Nature.com сайтына киргениңиз үчүн рахмат. Сиз колдонуп жаткан серепчи версиясы CSS үчүн чектелген колдоого ээ. Мыкты тажрыйба үчүн жаңыртылган браузерди колдонууну сунуштайбыз (же Internet Explorerде шайкештик режимин өчүрүү). Ошол эле учурда, колдоо үзгүлтүксүз болушу үчүн, биз сайтты стилдерсиз жана JavaScriptсиз көрсөтөбүз.
Биз Неаполь портунан (Италия) бир нече километр алыстыкта ​​деңиз түбүнүн жигердүү көтөрүлүшүнүн жана газдын эмиссиясынын далилдерин кабарлайбыз. Чөйчөкчөлөр, дөбөлөр жана кратерлер деңиз түбүнүн өзгөчөлүгү болуп саналат. Бул түзүлүштөр тайыз жер кыртышынын структураларынын чокуларын, анын ичинде пагодаларды, жаракалар менен бүктөлмөлөрдү чагылдырат, алар бүгүн деңиздин түбүнө таасир этет. мантиянын эритмелери менен жер кыртышынын тектеринин декарбонизация реакциялары. Бул газдар Иския, Кампи-Флегре жана Сома-Везувийдин гидротермалдык системаларын азыктандыргандарга окшош болушу мүмкүн, бул Неаполь булуңунун ылдый жагындагы жер кыртышынын суюктуктары менен аралашкан мантиянын булагынан кабар берет. Деңиздин астындагы кеңейүү жана жарылуу, газдын көтөрүлүшүнө жана ашыкча басымга ээ болуу процессин талап кылат. көтөрүлүүлөр, бузулуулар жана газдын эмиссиялары деңиз түбүндөгү атуулар жана/же гидротермалдык жарылуулардан кабар бере турган вулкандык эмес толкундоонун көрүнүштөрү.
Деңиздин тереңдиктеги гидротермалдык (ысык суу жана газ) разряддары орто океан кыркаларынын жана конвергент плиталарынын четтеринин (анын ичинде арал доолорунун суу астында калган бөлүктөрүнүн) жалпы өзгөчөлүгү болуп саналат, ал эми газ гидраттарынын муздак разряддары (хлатраттар) көбүнчө континенттик шельфтерге жана деңиз сууларынын пассивдүү четтерине мүнөздүү1, 2,34, жээк аймактары континенттик жер кыртышынын жана/же мантиянын ичиндеги жылуулук булактарын (магма резервуарларын) билдирет. Бул разряддар магманын жер кыртышынын эң жогорку катмарлары аркылуу көтөрүлүшүнө чейин келип, жанар тоолордун атылышы жана жайгашуусу менен аякташы мүмкүн. Италиядагы Неаполь вулкандык аймагы (~1 миллион калк) сыяктуу калктуу жээк аймактарына жакын газдын эмиссиясы мүмкүн болгон вулкандарды баалоо үчүн абдан маанилүү. Тайыз атылышы. Мындан тышкары, терең деңиздеги гидротермалдык же гидраттык газдын эмиссиялары менен байланышкан морфологиялык өзгөчөлүктөр салыштырмалуу жакшы белгилүү болсо да, геологиялык жана биологиялык өзгөчөлүктөрдөн тышкары, алар менен байланышкан суу өзгөчөлүктөрдөн тышкары, теологиялык өзгөчөлүктөрдү эске албаганда. 12-Көлдө рекорддор салыштырмалуу аз. Бул жерде биз Неаполь булуңундагы (Түштүк Италия) газдын эмиссиясынан жабыркаган суу астындагы, морфологиялык жана структуралык жактан татаал аймак үчүн жаңы батиметриялык, сейсмикалык, суу мамычасынын жана геохимиялык маалыматтарды сунуштайбыз, Неаполь портунан болжол менен 5 км. R/V Urania кемесинин бортунда. Биз газдын эмиссиясы пайда болгон деңиз түбүн жана жер астындагы структураларды сүрөттөп жана чечмелейбиз, желдетүүчү суюктуктардын булактарын изилдейбиз, газдын көтөрүлүшүн жана ага байланыштуу деформацияны жөнгө салуучу механизмдерди аныктап, мүнөздөйбүз жана вулканологиялык таасирлерди талкуулайбыз.
Неаполь булуңу плио-төртүнчүлүк мезгилдин батыш четин, түндүк-батыштан түштүккө созулган Кампания тектоникалык ойдуңун 13,14,15.EW Иския (болжол менен 150-1302-ж.), Кампи-Флегре кратери (болжол менен 300-1538) жана Сома-V94i (болжол менен) түзөт. булуңду биздин замандын түндүгүнө карай чектейт)15, ал эми түштүгү Сорренто жарым аралы менен чектешет (1а-сүрөт). Неаполь булуңуна NE-SW жана экинчилик NW-SE маанилүү жаракалар таасир этет (1-сүрөт)14,15.Исчиа, Кампи Флегрей жана Сомма-Вессувдар, гидромалдык деформациялар жана манифестациялар менен мүнөздөлөт. тайыз сейсмикалык 16,17,18 (мисалы, 1982-1984-жылдары Кампи-Флегрейдеги турбуленттүү окуя, бийиктиги 1,8 мге көтөрүлүү жана миңдеген жер титирөөлөр). Акыркы изилдөөлөр 19,20 Сома-Везувий динамикасынын жана жалгыз Кампосидегре менен байланышкан Магпосидегренин динамикасынын ортосунда байланыш болушу мүмкүн экенин көрсөтүп турат. суу сактагычтар. Акыркы 36 ка Кампи-Флегрей жана 18 ка Сомма Везувийдеги вулкандык активдүүлүк жана деңиз деңгээлинин термелүүсү Неаполь булуңунун чөкмө системасын көзөмөлдөгөн. Деңиз деңгээлинин акыркы мөңгү максимумдагы (18 ка) төмөн болушу оффшордук-жайын толтурулган чөкмөлөрдүн регрессиясына алып келген. Кеч Плейстоцен-Голоцен. Суу астындагы газдардын чыгышы Иския аралынын айланасында жана Кампи-Флегре жээгинде жана Сома-Везувий тоосуна жакын жерде аныкталган (сүрөт 1б).
(а) Континенттик шельфтин жана Неаполь булуңунун морфологиялык жана структуралык түзүлүштөрү 15, 23, 24, 48. Чекиттер суу астындагы атылып чыгуунун негизги борборлору; кызыл сызыктар негизги бузулууларды билдирет.(b) Неаполь булуңунун батиметриясы аныкталган суюктуктун вентиляторлору (чекиттер) жана сейсмикалык сызыктардын издери (кара сызыктар). Сары сызыктар 6-сүрөттө билдирилген L1 жана L2 сейсмикалык сызыктардын траекториялары. Banco della Montagna (BdM) чек аралары көк түстөгү түзүмдөрдүн чегинде көрсөтүлгөн. (a,b).Сары квадраттар акустикалык суу мамычасынын профилдеринин жайгашкан жерлерин белгилейт, ал эми CTD-EMBlank, CTD-EM50 жана ROV алкактары 5-сүрөттө баяндалат. Сары тегерек үлгүдөгү газдын разрядынын ордун белгилейт жана анын курамы S1 таблицада көрсөтүлгөн.Golden Software (http://www.goldensoftsductswares/genered by Surf.com) 13.
SAFE_2014 (2014-жылдын августу) круизинин жүрүшүндө алынган маалыматтардын негизинде (Усулдарды караңыз), Неаполь булуңунун 1 м резолюциядагы жаңы санариптик рельеф модели (DTM) курулду. DTM Неаполь портунун түштүгүндөгү деңиз түбү бир аз эңкейиш менен мүнөздөлөөрүн көрсөтөт (°≤3 түштүккө карай эңкейиш) 5,0 × 5,3 км купол сымал структура, жергиликтүү Banco della Montagna (BdM) катары белгилүү. Сүрөт. 1a,b).BdM болжол менен 100-170 метр тереңдикте, курчап турган деңиз түбүнөн 15-20 метр бийиктикте өнүгөт. BdM куполу дөбө сымал морфологияны көрсөткөн, себеби 280 субциркулярдуу дөбөлөр (2а-сүрөт), 665 конустар жана 330 пияздар бар. максималдуу бийиктиги жана айланасы 22 м жана 1,800 м, тиешелүүлүгүнө жараша. The circularity [C = 4π (аянты / периметри2)] дөбөлөрдүн периметри жогорулатуу менен азайган (сүрөт. 2b). дөбөлөр үчүн октук катышы 1 жана 6,5 ортосунда өзгөргөн, дөбөлөр менен октук катышы менен +1 °E артыкчылыктуу а °15 көрсөтүп көбүрөөк дисперстүү экинчилик, көбүрөөк дисперстүү N105°E N145°E соккусу (сүрөт 2c). Жалгыз же тегиз конустар BdM тегиздигинде жана дөбөнүн үстүндө болот (3а,б-сүрөт). Конус түрүндөгү түзүлүштөр алар жайгашкан дөбөлөрдүн жайгашуусуна ылайык келет. Чоңтуктар көбүнчө деңиздин тегиз түбүндө (сүр. 3c) жана кээде дөбөлөрдүн үстүндө жайгашкан. тегиздөө БдМ куполунун түндүк-чыгыш жана түштүк-батыш чектерин чектейт (4а,б-сүрөт); азыраак узартылган NW-SE маршруту борбордук BdM аймагында жайгашкан.
(а) Banco della Montagna (BdM) куполунун санариптик рельефинин модели (1 м клетканын өлчөмү).(b) BdM дөбөлөрүнүн периметри жана тегеректиги.(c) дөбөнү курчап турган эң туура эллипстин негизги огунун октук катышы жана бурчу (ориентациясы). Digital Terrain моделинин стандарттык катасы 04m; периметринин жана тегеректигинин стандарттык каталары тиешелүүлүгүнө жараша 4,83 м жана 0,01, октук катыштын жана бурчтун стандарттык каталары тиешелүүлүгүнө жараша 0,04 жана 3,34°.
2-сүрөттө DTMден алынган BdM аймагындагы аныкталган конустардын, кратерлердин, дөбөлөрдүн жана чуңкурлардын деталдары.
(а) тегиз деңиз түбүндөгү тегиздөө конустары; (б) Түндүк-Батыштан түштүккө карай ичке дөбөлөрдөгү конустар жана кратерлер; (в) бир аз чөгөрүлгөн беттеги тактар.
(a) Табылган кратерлердин, чуңкурлардын жана активдүү газ разряддарынын мейкиндикте бөлүштүрүлүшү. (b) (а) графасында билдирилген кратерлердин жана чуңкурлардын мейкиндик тыгыздыгы (саны/0,2 км2).
2014-жылдын августунда SAFE_2014 круизинин жүрүшүндө алынган ROV суу колонкасынын жаңырыктарынын сүрөттөрүнөн жана деңиз түбүнө түз байкоолордон BdM аймагында 37 газ чыгарууну аныктадык (4 жана 5-сүрөттөр). Бул эмиссиялардын акустикалык аномалиялары вертикалдуу созулган формаларды көрсөтүп турат: 2014-жылы m (сүр. 5а). Кээ бир жерлерде акустикалык аномалиялар дээрлик үзгүлтүксүз "поездди" түзгөн. Байкоочу көбүкчөлөр ар түрдүү: үзгүлтүксүз, тыгыз көбүкчөлөрдөн кыска мөөнөттүү кубулуштарга чейин (1-кошумча фильм). кызгылт сары чөкмөлөр (сүрөт. 5b). Кээ бир учурларда, ROV каналдары эмиссияларды кайра активдештирет. Желдетүүчү морфология суу колоннасында жалынсыз үстү жагында тегерек тешикти көрсөтөт. Суу колонкасындагы рН агызуу чекитинин бир аз жогору жагында олуттуу төмөндөөнү көрсөттү, бул жергиликтүү дагы кислоталуу шарттарды көрсөтөт (сүрөт. 5c,d). Атап айтканда, жогорудагы газдын разряды B7M азайды. 8,4 (70 м тереңдикте) 7,8 (75 м тереңдикте) (сүр. 5c), ал эми Неаполь булуңундагы башка участоктор 0 жана 160 м ортосундагы тереңдик интервалында 8,3 жана 8,5 (сүр. 5d) рН маанилерине ээ болгон. Неаполь булуңунун BdM аянты. 70 м тереңдикте температура 15 °C жана туздуулугу болжол менен 38 PSU (сүр. 5c,d). рН, температура жана туздуулуктун өлчөөлөрү төмөнкүлөрдү көрсөттү: а) BdM газсыздандыруу процессине байланыштуу кислоталуу суюктуктардын катышуусу жана суюктуктун абдан жай разряддалышы жана б.)
(а) Акустикалык суу мамычасынын профилин алуу терезеси (эхометр Simrad EK60). BdM аймагында жайгашкан EM50 суюктук разрядында (деңиз деңгээлинен болжол менен 75 м төмөн) аныкталган газдын жалынына туура келген вертикалдык жашыл тилке; түбү жана деңиз түбүндөгү мультиплекс сигналдары да көрсөтүлгөн (б) BdM аймагында алыстан башкарылуучу унаа менен чогултулган. Жалгыз сүрөт кызылдан кызгылт сары чөкмө менен курчалган кичинекей кратерди (кара тегерек) көрсөтөт.(c,d) SBED-Win32 программалык камсыздоосу (Seasave, версия 7.232) менен иштетилген Multiparameter зонд CTD маалыматтары. кычкылтек) суюктуктун EM50 разрядынын үстүндөгү суу колоннасынын (c панели) жана Bdm агызуу аймагынын панелинин сыртында (г).
Биз 2014-жылдын 22-28-августу аралыгында изилдөө аймагынан үч газ үлгүсүн алдык. Бул үлгүлөр CO2 (934-945 ммоль/моль), андан кийин N2 (37-43 ммоль/моль), CH4 (16-24 ммоль/мол) жана H2S (04 ммоль/моль) жана H2S (04 ммоль/моль) басымдуулук кылган окшош курамдарды көрсөттү. жана Ал азыраак болгон (<0,052 жана <0,016 ммоль/моль, тиешелүүлүгүнө жараша) (сүрөт. 1b; Таблица S1, Кошумча Movie 2). Салыштырмалуу O2 жана Ar салыштырмалуу жогорку концентрациялары да ченелген (3,2 жана 0,18 ммоль/моль чейин, тиешелүүлүгүнө жараша). C2-C4 алкандарынан, ароматтык заттардан (негизинен бензол), пропенден жана күкүрт камтыган кошулмалардан (тиофен) турат. 40Ar/36Ar мааниси абага (295,5) шайкеш келет, бирок үлгү EM35 (BdM купол) 304 мааниге ээ болсо да, абанын бир аз ашыкчалыгын көрсөтүп турат (δup үчүн δN үчүн 405тен жогору. Абага каршы +1,98%), ал эми δ13C-CO2 маанилери -0,93% дан 0,44% га чейин өзгөрдү. туруктуу изотоп 22 болсо, BdMдеги эмиссиялардын булагы дагы такталат. CO2/3He каршы δ13C үчүн CO2 картасында (сүрөт. 6), BdM газынын курамы Иския, Кампи Флегрей жана Сомма-Везувий фумаролдоруна салыштырылган. BdM газ өндүрүшү: эриген мантиядан алынган эритмелер, органикалык бай чөкмөлөр жана карбонаттар. BdM үлгүлөрү үч Кампания вулкандары менен сүрөттөлгөн аралашуу сызыгына түшөт, башкача айтканда, мантия газдарынын (алар көмүр кычкыл газына бир аз байытылган деп болжолдонууда) классикалык максаттарга ылайыктуу МОРБ карбондорунун реакциясынын маалыматтары менен аралашуусу. натыйжасында газ ташы.
Салыштыруу үчүн мантиянын курамы менен акиташ тегинин акыркы мүчөлөрүнүн жана органикалык чөкмөлөрдүн ортосундагы гибриддик сызыктар келтирилген. Кутулар Иския, Кампи Флегрей жана Сомма-Весвий 59, 60, 61 фумарол аймактарын билдирет. BdM үлгүсү Кампания жанар тоосунун аралаш тенденциясына кирет. Аралаш газдын булагы адам тарабынан өндүрүлгөн газдын булагы. карбонаттык минералдардын декарбуризация реакциясы.
Сейсмикалык L1 жана L2 тилкелери (1б жана 7-сүрөттөр) BdM менен Сомма-Везувийдин (L1, 7а-сүрөт) жана Кампи Флегрейдин (L2, 7б-сүрөт) вулкандык аймактарынын дисталдык стратиграфиялык тизмегинин ортосундагы өтүүнү көрсөтөт. 7).Жогорку бөлүгү (MS) жогорку жана орточо амплитудалык жана каптал үзгүлтүксүздүктөгү субпараллель рефлекторлорду көрсөтөт (сүр. 7b,c). Бул катмар акыркы мөңгүлөрдүн максималдуу (LGM) системасы менен сүйрөлгөн деңиз чөкмөлөрүн камтыйт жана кум менен чоподон турат23. Астында жаткан PS катмары (сүрөт. кум саат. PS чөкмөлөрүнүн үстү деңиз түбүндөгү дөбөлөрдү түздү (сүр. 7d). Бул диапир сымал геометриялар PS тунук материалынын эң жогорку MS кендерине киришин көрсөтөт. Uplift MS катмарына жана үстүңкү катмарына таасир этүүчү бүктөлмөлөрдүн жана жаракалардын пайда болушуна жооптуу. MS стратиграфиялык интервалы L1 тилкесинин ENE бөлүгүндө айкын деламинацияланган, ал эми MS ырааттуулугунун кээ бир ички деңгээлдери менен капталган газга каныккан катмардын (GSL) болушунан улам BdM тарапка агарат (сүр. 7а). BdM чокусуна чогулган тартылуу өзөктөрү туура келет. )24,25 жана «Неаполь сары туфунун» Кампи Флегрейинин жарылуучу жарылуусунан пемза сыныктары (14,8 ка)26. PS катмарынын тунук фазасын жалаң башаламан аралашуу процесстери менен түшүндүрүүгө болбойт, анткени жер көчкү, баткак агымдары менен байланышкан башаламан катмарлар булуңдун тышында табылган гулдун пирокластикалык агымдары болуп саналат. тунук эмес21,23,24. Биз байкалган BdM PS сейсмикалык фациялары, ошондой эле суу астындагы PS катмарынын көрүнүшү (сүр. 7d) жаратылыш газынын көтөрүлүшүн чагылдырат деген жыйынтыкка келебиз.
(a) Мамычалуу (пагода) мейкиндик түзүлүшүн көрсөткөн бир жолдуу сейсмикалык L1 профили (1b-сүрөттөгү навигация изи). Пагода пемза жана кумдун башаламан кендеринен турат. Пагоданын ылдый жагында жайгашкан газга каныккан катмар тереңирээк түзүлүштөрдүн үзгүлтүксүздүгүн жок кылат. 1b), деңиз түбүндөгү дөбөлөрдүн, деңиздеги (MS) жана пемза кумунун (PS) кесилишин жана деформациясын баса белгилеген. (c) MS жана PSдеги деформациянын деталдары (c,d) бөлүмүндө берилген. Эң жогорку чөкмөдөгү 1580 м/с ылдамдыкты кабыл алсак, болжол менен 100 вертикал мск.
BdM морфологиялык жана структуралык мүнөздөмөлөрү башка деңиз астындагы гидротермалдык жана газгидраттык кендерине окшош. өткөргүчтүгү (2 жана 3-сүрөттөр). Дөбөлөрдүн, чуңкурлардын жана активдүү желдеткичтердин мейкиндикте жайгашуусу алардын бөлүштүрүлүшү жарым-жартылай Түндүк-Батыш жана Түндүк-Батыш батышындагы сокку урулган жаракалар менен көзөмөлдөнөт (сүр. 4б). Булар Флегри Кампи жана Сомма-Весюв жана булуңдардын өзгөчө структураларында, ошондой эле булуңдардын структурасында. биринчиси Кампи Флегрей кратеринен гидротермалдык разряддын жайгашкан жерин көзөмөлдөйт35. Ошондуктан Неаполь булуңундагы жаракалар жана жаракалар жер бетине газдын миграциясынын артыкчылыктуу жолун билдирет деген тыянакка келдик, бул өзгөчөлүктү структуралык жактан башкарылуучу башка гидротермалдык системалар бөлүшкөн36,37. Баса, BdM конустары жана чуңкурлары ар дайым байланышта болгон эмес. башка авторлор газ гидраттык зоналар үчүн32,33 сунуш кылгандай, бул дөбөлөр сөзсүз түрдө чуңкурлардын пайда болушунун прекурсорлорун билдирбейт деп болжолдойт.
Чогулган үч газ түрүндөгү эмиссия гидротермалдык суюктуктарга мүнөздүү химиялык белгилерди көрсөтөт, атап айтканда, төмөндөтүүчү газдардын (H2S, CH4 жана H2) олуттуу концентрациясы бар СО2 жана жеңил углеводороддор (өзгөчө бензол жана пропилен) 38,39, 40, 41, 42, 43, 44, S1, 38, 43, 44, 445 газдар бар. (мисалы, O2) суу астынан чыккан газдардын болушу күтүлбөйт, деңиз суусунда эриген абанын булгануусунан, үлгү алуу үчүн колдонулган пластик кутуларда сакталган газдар менен байланышта болушу мүмкүн, анткени ROV көтөрүлүш үчүн океандын түбүнөн деңизге чыгарылат. (абага каныккан суу) бул газдардын басымдуу гидротермдик келип чыгышы менен макулдашуу боюнча N2 көпчүлүк бөлүгү атмосферадан тышкаркы булактардан өндүрүлөт деп болжолдойт. BdM газынын гидротермалдык-вулкандык келип чыгышы CO2 жана He мазмуну жана алардын изотоптук белгилери менен тастыкталат. Көмүртек изотоптору (δ13C-CO3 жана +0.0% га чейин CO3 жана CO3/02% га чейин. (1,7 × 1010дон 4,1 × 1010го чейин) BdM үлгүлөрү Неаполь булуңунун мантиянын аягы мүчөлөрү жана декарбонизациялоонун айланасындагы фумаролдордун аралаш тенденциясына таандык экенин көрсөтүп турат. Флегрей жана Сомма-Вевсив вулкандары. Алар мантиянын аягына жакын жайгашкан Иския фумаролдоруна караганда көбүрөөк жер кыртышы. радиогендиктин кошулушу жана топтолушу Сомма-Везувий жана Кампи-Флегрей вулкандарын азыктандырган бир эле магма булагынан келип чыккан. BdM эмиссияларында аныкталуучу органикалык көмүртек фракцияларынын жоктугу органикалык чөкмөлөр BdM газсыздандыруу процессине катышпайт дегенди билдирет.
Жогоруда баяндалган маалыматтарга жана суу астындагы газга бай аймактар ​​менен байланышкан күмбөз сымал түзүлүштөрдүн эксперименталдык моделдеринин натыйжаларына таянып, терең газдын басымы километрдик масштабдагы BdM куполдорунун пайда болушуна жооптуу болушу мүмкүн. BdM сактагычына алып баруучу ашыкча басымдын Pdef деңгээлин баалоо үчүн биз жука пластинкалуу механикалык моделди колдондук33,34 деп божомолдоп, BM жана ультралык маалыматтардан чогултулган. деформацияланган жумшак илешкектүү кенден чоңураак радиустагы тегерекче барактын вертикалдык максималдуу жылышы w жана калыңдыгы h (Кошумча S1 ​​сүрөт).Pdef – жалпы басым менен тоо тектеринин статикалык басымынын ортосундагы айырма, плюс суунун мамычасынын басымы. BdMде радиус болжол менен 2500 м, w болжол менен 20 м жана сметалык профилден болжол менен h10 м. m.Биз Pdef 46Pdef = w 64 D/a4 катышынан эсептейбиз, мында D - ийилүүчү катуулугу; D (E h3)/[12(1 – ν2)] менен берилет, мында E – кендин Янг модулу, ν – Пуассон катышы (~0,5)33. BdM чөкмөлөрүнүн механикалык касиеттерин өлчөө мүмкүн болбогондуктан, биз E = 140 кПа койдук, бул жээктеги кумдуу жерлер үчүн акылга сыярлык маани болуп саналат. Литературада айтылган лайлуу чопо кендери (300 < E < 350 000 кПа) 33,34 деп эсептелген жогорку E маанилерин карап көрүңүз, анткени BDM кендери ылайдан же ылайдан эмес, негизинен кумдан турат24. Биз Pdef = 0,3 Па алабыз, бул Pdef = 0,3 Па ды, бул газдын 0-2ден чөйрөсүндө деңиз түбүнүн көтөрүлүү процесстеринин баалоосуна шайкеш келет. 103 Па, төмөнкү маанилер менен төмөн w/a жана/же эмнени билдирет. BdMде чөкмөнүн локалдык газ менен каныккандыгынан улам катуулуктун азайышы жана/же мурда болгон сыныктардын пайда болушу да бузулууга жана натыйжада газдын бөлүнүп чыгуусуна салым кошо алат, бул байкалган желдетүү конструкцияларынын пайда болушуна мүмкүндүк берет. GSLден, үстүнкү MS деңиз чөкмөлөрүн түртүп, дөбөлөр, бүктөлүүлөр, жаракалар жана чөкмө кесүүлөр пайда болот (сүр. 7b,c). Бул 14,8-12 ка эски пемза жаш MS катмарына кирип кеткендигин көрсөтүп турат. GSL тарабынан өндүрүлгөн суюктук разряды. Активдүү разрядды деңиз түбүнөн 170 м bsl48ге чейин көрүүгө болорун эске алуу менен, биз GSL ичиндеги суюктуктун ашыкча басымы 1700 кПа ашат деп ойлойбуз. Чөкмөлөрдөгү газдардын жогоруга жылышы, ошондой эле MS үлгүсүндөгү чөкмөлөрдүн курамындагы тазалоочу материалдын таасирин тийгизген. BdM25.Мындан тышкары, GSLдин ашыкча басымы татаал жаракалар системасын түзөт (7b-сүрөттө көп бурчтуу жарака). Жалпысынан бул морфология, структура жана стратиграфиялык отурукташуу, “пагодалар”49,50 деп аталат, алгач эски мөңгү түзүлүштөрүнүн экинчилик эффекттерине ыйгарылган жана азыркы учурда газдын таасири катары чечмеленет, буулантмалар50 .Кампаниянын континенталдык четинде буулануучу чөкмөлөр аз, жок дегенде жер кыртышынын эң жогорку 3 км чегинде. Ошондуктан, BdM пагодаларынын өсүү механизми чөкмөлөрдөгү газдын көтөрүлүшү менен көзөмөлдөнүшү мүмкүн. мурда билдирилгендей негизги маалыматтар24, азыркы кум 'Pomici Principali'25 жана 'Neaples Yellow Tuff'26 Campi Flegrei менен атылып жатат. Мындан тышкары, PS кендери эң жогорку MS катмарын басып алып, деформациялаган (сүр. 7d). Бул структуралык түзүлүш бир гана газ линиясынын жана эки түтүктүн түзүлүшү эмес экенин көрсөтүп турат. пагоданын пайда болушун негизги процесстер башкарат: а) газ ылдыйдан киргенде жумшак чөкмөнүн тыгыздыгы азаят; б) газ-чөкмө аралашмасы көтөрүлөт, бул байкалган бүктөлүү, бузулуу жана жарака МС кендерин пайда кылат (7-сүрөт). Ушундай эле пайда болуу механизми Түштүк Шотландия деңизиндеги (Антарктида) газ гидраттары менен байланышкан пагодалар үчүн сунушталган. BdM пагодалары дөңсөөлүү аймактарда топ-топ болуп пайда болгон жана алардын орточо вертикалдуу саякат убактысы 10-20 м. (TWTT) (7а-сүрөт). MS толкундарынын болушуна байланыштуу жана BdM гравитациялык өзөктүн стратиграфиясын эске алуу менен, пагода структураларынын пайда болуу жашы болжол менен 14–12 кадан аз деп болжолдойбуз. Мындан тышкары, бул структуралардын өсүүсү дагы эле активдүү (сүр. 7d) кээ бир пагодалар жана б.а. (7d-сүрөт).
Пагоданын азыркы деңиз түбүн кесип өтпөгөнү (а) газдын көтөрүлүшү жана/же газ-чөкмө аралашуунун локалдык түрдө токтошу жана/же (б) газ-чөкмө аралашмасынын мүмкүн болгон каптал агымы локализацияланган ашыкча басым процессине жол бербестигин көрсөтүп турат. Диапир теориясынын моделине52 ылайык, каптал агымы төмөнкү ылдамдыкта сугаруу ылдамдыгы менен аралашуунун терс балансын көрсөтөт. пагода өйдө көздөй жылат. Берүү ылдамдыгынын азайышы газ менен камсыздоонун жоголушуна байланыштуу аралашманын тыгыздыгынын жогорулашына байланыштуу болушу мүмкүн. Жогорудагы жыйынтыкталган жыйынтыктар жана пагоданын сүзүү жөндөмдүүлүгү башкарылуучу көтөрүлүшү бизге аба мамычасынын бийиктигин hg баалоого мүмкүндүк берет. Калкыруу ΔP = hgg (ρgw) менен берилет, мында – gravw. m/s2) жана ρw жана ρg тиешелүүлүгүнө жараша суунун жана газдын тыгыздыгы.ΔP - мурда эсептелген Pdef жана литостатикалык басымдын суммасы чөкмө плитанын Plith, б.а. ρsg h, мында ρs - чөкмөнүн тыгыздыгы. Бул учурда, hgdf үчүн керектүү болгон hgdf мааниси =P +bugo үчүн талап кылынат. Plith)/[g (ρw – ρg)].BdMде биз Pdef = 0,3 Па жана h = 100 м (жогоруда караңыз), ρw = 1,030 кг/м3, ρs = 2,500 кг/м3, ρg анча деле маанилүү эмес, анткени ρg = h25 ды алабыз. GSL.ΔP түбүнүн тереңдигин билдирген 2,4 МПа, бул BdM деңиз түбүн бузуу жана вентиляторлорду түзүү үчүн зарыл болгон ашыкча басым.
BdM газынын курамы жер кыртышынын тоо тектеринин декарбонизация реакциялары менен байланышкан суюктуктардын кошулушу менен өзгөргөн мантия булактарына шайкеш келет (6-сүрөт). BdM куполдорунун жана Иския, Кампи-Флегре жана Сома-Везувий сыяктуу активдүү вулкандардын EW тегиздиктеринин одоно түзүлүшү, ошондой эле газдардын курамы төмөндөгү адамдардан чыккан газдардын бүтүндөй бөлүнүп чыгышын болжолдойт. вулкандык аймак аралаш. Жер кыртышындагы суюктуктар батыштан (Исхия) чыгышка (Сомма-Везюивус) барган сайын жылат (1б жана 6-сүрөт).
Биз Неаполь портунан бир нече километр алыстыкта ​​Неаполь булуңунда 25 км2 кең купол сымал түзүлүш бар деген тыянакка келдик, ал активдүү дегазация процессинен жабыркап, пагодалар менен дөбөлөрдүн жайгашуусунан улам пайда болот. Учурда BdM кол тамгалары магматикалык эмес турбуленттик53 магматикалык эмес турбуленттик53 магматикалык жана вулканизмдин эмбрионизминин эрте зарядынан мурда пайда болушу мүмкүн экенин көрсөтүп турат. кубулуштардын эволюциясын талдоо жана потенциалдуу магмалык бузулууларды көрсөткөн геохимиялык жана геофизикалык сигналдарды аныктоо үчүн мониторинг иш-чараларын жүргүзүү керек.
Акустикалык суу мамычасынын профилдери (2D) SAFE_2014 (2014-жылдын августу) боюнча R/V Urania (CNR) круизинде Улуттук Изилдөө Кеңешинин Жээктеги деңиз чөйрөсү институту (IAMC) тарабынан алынган. Акустикалык үлгүлөрдү алуу илимий нурду бөлүүчү жаңырык зонд аппараты тарабынан аткарылган. болжол менен 4 km.The чогултулган echosounder сүрөттөр орточо ылдамдыгы суюктук разряддарды аныктоо жана так чогултуу аймакта алардын ордун аныктоо үчүн колдонулган (74 жана 180 м bsl ортосунда). Multiparameter зонддору (өткөргүчтүк, температура жана тереңдик, CTD) менен суу мамыча физикалык жана химиялык параметрлерин өлчөө .Маалыматтар бир CTD колдонуу менен чогултулган, Inc. жана Электрондук процесс (Birbe1d процессинин жардамы менен чогултулган. BirbeSea9). SBED-Win32 программасы (Seasave, версия 7.23.2). Деңиз түбүн визуалдык текшерүү “Pollux III” (GEItaliana) ROV аппаратынын (алыстан башкарылуучу унаа) эки (төмөн жана жогорку дааналык) камералары менен жүргүзүлдү.
Көп нурлуу маалыматтарды алуу 100 КГц Simrad EM710 көп нурлуу сонар системасын (Конгсберг) колдонуу менен аткарылган. Система нурдун жайгашуусунда субметрикалык каталарды камсыз кылуу үчүн дифференциалдык глобалдык позициялоо тутумуна туташтырылган. Акустикалык импульс 100 KHz жыштыгына, 150 ° градуска жана атуу импульсуна ээ. алуу учурунда профилдер реалдуу убакытта. Маалыматтар навигация жана толкундарды оңдоо үчүн Эл аралык гидрографиялык уюмдун стандартына (https://www.iho.int/iho_pubs/standard/S-44_5E.pdf) ылайык PDS2000 программасы (Reson-Thales) менен иштетилген. Tools.Үн ылдамдыгын үзгүлтүксүз аныктоо көп нурлуу өзгөрткүчтүн жанында жайгашкан кил станциясы тарабынан аткарылат жана нурларды туура башкаруу үчүн реалдуу убакыт үн ылдамдыгын камсыз кылуу үчүн суу тилкесинде ар бир 6-8 саат сайын реалдуу убакыттагы үн ылдамдыгынын профилдерин алат жана колдонот. Бүт маалымат топтому болжол менен 440 км2ден турат (0-1200 метрге чейин колдонулган санариптик маалымат). 1 м сетка клеткасынын өлчөмү менен мүнөздөлгөн рельеф модели (DTM). Акыркы DTM (сүрөт. 1а) Италиянын гео-аскердик институту тарабынан 20 м тор клеткасынын өлчөмүндө алынган рельефтик маалыматтар (деңиз деңгээлинен> 0 м) менен аткарылган.
2007 жана 2014-жылдардагы коопсуз океан круиздеринде чогултулган 55 чакырымдык жогорку резолюциядагы бир каналдуу сейсмикалык маалымат профили R/V Urania.Marisk профилдеринде тең болжол менен 113 чарчы километр аянтты камтыды (мисалы, L1 сейсмикалык профиль, IKBer-сүрөт IKBer системасы аркылуу алынган). алуу бирдиги 2,5 м катамарандан турат, анда булак жана кабыл алгыч жайгаштырылат. Булак кол тамгасы 1-10 кГц жыштык диапазонунда мүнөздөлгөн жана 25 см менен бөлүнгөн рефлекторлорду чечүүгө мүмкүндүк берген бир оң чокудан турат. Коопсуз сейсмикалык профилдер 1,4 Кдж көп учуу булагы (Geospark seismeoG SystemeoG интерфейси) менен алынган. системасы 30 см теориялык вертикалдык токтому менен деңиз түбүнүн астындагы жумшак чөкмөлөргө 400 миллисекундга чейин кирген 1–6,02 KHz булагы камтыган катамарандан турат. Safe жана Marsik түзмөктөрү 0,33 ок/сек ылдамдыкта алынган. Төмөнкү иш процесси менен Allworks программалык камсыздоосу: кеңейүүнү оңдоо, суу тилкесинин үнүн басуу, 2-6 КГц өткөргүч IIR чыпкалоо жана AGC.
Суу астындагы фумаролдон чыккан газ деңиз түбүнө, үстүнкү тарабында резина диафрагма менен жабдылган пластик ящиктин жардамы менен чогултулуп, ROV тарабынан вентилятордун үстүнө тескери жайгаштырылды. Коробка кирген аба көбүктөрү деңиз суусун толугу менен алмаштыргандан кийин, ROV кайра 1 м тереңдикке келет, ал эми чогулган газ эки сууга куюлат. Тефлон крандары менен жабдылган 60 мл айнек колбалар, алардын бири 20 мл 5N NaOH эритмеси (Гегенбах тибиндеги колба) менен толтурулган. Негизги кислота газынын түрлөрү (CO2 жана H2S) щелочтуу эритмеде эрийт, ал эми эригичтиги төмөн газ түрлөрү (N2, Ar+O2, CO, H2, гидрокарлар) жана жарыкта сакталат. бөтөлкөнүн headspace. Органикалык аз эригич газдар 10 м узундугу 5A молекулярдык электен колонна менен жабдылган Shimadzu 15A жана жылуулук өткөрүмдүүлүк детектору (TCD) 54.Аргон жана O2 менен жабдылган Thermo Focus газ хроматографиясы (GC) менен анализденди TCD.Метан жана жеңил углеводороддор Chromosorb PAW 80/100 тор менен капталган, 23% SP 1700 менен капталган 10 м узундуктагы дат баспас болоттон жасалган мамычасы менен жабдылган Shimadzu 14A газ хроматографынын жардамы менен талданды. Суюктуктун титрленген фазасы 1 үчүн колдонулган. N HCl эритмеси (Metrohm Basic Titrino) жана 2) H2S, 5 мл H2O2 (33%) менен кычкылдангандан кийин, ион хроматографиясы (IC) (IC) (Wantong 761) менен .Титрлөөнүн аналитикалык катасы, GC жана IC анализи 5% дан кем эмес. (δ13C-CO2% жана V-PDB катары көрсөтүлгөн) Finningan Delta S массалык спектрометрин колдонуу менен талданды55,56.Сырткы тактыкты баалоо үчүн колдонулган стандарттар Каррара жана Сан Винченцо мрамору (ички), NBS18 жана NBS19 (эл аралык), ал эми аналитикалык ката жана кайра жаралуу ±% ±00.5 болгон.
δ15N (Абага каршы % катары көрсөтүлөт) жана 40Ar/36Ar Finnigan Delta plusXP үзгүлтүксүз агымдын масс-спектрометрине кошулган Agilent 6890 N газ хроматографынын (GC) жардамы менен аныкталган. Талдоо катасы: δ15N±0,1%, 36Ar<1%, 36Ar<1% пресс, 36Ar<1% пресс. R/Ra, бул жерде R 3He/4He үлгүдө өлчөнөт жана Ra атмосферадагы бирдей катыш: 1,39 × 10−6)57 INGV-Палермо (Италия) лабораториясында аныкталган. 0,3%. He жана Ne үчүн типтүү бланктар тиешелүүлүгүнө жараша <10-14 жана <10-16 моль.
Бул макаланы кантип келтирсе болот: Пасаро, С. жана башкалар. Дегазация процесси менен шартталган деңиз түбүнүн көтөрүлүшү coast.science.Rep. 6, 22448; doi: 10.1038/srep22448 (2016).
Aharon, P. Заманбап жана байыркы деңиз түбүндөгү углеводороддордун геологиясы жана биологиясы: киришүү. Geographic Ocean Wright.14, 69–73 (1994).
Paull, CK & Dillon, WP Газ гидраттарынын глобалдык көрүнүшү. In Kvenvolden, KA & Lorenson, TD (eds.) 3–18 (Табигы газ гидраттары: пайда болушу, бөлүштүрүү жана аныктоо. Америкалык геофизикалык союз Geophysical Monograph 124, 2001).
Фишер, AT Гидротермалдык циркуляция боюнча геофизикалык чектөөлөр. In: Halbach, PE, Tunnicliffe, V. & Hein, JR (eds) 29–52 (Durham Workshop баяндамасы, Marine Hydrothermal Systems Energy and Mass Transfer, Durham University Press, Berlin (2003) ).
Coumou, D., Driesner, T. & Heinrich, C. Структура жана динамикасы орто океан кыркаларынын гидротермалдык системалары. Science 321, 1825–1828 (2008).
Boswell, R. & Collett, TS Учурдагы көз караштар боюнча газ гидрат ресурстары.энергия. жана айлана-чөйрө.science.4, 1206-1215 (2011).
Evans, RJ, Davies, RJ & Stewart, SA Түштүк Каспий деңизиндеги бир километрлик ылай вулкан системасынын ички түзүлүшү жана атылышынын тарыхы. Бассейн суу сактагычы 19, 153–163 (2007).
Leon, R. et al. Кадис булуңундагы карбонаттык ылай дөбөлөрдөн углеводороддордун агып чыгуусу менен байланышкан Seaafloor өзгөчөлүктөрү: баткак агымынан карбонаттык чөкмөлөргө чейин. Geography March.Wright.27, 237–247 (2007).
Moss, JL & Cartwright, J. Namibia.Basin Reservoir 22, 481–501 (2010) жээгиндеги километрдик масштабдагы суюктуктарды чыгаруучу түтүктөрдүн 3D сейсмикалык өкүлчүлүгү.
Andresen, KJ Мунай жана газ түтүк системаларындагы суюктуктун агымынын мүнөздөмөлөрү: Алар бассейндин эволюциясы жөнүндө эмнени айтып беришет? Март Геология.332, 89–108 (2012).
Ho, S., Cartwright, JA & Imbert, P. Төмөнкү Конго бассейниндеги газ агымдарына карата неогендик төртүнчүлүк суюктук разряд структурасынын вертикалдык эволюциясы, оффшордук Angola.March Geology.332–334, 40–55 (2012).
Джонсон, SY et al.Hydrothermal жана тектоникалык иш түндүк Йеллоустоун көлү, Wyoming.geology.Socialist Party.Yes.bull.115, 954–971 (2003).
Patacca, E., Sartori, R. & Scandone, P. The Tyrrhenian бассейни жана Апеннин дуасы: Кинематикалык байланыштар кеч тотондуктан бери. Mem Soc Geol Ital 45, 425–451 (1990).
Милия жана башкалар. Кампаниянын континенталдык четиндеги тектоникалык жана жер кыртышынын түзүлүшү: вулкандык активдүүлүк менен байланышы.mineral.gasoline.79, 33–47 (2003)
Piochi, M., Bruno PP & De Astis G. риф тектоника жана магматикалык көтөрүлүү жараяндардын салыштырмалуу ролу: Неаполь жанар тоо аймагында (түштүк Италия) геофизикалык, структуралык жана геохимиялык маалыматтардан тыянак. Gcubed, 6 (7), 1-25 (2005).
Dvorak, JJ & Mastrolorenzo, G. Италиянын түштүгүндөгү Campi Flegrei кратериндеги акыркы вертикалдык жер кыртышынын кыймылынын механизмдери. геология. Социалисттик партия. Ооба. Спецификация. 263, 1-47-беттер (1991).
Orsi, G. et al. Уяланган Кампи-Флегрей кратериндеги жердин кыска мөөнөттүү деформациясы жана сейсмикалуулугу (Италия): калк жыш жайгашкан аймактагы активдүү массаны калыбына келтирүүнүн мисалы. Volcano.geothermal.reservoir.91, 415–451 (1999)
Cusano, P., Petrosino, S. жана Saccorotti, G. Гидротермалдык келип чыгышы Италияда Campi Flegrei жанар тоо комплексинде туруктуу узак мөөнөттүү 4D иш. Вулкан.геотермалдык.суу сактагыч.177, 1035–1044 (2008).
Pappalardo, L. жана Mastrolorenzo, G. Силл сымал магмалык суу сактагычтардагы тез дифференциация: Campi Flegrei crater.science.Rep. 2, 10.1038/srep00712 (2012).
Уолтер, TR et al.InSAR убакыт сериялары, корреляциялык анализ жана убакыт-корреляциялык моделдөө Кампи Флегрей менен Vesuvius.J. мүмкүн болгон байланышты ачып берет. Вулкан.геотермалдык.суу сактагыч.280, 104–110 (2014).
Milia, A. & Torrente, M. Тиррендик грабендин биринчи жарымынын структуралык жана стратиграфиялык түзүлүшү (Неаполь булуңу, Италия). Конструктивдүү физика 315, 297–314.
Sano, Y. & Marty, B. Island Arcs. Chemical Geology.119, 265-274 (1995) вулкандык күл газ көмүртек булактары.
Milia, A. Dohrn Canyon stratigraphy: Деңиз деңгээлинин төмөндөшүнө жана тышкы континенталдык шельфтин тектоникалык көтөрүлүшүнө жооптор (Чыгыш Тиррениянын чети, Италия). Geo-Marine Letters 20/2, 101–108 (2000).