Nature.com сайтына кіргеніңіз үшін рахмет. Сіз қолданып жатқан шолғыш нұсқасында CSS қолдауы шектеулі. Ең жақсы тәжірибе үшін жаңартылған шолғышты пайдалануды ұсынамыз (немесе Internet Explorer шолғышында үйлесімділік режимін өшіріңіз). Әзірге қолдауды жалғастыру үшін сайтты мәнерлерсіз және JavaScriptсіз көрсетеміз.
Біз Неаполь портынан (Италия) бірнеше шақырым жерде теңіз түбінің белсенді көтерілуінің және газ шығарындыларының дәлелденгенін хабарлаймыз. Шұңқырлар, қорғандар мен кратерлер теңіз түбінің ерекшеліктері болып табылады. Бұл түзілімдер жер қыртысының таяз құрылымдарының, соның ішінде пагодаларды, жарықтар мен қатпарларды қоса алғанда, бүгінде теңіз түбіне әсер ететін шыңдарды білдіреді. мантия балқымаларының және жер қыртысының тау жыныстарының декарбондану реакциялары. Бұл газдар Иския, Кампи-Флегре және Сома-Везувийдің гидротермиялық жүйелерін қоректендіретіндерге ұқсас болуы мүмкін, бұл Неаполь шығанағы астындағы жер қыртысы сұйықтарымен араласқан мантия көзін болжайды. Теңіз асты кеңеюі және газдың көтерілуі мен қысымының жоғарылауы нәтижесінде пайда болатын жарылу. көтерілулер, бұзылулар және газ шығарындылары теңіз түбінің атқылауын және/немесе гидротермиялық жарылыстарды хабарлауы мүмкін жанартаулық емес сілкіністердің көрінісі болып табылады.
Терең теңіздегі гидротермальды (ыстық су және газ) разрядтары мұхит ортасындағы жоталардың және конвергентті тақта жиектерінің (арал доғаларының су астындағы бөліктерін қоса алғанда) ортақ ерекшелігі болып табылады, ал газ гидраттарының суық разрядтары (хлатраттар) көбінесе континенттік қайраңдар мен пассивті жиектерге тән1, 2,34, гидротермалды ағындарда кездеседі. Жағалау аймақтары континенттік жер қыртысының және/немесе мантияның ішіндегі жылу көздерін (магмалық резервуарларды) білдіреді. Бұл разрядтар жер қыртысының ең жоғарғы қабаттары арқылы магманың көтерілуінен бұрын болуы мүмкін және жанартаулық теңіз тауларының атқылауымен және орналасуымен шарықтауы мүмкін. Италиядағы Неаполь вулкандық аймағы (~1 миллион тұрғын) сияқты елді мекендерге жақын жағалаудағы газ шығарындылары ықтимал жанартауларды бағалау үшін өте маңызды. Таяз атқылау. Бұдан басқа, терең теңіздегі гидротермальды немесе гидраттық газ шығарындыларымен байланысты морфологиялық ерекшеліктер салыстырмалы түрде жақсы белгілі болғанымен, олардың геологиялық және биологиялық қасиеттеріне байланысты, олармен байланысты су ерекшеліктерінен басқа, теологиялық ерекшеліктерден басқа, кейбір жерлерде пайда болады. 12-көлде салыстырмалы түрде аз жазбалар бар. Мұнда біз Неаполь шығанағындағы (Оңтүстік Италия) газ шығарындылары әсер еткен су асты, морфологиялық және құрылымдық жағынан күрделі аймақ үшін жаңа батиметриялық, сейсмикалық, су бағанасы және геохимиялық мәліметтерді ұсынамыз, Неаполь портынан шамамен 5 км. R/V Urania бортында. Біз газ шығарындылары пайда болатын теңіз түбі мен жер қойнауының құрылымдарын сипаттаймыз және түсіндіреміз, желдету сұйықтықтарының көздерін зерттейміз, газдың көтерілуін және онымен байланысты деформацияны реттейтін механизмдерді анықтаймыз және сипаттаймыз және вулканологиялық әсерлерді талқылаймыз.
Неаполь шығанағы плио-төрттік кезеңнің батыс жиегін, солтүстік-батыс батысқа қарай созылған Кампания тектоникалық ойпаңын 13,14,15.ЕБ Иския (шамамен 150-1302 жж.), Кампи Флегре кратері (шамамен 300-1538 жж.) және Сома-V14i (шамамен 300-1538 жж.) құрайды. шығанағын AD солтүстігіне қарай шектейді)15, ал оңтүстігі Сорренто түбегімен шектеседі (1а-сурет). Неаполь шығанағы басым болатын NE-SW және екіншілік СБ-СБ елеулі бұзылыстарымен (1-сурет) әсер етеді. таяз сейсмикалық 16,17,18 (мысалы, 1982-1984 жж. Кампи-Флегрейдегі турбулентті оқиға, 1,8 м көтерілу және мыңдаған жер сілкінісі). Соңғы зерттеулер19,20 Сома-Везувий динамикасы мен жалғыз Кампосидегре-Фильмен байланысты динамика арасында байланыс болуы мүмкін деп болжайды. су қоймалары. Соңғы 36 ка Кампи-Флегрей және 18 ка Сомма Везувийдегі жанартаулық белсенділік пен теңіз деңгейінің ауытқуы Неаполь шығанағының шөгінді жүйесін басқарды. Соңғы мұздық максимумындағы (18 ка) теңіз деңгейінің төмен болуы теңіздегі су асты-шаңғыл төмпелі оқиғалар кезінде регрессияға әкелді. Кейінгі плейстоцен-голоцен. Су асты газының шығарындылары Иския аралының айналасында және Кампи-Флегре жағалауында және Сома-Везувий тауы маңында анықталды (1б-сурет).
а) континенттік қайраңның және Неаполь шығанағының морфологиялық және құрылымдық орналасуы 15, 23, 24, 48. Нүктелер су асты атқылауының негізгі орталықтары болып табылады; қызыл сызықтар негізгі ақауларды білдіреді.(b) анықталған сұйықтық саңылауларымен (нүктелер) және сейсмикалық сызықтардың іздері (қара сызықтар) бар Неаполь шығанағының батиметриясы. Сары сызықтар 6-суретте көрсетілген L1 және L2 сейсмикалық сызықтардың траекториялары болып табылады. Banco della Montagna (BdM) шекаралары көк түспен төгілген сызықтармен белгіленген. (a,b).Сары квадраттар акустикалық су бағанының профильдерінің орындарын белгілейді, ал CTD-EMBlank, CTD-EM50 және ROV жақтаулары 5-суретте көрсетілген. Сары шеңбер сынама алу газының разрядының орнын белгілейді және оның құрамы S1 кестесінде көрсетілген.Golden Software (http://www.goldensoftswaresgenered®graphicwares.com) 13.
SAFE_2014 (2014 ж. тамыз) круизінде (Әдістерді қараңыз) алынған деректерге сүйене отырып, Неаполь шығанағының 1 м рұқсаты бар жаңа сандық рельеф моделі (DTM) салынды. DTM Неаполь портының оңтүстігіндегі теңіз түбінің иілу беткейімен (°≤3 оңтүстікке қарай беткейлік еңіспен) сипатталатынын көрсетеді. 5,0 × 5,3 км күмбез тәрізді құрылым, жергілікті жерде Banco della Montagna (BdM) деп аталады.Cурет. 1a,b).BdM шамамен 100-ден 170 метрге дейінгі тереңдікте, қоршаған теңіз түбінен 15-20 метр биіктікте дамиды. BdM күмбезі 280 шеңберден тұратын сопақ үйінділердің (2а-сурет), 665 конустары және 33-і бар үйінділеріне байланысты үйінді тәрізді морфологияны көрсетті. максималды биіктігі мен шеңбері сәйкесінше 22 м және 1800 м. Үйінділердің шеңберлігі [C = 4π(аудан/периметр2)] периметрі ұлғайған сайын төмендеді (2б-сурет). Үйінділер үшін осьтік қатынас 1 мен 6,5 арасында ауытқиды, және осьтік қатынасы бар үйінділермен +15 °S артықшылықты +15 ° N ° E көрсетеді. көбірек дисперсті қайталама, көбірек дисперсті N105°E және N145°E соққысы (Cурет 2c). BdM жазықтығында және үйіндінің үстіңгі жағында (3а,б-сурет) Конустық орналасулар олар орналасқан үйінділердің орналасуына сәйкес келеді. Шұңқырлар әдетте тегіс теңіз түбінде (3в-сурет) және кейде үйінділерде орналасады. туралау BdM күмбезінің солтүстік-шығыс және оңтүстік-батыс шекараларын шектейді (4а,б-сурет); азырақ ұзартылған NW-SE бағыты орталық BdM аймағында орналасқан.
(a) Banco della Montagna (BdM) күмбезінің сандық рельеф үлгісі (1 м ұяшық өлшемі).(b) BdM үйінділерінің периметрі мен дөңгелектігі.(c) Үйінді қоршап тұрған ең жақсы сәйкес келетін эллипстің негізгі осінің осьтік қатынасы және бұрышы (бағыты). Digital Terrain моделінің стандартты қатесі 04м; периметрі мен дөңгелектігінің стандартты қателері сәйкесінше 4,83 м және 0,01, ал осьтік қатынас пен бұрыштың стандартты қателері сәйкесінше 0,04 және 3,34°.
BdM аймағындағы анықталған конустардың, кратерлердің, үйінділердің және шұңқырлардың мәліметтері 2-суреттегі DTM-ден алынған.
(а) тегіс теңіз түбіндегі туралау конустары; (b) солтүстік-батыс-солтүстік үйінділердегі конустар мен кратерлер; (c) аздап батырылған беттегі бөртпелер.
(a) Анықталған кратерлердің, шұңқырлардың және белсенді газ разрядтарының кеңістікте таралуы. (b) (а) тармағында көрсетілген кратерлер мен шұңқырлардың кеңістіктік тығыздығы (саны/0,2 км2).
Біз 2014 жылдың тамыз айында SAFE_2014 круизі кезінде алынған ROV су бағанының жаңғырық зондының кескіндері мен теңіз түбін тікелей бақылау арқылы BdM аймағында 37 газды шығарындыларды анықтадық (4 және 5-суреттер). Бұл шығарындылардың акустикалық аномалиялары тік ұзартылған пішіндерді көрсетеді: 2014 ж. m (5а-сурет).Кейбір жерлерде акустикалық аномалиялар үздіксіз дерлік «поезды» құрады. Байқалған көпіршікті шлейфтер әр түрлі болады: үздіксіз, тығыз көпіршік ағындарынан қысқа мерзімді құбылыстарға дейін (1-қосымша фильм). ROV инспекциясы теңіз түбіндегі сұйықтықтың пайда болуын визуалды тексеруге мүмкіндік береді. сарғыш шөгінділер (5б-сурет).Кейбір жағдайларда ROV арналары шығарындыларды қайта белсендіреді. Желдеткіш морфологиясы су бағанында ешқандай алаусыз үстіңгі жағында дөңгелек саңылауды көрсетеді. Су бағанындағы рН ағызу нүктесінің дәл үстіндегі айтарлықтай төмендеуді көрсетті, бұл жергілікті қышқылдық жағдайларды көрсетеді (сурет 5c,d). Атап айтқанда, жоғарыдағы газ шығарылымы B5M төмендеді. 8,4-тен (70 м тереңдікте) 7,8-ге (75 м тереңдікте) (5c-сурет), ал Неаполь шығанағындағы басқа учаскелерде 8,3 пен 8,5 арасындағы тереңдік интервалында рН мәндері 0 мен 160 м болды (5d сурет). Неаполь шығанағындағы BdM ауданы. 70 м тереңдікте температура 15 °C және тұздылығы шамамен 38 PSU (5c,d-сурет). рН, температура және тұздылық өлшемдері мыналарды көрсетті: а) BdM газсыздандыру процесіне байланысты қышқылдық сұйықтықтардың қатысуы және сұйықтықтың өте баяу және ағызу жылдамдығы.
(а) Акустикалық су бағанының профилін алу терезесі (Эхометр Simrad EK60). BdM аймағында орналасқан EM50 сұйықтығының ағызуында (теңіз деңгейінен шамамен 75 м төмен) анықталған газ алауына сәйкес келетін тік жасыл жолақ; төменгі және теңіз түбіндегі мультиплекс сигналдары да көрсетілген (b) BdM аймағында қашықтан басқарылатын көлікпен жиналған Бір фотосуретте қызылдан қызғылт сары шөгінділермен қоршалған шағын кратер (қара шеңбер) көрсетілген.(c,d) SBED-Win32 бағдарламалық құралы арқылы өңделген мультипараметрлі зонд CTD деректері (Seasave, нұсқа 7.23, температура параметрі, таңдалған H параметрі). оттегі) су бағанының сұйықтық разрядының EM50 (c панелі) үстінде және Bdm ағызу аймағы панелінің (d) сыртында.
Біз 2014 жылдың 22 және 28 тамызы аралығында зерттеу аймағынан үш газ сынамасын жинадық. Бұл үлгілер CO2 (934-945 ммоль/моль) басым болатын ұқсас құрамды көрсетті, одан кейін N2 (37-43 ммоль/моль), CH4 (16-24 ммоль/моль) және H2S (0 ммоль/моль) және H2S/моль (0 ммоль/моль), ал -4 ммоль/моль. және Ол азырақ болды (сәйкесінше <0,052 және <0,016 ммоль/моль) (1б-сурет; S1 кесте, Қосымша фильм 2). Сондай-ақ O2 және Ar салыстырмалы жоғары концентрациялары өлшенді (тиісінше 3,2 және 0,18 ммоль/мольге дейін). Жеңіл көмірсутектердің қосындысы 0,2 мм-ден 0,3 ммольге дейін. C2-C4 алкандарынан, хош иісті заттардан (негізінен бензол), пропеннен және құрамында күкірті бар қосылыстардан (тиофен) тұрады. 40Ar/36Ar мәні ауамен (295,5) сәйкес келеді, дегенмен EM35 үлгісінің (BdM күмбезі) 304 мәні бар, бұл ауаның шамалы артықшылығын көрсетеді (δ1N-қа қарағанда δ5-тен жоғары болды). +1,98% ауаға қарсы), ал δ13C-CO2 мәндері V-PDB.R/Ra мәндерімен салыстырғанда -0,93 пен 0,44% аралығында (4He/20Ne қатынасы арқылы ауаның ластануын түзеткеннен кейін) 1,66 мен 1,94 арасында болды, бұл оның құрамындағы СО ге.В2 және адам қосылысының үлкен бөлігінің бар екенін көрсетеді. тұрақты изотоп 22, BdM шығарындыларының көзін одан әрі нақтылауға болады. CO2/3He қарсы δ13C (Cурет 6) үшін CO2 картасында BdM газ құрамы Ischia, Campi Flegrei және Somma-Vesuvius фумаролдарымен салыстырылады. Сондай-ақ, 6-суретте BdM газының құрамы Ischia, Campi Flegrei және Somma-Vesuvius фумаролдарымен салыстырылады. BdM газ өндірісі: еріген мантиядан алынған балқымалар, органикалық заттарға бай шөгінділер және карбонаттар. BdM үлгілері үш Кампания жанартаулары бейнеленген араластыру сызығына түседі, яғни мантия газдары арасында араласады (олар классикалық мақсатта көміртегі диоксидімен аздап байытылған деп есептеледі). нәтижесінде газ жынысы.
Салыстыру үшін мантия құрамы мен әктастың соңғы мүшелері мен органикалық шөгінділер арасындағы гибридті сызықтар келтірілген. Жәшіктер Иския, Кампи Флегрей және Сомма-Весвий 59, 60, 61 фумарол аймақтарын білдіреді. BdM үлгісі Кампания жанартауының аралас трендінде. карбонатты минералдардың декарбуризация реакциясы.
L1 және L2 сейсмикалық учаскелері (1б және 7-суреттер) BdM және Сомма-Везувий (L1, 7а-сурет) және Кампи Флегрей (L2, 7б-сурет) жанартаулық аймақтарының дистальды стратиграфиялық тізбегі арасындағы ауысуды көрсетеді. 7).Үстіңгі жағында (MS) жоғары және орташа амплитудалық және бүйірлік үздіксіздіктің субпараллельді шағылыстырғыштары (сурет 7b,c) көрсетілген. Бұл қабат соңғы мұздық максималды (LGM) жүйесімен тартылған теңіз шөгінділерін қамтиды және құм мен саздан тұрады23. Астыңғы PS қабаты (сурет) 7b– пішіні бойынша транспаренттік сипатқа ие бағанға немесе фазаға транспаренттелген х. құм сағаттары. PS шөгінділерінің жоғарғы жағында теңіз түбінің үйінділері түзілген (сурет 7d). Бұл диапир тәрізді геометриялар PS мөлдір материалының ең жоғарғы MS шөгінділеріне енуін көрсетеді. Көтеру MS қабатына және қазіргі теңіздің үстіндегі қабаттарға әсер ететін қатпарлар мен бұзылулардың пайда болуына жауап береді. MS стратиграфиялық интервал L1 секциясының ENE бөлігінде анық деламинацияланған, ал ол MS тізбегінің кейбір ішкі деңгейлерімен жабылған газға қаныққан қабаттың (GSL) болуына байланысты BdM қарай ағартады (7а-сурет). BdM жоғарғы жағында жиналған гравитациялық өзектерге сәйкес келетін мөлдір сейсмикалық қабаттың қазіргі кездегі ең жоғарғы см4 шөгінділеріне сәйкес келетінін көрсетеді; )24,25 және «Неаполь сары туфы» (14,8 ка) Кампи Флегрейдің жарылғыш атқылауынан алынған пемза сынықтары (14,8 ка)26. ПС қабатының мөлдір фазасын тек хаотикалық араласу процестерімен түсіндіруге болмайды, өйткені көшкіндермен, лай ағындарымен және судың пирокластикалық ағындарымен байланысты бейберекет қабаттар Naples a-ның сыртында кездеседі. мөлдір емес21,23,24. Байқалған BdM PS сейсмикалық фациялары, сондай-ақ су асты қабатының PS қабатының пайда болуы (7д-сурет) табиғи газдың көтерілуін көрсетеді деген қорытындыға келдік.
(a) Бір жолды сейсмикалық L1 профилі (1b-суреттегі навигациялық із) бағаналы (пагода) кеңістіктік орналасуын көрсетеді. Пагода пемза мен құмның ретсіз шөгінділерінен тұрады. Пагоданың астында орналасқан газға қаныққан қабат тереңірек түзілімдердің үздіксіздігін жояды. 1b), теңіз түбіндегі үйінділердің, теңіз (MS) және пемза құмының шөгінділерінің (PS) кесілуі мен деформациясын ерекшелейді. (c) MS және PS ішіндегі деформация мәліметтері (c,d) бөлімінде берілген. Ең жоғарғы шөгіндідегі 1580 м/с жылдамдықты есептегенде, 100 вертикаль шкала бойынша шамамен көрсетеді.
BdM морфологиялық және құрылымдық сипаттамалары дүние жүзіндегі басқа су асты гидротермальды және газгидратты кен орындарына ұқсас2,12,27,28,29,30,31,32,33,34 және көбінесе көтерілулермен (қоймалар мен үйінділер) және газ ағызуымен (конустар, шұңқырлар) байланысты. өткізгіштігі (2 және 3-суреттер). Үйінділердің, шұңқырлардың және белсенді саңылаулардың кеңістіктегі орналасуы олардың таралуы ішінара Солтүстік-Батыс және Солтүстік-Солтүстік-Батыс соқпалы сынықтармен бақыланатынын көрсетеді (4б-сурет). Бұл Кампи Флегрей мен Сомма-Весюв жанартауының жекелеген құрылымдарына әсер ететін бұзылулар жүйелерінің таңдаулы соққылары және Наубайжан жанартауының. біріншісі Кампи-Флегрей кратерінен гидротермиялық разрядтың орнын бақылайды35. Сондықтан біз Неаполь шығанағындағы жарықтар мен жарықтар газдың жер бетіне көшуінің қолайлы бағыты болып табылады деген қорытындыға келдік, бұл функция құрылымдық жағынан басқарылатын басқа гидротермиялық жүйелермен бөліседі36,37. Атап айтқанда, BdM конустары және шұңқырлары әрқашан байланысты емес. басқа авторлар газгидрат аймақтары үшін ұсынғандай, бұл үйінділер міндетті түрде шұңқырлардың пайда болуының прекурсорларын білдірмейді деп болжайды32,33. Біздің қорытындыларымыз күмбезді теңіз түбінің шөгінділерінің бұзылуы әрқашан шұңқырлардың пайда болуына әкелмейді деген гипотезаны қолдайды.
Жиналған үш газ тәріздес шығарындылар гидротермиялық сұйықтықтарға тән химиялық белгілерді көрсетеді, атап айтқанда, қалпына келтіретін газдардың (H2S, CH4 және H2) айтарлықтай концентрациясы бар СО2 және жеңіл көмірсутектер (әсіресе бензол және пропилен)38,39, 40, 41, 42, 43, 44, 38,39, 40, 41, 42, 43, 44 T және Spherics бар. Сүңгуір қайықтар шығарындыларында болмайды деп күтілмейтін (O2 сияқты) теңіз суында еріген ауаның сынамаларды іріктеу үшін пайдаланылатын пластик жәшіктерде сақталған газдармен байланыста болуымен байланысты болуы мүмкін, өйткені ROV көтеріліс жасау үшін мұхит түбінен теңізге шығарылады. Керісінше, оң δ15N мәндері және N24/0-ден жоғары N28W мәндері (ауаға қаныққан су) осы газдардың басым гидротермиялық шығу тегімен келісе отырып, N2-нің көп бөлігі атмосферадан тыс көздерден алынады деп болжайды. BdM газының гидротермальды-вулкандық шығу тегі CO2 және He мазмұнымен және олардың изотоптық белгілерімен расталады. Көміртегі изотоптары (δ13C-CO3 және +0.0.0.0% -ға дейін CO3 және CO3. (1,7 × 1010-дан 4,1 × 1010-ға дейін) BdM үлгілері Неаполь шығанағы маңындағы фумаролдардың аралас тенденциясына жатады деп болжайды мантияның шеткі мүшелері және декарбонизация Реакция нәтижесінде пайда болған газдар арасындағы байланыс (6-сурет). Дәлірек айтқанда, BdM газ үлгілері сұйықтықтың араласу тенденциясы бойынша шамамен бірдей лагерьде орналасқан. Флегрей және Сомма-Вевсивус жанартаулары. Олар мантияның соңына жақын орналасқан Иския фумаролдарына қарағанда қыртысы көбірек. Сомма-Везувий мен Кампи Флегрейде BdM (R/6 және 1.6 арасындағы T) қарағанда 3He/4He мәндері (R/Ra 2,6 мен 2,9 арасында) жоғары. радиогендік заттардың қосылуы және жинақталуы Ол Сомма-Везувий және Кампи Флегрей жанартауларын қоректендіретін бірдей магма көзінен шыққан. BdM шығарындыларында анықталатын органикалық көміртегі фракцияларының болмауы органикалық шөгінділердің BdM газсыздандыру процесіне қатыспайтынын көрсетеді.
Жоғарыда келтірілген деректерге және су астындағы газға бай аймақтармен байланысты күмбез тәрізді құрылымдардың тәжірибелік үлгілерінің нәтижелеріне сүйене отырып, терең газ қысымы километрлік масштабтағы BdM күмбездерінің пайда болуына жауапты болуы мүмкін. BdM қоймасына әкелетін Pdef артық қысымын бағалау үшін біз жұқа пластина механикасының моделін қолдандық33,34 деп болжа отырып, BdM ваультологиялық деректерден жиналған. радиусы деформацияланған жұмсақ тұтқыр шөгіндіден үлкенірек шеңбер аралық парағы Тік максималды жылжу w және қалыңдығы h (Қосымша сурет S1).Pdef - жалпы қысым мен тау жыныстарының статикалық қысымы плюс су бағанының қысымы арасындағы айырмашылық. BdM-де радиус шамамен 2500 м, w - шамамен 20 м-ге тең және максималды сметалық профильден h10 м. m.Pdef 46Pdef = w 64 D/a4 қатынасынан есептейміз, мұндағы D – иілу қаттылығы; D (E h3)/[12(1 – ν2)] арқылы берілген, мұндағы E – кен орнының Янг модулі, ν – Пуассон қатынасы (~0,5)33. BdM шөгінділерінің механикалық қасиеттерін өлшеу мүмкін болмағандықтан, біз E = 140 кПа орнаттық, бұл жағалаудағы құмды 4147-ге ұқсамайды. Әдебиетте келтірілген лайлы сазды шөгінділер үшін жоғары E мәндерін қарастырыңыз (300 < E < 350 000 кПа) 33,34, өйткені BDM шөгінділері негізінен құмнан немесе лайлы саздан емес24. Біз Pdef = 0,3 Па аламыз, бұл Pdef = 0,3 Па, бұл Pdef = 0,3 Па газды ортадағы газдардағы бассейндердің көтерілу процестеріне сәйкес келеді. 103 Па, төмен мәндері төмен w/a және/немесе нені білдіреді. BdM-де тұнбаның жергілікті газбен қанығуына байланысты қаттылықтың төмендеуі және/немесе бұрыннан бар сынықтардың пайда болуы да бұзылуға және нәтижесінде газдың бөлінуіне ықпал етуі мүмкін, бұл бақыланатын желдету құрылымдарының қалыптасуына мүмкіндік береді. Жиналған сейсмикалық профильдер шағылысқан PS 7 екенін көрсетеді. GSL-ден MS теңіз шөгінділерін жоғары итермелейді, нәтижесінде үйінділер, қатпарлар, бұзылулар және шөгінді кесулер пайда болады (сурет 7b,c). Бұл 14,8-12 ка ескі пемза жас MS қабатына жоғары газ тасымалдау процесі арқылы енгенін көрсетеді. GSL өндіретін сұйықтық разряды. Белсенді разрядты теңіз түбінен 170 м bsl48-тен жоғары деңгейде көруге болатынын ескере отырып, біз GSL ішіндегі сұйықтықтың артық қысымы 1700 кПа-дан асады деп есептейміз. Шөгінділердегі газдардың жоғары қарай жылжуы сонымен қатар MS құрамындағы шөгінділердің болуын түсіндіретін скрабтық материалдың әсерін тигізді. BdM25.Сонымен қатар, GSL шамадан тыс қысымы күрделі сыну жүйесін жасайды (7b-суреттегі көпбұрышты ақау). Біріктірілген бұл морфология, құрылым және «пагодалар»49,50 деп аталатын стратиграфиялық қондыру бастапқыда ескі мұздық түзілістердің қайталама әсерлеріне жатқызылды және қазіргі уақытта газдар ретінде түсіндіріледі. буланулар50 .Кампанияның континенттік шетінде булану шөгінділері кем дегенде жер қыртысының ең жоғарғы 3 км шегінде сирек кездеседі. Сондықтан BdM пагодаларының өсу механизмі шөгінділердегі газдың көтерілуімен бақылануы мүмкін. Бұл тұжырым мөлдір сейсмикалық фаравго7 (сондай-ақ). бұрын хабарланғандай негізгі деректер24, мұнда қазіргі құм 'Pomici Principali'25 және 'Neaples Yellow Tuff'26 Campi Flegrei-мен атқылайды. Сонымен қатар, PS шөгінділері ең жоғарғы MS қабатын басып алып, деформациялады (сурет 7d). Бұл құрылымдық орналасу тек екі газ құбыры және жоғары құбыр құрылымы емес екенін көрсетеді. пагоданың түзілуін негізгі процестер реттейді: а) газ төменнен түскен сайын жұмсақ шөгіндінің тығыздығы төмендейді; б) газ-шөгінді қоспасы көтеріледі, бұл байқалатын қатпарлану, бұзылу және сыну MS шөгінділерінің себебі (7-сурет).Оңтүстік Шотландия теңізіндегі (Антарктида) газ гидраттарымен байланысты пагодалар үшін де осындай түзілу механизмі ұсынылған. BdM пагодалары дөңес аймақтарда топ-топ болып пайда болды, ал олардың орташа вертикаль бойымен жүру уақыты 01-07 м. (TWTT) (7а-сурет). MS толқындарының болуына байланысты және BdM гравитациялық өзегінің стратиграфиясын ескере отырып, біз пагода құрылымдарының қалыптасу жасын шамамен 14–12 ка-дан аз деп болжаймыз. Сонымен қатар, бұл құрылымдардың өсуі әлі де белсенді (7d-сурет) кейбір пагодалар мен құмдалған BdM-де қалыптасып кеткен. (7d-сурет).
Пагоданың қазіргі теңіз түбін кесіп өтпеуі (а) газдың көтерілуі және/немесе газ-шөгінді араласуының жергілікті тоқтауы және/немесе (б) газ-шөгінді қоспасының мүмкін болатын бүйірлік ағыны локализацияланған артық қысым процесіне жол бермейтінін көрсетеді. Диапир теориясының моделіне52 сәйкес, бүйірлік ағын сумен қамтамасыз ету жылдамдығы мен қоспаның теріс балансын көрсетеді. пагода жоғары қарай жылжиды. Жеткізу жылдамдығының төмендеуі газ берудің жоғалуына байланысты қоспаның тығыздығының артуына байланысты болуы мүмкін. Жоғарыда келтірілген нәтижелер және пагоданың қалқымалылықпен басқарылатын көтерілуі ауа бағанының биіктігін hg бағалауға мүмкіндік береді. Қалқымалылық ΔP = hgg (ρg) арқылы берілген, мұндағы – gravw. m/s2) және ρw және ρg сәйкесінше су мен газдың тығыздығы болып табылады.ΔP – бұрын есептелген Pdef және литостатикалық қысымның қосындысы тұнба пластинасының Plith, яғни ρsg h, мұндағы ρs – шөгіндінің тығыздығы. Бұл жағдайда берілген hgfg мәні үшін қажетті =P + bucы мәні hgf Plith)/[g (ρw – ρg)].BdM-де біз Pdef = 0,3 Па және h = 100 м (жоғарыдан қараңыз), ρw = 1,030 кг/м3, ρs = 2,500 кг/м3, ρg шамалы, өйткені ρw = h2 м5 аламыз. GSL.ΔP түбінің тереңдігін білдіретін 2,4 МПа, бұл BdM теңіз түбін бұзу және желдеткіш тесіктерді қалыптастыру үшін қажет артық қысым.
BdM газының құрамы жер қыртысының тау жыныстарының декарбонизация реакцияларымен байланысты сұйықтықтардың қосылуы арқылы өзгерген мантия көздеріне сәйкес келеді (6-сурет). BdM күмбездерінің және Иския, Кампи-Флегре және Сома-Везувий сияқты белсенді жанартаулардың өрескел EW теңестірулері, сонымен қатар, Na газдарының құрамымен бірге төмендегі адамдар шығаратын газдар шығарылатынын көрсетеді. вулкандық аймақ аралас. Жер қыртысының сұйықтықтары батыстан (Исхия) шығысқа (Сомма-Везюивус) көбірек жылжиды (1б және 6-суреттер).
Біз Неаполь портынан бірнеше шақырым жерде Неаполь шығанағында ені 25 км2 күмбез тәрізді құрылым бар деген қорытындыға келдік, ол белсенді газсыздандыру процесіне әсер етеді және пагодалар мен қорғандардың орналасуынан туындады. Қазіргі уақытта BdM қолтаңбалары магматикалық емес турбуленттілік53 эмбрионизм, жанартаудың және эмбрионияның ерте зарядынан бұрын пайда болуы мүмкін екенін көрсетеді. сұйықтықтар. Құбылыстар эволюциясын талдау және потенциалды магмалық бұзылыстарды көрсететін геохимиялық және геофизикалық сигналдарды анықтау үшін бақылау іс-шараларын жүзеге асыру қажет.
Акустикалық су бағанының профильдері (2D) SAFE_2014 (2014 жылдың тамызы) R/V Urania (CNR) кемесіндегі круиз кезінде Ұлттық зерттеу кеңесінің жағалаудағы теңіз ортасы институты (IAMC) арқылы алынды. Акустикалық сынама алу ғылыми сәулені бөлетін эхозонд құрылғысы арқылы орындалды. SimradAc80 және kHz жұмыс деректері. орташа жылдамдығы шамамен 4 км. Жиналған жаңғырық дыбыстары сұйықтық разрядтарын анықтау және олардың жинау аймағында (74 және 180 м bsl арасында) орнын дәл анықтау үшін пайдаланылды. Көп параметрлі зондтарды (өткізгіштік, температура және тереңдік, CTD) пайдаланып су бағанындағы физикалық және химиялық параметрлерді өлшеңіз. Деректер CTD, Birbe1d электронды процессі (BirSea9) көмегімен жиналды. SBED-Win32 бағдарламалық құралы (Seasave, 7.23.2 нұсқасы). Теңіз түбін визуалды тексеру «Pollux III» (GEItaliana) ROV құрылғысы (қашықтықтан басқарылатын көлік) арқылы екі (төмен және жоғары ажыратымдылықтағы) камерасы арқылы орындалды.
Көп сәулелік деректерді жинау 100 кГц Simrad EM710 көп сәулелі сонар жүйесі (Конгсберг) арқылы орындалды. Жүйе сәуленің орналасуындағы субметрикалық қателерді қамтамасыз ету үшін дифференциалды жаһандық позициялау жүйесіне байланысты. Акустикалық импульстің жиілігі 100 КГц, атыс импульсі 150° градус және дыбыстың толық ашылуы бар. алу кезінде нақты уақыт режимінде профильдер. Деректер навигация және толқынды түзету үшін Халықаралық гидрографиялық ұйым стандартына (https://www.iho.int/iho_pubs/standard/S-44_5E.pdf) сәйкес PDS2000 бағдарламалық құралының (Reson-Thales) көмегімен өңделді. құралдар. Үздіксіз дыбыс жылдамдығын анықтау көп сәулелік түрлендіргіштің жанында орналасқан киль станциясымен орындалады және сәулені дұрыс басқару үшін нақты уақыттағы дыбыс жылдамдығын қамтамасыз ету үшін су бағанында нақты уақыттағы дыбыс жылдамдығы профильдерін әрбір 6-8 сағат сайын алады және қолданады. Барлық деректер жинағы шамамен 440 км2 құрайды (0-1200-ға дейін пайдаланылған деректерді қамтамасыз ету). 1 м тор ұяшық өлшемімен сипатталатын рельеф үлгісі (DTM). Соңғы DTM (1а-сурет) итальяндық гео-әскери институты 20 м тор ұяшығының өлшемінде алынған жер бедері деректерімен (теңіз деңгейінен >0 м) орындалды.
2007 және 2014 жылдардағы қауіпсіз мұхит круиздері кезінде жиналған 55 шақырымдық жоғары ажыратымдылықтағы бір арналы сейсмикалық деректер профилі R/V Urania.Marisk профилінде де шамамен 113 шаршы шақырым аумақты қамтыды (мысалы, L1 сейсмикалық профиль, IKBom жүйесі арқылы алынған сурет 1b). алу блогы көзі мен қабылдағышы орналастырылған 2,5 м катамараннан тұрады. Бастапқы белгі 1-10 кГц жиілік диапазонында сипатталатын және 25 см-ге бөлінген рефлекторларды шешуге мүмкіндік беретін жалғыз оң шыңнан тұрады. Жүйе теңіз түбінің астындағы жұмсақ шөгіндіге 400 миллисекундқа дейін енетін 1–6,02 кГц көзі бар катамараннан тұрады, теориялық вертикальды рұқсаты 30 см. Safe және Marsik құрылғыларының екеуі де 0,33 атыс/сек жылдамдықпен алынған, Геосунді пайдалану және геосунді пайдалану арқылы ұсынылған. Келесі жұмыс процесі бар Allworks бағдарламалық құралы: кеңейтуді түзету, су бағанының дыбысын өшіру, 2-6 кГц жолақты IIR сүзу және AGC.
Су астындағы фумаролдан шыққан газ жоғарғы жағында резеңке диафрагмамен жабдықталған пластик қораптың көмегімен теңіз түбіне жиналды, ол желдеткіштің үстіне ROV арқылы төңкеріліп орналастырылды. Қорапқа кіретін ауа көпіршіктері теңіз суын толығымен ауыстырғаннан кейін, ROV 1 м тереңдікке қайта оралады, ал жиналған газ екі су құбыры арқылы жіберіледі. Тефлон крандарымен жабдықталған 60 мл шыны колбалар, олардың біреуі 20 мл 5N NaOH ерітіндісімен (Гегенбах типті колба) толтырылған. Негізгі қышқыл газ түрлері (CO2 және H2S) сілтілі ерітіндіде ерітілген, ал ерігіштігі төмен газ түрлері (N2, Ar+O2, CO, H2, H2, гидрокарбондар) және жеңіл қышқылдарда сақталады. бөтелке басының кеңістігі. Бейорганикалық ерігіштігі төмен газдар ұзындығы 10 м 5А молекулалық елеуіш колоннасымен және жылу өткізгіштік детекторымен (TCD) 54 жабдықталған Shimadzu 15A көмегімен газ хроматографиясы (GC) арқылы талданды. Аргон және O2 термофокус газ хроматографы және ұзын хроматографиялық колоннамен жабдықталған газ хроматографы0 арқылы талданды. TCD. Метан және жеңіл көмірсутектер 23% SP 1700 қапталған Chromosorb PAW 80/100 торымен қапталған, ұзындығы 10 м баспайтын болаттан жасалған колонкамен жабдықталған Shimadzu 14A газ хроматографы және 23% SP 1700 жалын ионизациясы детекторы (FID) арқылы талданды. Сұйықтықтың 1 фазасымен титрленген детектор 5 қолданылды. N HCl ерітіндісі (Metrohm Basic Titrino) және 2) H2S, 5 мл H2O2 (33%) тотығудан кейін, иондық хроматография (IC) (IC) (Wantong 761) арқылы. Титрлеудің, GC және IC талдауының аналитикалық қателігі 5%-дан аз. (δ13C-CO2% және V-PDB түрінде көрсетілген) Finningan Delta S масс-спектрометрі арқылы талданған55,56. Сыртқы дәлдікті бағалау үшін Каррара және Сан Винченцо мәрмәр (ішкі), NBS18 және NBS19 (халықаралық), ал аналитикалық қате және қайталану мүмкіндігі сәйкесінше ±0.0.5% және ±0.0.5 болды.
δ15N (ауамен салыстырғанда % ретінде көрсетілген) мәндері және 40Ar/36Ar Finnigan Delta plusXP үздіксіз ағындық масс-спектрометрімен біріктірілген Agilent 6890 N газ хроматографының (GC) көмегімен анықталды. Талдау қатесі: δ15N±0,1%, 36Ar<0,4% қатынасы (36Ar<1%, 36Ar<1% қысым). R/Ra, мұндағы R сынамада өлшенген 3He/4He және Ra атмосферадағы бірдей қатынас: 1,39 × 10−6)57 INGV-Палермо (Италия) зертханасында анықталды. 3He, 4He және 20Ne қос коллекторлық масс-спектрометрдің көмегімен анықталды (Helix SFT-GVI және ≤8 бөлу қатесі). 0,3%. He және Ne үшін типтік бланкілер сәйкесінше <10-14 және <10-16 моль.
Бұл мақаланы қалай келтіруге болады: Пасаро, С. және т.б. Газсыздандыру процесі арқылы жасалған теңіз қабатының көтерілуі жағалау бойындағы бүршіктер жанартау белсенділігін көрсетеді.science.Rep. 6, 22448; doi: 10.1038/srep22448 (2016).
Aharon, P. Қазіргі және ежелгі теңіз түбіндегі көмірсутектердің геологиясы мен биологиясы: кіріспе. Geographic Ocean Wright.14, 69–73 (1994).
Paull, CK & Dillon, WP Газ гидраттарының жаһандық пайда болуы. Kvenvolden, KA & Lorenson, TD (eds.) 3–18 (Табиғи газ гидраттары: пайда болуы, таралуы және анықтау. Американдық Геофизикалық Одағы Geophysical Monograph 124, 2001).
Фишер, AT Гидротермальды айналымдағы геофизикалық шектеулер. In: Halbach, PE, Tunnicliffe, V. & Hein, JR (eds) 29–52 (Durham семинарының есебі, теңіз гидротермиялық жүйелеріндегі энергия және масса алмасу, Durham University Press, Берлин (2003) ).
Coumou, D., Driesner, T. & Heinrich, C. Құрылымы мен динамикасы ортаңғы мұхит жотасының гидротермиялық жүйелерінің. Ғылым 321, 1825–1828 (2008).
Boswell, R. & Collett, TS Газгидрат ресурстары туралы ағымдағы көзқарастар.энергия.және қоршаған орта.ғылым.4, 1206–1215 (2011).
Evans, RJ, Davies, RJ & Stewart, SA Оңтүстік Каспий теңізіндегі километрлік лай жанартау жүйесінің ішкі құрылымы және атқылау тарихы. Бассейндік су қоймасы 19, 153–163 (2007).
Леон, Р. және т.б. Кадис шығанағындағы терең судағы карбонатты балшық үйінділерінен көмірсутектердің ағуымен байланысты теңіз қабатының ерекшеліктері: лай ағынынан карбонатты шөгінділерге дейін. География наурыз. Wright.27, 237–247 (2007).
Moss, JL & Cartwright, Дж. 3D сейсмикалық көрінісі Намибия теңізіндегі сұйықтық ағызатын километрлік құбыр желілерінің сейсмикалық көрінісі. 22 бассейндік резервуар, 481–501 (2010).
Андресен, КДж. Мұнай және газ құбырлары жүйелеріндегі сұйықтық ағынының сипаттамалары: олар бассейннің эволюциясы туралы не айтады? Наурыз Геология.332, 89–108 (2012).
Хо, С., Cartwright, JA & Imbert, P. Төменгі Конго бассейніндегі газ ағындарына қатысты неогендік төрттік сұйықтық разряд құрылымының тік эволюциясы, теңіздегі Ангола. Наурыз Геология.332–334, 40–55 (2012).
Джонсон, SY және т.б. Солтүстік Йеллоустоун көліндегі гидротермиялық және тектоникалық белсенділік, Вайоминг.геология.Социалистік партия.Yes.bull.115, 954–971 (2003).
Patacca, E., Sartori, R. & Scandone, P. Тиррен бассейні және Апеннин доғасы: кеш тотондық кезеңнен кейінгі кинематикалық қатынастар. Mem Soc Geol Ital 45, 425–451 (1990).
Милия және т.б. Кампанияның континенттік шетіндегі тектоникалық және жер қыртысының құрылымы: вулкандық белсенділікке қатынасы.mineral.gasoline.79, 33–47 (2003)
Piochi, M., Bruno PP & De Astis G. Рифт тектоникасының және магмалық көтерілу процестерінің салыстырмалы рөлі: Неаполь жанартау аймағындағы (оңтүстік Италия) геофизикалық, құрылымдық және геохимиялық деректерден алынған қорытынды. Gcubed, 6(7), 1-25 (2005).
Dvorak, JJ & Mastrolorenzo, G. Оңтүстік Италиядағы Кампи Флегрей кратеріндегі соңғы тік жер қыртысының қозғалысының механизмдері.геология.Социалистік партия.Иә.Спецификация.263, 1-47 бет (1991).
Орси, Г. және т.б. Ұяланған Кампи-Флегрей кратеріндегі жердің қысқа мерзімді деформациясы және сейсмикалықтығы (Италия): халық тығыз орналасқан аймақта белсенді массаны қалпына келтірудің мысалы.J. Вулкан.геотермалдық.су қоймасы.91, 415–451 (1999)
Cusano, P., Petrosino, S., and Saccorotti, G. Италиядағы Campi Flegrei жанартау кешеніндегі тұрақты ұзақ мерзімді 4D белсенділігінің гидротермиялық шығу тегі.J. Вулкан.геотермиялық.су қоймасы.177, 1035–1044 (2008).
Паппалардо, Л. және Мастролоренцо, Г. Силл тәрізді магмалық резервуарлардағы жылдам дифференциация: Campi Flegrei кратерінен алынған жағдайды зерттеу.science.Rep. 2, 10.1038/srep00712 (2012).
Уолтер, TR және т.б. InSAR уақыт сериялары, корреляциялық талдау және уақыт-корреляциялық модельдеу Campi Flegrei және Vesuvius.J. ықтимал байланысын көрсетеді. Вулкан.геотермиялық.су қоймасы.280, 104–110 (2014).
Milia, A. & Torrente, M. Тиррендік грабеннің бірінші жартысының құрылымдық және стратиграфиялық құрылымы (Неаполь шығанағы, Италия). Конструктивті физика 315, 297–314.
Sano, Y. & Marty, B. Arcs Arcs. Chemical Geology.119, 265–274 (1995) вулкандық күл газындағы көміртегінің көздері.
Milia, A. Dohrn Canyon stratigraphy: теңіз деңгейінің төмендеуіне және сыртқы континенттік қайраңдағы тектоникалық көтерілуге ​​жауаптар (Шығыс Тиррения шеті, Италия). Geo-Marine Letters 20/2, 101–108 (2000).