Terima kasih kerana melawati Nature.com.Versi penyemak imbas yang anda gunakan mempunyai sokongan terhad untuk CSS. Untuk pengalaman terbaik, kami mengesyorkan agar anda menggunakan penyemak imbas yang dikemas kini (atau matikan mod keserasian dalam Internet Explorer). Sementara itu, untuk memastikan sokongan berterusan, kami akan memaparkan tapak tanpa gaya dan JavaScript.
Kami melaporkan bukti peningkatan dasar laut aktif dan pelepasan gas beberapa kilometer di luar pesisir dari pelabuhan Naples (Itali). Tanda kerucut, busut dan kawah adalah ciri dasar laut. Pembentukan ini mewakili bahagian atas struktur kerak cetek, termasuk pagoda, sesar dan lipatan yang menjejaskan dasar laut hari ini. Mereka merekodkan peningkatan tindak balas karbononoksida dan penyahkarbonan helium dan penyahkarbonan. batuan tangkai.Gas-gas ini berkemungkinan serupa dengan gas-gas yang memberi makan kepada sistem hidroterma Ischia, Campi Flegre dan Soma-Vesuvius, mencadangkan sumber mantel bercampur dengan cecair kerak di bawah Teluk Naples. Pengembangan dan pecah dasar laut yang disebabkan oleh pengangkatan gas dan proses tekanan memerlukan tekanan berlebihan 2-3 MPa. Kenaikan lantai dasar laut boleh menyebabkan timbulan gas, hembusan, dan hembusan air laut. d letusan dasar laut dan/atau letupan hidroterma.
Pelepasan hidroterma laut dalam (air panas dan gas) ialah ciri biasa rabung tengah lautan dan jidar plat konvergen (termasuk bahagian lengkok pulau yang terendam), manakala luahan sejuk gas hidrat (klatrat) selalunya menjadi ciri pelantar benua dan margin pasif1, 2,3,4,5. Kemunculan semula haba hidroma di kawasan pantai. servoirs) dalam kerak benua dan/atau mantel. Pelepasan ini mungkin mendahului pendakian magma melalui lapisan paling atas kerak Bumi dan kemuncaknya ialah letusan dan penempatan gunung berapi di laut6.Oleh itu, pengenalpastian (a) morfologi yang berkaitan dengan ubah bentuk kawasan pesisiran laut yang aktif di dasar laut ke pantaib napula di Itali. (~1 juta penduduk) adalah penting untuk menilai kemungkinan gunung berapi. Letusan cetek. Tambahan pula, manakala ciri morfologi yang dikaitkan dengan pelepasan hidroterma laut dalam atau gas hidrat secara relatifnya terkenal kerana sifat geologi dan biologinya, pengecualian adalah ciri morfologi yang dikaitkan dengan perairan yang lebih cetek, kecuali beberapa yang berlaku di Dalam Tasik 12, terdapat rekod air semetrik, air semetrik yang baru, terdapat rekod baru, air semetrik. untuk kawasan bawah air, kompleks dari segi morfologi dan struktur yang terjejas oleh pelepasan gas di Teluk Naples (Itali Selatan), kira-kira 5 km dari pelabuhan Naples. Data ini dikumpul semasa pelayaran SAFE_2014 (Ogos 2014) di atas R/V Urania. Kami menghuraikan dan mentafsirkan struktur dasar laut dan sumber gas yang terkumpul di bawah permukaan laut. mengenal pasti mekanisme yang mengawal kenaikan gas dan ubah bentuk yang berkaitan, dan membincangkan kesan gunung berapi.
Teluk Naples membentuk margin barat Plio-Quaternary, lekukan tektonik Campania NW-SE memanjang13,14,15.EW Ischia (kira-kira 150-1302 AD), kawah Campi Flegre (kira-kira 300-1538) dan Soma-Vesuvius-19 (dari sempadan utara ke sempadan <4361) AD. s Semenanjung Sorrento (Rajah 1a). Teluk Naples dipengaruhi oleh sesar ketara NE-SW dan sekunder NW-SE (Rajah 1)14,15. Ischia, Campi Flegrei dan Somma-Vesuvius dicirikan oleh manifestasi hidroterma, ubah bentuk tanah, dan seismicity cetek16,2,17, Flegrei 18,17,17,18,18,18,18,18,18,18,18. 84, dengan daya angkat 1.8 m dan beribu-ribu gempa bumi).Kajian terkini19,20 mencadangkan bahawa mungkin terdapat kaitan antara dinamika Soma-Vesuvius dan Campi Flegre, mungkin dikaitkan dengan takungan magma tunggal 'dalam'. Aktiviti gunung berapi dan ayunan paras laut dalam sistem kawalan Soma-Vesuvius Teluk Campi Vesuvius 36 terakhir dan Campi 18 Flegrei yang terakhir. Naples.Paras laut yang rendah pada maksimum glasier terakhir (18 ka) membawa kepada regresi sistem sedimen cetek luar pesisir, yang kemudiannya diisi oleh peristiwa transgresif semasa Pleistosen Akhir-Holosen. Pelepasan gas dasar laut telah dikesan di sekitar pulau Ischia dan di luar pantai Campi Flegre dan.esuvi berhampiran Campi Flegre dan.1b).
(a) Susunan morfologi dan struktur pelantar benua dan Teluk Naples 15, 23, 24, 48. Titik adalah pusat letusan dasar laut yang utama;garis merah mewakili sesar utama.(b) Batimetri Teluk Naples dengan bolong bendalir yang dikesan (titik) dan kesan garisan seismik (garisan hitam). Garisan kuning ialah trajektori garisan seismik L1 dan L2 yang dilaporkan dalam Rajah 6. Sempadan Banco della Montagna (BdM) kubah seperti struktur, garisan putus-putus berwarna biru ditandakan dengan lokasi seakan-akan berwarna biru. profil lajur air, dan bingkai CTD-EMBlank, CTD-EM50 dan ROV dilaporkan dalam Rajah 5. Bulatan kuning menandakan lokasi pelepasan gas pensampelan, dan komposisinya ditunjukkan dalam Jadual S1. Perisian Emas (http://www.goldensoftware.com/products/surfer) menggunakan grafik yang dihasilkan oleh Surfer® 13.
Berdasarkan data yang diperoleh semasa pelayaran SAFE_2014 (Ogos 2014) (lihat Kaedah), Model Rupa Bumi Digital (DTM) Teluk Naples baharu dengan resolusi 1 m telah dibina. DTM menunjukkan bahawa dasar laut di selatan Pelabuhan Naples dicirikan oleh struktur landai perlahan-lahan menghala ke selatan (cerun × 5° permukaan ≤3°0.5°. , dikenali sebagai Banco della Montagna (BdM).Gamb.1a,b).BdM berkembang pada kedalaman kira-kira 100 hingga 170 meter, 15 hingga 20 meter di atas dasar laut di sekelilingnya. Kubah BdM memaparkan morfologi seperti busut disebabkan oleh 280 gundukan bawah bulatan hingga bujur (Rajah 2a), 665 kon, dan 30 ubun-ubun dan mempunyai ketinggian maksimum (undFigs 30 pit dan). 22 m dan 1,800 m, masing-masing. Pekeliling [C = 4π(luas/perimeter2)] busut berkurangan dengan peningkatan perimeter (Gamb. 2b). Nisbah paksi untuk busut berjulat antara 1 dan 6.5, dengan busut dengan nisbah paksi >2 menunjukkan lebih N45°E terdispersi lebih disukai dan N45°E terpencar lebih disukai Serangan 145°E (Rajah 2c).Kon tunggal atau sejajar wujud pada satah BdM dan di atas busut (Rajah 3a,b). Susunan kon mengikut susunan busut di mana ia berada. Tompok biasanya terletak di dasar laut yang rata (Rajah 3c) dan kadang-kadang pada busut. Ketumpatan ruang bagi kon dan jajar barat daya sempadan barat daya menunjukkan bahawa penjajaran SW barat daya kon dan limpasan pockmark di sebelah barat daya. kubah BdM (Rajah 4a, b);laluan NW-SE yang kurang dilanjutkan terletak di kawasan BdM tengah.
(a) Model rupa bumi digital (saiz sel 1 m) kubah Banco della Montagna (BdM).(b) Perimeter dan bulat busut BdM.(c) Nisbah paksi dan sudut (orientasi) paksi utama bagi elips paling sesuai yang mengelilingi busut. Ralat piawai model Rupa Bumi Digital ialah 0.004 m;ralat piawai perimeter dan bulat masing-masing ialah 4.83 m dan 0.01, dan ralat piawai nisbah paksi dan sudut ialah 0.04 dan 3.34°, masing-masing.
Butiran kon, kawah, busut dan lubang yang dikenal pasti di rantau BdM yang diekstrak daripada DTM dalam Rajah 2.
(a) Kon penjajaran pada dasar laut yang rata;(b) kon dan kawah pada busut langsing NW-SE;(c) bintik-bintik pada permukaan yang dicelup sedikit.
(a) Taburan ruang kawah, lubang dan pelepasan gas aktif yang dikesan.(b) Ketumpatan ruang kawah dan lubang yang dilaporkan dalam (a) (nombor/0.2 km2).
Kami mengenal pasti 37 pelepasan gas di rantau BdM daripada imej bergema lajur air ROV dan pemerhatian langsung ke dasar laut yang diperoleh semasa pelayaran SAFE_2014 pada Ogos 2014 (Rajah 4 dan 5). Anomali akustik pelepasan ini menunjukkan bentuk memanjang menegak yang meningkat dari dasar laut, antara 12 dan menegak antara 12 dan 15a. anomali kustik membentuk "kereta api" yang hampir berterusan. Kepulan gelembung yang diperhatikan berbeza-beza secara meluas: daripada aliran gelembung padat yang berterusan kepada fenomena jangka pendek (Filem Tambahan 1).Pemeriksaan ROV membolehkan pengesahan visual berlakunya lubang cecair di dasar laut dan menyerlahkan kesan bopeng kecil di dasar laut, kadangkala dikelilingi oleh sedimen merah ke oren. Dalam beberapa kes ROV. morfologi menunjukkan bukaan bulat di bahagian atas tanpa suar dalam lajur air. pH dalam lajur air tepat di atas titik nyahcas menunjukkan penurunan yang ketara, menunjukkan lebih banyak keadaan berasid setempat (Rajah 1).5c,d).Khususnya, pH di atas nyahcas gas BdM pada kedalaman 75 m menurun daripada 8.4 (pada kedalaman 70 m) kepada 7.8 (pada kedalaman 75 m) (Rajah 5c), manakala tapak lain di Teluk Naples mempunyai nilai pH 5.g. antara 0 dan 160 m ifica antara 0 dan 160 m ifica. Perubahan suhu dan kemasinan air laut tidak terdapat di dua tapak di dalam dan di luar kawasan BdM Teluk Naples. Pada kedalaman 70 m, suhu ialah 15 °C dan kemasinan adalah kira-kira 38 PSU (Rajah 5c,d). Pengukuran pH, suhu dan kemasinan yang berkaitan dengan ketiadaan proses bM cecair yang sangat perlahan) pelepasan cecair terma dan air garam.
(a) Tingkap pemerolehan profil lajur air akustik (echometer Simrad EK60). Jalur hijau menegak sepadan dengan nyalaan gas yang dikesan pada pelepasan bendalir EM50 (kira-kira 75 m di bawah paras laut) yang terletak di rantau BdM;isyarat multipleks bahagian bawah dan dasar laut juga ditunjukkan (b) dikumpul dengan kenderaan kawalan jauh di rantau BdM Foto tunggal menunjukkan kawah kecil (bulatan hitam) yang dikelilingi oleh mendapan merah hingga oren.(c,d) Data CTD kuar berbilangparameter diproses menggunakan perisian SBED-Win32 (Seasave, versi 7.23.2 suhu, cas air bagi parameter air yang dipilih). EM50 (panel c) dan di luar panel kawasan pelepasan Bdm (d).
Kami mengumpul tiga sampel gas dari kawasan kajian antara 22 dan 28 Ogos 2014. Sampel ini menunjukkan komposisi yang sama, didominasi oleh CO2 (934-945 mmol/mol), diikuti dengan kepekatan N2 (37-43 mmol/mol) yang relevan, CH4 (16-24 mmol/mol) dan H2S (0.10 mmol/mol) dan H2S (0.10 mmol/mol). <0.052 dan <0.016 mmol/mol, masing-masing) (Rajah 1b; Jadual S1, Filem Tambahan 2). Kepekatan O2 dan Ar yang agak tinggi juga diukur (masing-masing sehingga 3.2 dan 0.18 mmol/mol). Jumlah hidrokarbon ringan berjulat daripada 0.24 mmol/2.3C aromatik utama (alkohol/2.3C dan aromatik utama). e), propena dan sebatian yang mengandungi sulfur (thiophene). Nilai 40Ar/36Ar adalah konsisten dengan udara (295.5), walaupun sampel EM35 (kubah BdM) mempunyai nilai 304, menunjukkan lebihan sedikit sebanyak 40Ar. Nisbah δ15N adalah lebih tinggi daripada udara (sehingga +1.98% udara (sehingga +1.98) berbanding dengan nilai δ. CO-2. 93 hingga 0.44% berbanding nilai V-PDB.R/Ra (selepas membetulkan pencemaran udara menggunakan nisbah 4He/20Ne) adalah antara 1.66 dan 1.94, menunjukkan kehadiran sebahagian besar mantel He. Dengan menggabungkan isotop helium dengan CO2 dan isotop CO2 yang diklarifikasikan selanjutnya dalam peta CO2 M.22 yang stabil. 2/3He lawan δ13C (Gamb.6), komposisi gas BdM dibandingkan dengan fumaroles Ischia, Campi Flegrei dan Somma-Vesuvius. Rajah 6 juga melaporkan garisan pencampuran teoritis antara tiga sumber karbon berbeza yang mungkin terlibat dalam pengeluaran gas BdM: pencairan terbitan mantel terlarut, sedimen kaya organik dan karbonat. pencampuran antara gas mantel (yang diandaikan sedikit diperkaya dalam karbon dioksida berbanding MORB klasik untuk tujuan pemadanan data) dan tindak balas yang disebabkan oleh penyahkarbonan kerak Batu gas yang terhasil.
Garisan hibrid antara komposisi mantel dan anggota akhir batu kapur dan sedimen organik dilaporkan sebagai perbandingan. Kotak mewakili kawasan fumarol Ischia, Campi Flegrei dan Somma-Vesvius 59, 60, 61. Sampel BdM berada dalam aliran campuran gunung berapi Campania. Gas anggota akhir garisan campuran adalah daripada sumber penyahkarbonat yang dihasilkan oleh gas mineral, yang mana bahan galian terhasil daripada bahan galian.
Bahagian seismik L1 dan L2 (Rajah 1b dan 7) menunjukkan peralihan antara BdM dan jujukan stratigrafi distal Somma-Vesuvius (L1, Rajah 7a) dan Campi Flegrei (L2, Rajah 7b) kawasan gunung berapi. BdM dicirikan oleh pembentukan dua subseismik utama Fig.MS (MSel.MS). pemantul amplitud tinggi hingga sederhana dan kesinambungan sisi (Rajah 7b,c).Lapisan ini termasuk sedimen marin yang diseret oleh sistem Maksimum Glasial Terakhir (LGM) dan terdiri daripada pasir dan tanah liat23.Lapisan PS yang mendasari (Rajah 7b–d) dicirikan oleh fasa huru-hara hingga lutsinar dalam bentuk tiang atau jam pasir atas. ).Geometri seperti diapir ini menunjukkan pencerobohan bahan lutsinar PS ke dalam deposit MS paling atas. Uplift bertanggungjawab ke atas pembentukan lipatan dan sesar yang menjejaskan lapisan MS dan mendapan di atas dasar laut BdM masa kini (Rajah 7b–d). Selang stratigrafi MS jelas terdelamina dalam ENE manakala sebahagian daripada lapisan L1 yang diliputi oleh gas tepu BdM (dilapisi oleh gas tepu BdM) dengan jelas di bahagian dalam L1, sebahagian daripadanya disebabkan oleh bahagian L1 yang diselubungi putih. tahap urutan MS (Rajah.7a).Teras graviti yang dikumpul di bahagian atas BdM sepadan dengan lapisan seismik lutsinar menunjukkan bahawa 40 cm paling atas terdiri daripada pasir yang dimendapkan baru-baru ini hingga kini;)24,25 dan serpihan batu apung daripada letusan letupan Campi Flegrei "Naples Yellow Tuff" (14.8 ka)26.Fasa lutsinar lapisan PS tidak boleh dijelaskan dengan proses pencampuran huru-hara sahaja, kerana lapisan huru-hara yang dikaitkan dengan tanah runtuh, aliran lumpur dan aliran piroklastik yang terdapat di luar Naplecous.Wepaque2, secara okular2 di kawasan Teluk4,2. de bahawa muka seismik BdM PS yang diperhatikan serta rupa lapisan PS singkapan dasar laut (Rajah 7d) mencerminkan daya angkat gas asli.
(a) Profil seismik trek tunggal L1 (jejak navigasi dalam Rajah 1b) menunjukkan susunan ruang kolumnar (pagoda). Pagoda terdiri daripada mendapan batu apung dan pasir yang huru-hara. Lapisan tepu gas yang wujud di bawah pagoda menghilangkan kesinambungan pembentukan yang lebih dalam.(b) Profil seismik geseran saluran tunggal L1b, serlahan profil seismik geseran L12), busut di lantai, marin (MS), dan mendapan pasir pumice (PS).(c) Butiran ubah bentuk dalam MS dan PS dilaporkan dalam (c,d). Dengan mengandaikan halaju 1580 m/s dalam sedimen paling atas, 100 ms mewakili kira-kira 80 m pada skala menegak.
Ciri-ciri morfologi dan struktur BdM adalah serupa dengan medan hidroterma bawah laut dan gas hidrat yang lain di seluruh dunia2,12,27,28,29,30,31,32,33,34 dan sering dikaitkan dengan daya angkat (kubah dan busut) dan Pelepasan gas (kon, lubang). dan 3). Susunan spatial busut, lubang dan bolong aktif menunjukkan bahawa pengedarannya sebahagiannya dikawal oleh patah hentaman NW-SE dan NE-SW (Rajah 4b). Ini adalah serangan pilihan sistem sesar yang mempengaruhi kawasan gunung berapi Campi Flegrei dan Somma-Vesuvius dan Teluk Naples yang mengawal struktur Kemah Naples, khususnya, struktur kerongkongan Fleigreter di Fleigre. 35. Oleh itu, kami menyimpulkan bahawa sesar dan keretakan di Teluk Naples mewakili laluan pilihan untuk penghijrahan gas ke permukaan, ciri yang dikongsi oleh sistem hidroterma terkawal struktur lain36,37. Terutamanya, kon dan lubang BdM tidak selalu dikaitkan dengan busut (Gamb.3a, c). Ini menunjukkan bahawa busut ini tidak semestinya mewakili prekursor kepada pembentukan lubang, seperti yang dicadangkan oleh pengarang lain untuk zon hidrat gas32,33. Kesimpulan kami menyokong hipotesis bahawa gangguan sedimen dasar laut kubah tidak selalu membawa kepada pembentukan lubang.
Tiga pelepasan gas yang terkumpul menunjukkan tandatangan kimia tipikal cecair hidroterma, iaitu terutamanya CO2 dengan kepekatan ketara gas penurun (H2S, CH4 dan H2) dan hidrokarbon ringan (terutamanya benzena dan propilena)38,39, 40, 41, 42, 43, (44, 45) gas penurun (H2S, CH4 dan H2) dan hidrokarbon ringan (terutamanya benzena dan propilena). tidak dijangka hadir dalam pelepasan dasar laut, mungkin disebabkan oleh pencemaran daripada udara yang terlarut dalam air laut yang bersentuhan dengan gas yang disimpan dalam kotak plastik yang digunakan untuk pensampelan, kerana ROV diekstrak dari dasar laut ke laut untuk memberontak. Sebaliknya, nilai δ15N positif dan N2/Ar yang tinggi (sehingga 480 N2/Ar) yang tinggi (sehingga 480 N2 udara lebih tinggi) (sehingga 480) lebih tinggi dari udara lebih tinggi (sehingga 480) udara lebih tinggi (lebih tinggi daripada ASW) sumber ic, selaras dengan asal hidroterma utama gas-gas ini. Asal hidroterma-gunung berapi gas BdM disahkan oleh kandungan CO2 dan He serta tandatangan isotopnya. Isotop karbon (δ13C-CO2 daripada -0.93% hingga +0.4%) dan nilai CO2/3He (dari 10.01 × 1.0) yang dicadangkan (dari 10.01 × 1.0) sampel (dari 10.01 × 1.0) yang dicadangkan bagi sampel BdM kepada aliran campuran fumarol di sekitar anggota hujung mantel Teluk Naples dan penyahkarbonan Hubungan antara gas yang dihasilkan oleh tindak balas (Rajah 6). Secara lebih khusus, sampel gas BdM terletak di sepanjang aliran pencampuran pada lokasi yang lebih kurang sama dengan cecair dari Campi Flegrei dan Somma-Veusivus yang bersebelahan dengan gunung berapi Somma-Veusivus yang lebih dekat dengan gunung berapi I. Somma-Vesuvius dan Campi Flegrei mempunyai nilai 3He/4He (R/Ra antara 2.6 dan 2.9) yang lebih tinggi daripada BdM (R/Ra antara 1.66 dan 1.96;Jadual S1). Ini menunjukkan bahawa penambahan dan pengumpulan radiogenik He berasal daripada sumber magma yang sama yang memberi makan kepada gunung berapi Somma-Vesuvius dan Campi Flegrei. Ketiadaan pecahan karbon organik yang boleh dikesan dalam pelepasan BdM menunjukkan bahawa sedimen organik tidak terlibat dalam proses penyahgasan BdM.
Berdasarkan data yang dilaporkan di atas dan hasil daripada model eksperimen struktur seperti kubah yang dikaitkan dengan kawasan kaya gas bawah laut, tekanan gas dalam mungkin bertanggungjawab untuk pembentukan kubah BdM berskala kilometer. Untuk menganggarkan Pdef tekanan lampau yang membawa kepada peti besi BdM, kami menggunakan model mekanik plat nipis33,34 dengan mengandaikan, daripada morfologi morfologi subcircular BdM yang dikumpul dan lembaran sekuler yang lebih besar daripada morfologi BdM yang dikumpul. mendapan likat lembut yang cacat Anjakan maksimum menegak w dan ketebalan h bagi (Tambahan Rajah S1). Pdef ialah perbezaan antara jumlah tekanan dan tekanan statik batuan ditambah tekanan lajur air. Pada BdM, jejari adalah kira-kira 2,500 m, w ialah 20 m, dan anggaran h maksimum daripada profil seismik adalah kira-kira 100 P def = def = 100 m4. di mana D ialah kekakuan lentur;D diberikan oleh (E h3)/[12(1 – ν2)], di mana E ialah modulus Young bagi mendapan, ν ialah nisbah Poisson (~0.5)33. Memandangkan sifat mekanikal sedimen BdM tidak boleh diukur, kami menetapkan E = 140 kPa, yang merupakan nilai yang munasabah untuk Endapan berpasir pantai 14 tidak serupa dengan 4 sedimen berpasir pantai. ed dalam literatur untuk mendapan tanah liat berkelodak (300 < E < 350,000 kPa)33,34 kerana mendapan BDM terdiri terutamanya daripada pasir, bukan kelodak atau tanah liat berkelodak24. Kami memperoleh Pdef = 0.3 Pa, yang konsisten dengan anggaran proses naik dasar laut dalam persekitaran lembangan hidrat gas 103/rendah, di mana Pdef = 0.3 Pa, persekitaran lembangan hidrat gas yang rendah/ rendah. a dan/atau apa.Dalam BdM, pengurangan kekakuan akibat ketepuan gas setempat bagi sedimen dan/atau kemunculan patah sedia ada juga boleh menyumbang kepada kegagalan dan pembebasan gas yang berbangkit, membenarkan pembentukan struktur pengudaraan yang diperhatikan. Profil seismik terpantul yang dikumpul (Rajah 7) menunjukkan bahawa sedimen PS dari sedimen naik ke atas, MS mendapan naik ke atas, mendapan MS mendarat naik. , lipatan, sesar dan potongan sedimen (Gamb.7b,c).Ini menunjukkan bahawa batu apung lama 14.8 hingga 12 ka telah menceroboh ke dalam lapisan MS yang lebih muda melalui proses pengangkutan gas ke atas.Ciri morfologi struktur BdM boleh dilihat sebagai hasil daripada tekanan berlebihan yang dihasilkan oleh luahan bendalir yang dihasilkan oleh GSL. Memandangkan nyahcas aktif boleh dilihat dari dasar laut170 sehingga lebihan mSL. melebihi 1,700 kPa. Penghijrahan ke atas gas dalam sedimen juga mempunyai kesan bahan penyental yang terkandung dalam MS, menjelaskan kehadiran sedimen huru-hara dalam teras graviti yang disampel pada BdM25. Tambahan pula, tekanan berlebihan GSL mewujudkan sistem patah yang kompleks (kesalahan poligonal, struktur 7b, struktur graf, morfologi, dan morfologi yang dirujuk dalam Fig. sebagai "pagoda" 49,50, pada asalnya dikaitkan dengan kesan sekunder pembentukan glasier lama, dan pada masa ini ditafsirkan sebagai kesan kenaikan gas31,33 atau penyejatan50 .Di margin benua Campania, sedimen penyejatan adalah terhad, sekurang-kurangnya dalam 3 km paling atas dari kerak bumi. Oleh itu, kemungkinan kenaikan gas ini adalah dengan mekanisme pagodas terkawal. ed oleh fasies seismik telus pagoda (Rajah.7), serta data teras graviti seperti yang dilaporkan sebelum ini24, di mana pasir masa kini meletus dengan 'Pomici Principali'25 dan 'Naples Yellow Tuff'26 Campi Flegrei. Tambahan pula, mendapan PS menceroboh dan mencacatkan lapisan MS paling atas (Rajah 7d). Susunan struktur ini menunjukkan bahawa struktur pagoda go, bukan sahaja mewakili pembentukan garisan gas ke atas. pagoda: a) ketumpatan sedimen lembut berkurangan apabila gas masuk dari bawah;b) campuran gas-sedimen meningkat, iaitu lipatan, sesar dan patah yang diperhatikan Menyebabkan mendapan MS (Rajah 7). Mekanisme pembentukan yang serupa telah dicadangkan untuk pagoda yang dikaitkan dengan hidrat gas di Laut Scotia Selatan (Antartika). Pagoda BdM muncul dalam kumpulan di kawasan berbukit, dan purata menegaknya adalah 70–100 jarak perjalanan (Dua-100). undulasi MS dan mempertimbangkan stratigrafi teras graviti BdM, kami membuat kesimpulan umur pembentukan struktur pagoda kurang daripada kira-kira 14-12 ka. Tambahan pula, pertumbuhan struktur ini masih aktif (Rajah 7d) kerana beberapa pagoda telah menyerang dan mencacatkan bentuk atasan BdM 7d (Fig. 7d) masa kini.
Kegagalan pagoda untuk menyeberangi dasar laut masa kini menunjukkan bahawa (a) kenaikan gas dan/atau pemberhentian tempatan pencampuran gas-sedimen, dan/atau (b) kemungkinan aliran sisi campuran gas-sedimen tidak membenarkan proses tekanan lampau setempat. Menurut model teori diapir52, aliran sisi menunjukkan keseimbangan negatif di bawah kadar bekalan gas-gas yang naik dari keseimbangan di bawah kadar bekalan pagoda ke atas. kadar bekalan mungkin berkaitan dengan peningkatan ketumpatan campuran akibat kehilangan bekalan gas. Keputusan yang diringkaskan di atas dan kenaikan terkawal daya apungan pagoda membolehkan kami menganggar ketinggian lajur udara hg. Daya apungan diberikan oleh ΔP = hgg (ρw – ρg), di mana g ialah graviti (9.8 m/sw2) dan ρ masing-masing ialah graviti (9.8 m/sw2) dan ρ adalah ρ dan air. jumlah Pdef yang dikira sebelum ini dan tekanan litostatik Plith plat sedimen, iaitu ρsg h, dengan ρs ialah ketumpatan sedimen. Dalam kes ini, nilai hg yang diperlukan untuk daya apungan yang diingini diberikan oleh hg = (Pdef + Plith)/[g (ρw – ρg)].Dalam Pdef = ρg. .Dalam Pdef = ρg . = 1,030 kg/m3, ρs = 2,500 kg/m3, ρg boleh diabaikan kerana ρw ≫ρg. Kami mendapat hg = 245 m, nilai yang mewakili kedalaman bahagian bawah GSL.ΔP ialah 2.4 MPa, iaitu bentuk BdM yang berlebihan yang diperlukan untuk memecahkan
Komposisi gas BdM adalah konsisten dengan sumber mantel yang diubah oleh penambahan cecair yang dikaitkan dengan tindak balas penyahkarbonan batu kerak (Rajah 6). Penjajaran kasar EW kubah BdM dan gunung berapi aktif seperti Ischia, Campi Flegre, dan Soma-Vesuvius, bersama-sama dengan komposisi gas-gas yang dipancarkan di bawah kerak bumi, lebih banyak gas bercampur Natrium yang dipancarkan daripada keseluruhan kawasan kerak bumi. bendalir bergerak dari barat (Ischia) ke timur (Somma-Vesuivus) (Rajah 1b dan 6).
Kami telah membuat kesimpulan bahawa di Teluk Naples, beberapa kilometer dari pelabuhan Naples, terdapat struktur seperti kubah selebar 25 km2 yang dipengaruhi oleh proses penyahgasan aktif dan disebabkan oleh penempatan pagoda dan busut.Pada masa ini, tandatangan BdM mencadangkan bahawa pergolakan bukan magmatik53 mungkin mendahului aktiviti vulkanisme terma dan dicaj terma embrionik/Mm. untuk menganalisis evolusi fenomena dan untuk mengesan isyarat geokimia dan geofizik yang menunjukkan potensi gangguan magmatik.
Profil lajur air akustik (2D) telah diperoleh semasa pelayaran SAFE_2014 (Ogos 2014) di R/V Urania (CNR) oleh National Research Council Institute of Coastal Marine Environment (IAMC). Persampelan akustik dilakukan oleh pembunyi gema pemisah pancaran saintifik Simrad EK60 yang beroperasi pada kelajuan data 38 kHz purata kira-kira 4 km di bawah AKUstik dirakam. digunakan untuk mengenal pasti pelepasan bendalir dan mentakrifkan lokasinya dengan tepat di kawasan pengumpulan (antara 74 dan 180 m bsl).Ukur parameter fizikal dan kimia dalam lajur air menggunakan probe berbilang parameter (konduksi, suhu dan kedalaman, CTD).Data dikumpul menggunakan probe CTD 911 (SeaBird, versi Electronics Inc., SeaBird, ED.2.2.2, perisian SB.2.savein2.3.2.2.2.2.2.2.2.2 Electronics Inc.) dan proses. pemeriksaan visual dasar laut dilakukan menggunakan peranti ROV "Pollux III" (GEItaliana) (kenderaan kendalian jauh) dengan dua kamera (definisi rendah dan tinggi).
Pemerolehan data berbilang pancaran telah dilakukan menggunakan sistem sonar berbilang pancaran Simrad EM710 100 KHz (Kongsberg). Sistem ini dipautkan kepada sistem penentududukan global yang berbeza untuk memastikan ralat sub-metrik dalam penentududukan pancaran. Nadi akustik mempunyai frekuensi 100 KHz, nadi penembakan 150° darjah dan keseluruhan bukaan bunyi 4°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°C°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°C°°°°°°°°°C°°°°°°°C°°°°°°VV°°°°°°°°°CV7500° sition.Data telah diproses menggunakan perisian PDS2000 (Reson-Thales) mengikut piawaian Pertubuhan Hidrografi Antarabangsa (https://www.iho.int/iho_pubs/standard/S-44_5E.pdf) untuk navigasi dan pembetulan pasang surut. Pengurangan hingar akibat pancang instrumen yang tidak disengajakan dan pengecualian pancaran berkualiti rendah dilakukan dengan alat penyuntingan jaluran berbilang bunyi dan de-kesinambungan yang dijalankan. transduser rasuk dan memperoleh dan menggunakan profil halaju bunyi masa nyata dalam lajur air setiap 6-8 jam untuk menyediakan halaju bunyi masa nyata untuk stereng rasuk yang betul. Keseluruhan set data terdiri daripada kira-kira 440 km2 (kedalaman 0-1200 m).1a) dilakukan dengan data rupa bumi (> 0 m di atas paras laut) yang diperoleh pada saiz sel grid 20 m oleh Institut Geo-Military Itali.
Profil data seismik saluran tunggal resolusi tinggi sepanjang 55 kilometer, yang dikumpul semasa pelayaran laut selamat pada tahun 2007 dan 2014, meliputi kawasan seluas kira-kira 113 kilometer persegi, kedua-duanya pada profil R/V Urania.Marisk (cth, profil seismik L1, Rajah 1b) diperoleh dengan menggunakan unit pemerhatian IKB-Sekisi2. maran di mana sumber dan penerima diletakkan.Tandatangan sumber terdiri daripada puncak positif tunggal yang dicirikan dalam julat frekuensi 1-10 kHz dan membolehkan untuk menyelesaikan pemantul yang dipisahkan sebanyak 25 cm.Profil seismik selamat diperoleh menggunakan sumber seismik Geospark berbilang hujung 1.4 Kj yang disambungkan dengan perisian Geotrace (Geotrace mengandungi Sistem Tinjauan Marin 1Hz hingga 1Hz). 400 milisaat dalam sedimen lembut di bawah dasar laut, dengan resolusi menegak teoritikal 30 cm.Kedua-dua peranti Safe dan Marsik diperolehi pada kadar 0.33 tembakan/saat dengan halaju kapal <3 Kn.Data telah diproses dan dipersembahkan menggunakan perisian Geosuite Allworks dengan aliran kerja berikut: pembetulan jalur pelebaran IIR-6 KHz, penapisan saluran air 2 KHz.
Gas daripada fumarol bawah air dikumpulkan di dasar laut menggunakan kotak plastik yang dilengkapi dengan diafragma getah di bahagian atasnya, diletakkan terbalik oleh ROV di atas bolong. Setelah gelembung udara yang masuk ke dalam kotak telah menggantikan air laut sepenuhnya, ROV akan kembali ke kedalaman 1 m, dan penyelam memindahkan gas yang terkumpul ke dalam dua septum kaca yang dilengkapkan dengan hentian getah. di mana Satu telah diisi dengan 20 mL larutan NaOH 5N (kelalang jenis Gegenbach). Spesies gas asid utama (CO2 dan H2S) dilarutkan dalam larutan alkali, manakala spesies gas keterlarutan rendah (N2, Ar+O2, CO, H2, He, Ar, CH4 dan hidrokarbon ringan) disimpan di dalam botol gas kebolehlarutan rendah dianalisis a. madzu 15A dilengkapi dengan lajur ayak molekul 5A sepanjang 10 m dan pengesan kekonduksian terma (TCD) 54.Argon dan O2 dianalisis menggunakan kromatografi gas Thermo Focus yang dilengkapi dengan tiang ayak molekul kapilari sepanjang 30 m dan TCD.Metana dan hidrokarbon ringan dianalisis menggunakan kromatografi gasorom14A Shimadzu panjang yang dilengkapi dengan kromatograf gasorom00 Shimadzu1 panjang. W 80/100 mesh, disalut dengan 23% SP 1700 dan pengesan pengionan nyalaan (FID). Fasa cecair digunakan untuk analisis 1) CO2, sebagai, dititrasi dengan larutan HCl 0.5 N (Metrohm Asas Titrino) dan 2) H2S, sebagai, selepas pengoksidaan dengan 25 mL 3 Kromat, 6%) (IC) 1).Ralat analisis pentitratan, analisis GC dan IC adalah kurang daripada 5%.Selepas prosedur pengekstrakan dan penulenan standard untuk campuran gas, 13C/12C CO2 (dinyatakan sebagai δ13C-CO2% dan V-PDB) telah dianalisis menggunakan spektrometer jisim Finningan Delta S55,56.Piawaian luar SanBSinncen dan Vincenble NBS8 digunakan untuk menganggarkan piawaian luar SanBSincen dan NBS8. 9 (antarabangsa), manakala ralat analisis dan kebolehulangan masing-masing ialah ±0.05% dan ±0.1%.
Nilai δ15N (dinyatakan sebagai % vs. Udara) dan 40Ar/36Ar ditentukan menggunakan kromatografi gas (GC) Agilent 6890 N yang digandingkan dengan spektrometer jisim aliran berterusan Finnigan Delta plusXP. Ralat analisis ialah: δ15N±0.1%, 36Ar<1% %, 40Ar<1%, 40Artekanan ialah R<1%, 40Ar tekan. He/4He diukur dalam sampel dan Ra ialah nisbah yang sama dalam atmosfera: 1.39 × 10−6)57 ditentukan di makmal INGV-Palermo (Itali) 3He, 4He dan 20Ne ditentukan menggunakan spektrometer jisim pengumpul dwi (Helix SFT-GVI)58 selepas pemisahan He0 dan Ne≤nalisis adalah kosong. <10-14 dan <10-16 mol, masing-masing.
Cara memetik artikel ini: Passaro, S. et al.Peningkatan dasar laut didorong oleh proses penyahgas mendedahkan aktiviti gunung berapi yang sedang berkembang di sepanjang pantai.sains.Rep.6, 22448;doi: 10.1038/srep22448 (2016).
Aharon, P. Geologi dan biologi hidrokarbon dasar laut moden dan purba resapan dan bolong: satu pengenalan.Geographic Ocean Wright.14, 69–73 (1994).
Paull, CK & Dillon, WP Kejadian global hidrat gas.Dalam Kvenvolden, KA & Lorenson, TD (eds.) 3–18 (Hidrat gas asli: Kejadian, pengedaran dan pengesanan. American Geophysical Union Geophysical Monograph 124, 2001).
Fisher, AT Kekangan geofizik pada peredaran hidroterma. Dalam: Halbach, PE, Tunnicliffe, V. & Hein, JR (eds) 29–52 (Laporan Bengkel Durham, Tenaga dan Pemindahan Massa dalam Sistem Hidroterma Marin, Durham University Press, Berlin (2003) ).
Coumou, D., Driesner, T. & Heinrich, C. Struktur dan dinamik sistem hidroterma rabung tengah lautan. Sains 321, 1825–1828 (2008).
Boswell, R. & Collett, TS Pandangan semasa tentang sumber gas hidrat.tenaga.dan alam sekitar.sains.4, 1206–1215 (2011).
Evans, RJ, Davies, RJ & Stewart, SA Struktur dalaman dan sejarah letusan sistem gunung berapi lumpur berskala kilometer di Laut Caspian Selatan. Takungan Lembangan 19, 153–163 (2007).
Leon, R. et al.Ciri dasar laut yang dikaitkan dengan resapan hidrokarbon daripada timbunan lumpur karbonat air dalam di Teluk Cadiz: daripada aliran lumpur kepada sedimen karbonat.Geografi March.Wright.27, 237–247 (2007).
Moss, JL & Cartwright, J. Perwakilan seismik 3D bagi saluran paip pelepasan bendalir berskala kilometer di luar pesisir Namibia. Takungan Lembangan 22, 481–501 (2010).
Andresen, KJ Ciri aliran bendalir dalam sistem saluran paip minyak dan gas: Apakah yang mereka beritahu kita tentang evolusi lembangan?Geologi Mac.332, 89–108 (2012).
Ho, S., Cartwright, JA & Imbert, P. Evolusi menegak struktur pelepasan cecair Kuaterner Neogene berhubung dengan fluks gas di Lembangan Congo Bawah, luar pesisir Angola.Mac Geology.332–334, 40–55 (2012).
Johnson, SY et al.Aktiviti hidroterma dan tektonik di utara 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. Struktur tektonik dan kerak di pinggir benua Campania: hubungan dengan aktiviti gunung berapi.mineral.petrol.79, 33–47 (2003)
Piochi, M., Bruno PP & De Astis G. Peranan relatif tektonik rekahan dan proses naikkan magmatik: inferens daripada data geofizik, struktur dan geokimia di kawasan gunung berapi Naples (selatan Itali).Gcubed, 6(7), 1-25 (2005).
Dvorak, JJ & Mastrolorenzo, G. Mekanisme pergerakan kerak menegak baru-baru ini di kawah Campi Flegrei di selatan Itali.geology.Socialist Party.Yes.Specification.263, ms 1-47 (1991).
Orsi, G. et al.Deformasi tanah jangka pendek dan seismicity di kawah Campi Flegrei bersarang (Itali): contoh pemulihan jisim aktif di kawasan padat penduduk.J.Volcano.geothermal.reservoir.91, 415–451 (1999)
Cusano, P., Petrosino, S., dan Saccorotti, G. Asal-usul hidroterma aktiviti 4D jangka panjang yang berterusan di kompleks gunung berapi Campi Flegrei di Itali.J.Volcano.geothermal.reservoir.177, 1035–1044 (2008).
Pappalardo, L. dan Mastrolorenzo, G. Pembezaan pantas dalam takungan magmatik seperti ambang: kajian kes dari kawah Campi Flegrei.science.Rep.2, 10.1038/srep00712 (2012).
Walter, TR et al.InSAR siri masa, analisis korelasi, dan pemodelan korelasi masa mendedahkan kemungkinan gandingan Campi Flegrei dan Vesuvius.J.Volcano.geothermal.reservoir.280, 104–110 (2014).
Milia, A. & Torrente, M. Struktur struktur dan stratigrafi separuh pertama graben Tyrrhenian (Teluk Naples, Itali). Fizik Konstruktif 315, 297–314.
Sano, Y. & Marty, B. Sumber karbon dalam gas abu gunung berapi dari Island Arcs.Geologi Kimia.119, 265–274 (1995).
Milia, A. Dohrn Canyon stratigraphy: Respons terhadap penurunan paras laut dan kenaikan tektonik di pelantar benua luar (margin Tyrrhenian Timur, Itali).Geo-Marine Letters 20/2, 101–108 (2000).