Seafloor uplift dreaun troch degassing proses ferriedt budding fulkanyske aktiviteit lâns de kust

Tankewol foar it besykjen fan Nature.com.De browserferzje dy't jo brûke hat beheinde stipe foar CSS. Foar de bêste ûnderfining riede wy oan dat jo in aktualisearre blêder brûke (of kompatibiliteitsmodus yn Internet Explorer útsette). Yn 'e tuskentiid sille wy de side sjen litte sûnder stilen en JavaSkript.
Wy melde bewiis fan aktive seafloor uplifting en gas útstjit ferskate kilometers offshore út de haven fan Napels (Itaalje). Pockmarks, terpen en kraters binne eigenskippen fan de seafloor. Dizze formaasjes fertsjintwurdigje de toppen fan ûndjippe crustal struktueren, ynklusyf pagodas, flaters en plooien dy't beynfloedzje de seeboaiem hjoed. Dizze gassen binne nei alle gedachten fergelykber mei dyjingen dy't feed de hydrothermal systemen fan Ischia, Campi Flegre en Soma-Vesuvius, wat suggerearret in mantel boarne mingd mei crustal floeistoffen ûnder de Golf fan Napels. Subsea útwreiding en rupture feroarsake troch de gas opheffing en druk proses fereasket in overpressure fan 2-, 3, 3, 2, 3, 2, 2, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 2, 2 gass, and crustal fluids. net-fulkanyske omwentelingen dy't seebodemútbarstings en / of hydrotermyske eksploazjes kinne oankundigje.
Djippeseehydrotermyske (hyt wetter en gas) ûntlizzingen binne in mienskiplik skaaimerk fan mid-oseaanrêgen en konvergente plaatmarzjes (ynklusyf ûnderdompele dielen fan eilânbôgen), wylst kâlde ûntlizzingen fan gashydraten (chlatrates) faak karakteristyk binne foar kontinintale platfoarmen en passive marzjes1, 2,3,4, 2,3,4,3,4,5, hydrothermale boarnen. s (magma reservoirs) binnen de kontinintale krust en / of mantel. Dizze ûntladings kinne foarôfgeane oan de opkomst fan magma troch de boppeste lagen fan 'e ierdkoarste en útrinne op de útbarsting en yn-pleatsing fan fulkanyske seebergen6. Dêrom, identifikaasje fan (a) morfologyske gassen dy't ferbûn binne mei de aktive fulkaan en fulkanyske gebieten dy't ferbûn binne mei de populaasje fan' regio fan Napels yn Itaalje (~ 1 miljoen ynwenners) is kritysk foar it beoardieljen fan mooglike fulkanen. Ondiepe útbarsting. Fierder, wylst morfologyske eigenskippen ferbûn mei djip-see hydrothermal of hydrate gas útstjit binne relatyf goed bekend fanwege harren geologyske en biologyske eigenskippen, de útsûnderingen binne morfologyske eigenskippen ferbûn mei ûndjippere wetters, útsein dy't relatyf in pear foarkommende, yn Lake, yn Lake binne oanwêzich. smic, wetter kolom, en geochemical gegevens foar in ûnderwetter, morfologysk en struktureel komplekse regio beynfloede troch gas útstjit yn de Golf fan Napels (Súd-Itaalje), likernôch 5 km fan de haven fan Napels. ûndersykje de boarnen fan venting floeistoffen, identifisearje en karakterisearje de meganismen dy't regulearje gas opkomst en byhearrende deformation, en beprate fulkanology effekten.
De Golf fan Napels foarmet de Plio-Quaternêre westlike marzje, de NW-SE langwerpige tektoanyske depresje fan Kampanje13,14,15.EW fan Ischia (sa. 150-1302 AD), Campi Flegre krater (sa. 300-1538) en Soma-SE langwerpige Kampanje tektoanyske depresje13,14,15.EW fan Ischia (sa. 150-1302 AD), Campi Flegre krater (sa.. 300-1538) en Soma-SE langwerpige Kampanje tektoanyske depresje (f. 5, wylst it suden grinzet oan it Sorrento-skiereilân (Fig. 1a).De Golf fan Napels wurdt beynfloede troch de hearskjende NE-SW en sekundêre NW-SE signifikante brekken (Fig. 1)14,15.Ischia, Campi Flegrei en Somma-Vesuvius wurde karakterisearre troch hydrotermyske manifestaasjes, 6 i Soma Flegrei yn 1982-1984, mei opheffing fan 1,8 m en tûzenen ierdbevings). Resinte stúdzjes19,20 suggerearje dat der in keppeling wêze kin tusken de dynamyk fan Soma-Vesuvius en dy fan Campi Flegre, mooglik ferbûn mei 'djippe' ienige magma reservoirs.Fulkanyske aktiviteit en seenivo fan 'e Flegrei ka6 en de lêste reservoirs fan' e Flegrei ka6 en Flegrei. uvius kontrolearre it sedimintêre systeem fan de Golf fan Napels. De lege seespegel op it lêste glacial maksimum (18 ka) late ta de regression fan it offshore-ûndjippe sedimintêr systeem, dat dêrnei fol waard troch transgressive eveneminten yn it Let Pleistoseen-Holoseen. Fig.1b).
(a) Morfologyske en strukturele arranzjeminten fan it kontinintaal plat en de Golf fan Napels 15, 23, 24, 48. Dots binne grutte ûnderseeboat útbarsting sintra;reade linen fertsjintwurdigje grutte fouten. (b) Bathymetry fan de Baai fan Napels mei ûntdutsen floeistof vents (stippen) en spoaren fan seismyske linen (swarte linen). De giele linen binne de trajekten fan seismyske linen L1 en L2 rapportearre yn figuer 6. De grinzen fan de Banco della Montagna (BdM) binne markearre troch de giele streepkes struktuer, de giele-lykas struktuer. lokaasjes fan de akoestyske wetter kolom profilen, en de CTD-EMBlank, CTD-EM50 en ROV frames wurde rapportearre yn figuer 5. De giele sirkel markearret de lokaasje fan de sampling gas discharge, en syn gearstalling wurdt werjûn yn Table S1. Golden Software (http://www.goldensoftware.com/products/surfer) brûkt Surfer graphics generearre troch 13.
Op grûn fan gegevens krigen tidens de SAFE_2014 (augustus 2014) cruise (sjoch Metoaden), is in nij digitaal terreinmodel (DTM) fan 'e Golf fan Napels mei 1 m resolúsje oanlein. bekend as Banco della Montagna (BdM). Fig.1a,b).BdM ûntjout op in djipte fan sa'n 100 oant 170 meter, 15 oant 20 meter boppe de omlizzende seeboaiem. De BdM-koepel liet in terpachtige morfology sjen troch 280 subsirkulêre oant ovale terpen (fig. 2a), 665 kegels, en 30 m heech en 30 m heech. 22 m en 1.800 m, respektivelik. De circularity [C = 4π (gebiet / perimeter2)] fan 'e terpen fermindere mei tanimmende omtrek (fig. 2b). Axiale ferhâldingen foar terpen farieare tusken 1 en 6,5, mei terpen mei in axiale ferhâlding >2 dy't in foarkar N15 mear dispers N15 mear dispers N°E sjen litte en N15 mear dispers °E nei N145°E staking (figuer 2c).Single of aligned kegels bestean op it BdM-fleantúch en boppe-op 'e terp (Fig. 3a,b). De kegelfoarmige arranzjeminten folgje de arranzjemint fan 'e terpen dêr't se op sitte. Pockmarks binne gewoanlik op 'e platte seeboaiem (Fig. 3c) en soms op terpen. ries fan de BdM-koepel (fig. 4a,b);de minder útwreide NW-SE rûte leit yn de sintrale BdM regio.
(a) Digitaal terrein model (1 m sel grutte) fan de koepel fan Banco della Montagna (BdM).(b) Omtrek en rûnheid fan BdM terpen. (c) Axial ferhâlding en hoeke (oriïntaasje) fan de grutte as fan de bêste fit ellips om de terp. De standert flater fan de Digital Terrain model is 0,004 m;de standert flaters fan perimeter en rûnheid binne 4,83 m en 0,01, respektivelik, en de standert flaters fan axial ferhâlding en hoeke binne 0,04 en 3,34 °, respektivelik.
Details fan identifisearre kegels, kraters, terpen en pits yn 'e BdM-regio ekstrahearre út' e DTM yn figuer 2.
(a) alignment cones op in platte seeboaiem;(b) kegels en kraters op NW-SE slanke terpen;(c) pockmarks op in licht dipped oerflak.
(a) Romtlike ferdieling fan ûntdutsen kraters, putten en aktive gasôffier. (b) Romtlike tichtens fan kraters en putten rapportearre yn (a) (oantal/0,2 km2).
Wy identifisearre 37 gasfoarmige emissies yn de BdM regio út ROV wetter kolom echo sounder bylden en direkte observaasjes fan 'e seeboaiem oankocht tidens de SAFE_2014 cruise yn augustus 2014 (Figuren 4 en 5). De akoestyske anomalies fan dizze útstjit sjen litte fertikaal langwerpige foarmen dy't opstean út de seafloor, 50 m fertikaal, likernôch 5 m. , akoestyske anomalies foarme in hast trochgeande "trein."De waarnommen bubble pluimen fariearje breed: fan trochgeande, dichte bubble streamt oan koarte-libben ferskynsels (Supplementary Movie 1).ROV ynspeksje makket it mooglik foar fisuele ferifikaasje fan it foarkommen fan seebodem floeistof Vents en markearret lytse pockmarks op 'e seebodem, soms sebêden omjûn troch oranje gefallen, soms sebdig kanalen. De vent morfology toant in rûne iepening oan de top mei gjin flare yn de wetter kolom.Benammen de pH boppe de BdM-gasútfier op 75 m djipte sakke fan 8,4 (op 70 m djipte) nei 7,8 (op 75 m djipte) (fig. 5c), wylst oare plakken yn 'e Golf fan Napels pH-wearden hiene tusken 0 en 160 m tusken 0 en 160 m tusken de 8.5. op twa plakken binnen en bûten it BdM-gebiet fan 'e Golf fan Napels ûntbrekken wichtige feroaringen yn seewettertemperatuer en sâltgehalte. Op in djipte fan 70 m is de temperatuer 15 °C en it sâltgehalte is sa'n 38 PSU (fig. 5c,d).Mjittingen fan pH, temperatuer, en soerheid dy't ferbûn is mei de sûrheid en de sûrde dielname oan Bd of tige trage ôffier fan termyske floeistoffen en pekel.
(a) Acquisition finster fan de akoestyske wetter kolom profyl (echometer Simrad EK60). Fertikale griene band oerienkomt mei de gas flare ûntdutsen op de EM50 floeistof discharge (sawat 75 m ûnder seenivo) leit yn de BdM regio;de boaiem en seafloor multiplex sinjalen wurde ek sjen litten (b) sammele mei in ôfstân-bestjoerde auto yn de BdM regio De inkele foto toant in lytse krater (swarte sirkel) omjûn troch reade oant oranje sedimint. (c, d) Multiparameter sonde CTD gegevens ferwurke mei help fan SBED-Win32 software (Seasave, ferzje 7.23.23.2 ferzje 7.23.2). EM50 (paniel c) en bûten it Bdm-ôflaatgebietpaniel (d).
Wy sammele trije gasmonsters út it stúdzjegebiet tusken 22 en 28 augustus 2014. Dizze samples lieten ferlykbere komposysjes sjen, dominearre troch CO2 (934-945 mmol/mol), folge troch relevante konsintraasjes fan N2 (37-43 mmol/mol), CH4 (16-24 mmol/mol) en H2S (42 mmol/mol) en H2S (42 mmol/mol) en H20 mmol/mol en H20 mmol/mol. ant (respektyflik <0,052 en <0,016 mmol/mol) (Fig. 1b; Tabel S1, Oanfoljende film 2). Der waarden ek relatyf hege konsintraasjes fan O2 en Ar metten (oant respektivelik 3,2 en 0,18 mmol/mol). (foaral benzene), propeen en swevel-befette ferbiningen (thiophene).De 40Ar / 36Ar wearde is yn oerienstimming mei lucht (295,5), hoewol't sample EM35 (BdM koepel) hat in wearde fan 304, showing in lichte oerskot fan 40Ar. De δ15N ratio wie heger as foar lucht. fariearre fan -0,93 oant 0,44% tsjin V-PDB.R/Ra wearden (nei korrizjearje foar luchtfersmoarging mei de 4He/20Ne ferhâlding) wiene tusken 1,66 en 1,94, wat oanjout dat de oanwêzigens fan in grutte fraksje fan mantel He. Yn de CO2-kaart foar CO2/3He tsjin δ13C (Fig.6), de BdM gas gearstalling wurdt fergelike mei dy fan de Ischia, Campi Flegrei en Somma-Vesuvius fumaroles.Figure 6 ek rapportearret teoretyske mingd linen tusken trije ferskillende koalstof boarnen dy't meie wurde belutsen by BdM gas produksje: oploste mantel-ôflaat smelten, organysk-rike sediminten, en mingde carbonates falle op 'e BdM fulkanen line, dy't falle op' e BdM fulkanen line. , it mingjen tusken mantelgassen (dy't oannommen wurde dat se in bytsje ferrike wurde yn koaldiokside relatyf oan klassike MORB's foar it oanpassen fan de gegevens) en reaksjes dy't feroarsake binne troch crustal decarbonization De resultearjende gas rock.
Hybride linen tusken mantel gearstalling en ein leden fan kalkstien en organyske sediminten wurde rapportearre foar ferliking. Boxes fertsjintwurdigje de fumarole gebieten fan Ischia, Campi Flegrei en Somma-Vesvius 59, 60, 61. The BdM stekproef is yn de mingde trend fan de Campania fulkaan. The endmember gas fan 'e mantle mingde boarne fan koalstofreaksje decarboarnaat is de mingde boarne fan koalstofreaksje.
Seismyske seksjes L1 en L2 (Fig. 1b en 7) litte de oergong tusken BdM en de distale stratigraphic sekwinsjes fan de Somma-Vesuvius (L1, Fig. 7a) en Campi Flegrei (L2, Fig. 7b) fulkanyske regio. ta matige amplitude en laterale kontinuïteit (fig. 7b, c). Dizze laach omfiemet marine sediminten sleept troch de Last Glacial Maximum (LGM) systeem en bestiet út sân en klaai23. De ûnderlizzende PS laach (Fig. 7b-d) wurdt karakterisearre troch in gaoatyske oant transparante faze yn 'e foarm fan kolommen of sânglêzen. De top fan' e diapirs-Flo-seed (fig. 7b-d). lykas geometryen demonstrearje de ynbraak fan PS transparant materiaal yn 'e boppeste MS ôfsettings.Uplift is ferantwurdlik foar de foarming fan plooien en brekken dy't beynfloedzje de MS laach en oerlizzende hjoeddeiske sediminten fan de BdM seeboaiem (Fig. 7b-d). De MS stratigrafyske ynterval is dúdlik delaminearre yn de BENE diel fan 'e dunsen nei in wite laach fan' e duns oant in wite diel fan 'e L1G, ) bedutsen troch guon ynterne nivo's fan 'e MS-sekwinsje (Fig.7a).Gravity kearnen sammele oan de top fan de BdM oerienkommende mei de transparante seismyske laach jouwe oan dat de uppermost 40 sm bestiet út sân ôfset koartlyn oan it hjoeddeiske;)24,25 en puimstiennen fragminten út de eksplosive útbarsting fan Campi Flegrei fan "Napels Yellow Tuff" (14,8 ka)26. De transparante faze fan de PS laach kin net ferklearre wurde troch chaotyske mingde prosessen allinnich, omdat de chaotyske lagen ferbûn mei ierdferskowingen, modder streamen en pyroklastyske streamen dy't fûn binne bûten de Golf fan 3, 3, 2, 3, 3 24.Wy konkludearje dat de waarnommen BdM PS seismyske facies likegoed as it uterlik fan 'e subsea outcrop PS laach (Fig. 7d) wjerspegelje de opheffing fan ierdgas.
(a) Single-track seismysk profyl L1 (navigaasje spoar yn Fig. 1b) toant in columnar (pagoade) romtlike arranzjeminten. De pagoade bestiet út chaotyske ôfsettings fan puimsteen en sân. De gas-ferzadigde laach dat bestiet ûnder de pagoade ferwideret de kontinuïteit fan de djippere formaasjes. seafloor terpen, marine (MS), en puimsteen sân ôfsettings (PS).(c) De ferfoarming details yn MS en PS wurde rapportearre yn (c,d). Oannommen fan in snelheid fan 1580 m/s yn it boppeste sedimint, 100 ms stiet foar sa'n 80 m op de fertikale skaal.
De morfologyske en strukturele skaaimerken fan BdM binne fergelykber mei oare subsea hydrothermal en gas hydrate fjilden globaal2,12,27,28,29,30,31,32,33,34 en wurde faak assosjearre mei uplifts (ferwulften en terpen) en gas Discharge (kegels, pits conseiled en aligned pits conseiled en aligned per pits). fermogen (figueren 2 en 3). De romtlike ynrjochting fan terpen, pits en aktive fentilen suggerearret dat harren ferdieling wurdt foar in part kontrolearre troch de NW-SE en NO-SW impact fraktueren (Fig. 4b). Dit binne de foarkar stakingen fan fault systemen dy't beynfloedzje de Campi Flegrei en Somma-Vesuvius fan 'e eardere fulkaan struktuer fan' e Golf fan Napels en de ôfwettering fan 'e eardere fulkaan struktuer en de ôfwettering fan' e hydrocharge. Campi Flegrei krater35. Wy konkludearje dêrom dat brekken en breuken yn 'e Golf fan Napels de foarkarsrûte foar gasmigraasje nei it oerflak fertsjintwurdigje, in funksje dield troch oare struktureel kontroleare hydrothermale systemen36,37.3a,c). Dit suggerearret dat dizze terpen net needsaaklik foarrinners foar kûlefoarming fertsjintwurdigje, lykas oare auteurs hawwe suggerearre foar gashydrate-sônes32,33. Us konklúzjes stypje de hypoteze dat fersteuring fan koepel seebodemsediminten net altyd liedt ta de foarming fan pits.
De trije sammele gasfoarmige emissies litte gemyske hantekeningen sjen dy't typysk binne foar hydrotermyske floeistoffen, nammentlik benammen CO2 mei signifikante konsintraasjes fan ferminderjende gassen (H2S, CH4 en H2) en lichte koalwetterstoffen (benzeen en propyleen) 38,39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 44, 45, 42, 42, 43, 44, 45, 44, 45, 44, 45, 43, 44, 45). net ferwachte te wêzen oanwêzich yn ûnderseeboat emissies, kin fanwege fersmoarging fan lucht oplost yn seewetter komme yn kontakt mei gassen opslein yn plestik doazen brûkt foar sampling, as ROV's wurde helle út 'e oseaan flier nei de see om yn opstân te kommen. mospheric boarnen, yn oerienstimming mei de oerhearskjende hydrothermal oarsprong fan dizze gassen. De hydrothermal-fulkanyske oarsprong fan it BdM gas wurdt befêstige troch de CO2 en He ynhâld en harren isotopyske hantekeningen. Koalstof isotopen (δ13C-CO2 fan -0,93% oant +0,4%) en CO2/3He wearden oant 1 × 01 01s. dat de BdM samples hearre ta in mingde trend fan fumaroles om de Golf fan Napels 'mantel ein leden en decarbonization De relaasje tusken de gassen produsearre troch de reaksje (Figure 6). Mear spesifyk, de BdM gas monsters lizze lâns de mingde trend op likernôch deselde lokaasje as de floeistoffen út de neistlizzende Campi Flegrei en Somma ful-Vee, dy't tichterby binne de fukanen-Vees, dy't mear ticht binne. r oan 'e ein fan 'e mantel. Somma-Vesuvius en Campi Flegrei hawwe hegere 3He/4He-wearden (R/Ra tusken 2,6 en 2,9) as BdM (R/Ra tusken 1,66 en 1,96;Tabel S1). Dit suggerearret dat de tafoeging en accumulation fan radiogenic He ûntstien is út deselde magma boarne dy't fiede de Somma-Vesuvius en Campi Flegrei fulkanen. It ûntbrekken fan detectable organyske koalstof fraksjes yn BdM útstjit suggerearret dat organyske sediminten binne net belutsen by de BdM ûntgassen proses.
Op grûn fan de hjirboppe rapportearre gegevens en resultaten fan eksperimintele modellen fan koepelachtige struktueren dy't ferbûn binne mei subsea gasrike regio's, kin djippe gasdrukferoaring ferantwurdlik wêze foar de foarming fan kilometerskaal BdM-koepels. fan straal in grutter as in misfoarme sêfte viskeuze boarch De fertikale maksimale ferpleatsing w en dikte h fan 'e (oanfoljende Fig. S1). Pdef is it ferskil tusken totale druk en rock statyske druk plus wetter kolom druk. By BdM, de straal is sa'n 2.500 m, w is 20 m, en de h maksimum rûsd út de seismyske w / 46 Pfde = 106 Pfde profyl is likernôch 106 Pfde. D/a4 út 'e relaasje, wêrby't D de flekstivens is;D wurdt jûn troch (E h3)/[12(1 – ν2)], dêr't E is de Young syn modulus fan de ôfsetting, ν is Poisson syn ferhâlding (~0.5) 33. Om't de meganyske eigenskippen fan BdM sediminten kinne net mjitten, wy sette E = 140 kPa, dat is in ridlike ferlykbere wearde foar coastal sân, wy beskôgje net heger as BdM sediminten 417y heger as BdM sediminten. wearden rapportearre yn 'e literatuer foar siltige klaaiôfsettings (300 < E < 350.000 kPa)33,34 om't BDM-ôfsettings foaral besteane út sân, gjin slib of silty klaai24. Wy krije Pdef = 0,3 Pa, wat oerienkomt mei rûzings fan seebodemopheffingprosessen yn gashydraatweardebekken omjouwings fan 2 oant 0, mei legere Pdef-wearde, ing lege w/a en/of wat.Yn BdM, stijfheid reduksje troch lokale gas sêding fan it sedimint en / of it ferskinen fan foarôf besteande fraktueren kin ek bydrage oan falen en dêrtroch gas frijlitting, wêrtroch't de foarming fan de waarnommen fentilaasje struktueren. terpen, plooien, brekken en sedimintêre besunigingen (Fig.7b,c).Dit suggerearret dat de 14,8 oant 12 ka âlde puimstien yn 'e jongere MS-laach troch in opkommende gastransportproses ynbrutsen is. grutter 1.700 kPa. Upward migraasje fan gassen yn 'e sediminten hie ek it effekt fan scrubbing materiaal befette yn' e MS, ferklearje de oanwêzigens fan chaotyske sediminten yn swiertekrêft kearnen sampled op BdM25. Fierder skept de overpressure fan de GSL in komplekse fraktuer systeem (polygonal skuld yn Fig. ”49,50, waarden oarspronklik taskreaun oan sekundêre effekten fan âlde glacial formaasjes, en wurde op it stuit ynterpretearre as de effekten fan opkommende gas31,33 of evaporites50 .By de kontinintale marzje fan Kampanje, evaporative sediminten binne skaars, op syn minst binnen de boppeste 3 km fan 'e krust, de pagod wurdt wierskynlik kontrolearre troch de groei fan' e krust. de sediminten. Dizze konklúzje wurdt stipe troch de transparante seismyske facies fan 'e pagoade (Fig.7), likegoed as swiertekrêft kearn gegevens lykas earder rapportearre24, dêr't hjoeddeiske sân útbarst mei 'Pomici Principali'25 en 'Napels Yellow Tuff'26 Campi Flegrei. Fierder, PS ôfsettings ynfallen en misfoarme de uppermost MS laach (Fig. 7d). Dizze strukturele regeling suggerearret dat de pagoda wichtichste struktuer en net gean de pagoda lieding en net gean de twa,Thus gas. formaasje fan de pagoade: a) de tichtens fan it sêfte sedimint nimt ôf as gas fan ûnderen ynkomt;b) it gas-sedimint mingsel rint op, dat is de waarnommen folding, faulting en fraktuer Cause MS ôfsettings (figuer 7). In ferlykbere formaasje meganisme is foarsteld foar pagodas ferbûn mei gas hydrates yn de Súd Scotia See (Antarktika). fan MS undulations en beskôgje de stratigrafy fan de BdM swiertekrêft kearn, wy ôfliede de formaasje leeftyd fan de pagoade struktueren te wêzen minder as oer 14-12 ka. Fierder is de groei fan dizze struktueren noch aktyf (fig. 7d) as guon pagodas hawwe ynfallen en misfoarme de oerlizzende hjoeddeiske BdM7d (Fig. 7d).
It mislearjen fan de pagoade om de hjoeddeiske seeboaiem oer te stekken jout oan dat (a) gasopkomst en/of pleatslik stopjen fan it mingjen fan gas-sedimint, en/of (b) mooglike laterale stream fan gas-sedimint-mingsel gjin lokale oerdrukproses tastiet. de oanfier taryf kin ferbân hâlde mei de tanimming fan de tichtheid fan it mingsel troch it ferdwinen fan de gas supply.The resultaten gearfette hjirboppe en de drijfkracht-kontrolearre opkomst fan de pagoade tastean ús te skatten de loft kolom hichte hg. It driuwfearren wurdt jûn troch ΔP = hgg (ρw - ρg), dêr't g is swiertekrêft (9,8 m / s en it wetter fan it wetter en ρw en it wetter, ρ8 m / s) en respekt. ΔP is de som fan 'e earder berekkene Pdef en de lithostatyske druk Plith fan' e sedimintplaat, dus ρsg h, wêrby't ρs de sedimintdichtheid is. sjoch hjirboppe), ρw = 1.030 kg/m3, ρs = 2.500 kg/m3, ρg is negligible omdat ρw ≫ρg.We krije hg = 245 m, in wearde dy't de djipte fan 'e boaiem fan' e GSL.ΔP is 2,4 MPa, dy't nedich is om de oerdruk te brekken en Bd te brekken.
De gearstalling fan de BdM gas is yn oerienstimming mei mantel boarnen feroare troch de tafoeging fan floeistoffen yn ferbân brocht mei decarbonization reaksjes fan crustal rotsen (Fig. 6). Rough EW alignments fan BdM koepels en aktive fulkanen lykas Ischia, Campi Flegre, en Soma-Vesuvius, tegearre mei de gearstalling fan de gassen gassen mingde manples emitted, suggerearret dat fan 'e Nau en de fulkanen mingde hiele regio. mear korstfloeistoffen ferpleatse fan west (Ischia) nei east (Somma-Vesuivus) (figueren 1b en 6).
Wy hawwe konkludearre dat yn 'e Baai fan Napels, in pear kilometer fan' e haven fan Napels, in 25 km2 brede koepel-like struktuer is dy't beynfloede wurdt troch in aktyf ûntgassenproses en feroarsake troch it pleatsen fan pagoades en terpen. moat ymplementearre wurde om de evolúsje fan ferskynsels te analysearjen en geogemyske en geofysyske sinjalen te detektearjen dy't oanjaan op potinsjele magmatyske fersteuringen.
Akoestyske wetterkolomprofilen (2D) waarden oanskaft tidens de SAFE_2014 (augustus 2014) cruise op 'e R/V Urania (CNR) troch de National Research Council Institute of Coastal Marine Environment (IAMC). Akoestyske sampling waard útfierd troch in wittenskiplike beam-splitsende echo-ekolod Simrad EK60 operearre op 38 kHz gemiddeld gegevens op 38 kHz. ûnder bylden waarden brûkt om te identifisearjen floeistof ôflossing en sekuer definiearje harren lokaasje yn it sammeljen gebiet (tusken 74 en 180 m bsl).Meitsje fysike en gemyske parameters yn it wetter kolom mei help fan multiparameter sondes (conductivity, temperatuer en djipte, CTD). Gegevens waarden sammele mei help fan in CTD 911 sonde (SeaBird, Electronics, Electronics, Inc. 3, 7, 3, 3, 2, 2, 2). .2).In fisuele ynspeksje fan 'e seeboaiem waard útfierd mei in "Pollux III" (GEItaliana) ROV-apparaat (op ôfstân betsjinne auto) mei twa (lege en hege definysje) kamera's.
Multibeam gegevens akwisysje waard útfierd mei help fan in 100 KHz Simrad EM710 multibeam sonar systeem (Kongsberg). It systeem is keppele oan in differinsjaaloperator globale posysjonearring systeem te garandearjen sub-metryske flaters yn beam posysjonearring. De akoestyske puls hat in frekwinsje fan 100 KHz, in firing puls fan 150 ° hiele iepening beam graden en in echte beam 40Me-snelheden tapasse en in echte beam-profyl fan 40Me en echte beam. tiid ûnder akwisysje.Gegevens waarden ferwurke mei PDS2000 software (Reson-Thales) neffens de International Hydrographic Organization standert (https://www.iho.int/iho_pubs/standard/S-44_5E.pdf) foar navigaasje en tij korreksje. Noise reduksje troch tafallige ynstrumint spikes en earme kwaliteit beam útsluting útsluting waard útfierd mei band-detectie-verktoyet is útfierd mei de band detectionous detectiones. in kiel stasjon leit tichtby de multi-beam transducer en krijt en jildt real-time lûd snelheid profilen yn it wetter kolom elke 6-8 oeren te foarsjen real-time lûd snelheid foar goede beam steering. De hiele dataset bestiet út likernôch 440 km2 (0-1200 m djipte).1a) waard dien mei terreingegevens (> 0 m boppe seenivo) krigen op 'e 20 m rasterselgrutte troch it Italjaanske Geo-Militêr Ynstitút.
In 55-kilometer hege resolúsje single-kanaal seismysk gegevens profyl, sammele tidens feilige oseaan cruises yn 2007 en 2014, besloech in gebiet fan likernôch 113 fjouwerkante kilometer, sawol op de R / V Urania. Marisk profilen (bgl, L1 seismysk profyl, Fig. rûn dêr't de boarne en ûntfanger wurde pleatst. De boarne hântekening bestiet út in inkele positive pyk dat wurdt karakterisearre yn it frekwinsje berik 1-10 kHz en makket it mooglik om te lossen reflectors skieden troch 25 sm. Feilige seismyske profilen waarden oankocht mei help fan in 1,4 Kj multi-tip Geospark seismyske boarne ynterface mei Geotrace Systeem Survey-systeem fan a0 K. z boarne dy't penetrates oant 400 millisekonden yn sêfte sedimint ûnder de seeboaiem, mei in teoretyske fertikale resolúsje fan 30 cm.Bow Safe en Marsik apparaten waarden krigen mei in taryf fan 0,33 shots / sek mei in skip snelheid <3 Kn.Gegevens waarden ferwurke en presintearre mei Geosuite Allworks folchoarder software mei de Ir, mutation correction software d6 K, M filterjen, en AGC.
It gas fan 'e ûnderwetterfumarole waard op 'e seeboaiem sammele mei in plestik doaze foarsjoen fan in rubberen diafragma oan' e boppekant, op 'e kop pleatst troch de ROV oer de fentilaasje. n stopkraanen wêryn Ien waard fol mei 20 mL fan 5N NaOH oplossing (Gegenbach-type kolf). De wichtichste soere gas soarten (CO2 en H2S) wurde oplost yn de alkaline oplossing, wylst de lege oplosberens gas soarten (N2, Ar + O2, CO, H2, He, Ar, CH4 en lichte koalwetterstoffen analysearre low solchromatologyske gassen waarden opslein yn 'e holle fan' e solchromatologyske gass yn 'e samporganyske gas). (GC) mei help fan in Shimadzu 15A útrist mei in 10 m lange 5A molekulêre sieve kolom en in termyske conductivity detector (TCD) 54. Argon en O2 waarden analysearre mei help fan in Thermo Focus gas chromatograph útrist mei in 30 m lange capillary molekulêre sieve kolom en TCD. 0 m lange RVS kolom ynpakt mei Chromosorb PAW 80/100 mesh, coated mei 23% SP 1700 en in flamme ionization detector (FID). De floeibere faze waard brûkt foar de analyze fan 1) CO2, as, titrated mei 0,5 N HCl oplossing (Metrohm Basic Titrino) en 2, H L oxidation, 2, 3, H 2) chromatography (IC) (IC) (Wantong 761).De analytyske flater fan titraasje, GC en IC analyze is minder as 5%. cenzo marble (ynterne), NBS18 en NBS19 (ynternasjonaal), wylst analytyske flater en reproducibility wie respektivelik ± 0,05% en ± 0,1%.
δ15N (útdrukt as % tsjin lucht) wearden en 40Ar/36Ar waarden bepaald mei in Agilent 6890 N gaschromatograaf (GC) keppele oan in Finnigan Delta plusXP trochgeande flow massaspektrometer. dêr't R is 3He / 4He mjitten yn de stekproef en Ra is deselde ferhâlding yn 'e atmosfear: 1,39 × 10-6) 57 waard bepaald op it laboratoarium fan INGV-Palermo (Itaalje) 3He, 4He en 20Ne waarden bepaald mei help fan in dûbele samler massa spektrometer (Helix SFT-GVI skieden flater fan 5% en 3% skieding nei GVI). blanken foar He en Ne binne respektivelik <10-14 en <10-16 mol.
Hoe sitearje dit artikel: Passaro, S. et al.Seafloor opheffing dreaun troch in degassing proses docht bliken budding fulkanyske aktiviteit lâns de kust.science.Rep.6, 22448;doi: 10.1038/srep22448 (2016).
Aharon, P. The geology and biology of modern and old seafloor hydrocarbon seeps and vents: an introduction.Geographic Ocean Wright.14, 69-73 (1994).
Paull, CK & Dillon, WP The global occurrence of gas hydrates.Yn Kvenvolden, KA & Lorenson, TD (eds.) 3-18 (Natural gas hydrates: Occurrence, distribution and detection. American Geophysical Union Geophysical Monograph 124, 2001).
Fisher, AT Geophysical constraints on hydrothermal circulation.In: Halbach, PE, Tunnicliffe, V. & Hein, JR (eds) 29–52 (Rapport fan de Durham Workshop, Energy and Mass Transfer in Marine Hydrothermal Systems, Durham University Press, Berlyn (2003)).
Coumou, D., Driesner, T. & Heinrich, C. Struktuer en dynamyk fan mid-ocean ridge hydrothermal systems.Science 321, 1825-1828 (2008).
Boswell, R. & Collett, TS Aktuele opfettings oer gashydrate-boarnen.energy.and environment.science.4, 1206-1215 (2011).
Evans, RJ, Davies, RJ & Stewart, SA Ynterne struktuer en útbarsting skiednis fan in kilometer-skaal modder fulkaan systeem yn de Súd Kaspyske See. Basin Reservoir 19, 153-163 (2007).
Leon, R. et al. Seafloor funksjes ferbûn mei seepage fan koalwetterstoffen út djipwater karbonaat modder terpen yn de Golf fan Cadiz: fan modder stream nei karbonaat sediminten. Geography March.Wright.27, 237-247 (2007).
Moss, JL & Cartwright, J. 3D seismyske foarstelling fan kilometer-skaal fluid escape pipelines offshore Namibia.Basin Reservoir 22, 481-501 (2010).
Andresen, KJ Fluid flow skaaimerken yn oalje en gas pipeline systemen: Wat se fertelle ús oer basin evolúsje? March Geology.332, 89-108 (2012).
Ho, S., Cartwright, JA & Imbert, P. Fertikale evolúsje fan de Neogene Quaternary floeistof ûntslachstruktuer yn relaasje ta gasfluxen yn 'e Lower Congo Basin, offshore Angola. March Geology.332-334, 40-55 (2012).
Johnson, SY et al. Hydrothermal and tectonic activity in northern Yellowstone Lake, Wyoming.geology.Socialist Party.Yes.bull.115, 954–971 (2003).
Patacca, E., Sartori, R. & Scandone, P. The Tyrrhenian Basin and the Apennine Arc: Kinematic Relationships Since the Late Totonian.Mem Soc Geol Ital 45, 425-451 (1990).
Milia et al. Tektonyske en korststruktuer oan 'e kontinintale marzje fan Kampanje: relaasje mei fulkanyske aktiviteit.mineral.gasoline.79, 33-47 (2003)
Piochi, M., Bruno PP & De Astis G. De relative rol fan rifttektonyk en magmatyske opheffingsprosessen: konklúzje fan geofysyske, strukturele en geogemyske gegevens yn 'e fulkaanregio fan Napels (súdlik Itaalje).Gcubed, 6(7), 1-25 (2005).
Dvorak, JJ & Mastrolorenzo, G. Mechanismen fan resinte fertikale korstbeweging yn 'e Campi Flegrei krater yn súdlik Italy.geology.Socialist Party.Yes.Specification.263, pp. 1-47 (1991).
Orsi, G. et al. Koarte termyn grûndeformaasje en seismisiteit yn 'e nêste Campi Flegrei-krater (Itaalje): in foarbyld fan aktive massawinning yn in tichtbefolke gebiet.J.Volcano.geothermal.reservoir.91, 415–451 (1999)
Cusano, P., Petrosino, S., and Saccorotti, G. Hydrothermal oarsprong fan oanhâldende lange-termyn 4D aktiviteit yn de Campi Flegrei fulkanyske kompleks yn Itaalje.J.Volcano.geothermal.reservoir.177, 1035-1044 (2008).
Pappalardo, L. en Mastrolorenzo, G. Rapid differinsjaasje yn sill-like magmatyske reservoirs: in saakstúdzje fan 'e Campi Flegrei krater.science.Rep.2, 10.1038/srep00712 (2012).
Walter, TR et al. InSAR-tiidrige, korrelaasje-analyze, en tiid-korrelaasjemodeling litte in mooglike keppeling fan Campi Flegrei en Vesuvius.J.Volcano.geothermal.reservoir.280, 104–110 (2014).
Milia, A. & Torrente, M. Strukturele en stratigrafyske struktuer fan 'e earste helte fan' e Tyrrhenian graben (Golf fan Napels, Itaalje). Constructive Physics 315, 297-314.
Sano, Y. & Marty, B. Boarnen fan koalstof yn fulkanyske jiske gas út Island Arcs.Chemical Geology.119, 265-274 (1995).
Milia, A. Dohrn Canyon stratigraphy: Reaksjes op seespegel falle en tektonyske opheffing op it bûtenste kontinintale plat (East Tyrrhenian marzje, Itaalje). Geo-Marine Letters 20/2, 101-108 (2000).


Post tiid: Jul-16-2022