考虑孕震过程中岩石物理条件变化对氡迁移能力的影响,更少涉及孕震过程中地下地质体对氡气析出能力的影响,但是这些因素却对地震氡异常的形成与异常幅度的判断显得非常重要。调研发现,国内对地震氡异常机理的研究甚少,关于岩石在受压条件下氡气析出量的相关研究也极其有限。根据以上待解决的关键问题,在充分学习和研究国内外地下氡气监测方法与受压岩石在裂变前后氡气变化的基础上,结合国家自然基金项目“地震氡浓度异常机理研究”(编号：41074093)相关研究内容,论文讨论了氡气的来源及其分布特点,阐明了进行不同单轴压力下岩石试件氡析出规律研究的意义,对氡气从岩石试件中的释放机理以及相关的影响因素作了详尽的分析。详细介绍了实验中氡气析出量的测量原理、仪器和具体方法与过程。通过对氡气在较理想条件下的衰减和扩散运移规律的研究,建立理想条件下相对岩石试件不同位置氡浓度分布的数学表达式,得到了测点位置上的氡浓度变化模拟曲线,并结合理论与实验对岩石样品氡析出和扩散运移机制进行了探讨。本论文以实验为基础,采用固体核径迹累积和半导体瞬时测氡方法,对氡气在不同单轴压力下的析出量和变化规律进行研究。为了克服对流、湿度差、压力差对实验的影响,保证氡气在封闭、无对流、无湿度差、无压力差的环境中运移,使用多套装置进行室内氡气测量实验,取得了多组实验数据。实验发现：1)使用ED-3000F测氡仪对花岗岩试件的氡析出量进行测量,花岗岩试件中释放的氡气具有阵发性和自发性。2)在研究单轴压力与试件轴向位移关系的实验中,将不同的单轴压力持续稳定的施加于花岗岩岩石试件,试件在受压方向发生物理形变,内部原有微裂隙和裂痕将会逐渐减少,试件的轴向位移在增加后缓慢趋于稳定。在一定压力范围内,试件轴向位移拟合曲线呈现对数变化：当单轴压力为60kN时,对轴向位移量拟合的对数函数：y=0.01031n(x)+0.0121,拟合度达0.9446;单轴压力为120kN时,拟合函数：变为y=0.00651n(x)+0.00067,拟合度达到0.9242;当单轴压力达到180kN时,对120h前的测量数据进行拟合,得到对数函数为y=0.00631n(x)+0.0042,拟合度达到0.9367。3)在测量受压试件氡气析出量的实验中,由于此次实验测量的氡浓度水平较低,采用固体核径迹探测器对花岗岩试件中氡气的析出量作累积测量,具有灵敏度和准确度较高、稳定性较好等特点。通过对测量结果的分析发现,在一定的单轴压力范围内,花岗岩试件氡的析出量与所承受的单轴压力呈负相关性,二者拟合得到二次拟合函数为y=0.0004x2-0.2025x+65.918,拟合度达到0.98；线性拟合函数为y=-0.1293x+64.455,拟合度达到0.95。综合分析实验结果可以推断,当地质体处于压密阶段时,地质体氡的析出量会随着压力的增加而不断减少,这也与前人关于地震前出现氡浓度负异常的推论相符合。4)通过研究距离试件不同位置处氡气浓度的测量数据,运用反扩散效应对氡迁移模型进行修正,建立反扩散修正迁移模型,得出距离试件10cm处的反扩散系数为0.0107。再使用稳态扩散方程和瞬时扩散方程,结合拟合得到的反扩散系数,模拟出岩石试件对测点位置氡浓度的影响效果曲线。观察两条模拟曲线发现,氡浓度均在骤然增加到一定高度后将会缓慢降低,之后随时间的推移而趋于稳定。对氡浓度瞬时模拟和模拟的结果进行对比分析,发现二者积累量的相关系数高达0.9991,而且实验瞬时测量的结果趋势与理论拟合曲线的总体趋势相同。5)论文研究证实了氡气的析出量与试件岩性、湿度和断裂面积的大小等因素有关。实验采用固体核径迹探测器对不同岩性试件氡析出量进行研究,结果显示,当黄砂岩试件中的226Ra含量是花岗岩的2.31倍时,测量得到的黄砂岩试件氡气的析出量是花岗岩试件的2.18倍。由此可见,不同岩性地质体中的铀元素含量越高,氡的释放量越高,在相同条件下测量得出的氡浓度越高。研究试件含水率与氡气析出的关系表明,岩石含水率对氡气的析出存在一定的影响,含水率越高,氡气从地质体中迁移的通道将会越少,地质体中氡气的析出量则会减少；但是在一定的范围内,试件含水率与接触空气的断裂表面积相比,断裂表面积对氡析出量的影响更加明显。上述结论不但使得应用氡气在地质和环境领域的监测更具有一定的实际意义,而且对补充和发展氡气的释放和运移理论,提高地下氡气监测在地震预报方面的可靠度和准确度,延伸氡气测量的应用领域同样有着实际意义。