از اینکه از Nature.com بازدید کردید متشکریم. نسخه مرورگری که استفاده می کنید پشتیبانی محدودی از CSS دارد. برای بهترین تجربه، توصیه می کنیم از یک مرورگر به روز شده استفاده کنید (یا حالت سازگاری را در اینترنت اکسپلورر خاموش کنید).
ما شواهدی را از بالا آمدن فعال بستر دریا و انتشار گاز در چندین کیلومتری ساحل از بندر ناپل (ایتالیا) گزارش می‌کنیم. لکه‌ها، تپه‌ها و دهانه‌ها از ویژگی‌های کف دریا هستند. این سازندها نشان‌دهنده بالای ساختارهای پوسته‌ای کم‌عمق، از جمله بتکده‌ها، گسل‌ها و چین‌خوردگی‌ها هستند که بر روی بستر دریا تأثیر می‌گذارند. ذوب گوشته و سنگ‌های پوسته. این گازها احتمالاً شبیه گازهایی هستند که سیستم‌های گرمابی ایسکیا، کامپی فلگر و سوما-وزوویوس را تغذیه می‌کنند، که نشان‌دهنده وجود یک منبع گوشته مخلوط با سیالات پوسته‌ای در زیر خلیج ناپل است. انبساط و گسیختگی زیر دریا ناشی از بالا آمدن گاز و فرآیند فشار بیش از حد MPaSa، یا فرآیند فشار بیش از حد MPaSae،2. و انتشار گازها تظاهراتی از تحولات غیر آتشفشانی هستند که ممکن است از فوران های کف دریا و/یا انفجارهای گرمابی خبر دهند.
تخلیه هیدروترمال در اعماق دریا (آب گرم و گاز) یک ویژگی مشترک برآمدگی‌های میانی اقیانوس و حاشیه‌های صفحه همگرا (شامل قسمت‌های زیر آب قوس‌های جزیره‌ای) است، در حالی که تخلیه سرد هیدرات‌های گازی (کلاترات‌ها) اغلب مشخصه فلات‌های قاره‌ای و حاشیه‌های غیرفعال یا غیرفعال هستند. نواحی استال دلالت بر منابع گرمایی (مخازن ماگما) در داخل پوسته قاره ای و/یا گوشته دارد. این تخلیه ها ممکن است قبل از صعود ماگما از طریق بالاترین لایه های پوسته زمین باشد و در فوران و جابجایی کوه های دریایی آتشفشانی به اوج خود برسد. نزدیک به مناطق ساحلی پرجمعیت مانند منطقه آتشفشانی ناپل در ایتالیا (تقریبا 1 میلیون نفر جمعیت) برای ارزیابی آتشفشان‌های احتمالی حیاتی است. فوران کم عمق. علاوه بر این، در حالی که ویژگی‌های مورفولوژیکی مرتبط با انتشار گازهای گرمابی یا هیدرات در اعماق دریا به دلیل ویژگی‌های زمین‌شناختی و بیولوژیکی آن‌ها نسبتاً به خوبی شناخته شده است، به جز ویژگی‌های زمین‌شناسی و بیولوژیکی آن‌ها. سوابق نسبتا کمی وجود دارد. در اینجا، داده‌های عمق سنجی، لرزه‌ای، ستون آب و ژئوشیمیایی را برای یک منطقه پیچیده زیر آب، از نظر ریخت‌شناسی و ساختاری که تحت‌تاثیر انتشار گاز در خلیج ناپل (جنوب ایتالیا)، تقریباً 5 کیلومتر از بندر ناپل قرار گرفته است، ارائه می‌کنیم. این داده‌ها در طول 14 اورژانس اورژانس (SAFE_20) جمع‌آوری شد. تشریح و تفسیر ساختارهای کف دریا و زیرسطحی که در آن انتشار گاز رخ می دهد، بررسی منابع سیالات تخلیه، شناسایی و مشخص کردن مکانیسم های تنظیم کننده افزایش گاز و تغییر شکل مرتبط، و بحث در مورد اثرات آتشفشان شناسی.
خلیج ناپل حاشیه غربی پلیو-کواترنر، فرورفتگی تکتونیکی دراز کامپانیا از شمال غربی-جنوب شرقی را تشکیل می دهد. شمال بعد از میلاد)15، در حالی که جنوب با شبه جزیره سورنتو هم مرز است (شکل 1a).خلیج ناپل تحت تأثیر گسل های مهم شمال غربی-جلوعین غربی و ثانویه شمال غربی-جنوب شرقی قرار گرفته است. رویداد آشفته در Campi Flegrei در سال‌های 1982-1984، با ارتفاع 1.8 متر و هزاران زلزله. 6 کا از Campi Flegrei و 18 کا از Somma Vesuvius سیستم رسوبی خلیج ناپل را کنترل کردند. سطح پایین دریا در آخرین حداکثر یخبندان (18 ka) منجر به پسرفت سیستم رسوبی فراساحلی کم عمق شد که متعاقباً توسط رویدادهای متجاوز گازی در طول جزیره P-H در طول جزیره پر شده است. چیا و در سواحل کامپی فلگر و نزدیک کوه سوما-وسوویوس (شکل.1b).
(الف) ترتیبات مورفولوژیکی و ساختاری فلات قاره و خلیج ناپل 15، 23، 24، 48. نقاط مراکز عمده فوران زیردریایی هستند.خطوط قرمز نشان دهنده گسل های اصلی است. (ب) عمق سنجی خلیج ناپل با دریچه های سیال (نقطه) و ردپای خطوط لرزه ای (خطوط سیاه) مشخص شده است. خطوط زرد مسیر خطوط لرزه ای L1 و L2 هستند که در شکل 6 گزارش شده اند. مرزهای Banco dellaM با خطوط آبی مشخص شده اند. مربع‌های زرد محل پروفیل‌های ستون آب صوتی را مشخص می‌کنند، و قاب‌های CTD-EMBlank، CTD-EM50 و ROV در شکل 5 گزارش شده‌اند. دایره زرد محل تخلیه گاز نمونه‌برداری را مشخص می‌کند و ترکیب آن در جدول S1 نشان داده شده است. نرم‌افزار طلایی (http://www.goldensoftware.13.
بر اساس داده‌های به‌دست‌آمده در طول سفر دریایی SAFE_2014 (اوت 2014) (به روش‌ها مراجعه کنید)، یک مدل زمین دیجیتال جدید (DTM) از خلیج ناپل با وضوح 1 متر ساخته شده است. DTM نشان می‌دهد که کف دریا در جنوب بندر ناپل با شیب ملایمی با شیب ملایم ≥ 3 × 5 درجه از جنوب مشخص می‌شود. ساختار گنبدی مانند 5.3 کیلومتر، که در محلی به عنوان Banco della Montagna (BdM) شناخته می شود. شکل.1a,b).BdM در عمق حدود 100 تا 170 متری، 15 تا 20 متری بالاتر از بستر دریای اطراف ایجاد می شود. گنبد BdM به دلیل وجود 280 تپه زیر دایره ای تا بیضی شکل (شکل 2a)، 665 مخروط، ارتفاع 4 متر و حداکثر 30 پیت، مورفولوژی تپه مانندی را نشان می دهد. متر و 1800 متر، به ترتیب. دایره‌ای [C = 4π(مساحت/پیرامون2)] تپه‌ها با افزایش محیط کاهش یافت (شکل 2b). نسبت‌های محوری برای تپه‌ها بین 1 تا 6.5 متغیر بود، با تپه‌هایی با نسبت محوری > 2 درجه، ناهمواری بیشتر از N45 درجه سانتی‌گراد و بیش‌تر از N45 درجه سانتی‌گراد را نشان می‌دهند. ضربه N145°E (شکل 2c).مخروط های منفرد یا هم تراز در صفحه BdM و بالای تپه وجود دارند (شکل 3a,b). آرایش مخروطی از ترتیب تپه هایی که روی آنها قرار گرفته است پیروی می کند. خال ها معمولاً در بستر صاف دریا (شکل 3c) و گاهی اوقات روی تپه ها قرار دارند. مرزهای غربی گنبد BdM (شکل 4a,b).مسیر NW-SE کمتر توسعه یافته در منطقه BdM مرکزی واقع شده است.
(الف) مدل زمین دیجیتال (اندازه سلول 1 متر) گنبد Banco della Montagna (BdM). (ب) محیط و گرد بودن تپه‌های BdM. (ج) نسبت محوری و زاویه (جهت) محور اصلی بهترین بیضی اطراف تپه. خطای استاندارد مدل Digital Terrain 000 m4 است.خطای استاندارد محیط و گردی به ترتیب 83/4 متر و 01/0 متر و خطاهای استاندارد نسبت محوری و زاویه به ترتیب 04/0 و 34/3 درجه است.
جزئیات مخروط ها، دهانه ها، تپه ها و گودال های شناسایی شده در ناحیه BdM استخراج شده از DTM در شکل 2.
(الف) مخروط های تراز در بستر صاف دریا.(ب) مخروط‌ها و دهانه‌ها روی تپه‌های باریک شمال غرب-جنوب.ج) بر روی سطحی که کمی فرو رفته است.
(الف) توزیع فضایی دهانه‌ها، گودال‌ها و تخلیه‌های گاز فعال شناسایی‌شده. (ب) تراکم فضایی دهانه‌ها و گودال‌ها در (الف) (تعداد / 0.2 کیلومتر مربع).
ما 37 انتشار گازی را در منطقه BdM از تصاویر انعکاس دهنده ستون آب ROV و مشاهدات مستقیم از بستر دریا که در طول سفر دریایی SAFE_2014 در آگوست 2014 به دست آمد شناسایی کردیم (شکل های 4 و 5). 5a). در برخی مکان‌ها، ناهنجاری‌های صوتی یک «قطار» تقریباً پیوسته را تشکیل می‌دهند. ستون‌های حباب مشاهده‌شده بسیار متفاوت هستند: از جریان‌های حباب متراکم و پیوسته گرفته تا پدیده‌های کوتاه‌مدت (فیلم تکمیلی ۱). 5b). در برخی موارد، کانال‌های ROV انتشار را دوباره فعال می‌کنند. مورفولوژی دریچه یک بازشوی دایره‌ای را در بالا نشان می‌دهد که در ستون آب هیچ جرقه‌ای وجود ندارد. pH در ستون آب درست بالای نقطه تخلیه افت قابل‌توجهی را نشان می‌دهد که نشان‌دهنده شرایط اسیدی‌تر به صورت محلی است (شکل.5c,d). به طور خاص، pH بالای تخلیه گاز BdM در عمق 75 متری از 8.4 (در عمق 70 متری) به 7.8 (در عمق 75 متری) (شکل 5c) کاهش یافت، در حالی که سایر مکان‌ها در خلیج ناپل دارای مقادیر pH بین 0.5 و 5.8 m بین 0.5 و 16th عمق بودند. تغییرات قابل توجهی در دمای آب دریا و شوری در دو مکان در داخل و خارج از منطقه BdM خلیج ناپل وجود نداشت. در عمق 70 متری، دما 15 درجه سانتی گراد و شوری حدود 38 PSU است (شکل 5c,d). تخلیه بسیار آهسته مایعات حرارتی و آب نمک.
(الف) پنجره اکتساب پروفیل ستون آب صوتی (اکومتر سیمراد EK60). نوار سبز عمودی مربوط به شعله گاز شناسایی شده در تخلیه سیال EM50 (حدود 75 متر زیر سطح دریا) واقع در منطقه BdM.سیگنال‌های مالتی پلکس پایین و کف دریا نیز نشان داده شده‌اند (ب) جمع‌آوری‌شده با وسیله نقلیه کنترل‌شده از راه دور در منطقه BdM. عکس منفرد یک دهانه کوچک (دایره سیاه) را نشان می‌دهد که توسط رسوب قرمز تا نارنجی احاطه شده است. اکسیژن) ستون آب بالای تخلیه سیال EM50 (پانل c) و خارج از پانل ناحیه تخلیه Bdm (d).
ما سه نمونه گاز را از منطقه مورد مطالعه بین 22 و 28 آگوست 2014 جمع آوری کردیم. این نمونه ها ترکیبات مشابهی را نشان دادند، با غالب CO2 (934-945 mmol/mol)، به دنبال آن غلظت های مربوطه N2 (37-43 mmol/mol)، CH4 (16-24 mmol/mol/mol) و H20.4 - mmol/mol/mol و H20. فراوانی او کمتر بود (به ترتیب <0.052 و <0.016 mmol/mol) (شکل 1b؛ جدول S1، فیلم تکمیلی 2). غلظت نسبتاً بالایی از O2 و Ar نیز اندازه‌گیری شد (به ترتیب تا 3.2 و 0.18 mmol/mol). 2-C4 آلکان، آروماتیک (عمدتاً بنزن)، پروپن و ترکیبات حاوی گوگرد (تیوفن). مقدار 40Ar/36Ar با هوا (295.5) مطابقت دارد، اگرچه نمونه EM35 (گنبد BdM) دارای مقدار 304 است که نشان دهنده مقدار کمی بیش از حد δ15/15% برای هوا بود. در حالی که مقادیر δ13C-CO2 از 0.93- تا 0.44 درصد در مقابل مقادیر V-PDB.R/Ra (پس از اصلاح آلودگی هوا با استفاده از نسبت 4He/20Ne) بین 1.66 تا 1.94 بود که نشان دهنده وجود بخش بزرگی از گوشته 2 و B hel oto با هپه 2 است. منبع انتشارات در BdM را می توان بیشتر روشن کرد. در نقشه CO2 برای CO2/3He در مقابل δ13C (شکل 2).6)، ترکیب گاز BdM با فومارول‌های Ischia، Campi Flegrei و Somma-Vesuvius مقایسه می‌شود. شکل 6 همچنین خطوط اختلاط نظری بین سه منبع کربن مختلف را گزارش می‌کند که ممکن است در تولید گاز BdM دخیل باشند: مذاب‌های مشتق شده از گوشته محلول، نمونه‌های غنی از بن آلی که توسط رسوبات کمپینگ BdM ریخته شده است. آتشفشان‌ها، یعنی اختلاط بین گازهای گوشته (که فرض می‌شود کمی از دی اکسید کربن نسبت به MORB‌های کلاسیک غنی شده‌اند) و واکنش‌های ناشی از کربن‌زدایی پوسته سنگ‌های گازی حاصل.
خطوط ترکیبی بین ترکیب گوشته و اعضای انتهایی سنگ آهک و رسوبات آلی برای مقایسه گزارش شده‌اند. جعبه‌ها نمایانگر نواحی فومارول ایسکیا، کمپی فلگری و سوما-وسویوس 59، 60، 61 هستند. نمونه BdM در روند مخلوط آتشفشان کامپانیا است. مواد معدنی بونات
بخش‌های لرزه‌ای L1 و L2 (شکل‌های 1b و 7) انتقال بین BdM و توالی‌های چینه‌شناسی دیستال نواحی آتشفشانی Somma-Vesuvius (L1، شکل 7a) و Campi Flegrei (L2، شکل 7b) را نشان می‌دهند. ) بازتابنده های زیر موازی با دامنه بالا تا متوسط ​​و پیوستگی جانبی را نشان می دهد (شکل 7b,c). این لایه شامل رسوبات دریایی است که توسط سیستم آخرین حداکثر یخبندان (LGM) کشیده شده و از شن و رس تشکیل شده است23. تپه‌های کف دریا (شکل 7d). این هندسه‌های گودک مانند نفوذ مواد شفاف PS را به بالاترین رسوبات MS نشان می‌دهند. Uplift مسئول تشکیل چین‌خوردگی‌ها و گسل‌هایی است که بر لایه MS و رسوب‌های امروزی بستر دریا BdM تأثیر می‌گذارد (شکل 7 بین لایه‌های EMS به طور شفاف در لایه‌های NE-1. بخش، در حالی که به دلیل وجود یک لایه اشباع از گاز (GSL) که توسط برخی سطوح داخلی توالی MS پوشانده شده است، به سمت BdM سفید می شود (شکل 1).7a). هسته های گرانشی جمع آوری شده در بالای BdM مربوط به لایه لرزه ای شفاف نشان می دهد که بالاترین 40 سانتی متر از ماسه ای تشکیل شده است که اخیراً تا به امروز رسوب کرده است.24،25 و قطعات پومیس حاصل از فوران انفجاری Campi Flegrei "Naples Yellow Tuff" (14.8 ka) 26. فاز شفاف لایه PS را نمی توان به تنهایی با فرآیندهای اختلاط آشفته توضیح داد، زیرا لایه های آشفته مرتبط با زمین لغزش، جریان های گلی و جریان های آذرآواری در خارج از خلیج 2000 یافت می شوند. 1،23،24. ما نتیجه می گیریم که رخساره های لرزه ای BdM PS مشاهده شده و همچنین ظاهر لایه PS رخنمون زیر دریا (شکل 7d) منعکس کننده افزایش گاز طبیعی است.
(الف) پروفیل لرزه‌ای تک مسیره L1 (ردیابی ناوبری در شکل 1b) که آرایش فضایی ستونی (بتکده) را نشان می‌دهد. بتکده از رسوبات بی‌نظم پوکه و ماسه تشکیل شده است. لایه اشباع از گاز که در زیر پاگودا وجود دارد، تداوم سازندهای عمیق‌تر را حذف می‌کند. (b) برش و تغییر شکل تپه های کف دریا، رسوبات شنی دریایی (MS) و پوکه (PS). (ج) جزئیات تغییر شکل در MS و PS در (c,d) گزارش شده است. با فرض سرعت 1580 متر بر ثانیه در بالاترین رسوب، 100 ms نشان دهنده حدود 80 متر در مقیاس عمودی است.
ویژگی‌های مورفولوژیکی و ساختاری BdM مشابه سایر میدان‌های هیدروترمال و هیدرات گازی زیردریایی در سطح جهان است 2،12،27،28،29،30،31،32،33،34 و اغلب با برآمدگی‌ها (طاق‌ها و تپه‌ها) و تخلیه گاز (مخروط‌ها، گودال‌ها) مرتبط هستند. ترتیب فضایی تپه‌ها، گودال‌ها و دریچه‌های فعال نشان می‌دهد که توزیع آنها تا حدی توسط شکستگی‌های ضربه‌ای NW-SE و NE-SW کنترل می‌شود (شکل 4b). ge از دهانه Campi Flegrei35. بنابراین نتیجه می‌گیریم که گسل‌ها و شکستگی‌ها در خلیج ناپل نشان‌دهنده مسیر ترجیحی برای مهاجرت گاز به سطح است، ویژگی مشترکی که در سایر سیستم‌های هیدروترمال کنترل‌شده ساختاری مشترک است.3a، c). این نشان می دهد که این تپه ها لزوماً نشان دهنده پیش سازهای تشکیل گودال نیستند، همانطور که نویسندگان دیگر برای مناطق هیدرات گازی پیشنهاد کرده اند.
سه انتشار گازی جمع‌آوری‌شده نشانه‌های شیمیایی معمول سیالات گرمابی را نشان می‌دهند، یعنی عمدتاً CO2 با غلظت‌های قابل‌توجهی از گازهای کاهنده (H2S، CH4 و H2) و هیدروکربن‌های سبک (به‌ویژه بنزن و پروپیلن)38،39، 40، 41، 42، 41، 41، 41، 41، 41، 43، 43، 41، 44، 44. ) که انتظار نمی رود در انتشارات زیردریایی وجود داشته باشد، ممکن است به دلیل آلودگی هوای محلول در آب دریا باشد که در تماس با گازهای ذخیره شده در جعبه های پلاستیکی مورد استفاده برای نمونه برداری است، زیرا ROV ها از کف اقیانوس به دریا برای شورش استخراج می شوند. N2 از منابع خارج از اتمسفر و مطابق با منشاء هیدروترمال غالب این گازها تولید می شود. منشاء هیدروترمال-آتشفشانی گاز BdM توسط محتویات CO2 و He و امضای ایزوتوپی آنها تایید می شود. ایزوتوپ های کربن (δ13C-CO2 از 0.93-% تا 0.4+1.0. × 1010) نشان می‌دهد که نمونه‌های BdM به روند مخلوطی از فومارول‌ها در اطراف اعضای انتهایی گوشته خلیج ناپل و کربن‌زدایی تعلق دارند. رابطه بین گازهای تولید شده توسط واکنش (شکل 6). به طور خاص، نمونه‌های گاز BdM در امتداد روند اختلاط در تقریباً همان مکانی قرار دارند که سیالات از Campi-volume-Volumeuse مجاور و سیالات از Campi-Voluseuse مجاور قرار دارند. پوسته نسبت به فومارول‌های Ischia که به انتهای گوشته نزدیک‌تر هستند. Somma-Vesuvius و Campi Flegrei دارای مقادیر 3He/4He بالاتر (R/Ra بین 2.6 و 2.9) نسبت به BdM (R/Ra بین 1.66 و 1.96 هستند.جدول S1) این نشان می دهد که افزودن و تجمع He رادیوژن از همان منبع ماگمایی که آتشفشان های Somma-Vesuvius و Campi Flegrei را تغذیه می کرد، منشأ گرفته است. عدم وجود بخش های کربن آلی قابل تشخیص در انتشار BdM نشان می دهد که رسوبات آلی در فرآیند گاززدایی BdM دخالت ندارند.
بر اساس داده‌های گزارش‌شده در بالا و نتایج حاصل از مدل‌های آزمایشی سازه‌های گنبد مانند مرتبط با مناطق غنی از گاز زیر دریا، فشار عمیق گاز ممکن است مسئول تشکیل گنبدهای BdM در مقیاس کیلومتر باشد. برای تخمین فشار بیش از حد Pdef که به طاق BdM منتهی می‌شود، ما یک مدل مکانیک صفحه نازک را اعمال کردیم، با فرض اینکه داده‌های مورفولوژیکی جمع‌آوری‌شده از BdM 33،34 است. ورق شعاع بزرگتر از یک رسوب چسبناک نرم تغییر شکل یافته حداکثر جابجایی عمودی w و ضخامت h از (تصویر تکمیلی S1). Pdef تفاوت بین فشار کل و فشار استاتیک سنگ به اضافه فشار ستون آب است. در BdM، شعاع حدود 2500 متر، w 20 متر است، و از حدود h ماکزیمم نیمرخ seism. = w 64 D/a4 از رابطه، که در آن D سفتی خمشی است.D توسط (Eh3)/[12(1 - ν2)] داده می شود، که در آن E مدول یانگ رسوب است، ν نسبت پواسون است (~0.5)33. از آنجایی که خواص مکانیکی رسوبات BdM را نمی توان اندازه گیری کرد، ما E = 140 کیلو پاسکال را تنظیم می کنیم، که یک مقدار معقول مشابه برای شن coa 4d1 نیست. مقادیر E گزارش شده در ادبیات برای رسوبات رس سیلتی (300 < E < 350,000 کیلو پاسکال) 33،34 زیرا رسوبات BDM عمدتاً از ماسه تشکیل شده است، نه سیلت یا خاک رس سیلتی24. ما Pdef = 0.3 Pa را به دست می آوریم که با تخمین های مربوط به بالا بردن کف دریا در محیط 1-10 فرآیندهای بالا آمدن کف دریا در محیط های 1 به هیدرات پایین تر از گاز به هیدرات می شود. مقادیر کم w/a و/یا what را نشان می‌دهند. در BdM، کاهش سفتی به دلیل اشباع گاز موضعی رسوب و/یا ظاهر شکستگی‌های از پیش موجود نیز ممکن است به شکست و انتشار گاز در نتیجه کمک کند، که امکان تشکیل ساختارهای تهویه مشاهده‌شده را فراهم می‌کند. رسوبات دریایی که منجر به تپه ها، چین خوردگی ها، گسل ها و بریدگی های رسوبی می شود.7b,c). این نشان می‌دهد که پوکه قدیمی 14.8 تا 12 ka از طریق یک فرآیند انتقال گاز به سمت بالا به لایه MS جوان‌تر نفوذ کرده است. ویژگی‌های مورفولوژیکی ساختار BdM را می‌توان نتیجه فشار بیش از حد ایجاد شده توسط تخلیه سیال تولید شده توسط GSL مشاهده کرد. GSL از 1700 کیلو پاسکال فراتر می رود. مهاجرت به سمت بالا گازها در رسوبات نیز تأثیر مواد پاک کننده موجود در MS را داشت که حضور رسوبات آشفته در هسته های گرانشی نمونه برداری شده روی BdM25 را توضیح می دهد. سکونتگاه‌های ic که به آن «بتکده‌ها» 49،50 گفته می‌شود، در ابتدا به اثرات ثانویه سازندهای یخبندان قدیمی نسبت داده می‌شوند و در حال حاضر به عنوان اثرات افزایش گاز31،33 یا تبخیر تفسیر می‌شوند. با افزایش گاز در رسوبات کنترل می شود. این نتیجه توسط رخساره های لرزه ای شفاف بتکده پشتیبانی می شود (شکل 1).7) و همچنین داده های هسته گرانشی همانطور که قبلا گزارش شده بود24، جایی که ماسه امروزی با 'Pomici Principali'25 و 'Naples Yellow Tuff'26 Campi Flegrei فوران می کند. فرآیندهای اصلی تشکیل بتکده را کنترل می کنند: الف) با ورود گاز از پایین، چگالی رسوبات نرم کاهش می یابد.ب) مخلوط گاز و رسوب بالا می رود، که چین خوردگی، گسلش و شکستگی مشاهده شده باعث رسوبات MS می شود (شکل 7). مکانیسم تشکیل مشابهی برای بتکده های مرتبط با هیدرات های گاز در دریای اسکوشیا جنوبی (قطب جنوب) پیشنهاد شده است. بتکده های BdM به صورت گروهی در مناطق تپه ای ظاهر شدند. با توجه به وجود موج‌های MS و با توجه به چینه‌شناسی هسته گرانشی BdM، سن تشکیل ساختارهای بتکده را کمتر از 14-12 سال استنباط می‌کنیم.
شکست بتکده در عبور از بستر کنونی نشان می‌دهد که (الف) افزایش گاز و/یا توقف موضعی اختلاط گاز و رسوب، و/یا (ب) جریان جانبی احتمالی مخلوط گاز و رسوب اجازه نمی‌دهد فرآیند فشار بیش از حد موضعی انجام شود. بر اساس مدل تئوری دیاپیر52، جریان جانبی نشان‌دهنده نرخ جریان جانبی به سمت بالا است که نرخ جریان جانبی به سمت بالا حرکت می‌کند. ward.کاهش نرخ عرضه ممکن است به افزایش چگالی مخلوط به دلیل ناپدید شدن منبع گاز مرتبط باشد. نتایج خلاصه شده در بالا و بالا آمدن شناور کنترل شده بتکده به ما امکان می دهد ارتفاع ستون هوا hg را تخمین بزنیم. شناوری توسط ΔP = hgg (ρw – ρg) داده می شود، که در آن g گرانش mw/g و ρs گرانش گاز (9) است. P مجموع Pdef محاسبه‌شده قبلی و Plith فشار لیتواستاتیک صفحه رسوب است، یعنی ρsg h، که ρs چگالی رسوب است. در این حالت، مقدار hg مورد نیاز برای شناوری مورد نظر با hg = (Pdef + Plith)/[g (ρwIn - ρd0، Pg = 0.3) داده می‌شود. (به بالا مراجعه کنید)، ρw = 1030 kg/m3، ρs = 2500 kg/m3، ρg ناچیز است زیرا ρw ≫ρg است. ما hg = 245 m را دریافت می کنیم، مقداری که عمق پایین GSL.ΔP را نشان می دهد 2.4 MPa است، که فشار و فشار بیش از حد مورد نیاز برای شکستن فلش است.
ترکیب گاز BdM با منابع گوشته ای که با افزودن سیالات مرتبط با واکنش های کربن زدایی سنگ های پوسته تغییر یافته است مطابقت دارد (شکل 6). هم ترازی های ناهموار EW گنبدهای BdM و آتشفشان های فعال مانند Ischia، Campi Flegre و Soma-Vesuvius، همراه با ترکیب گازهای موجود در زیر، نشان می دهد که کل گازها از گازهای زیرین منشعب شده اند. منطقه مخلوط می شود سیالات پوسته ای بیشتر و بیشتری از غرب (Ischia) به شرق (Somma-Vesuivus) حرکت می کنند (شکل های 1b و 6).
ما به این نتیجه رسیده‌ایم که در خلیج ناپل، در چند کیلومتری بندر ناپل، ساختار گنبد مانندی به پهنای 25 کیلومتر مربع وجود دارد که تحت‌تاثیر یک فرآیند گاززدایی فعال قرار گرفته و در اثر قرار دادن بتکده‌ها و تپه‌ها ایجاد می‌شود. در حال حاضر، امضاهای BdM نشان می‌دهند که آشفتگی غیر ماگمایی ممکن است پیش از خلاص شدن از سیالات ماگمایی یا جنون‌های آتشفشانی اولیه باشد. فعالیت‌های نظارتی باید برای تجزیه و تحلیل تکامل پدیده‌ها و شناسایی سیگنال‌های ژئوشیمیایی و ژئوفیزیکی که نشان‌دهنده اختلالات بالقوه ماگمایی هستند، اجرا شود.
پروفیل های ستون آب صوتی (2D) در طول سفر SAFE_2014 (اوت 2014) در R/V Urania (CNR) توسط موسسه شورای ملی تحقیقات محیط زیست دریایی ساحلی (IAMC) به دست آمد. نمونه برداری صوتی توسط یک پژواک علمی تقسیم پرتوی انجام شد. با سرعت متوسط ​​Simrad EK86 با سرعت متوسط ​​کارکرد Simrad EK860 بود. کیلومتر. تصاویر پژواک جمع‌آوری‌شده برای شناسایی تخلیه‌های سیال و تعیین دقیق مکان آن‌ها در منطقه جمع‌آوری (بین 74 تا 180 متر بر ثانیه) استفاده شد. پارامترهای فیزیکی و شیمیایی در ستون آب را با استفاده از پروب‌های چند پارامتری (رسانایی، دما و عمق، CTD) اندازه‌گیری کرد. نرم افزار Win32 (Seasave، نسخه 7.23.2). یک بازرسی بصری از بستر دریا با استفاده از دستگاه ROV "Pollux III" (GEItaliana) (وسیله نقلیه از راه دور) با دو دوربین (با کیفیت پایین و بالا) انجام شد.
جمع‌آوری داده‌های چند پرتوی با استفاده از سیستم سونار چند پرتوی Simrad EM710 با فرکانس 100 کیلوهرتز (Kongsberg) انجام شد. این سیستم به یک سیستم موقعیت‌یابی جهانی دیفرانسیل متصل است تا از خطاهای زیرمتری در موقعیت‌یابی پرتو اطمینان حاصل کند. پالس صوتی دارای فرکانس 100 کیلوهرتز، یک پالس شلیک درجه‌ای از 150 درجه است. پروفیل های ity در زمان واقعی در حین اکتساب. داده ها با استفاده از نرم افزار PDS2000 (Reson-Thales) بر اساس استاندارد سازمان بین المللی هیدروگرافی (https://www.iho.int/iho_pubs/standard/S-44_5E.pdf) برای ناوبری و تصحیح جزر و مد پردازش شدند. کاهش نویز ناشی از حذف تصادفی باند و سنبله های اندازه گیری باند و اندازه گیری تصادفی ابزارها تشخیص سرعت صوت پیوسته توسط یک ایستگاه کیل واقع در نزدیکی مبدل چند پرتو انجام می‌شود و هر 6 تا 8 ساعت یک‌بار پروفیل‌های سرعت صوت را در ستون آب دریافت و اعمال می‌کند تا سرعت صدای بلادرنگ را برای هدایت پرتو مناسب فراهم کند. کل مجموعه داده شامل تقریباً 440 کیلومتر مربع (0-1200 متر داده‌ها در عمق داده‌های دیجیتالی استفاده می‌شود). اندازه سلول شبکه 1 متر. DTM نهایی (شکل1a) با داده های زمین (بیش از 0 متر بالاتر از سطح دریا) انجام شد که در اندازه سلول شبکه 20 متری توسط موسسه ژئو-نظامی ایتالیا به دست آمد.
یک نمایه داده لرزه‌ای تک کانالی با وضوح بالا ۵۵ کیلومتری، جمع‌آوری‌شده در طول سفرهای دریایی امن اقیانوس در سال‌های ۲۰۰۷ و ۲۰۱۴، مساحتی به وسعت تقریباً ۱۱۳ کیلومتر مربع را پوشش می‌دهد، هر دو روی پروفیل‌های R/V Urania.Marisk (به‌عنوان مثال، پروفیل لرزه‌ای L1، نمایه لرزه‌ای L1 که با استفاده از سیستم IKSquieo به دست آمده است. شکل 1b). s از یک کاتاماران 2.5 متری که منبع و گیرنده در آن قرار گرفته اند. امضای منبع شامل یک قله مثبت منفرد است که در محدوده فرکانس 1-10 کیلوهرتز مشخص می شود و امکان تفکیک بازتابنده های جدا شده با فاصله 25 سانتی متری را فراهم می کند. پروفایل های لرزه ای ایمن با استفاده از یک 1.4 Kj چند نوک به دست آمده اند (سیستم Geospark سیستم لرزه نگاری مرکب از نرم افزار Geospark The Seismic The Marrécaine). دارای منبعی با فرکانس 1-6.02 کیلوهرتز است که تا 400 میلی ثانیه در رسوبات نرم زیر بستر دریا نفوذ می کند، با وضوح عمودی نظری 30 سانتی متر. هر دو دستگاه Safe و Marsik با سرعت 0.33 شات در ثانیه با سرعت 0.33 شات در ثانیه با سرعت جریان آب به دست آمدند: همه نرم افزارها با استفاده از نرم افزار Geeworkite و با استفاده از نرم افزارهای زیر 3 Kn ارائه شدند. نادیده گرفتن ستون، فیلتر IIR باند 2 تا 6 کیلوهرتز و AGC.
گاز حاصل از فومارول زیر آب در کف دریا با استفاده از یک جعبه پلاستیکی مجهز به دیافراگم لاستیکی در قسمت بالایی آن جمع‌آوری شد که توسط ROV بر روی دریچه به صورت وارونه قرار داده شد. هنگامی که حباب‌های هوای ورودی به جعبه کاملاً جایگزین آب دریا شدند، ROV به عمق 1 متر برمی‌گردد و گاز جمع‌آوری‌شده از طریق لوله‌ای به داخل جعبه منتقل می‌شود. فلاسک های شیشه ای مجهز به سوله تفلون که در آن One با 20 میلی لیتر محلول NaOH 5N پر شده بود (فلاسک نوع Gegenbach). گونه های اصلی گاز اسیدی (CO2 و H2S) در محلول قلیایی حل می شوند، در حالی که گونه های گازی با حلالیت کم (N2, Ar+O2, CO, H2,H2, He,Ar,org) ذخیره می شوند. گازهای حلالیت کم IC توسط کروماتوگرافی گازی (GC) با استفاده از Shimadzu 15A مجهز به ستون غربال مولکولی 5A به طول 10 متر و آشکارساز هدایت حرارتی (TCD) 54 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. آرگون و O2 با استفاده از کروماتوگرافی گازی Thermo Focus مجهز به ستون 30 متری سی‌دی‌کار نوری و ستون‌های مولکولی سی‌دی‌ماد با طول 30 متر تجزیه و تحلیل شدند. کروماتوگراف گازی 14 آمپری مجهز به ستون فولادی ضد زنگ به طول 10 متر با مش کروموسورب PAW 80/100، پوشش داده شده با 23% SP 1700 و آشکارساز یونیزاسیون شعله (FID). اکسیداسیون با 5 میلی لیتر H2O2 (33٪)، توسط کروماتوگرافی یونی (IC) (IC) (Wantong 761). خطای تحلیلی تیتراسیون، تجزیه و تحلیل GC و IC کمتر از 5٪ است. استانداردهای مورد استفاده برای تخمین دقت خارجی سنگ مرمر Carrara و San Vincenzo (داخلی)، NBS18 و NBS19 (بین المللی)، در حالی که خطای تحلیلی و تکرارپذیری به ترتیب 0.05±% و ±0.1% بود.
مقادیر δ15N (بیان شده به صورت % در مقابل هوا) و 40Ar/36Ar با استفاده از کروماتوگرافی گازی 6890 N Agilent (GC) کوپل شده با طیف‌سنج جرمی جریان پیوسته Finnigan Delta plusXP تعیین شد. خطای تجزیه و تحلیل عبارت است از: δ15N±0.1%، که در آن 36Ar<3%، RAT<1%، 36Ar<1%، RAT<1% است. 3He/4He در نمونه اندازه گیری شد و Ra همان نسبت در جو است: 1.39 × 10-6)57 در آزمایشگاه INGV-Palermo (ایتالیا) تعیین شد. نقاط خالی He و Ne به ترتیب <10-14 و <10-16 mol هستند.
نحوه استناد به این مقاله: پاسارو، اس. و همکارانش. بالا آمدن بستر دریا که توسط یک فرآیند گاززدایی انجام می شود، فعالیت های آتشفشانی جوانه زده را در امتداد ساحل نشان می دهد. علم.6, 22448;doi: 10.1038/srep22448 (2016).
آهارون، پی. زمین‌شناسی و زیست‌شناسی تراوش‌ها و منافذ هیدروکربنی مدرن و باستانی بستر دریا: مقدمه. جغرافیایی اقیانوس رایت. 14، 69-73 (1994).
Paull, CK & Dillon, WP وقوع جهانی هیدرات های گازی. در Kvenvolden, KA & Lorenson, TD (eds.) 3-18 (هیدرات های گاز طبیعی: ظهور، توزیع و تشخیص. مونوگرافی ژئوفیزیک اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا 124، 2001).
فیشر، AT محدودیت‌های ژئوفیزیکی در گردش گرمابی. در: Halbach، PE، Tunnicliffe، V. & Hein، JR (ویرایش‌ها) 29-52 (گزارش کارگاه دورهام، انتقال انرژی و جرم در سیستم‌های هیدروترمال دریایی، انتشارات دانشگاه دورهام، برلین (2003)).
Coumou, D., Driesner, T. & Heinrich, C. ساختار و دینامیک سیستم های هیدروترمال پشته میانی اقیانوس. علم 321, 1825-1828 (2008).
Boswell, R. & Collett, TS دیدگاه های فعلی در مورد منابع هیدرات گازی.energy.and environment.science.4، 1206-1215 (2011).
Evans, RJ, Davies, RJ & Stewart, SA ساختار داخلی و تاریخچه فوران یک سیستم آتشفشانی گلی در مقیاس کیلومتری در دریای خزر جنوبی. مخزن حوضه 19, 153-163 (2007).
Leon، R. و همکاران ویژگی های کف دریا مرتبط با نشت هیدروکربن ها از تپه های گل کربناته آب های عمیق در خلیج کادیز: از جریان گل تا رسوبات کربناته. جغرافیا March.Wright.27, 237-247 (2007).
Moss, JL & Cartwright, J. نمایش لرزه ای سه بعدی از خطوط لوله فرار سیال در مقیاس کیلومتری در ساحل Namibia.Basin Reservoir 22, 481-501 (2010).
اندرسن، KJ ویژگی های جریان سیال در سیستم های خط لوله نفت و گاز: آنها در مورد تکامل حوضه به ما چه می گویند؟ زمین شناسی مارس 332، 89-108 (2012).
Ho, S., Cartwright, JA & Imbert, P. تکامل عمودی ساختار تخلیه سیال کواترنر نئوژن در رابطه با شار گاز در حوضه کنگو پایین، آنگولای دریایی. مارس زمین شناسی.
جانسون، SY و همکاران. فعالیت هیدروترمال و تکتونیکی در دریاچه یلوستون شمالی، Wyoming.geology.Socialist Party.Yes.bull.115، 954-971 (2003).
Patacca، E.، Sartori، R. & Scandone، P. حوضه Tyrrhenian و قوس آپنین: روابط سینماتیکی از اواخر Totonian.Mem Soc Geol Ital 45، 425-451 (1990).
Milia و همکاران. ساختار تکتونیکی و پوسته ای در حاشیه قاره کامپانیا: رابطه با فعالیت آتشفشانی. معدنی. بنزین. 79، 33-47 (2003)
Piochi، M.، Bruno PP & De Astis G. نقش نسبی تکتونیک شکاف و فرآیندهای بالا بردن ماگمایی: استنتاج از داده های ژئوفیزیکی، ساختاری و ژئوشیمیایی در منطقه آتشفشانی ناپل (جنوب ایتالیا).Gcubed, 6 (7)، 1-25 (2005).
Dvorak, JJ & Mastrolorenzo, G. مکانیسم‌های حرکت پوسته عمودی اخیر در دهانه کمپی فلگری در جنوب ایتالیا. زمین‌شناسی. حزب سوسیالیست. بله. مشخصات.263، صفحات 1-47 (1991).
Orsi، G. و همکاران. تغییر شکل کوتاه مدت زمین و لرزه خیزی در دهانه تودرتو Campi Flegrei (ایتالیا): نمونه ای از بازیابی جرم فعال در یک منطقه پرجمعیت.Volcano.geothermal.reservoir.91, 415–451 (1999)
Cusano, P., Petrosino, S., and Saccorotti, G. منشأهای هیدروترمال فعالیت طولانی مدت ۴ بعدی پایدار در مجتمع آتشفشانی Campi Flegrei در ایتالیا.Volcano.geothermal.reservoir.177, 1035–1044 (2008).
Pappalardo، L. و Mastrolorenzo، G. تمایز سریع در مخازن ماگمایی آستانه مانند: مطالعه موردی از دهانه Campi Flegrei.science.Rep.2, 10.1038/srep00712 (2012).
سری زمانی Walter، TR و همکاران InSAR، تجزیه و تحلیل همبستگی و مدل‌سازی همبستگی زمانی، جفت احتمالی Campi Flegrei و Vesuvius.J را نشان می‌دهند.Volcano.geothermal.reservoir.280, 104–110 (2014).
Milia، A. & Torrente، M. ساختار ساختاری و چینه‌شناسی نیمه اول گرابن تیرنین (خلیج ناپل، ایتالیا). فیزیک سازنده 315، 297-314.
Sano, Y. & Marty, B. منابع کربن در گاز خاکستر آتشفشانی از جزیره Arcs. Chemical Geology.119, 265-274 (1995).
Milia، A. Dohrn Canyon چینه نگاری: پاسخ به افت سطح دریا و بالا آمدن تکتونیکی در فلات قاره بیرونی (حاشیه Tyrrhenian شرقی، ایتالیا). Geo-Marine Letters 20/2، 101-108 (2000).