Hatur nuhun pikeun ngadatangan Nature.com.Vérsi browser anu anjeun anggo gaduh dukungan terbatas pikeun CSS. Kanggo pangalaman pangsaéna, kami nyarankeun yén anjeun nganggo browser anu diropéa (atanapi mareuman modeu kasaluyuan dina Internet Explorer).
Urang ngalaporkeun bukti uplift seafloor aktif sarta émisi gas sababaraha kilométer lepas pantai ti port of Naples (Italia).Pockmarks, gundukan jeung kawah mangrupakeun fitur tina seafloor. Formasi ieu ngagambarkeun tops struktur crustal deet, kaasup pagodas, faults na tilep nu mangaruhan dasar laut kiwari.They dirékam naékna di hélium dioksida jeung réaksi dioksidasi di karbon dioksida jeung hélium. ngalembereh jeung crustal rocks.Gas ieu dipikaresep sarupa jeung nu eupan sistem hydrothermal of Ischia, Campi Flegre jeung Soma-Vesuvius, suggesting sumber mantel dicampurkeun jeung cairan crustal handap Teluk Naples.Subsea ékspansi jeung beubeulahan disababkeun ku lift gas jeung prosés pressurization merlukeun hiji overpressure of 2-3 MPa.Seafloultor uplifts jeung manifestasi gas, fasefloults, uplifts. upheavals non-vulkanik nu bisa herald letusan dasar laut jeung/atawa ledakan hydrothermal.
Discharges hidrotermal laut jero (cai jeung gas) mangrupakeun ciri umum ridges tengah sagara jeung margins lempeng konvergen (kaasup bagian submerged busur pulo), sedengkeun discharges tiis hidrat gas (chlatrates) mindeng ciri tina rak benua jeung margins pasif1, 2,3,4,5. sumberna (waduk magma) dina kerak benua jeung/atawa mantel. Kaluaran ieu bisa miheulaan naekna magma ngaliwatan lapisan pangluhurna kerak Bumi sarta berpuncak dina letusan jeung di-tempatna gunung laut vulkanik6. Ku kituna, idéntifikasi (a) morfologi pakait jeung émisi dasar laut nu aktif (deukeut basisir) wewengkon populasi gas. Wewengkon vulkanik Naples di Italia (~ 1 juta pangeusi) penting pisan pikeun meunteun kamungkinan gunung seuneuan. Letusan deet.Salajengna, bari fitur morfologis pakait sareng émisi hidrotermal laut jero atawa gas hidrat anu kawilang ogé dipikawanoh alatan sipat géologis jeung biologis maranéhanana, iwal fitur morfologis pakait sareng cai shallower, iwal nu aya di Tasik, iwal nu aya di Tasik anyar, iwal ti nu aya di Tasik, iwal nu aya 1,2 related anyar. data bathymetric, seismik, kolom cai, jeung geokimia pikeun wewengkon jero cai, morfologis jeung struktural kompléks nu kapangaruhan ku émisi gas di Teluk Naples (Italia Kidul), kurang leuwih 5 km ti palabuhan Naples.Data ieu dikumpulkeun salila SAFE_2014 (Agustus 2014) pesiar naek kapal interpretasi struktur jeung subsurface R / V U. émisi lumangsung, nalungtik sumber cairan venting, ngaidentipikasi jeung ciri mékanisme nu ngatur naékna gas sarta deformasi pakait, sarta ngabahas dampak vulkanologi.
Teluk Naples ngabentuk Plio-Quaternary margin kulon, NW-SE elongated Campania déprési tektonik13,14,15.EW of Ischia (ca. 150-1302 AD), Campi Flegre kawah (ca. 300-1538) jeung Soma-Vesuvius (tina confines ka kalér nu) susunan <4360-19. Masehi) 15, sedengkeun kidul wates jeung Sorrento Peninsula (Gbr. 1a).Teluk Naples kapangaruhan ku prevailing NE-SW jeung sekundér NW-SE faults signifikan (Gbr. 1) 14,15.Ischia, Campi Flegrei jeung Somma-Vesuvius dicirikeun ku manifestasi hydrothermal, deformasi taneuh, sarta deformasi 18, tur 16 deet (18, sebulentism 16, sebulent 16, sebulent) taneuh. Campi Flegrei di 1982-1984, kalawan uplift 1,8 m jeung rébuan lini).Studi panganyarna19,20 nunjukkeun yen meureun aya tumbu antara dinamika Soma-Vesuvius jeung nu tina Campi Flegre, jigana pakait sareng 'jero' waduk magma tunggal. Kagiatan vulkanik jeung vulkanik panungtungan di tingkat Campi8 Flegrei. ka of Somma Vesuvius ngawasaan sistem sédimén Teluk Naples.The tingkat laut low di maksimum glasial panungtungan (18 ka) ngarah ka regression tina sistem sédimén lepas pantai-deet, nu ieu salajengna dieusian ku kajadian transgressive salila Ahir Pleistocene-Holocene.Kapal selam deukeut émisi gas di lepas pantai Flei sarta di sabudeureun pulo I. Soma-Vesuvius (Gbr. 1b).
(a) Susunan morfologis jeung struktural tina benua jeung Teluk Naples 15, 23, 24, 48. Titik-titik mangrupakeun puseur bitu kapal selam utama; garis beureum ngagambarkeun faults utama.(b) Bathymetry Teluk Naples kalawan vents cairan dideteksi (titik-titik) jeung ngambah garis seismik (garis hideung).Garis konéng mangrupakeun lintasan garis seismik L1 jeung L2 dilaporkeun dina Gambar 6. Wates Banco della Montagna (BdM) kubah-kawas struktur ditandaan garis-garis koneng ditandaan ku bulao-kawas alun-alun. tina profil kolom cai akustik, sarta pigura CTD-EMBlank, CTD-EM50 na ROV dilaporkeun dina Gbr. 5. Bunderan konéng nandaan lokasi ngurangan gas sampling, sarta komposisi na ditémbongkeun dina Table S1.Golden Software (http://www.goldensoftware.com/products/surfer) ngagunakeun grafik dihasilkeun ku Surfer®.
Dumasar data diala salila SAFE_2014 (Agustus 2014) pesiar (tingali Métode), Modél rupa bumi Digital anyar (DTM) Teluk Naples kalawan resolusi 1 m geus constructed.DTM nunjukeun yen seafloor kidul Port of Naples dicirikeun ku gently sloping kidul-nyanghareup (DTM) 5 ° permukaan ≤ 3 × 5 °. struktur kubah-kawas, lokal katelah Banco della Montagna (BdM).Gbr. 1a,b).BdM tumuwuh dina jerona kira-kira 100 nepi ka 170 méter, 15 nepi ka 20 méter luhureun dasar laut sakurilingna.Kubah BdM nembongkeun morfologi kawas gundukan alatan 280 gundukan subcircular ka oval (Gbr. 2a), 665 congcot, jeung jangkungna 303 jeung (undGbr.30 jeung). kuriling masing-masing 22 m jeung 1.800 m. Sirkularitas [C = 4π(wilayah / perimeter2)] gundukan turun kalayan ngaronjatna perimeter (Gbr. 2b). Babandingan axial pikeun gundukan ranged antara 1 jeung 6,5, kalawan gundukan kalawan axial ratio leuwih sering dipake tinimbang + 245°E a, Némbongkeun leuwih sering dipake tinimbang N. langkung dispersed N105 ° E mun N145 ° E neunggeul (Gbr. 2c). Congcot tunggal atawa dijajar aya dina pesawat BdM na luhureun gundukan (Gbr. 3a, b). Susunan kerucut nuturkeun susunan gundukan dimana aranjeunna lokasina.Pockmarks ilaharna lokasina dina dasar laut datar (Gbr. 3c) sarta aya kalana dina gundukan. The dénsitas spasial tina congcot jeung pockmarks dedominant N. wates kubah BdM (Gbr. 4a, b); jalur NW-SE kirang ngalegaan lokasina di wewengkon BdM sentral.
(a) Modél rupa bumi digital (ukuran sél 1 m) tina kubah Banco della Montagna (BdM). (b) Perimeter jeung roundness gundukan BdM. (c) Babandingan axial jeung sudut (orientasi) tina sumbu utama elips paling pas sabudeureun gundukan. Kasalahan standar model Terrain Digital nyaeta 0,004 m; kasalahan baku tina perimeter na roundness nyaeta 4,83 m jeung 0,01, sarta kasalahan baku rasio axial sarta sudut 0,04 sarta 3,34 °, masing-masing.
Rincian congcot, kawah, gundukan sareng liang anu diidentifikasi di daérah BdM sasari tina DTM dina Gambar 2.
(a) Alignment congcot dina dasar laut datar; (b) congcot jeung kawah on NW-SE gundukan ramping; (c) pockmarks dina permukaan enteng dipped.
(a) Distribusi spasial kawah, pit, jeung discharges gas aktif nu dideteksi.(b) Kapadetan spasial kawah jeung liang dilaporkeun dina (a) (angka / 0,2 km2).
Urang ngaidentipikasi 37 émisi gas di wewengkon BdM ti kolom cai ROV echo gambar sounder sarta observasi langsung tina seafloor kaala salila SAFE_2014 pesiar dina bulan Agustus 2014 (Angka 4 jeung 5) .The anomali akustik tina émisi ieu nembongkeun wangun vertikal elongated naek ti seafloor nu, ranging 12 jeung vertikal ngeunaan 7 m. 5a) .Di sababaraha tempat, anomali akustik ngawangun hiji "karéta" ampir kontinyu. The plumes gelembung observasi rupa-rupa lega: ti kontinyu, gelembung padet ngalir ka fenomena pondok-cicing (Supplementary Movie 1) .Rov inspeksi ngamungkinkeun pikeun verifikasi visual ngeunaan lumangsungna vents seafloor cairan sarta highlights pockmarks leutik dina sabeulah laut, kadang dikurilingan ku seabed beureum, kadang dikurilingan beureum 5. kasus, saluran ROV reactivates emissions.The morfologi curhat nembongkeun bukaan sirkular di luhur kalawan euweuh flare dina kolom cai.The pH dina kolom cai ngan luhureun titik ngurangan némbongkeun hiji serelek signifikan, nunjukkeun kaayaan leuwih asam lokal (Gbr. 5c,d) .. Hususna, pH luhureun debit gas BdM di 78 m dep.4 (di 75 m jero dep.4). (jero 75 m) (Gbr. 5c), sedengkeun situs séjén di Teluk Naples miboga nilai pH antara 0 jeung 160 m dina interval jero antara 8,3 jeung 8,5 (Gbr. 5d). Parobahan signifikan dina suhu cai laut jeung salinitas kurang di dua situs di jero jeung di luar wewengkon BdM of Naples. suhu 15 °C jeung salinitas kira 38 PSU (Gbr. 5c,d). Pangukuran pH, suhu, jeung salinitas dituduhkeun: a) partisipasi cairan asam pakait jeung prosés degassing BdM jeung b) henteuna atawa ngurangan pisan slow cairan termal jeung brine.
(a) Jandéla akuisisi profil kolom cai akustik (echometer Simrad EK60) .Vertikal pita héjo pakait jeung flare gas kauninga dina EM50 ngurangan cairan (kira 75 m handap permukaan laut) lokasina di wewengkon BdM; sinyal multiplex handap sarta seafloor ogé ditémbongkeun (b) dikumpulkeun kalawan kandaraan jarak jauh-dikawasa di wewengkon BdM poto tunggal nembongkeun kawah leutik (bunderan hideung) dikurilingan ku sédimén beureum nepi ka oranyeu.(c,d) Multiparameter usik CTD data diolah ngagunakeun software SBED-Win32 (Seasave, versi 7.23.2) suhu cai, sarta oksigén (pH 7.23.2). nu ngaluarkeun cairan EM50 (panel c) jeung di luar panel aréa ngurangan Bdm (d).
Urang ngumpulkeun tilu sampel gas ti wewengkon ulikan antara Agustus 22 jeung 28, 2014. Sampel ieu némbongkeun komposisi sarupa, didominasi ku CO2 (934-945 mmol / mol), dituturkeun ku konsentrasi relevan N2 (37-43 mmol / mol), CH4 (16-24 mmol / mol) jeung H2S / mmol / mol 4, sarta H2S / mmol / H2S (0.10. kurang loba pisan (<0.052 na <0.016 mmol / mol, masing-masing) (Gbr. 1b; Table S1, Suplemén Movie 2). Konsentrasi rélatif luhur O2 jeung Ar ogé diukur (nepi ka 3.2 jeung 0.18 mmol / mol, masing-masing). Jumlah hidrokarbon lampu rentang ti 0.304 mmol nepi ka 0.304 Cmol / C. alkana, aromatik (utamana bénzéna), propana jeung sanyawa walirang-ngandung (thiophene).Nilai 40Ar/36Ar konsisten jeung hawa (295,5), sanajan sampel EM35 (kubah BdM) boga nilai 304, némbongkeun kaleuwihan slight 40Ar.The δ15N hawa (nepi ka δ15N leuwih luhur ti 9% hawa) jeung rasio hawa 8 vs 9 N (nepi ka δ15N). Nilai δ13C-CO2 dibasajankeun -0,93 nepi ka 0,44% vs nilai V-PDB.R/Ra (sanggeus koréksi pikeun polusi udara ngagunakeun rasio 4He/20Ne) antara 1,66 jeung 1,94, nunjukkeun ayana fraksi badag mantel He. tina émisi dina BdM bisa salajengna clarified.Dina peta CO2 pikeun CO2 / 3He versus δ13C (Gbr. 6), komposisi gas BdM dibandingkeun jeung nu Ischia, Campi Flegrei na Somma-Vesuvius fumaroles.Gambar 6 ogé ngalaporkeun garis pergaulan téoritis antara tilu sumber karbon dilarutkeun antara tilu sumber karbon dissolved béda bisa jadi aub dina produksi gas BdM béda. lebur, sédimén-euyeub organik, jeung karbonat. Sampel BdM digolongkeun kana garis pencampuran digambarkeun ku tilu gunung seuneuan Campania, nyaéta, pergaulan antara gas mantel (anu dianggap rada enriched dina karbon dioksida relatif ka MORBs klasik pikeun kaperluan nyocogkeun data) jeung réaksi disababkeun ku dekarbonisasi crustal.
Garis hibrida antara komposisi mantel jeung anggota tungtung batu kapur jeung sédimén organik dilaporkeun pikeun babandingan.Kotak ngagambarkeun wewengkon fumarole of Ischia, Campi Flegrei jeung Somma-Vesvius 59, 60, 61. Sampel BdM aya dina trend campuran gunung Campania.
bagian seismik L1 jeung L2 (Gbr. 1b jeung 7) nembongkeun transisi antara BdM jeung sekuen stratigraphic distal tina Somma-Vesuvius (L1, Gbr. 7a) jeung Campi Flegrei (L2, Gbr. 7b) wewengkon vulkanik.BdM dicirikeun ku ayana formasi dua Fig luhur (MS7 jeung PS7). nembongkeun reflektor subparalel tina amplitudo luhur nepi ka sedeng jeung continuity gurat (Gbr. 7b, c). Lapisan ieu ngawengku sédimén laut nyeret ku sistem Last Glacial Maximum (LGM) sarta diwangun ku keusik jeung liat23. The kaayaan lapisan PS (Gbr. 7b-d) dicirikeun ku kacau nepi ka transparan fase sediments atawa sedimen luhureun sedimen PS. gundukan (Gbr. 7d) .Ieu geometries diapir-kawas demonstrate intrusion tina PS bahan transparan kana deposit MS uppermost.Uplift tanggung jawab formasi tilep jeung faults nu mangaruhan lapisan MS sarta overlying sédimén hadir poé BdM seafloor (Gbr. 7b-d) .The MS stratigraphics interval jelas delaminated dina bagian LNE mun BNE, bari eta jelas delaminated dina interval stratigrafi bodas tina LNE dina bagian LNE. ayana lapisan gas-jenuh (GSL) katutupan ku sababaraha tingkat internal tina runtuyan MS (Gbr. 7a) .Gravitasi cores dikumpulkeun dina luhureun BdM pakait jeung lapisan seismik transparan nunjukkeun yén uppermost 40 cm diwangun ku keusik disimpen anyar nepi ka kiwari; )24,25 jeung serpihan batu apung ti letusan ngabeledug Campi Flegrei tina "Naples Yellow Tuff" (14,8 ka) 26. Fase transparan lapisan PS teu bisa dijelaskeun ku prosés campur kacau nyalira, sabab lapisan kacau pakait sareng urug, aliran leutak jeung aliran piroklastik kapanggih di luar BdM na Teluk a. opaque21,23,24. Urang disimpulkeun yén facies seismik BdM PS observasi ogé penampilan lapisan PS outcrop subsea (Gbr. 7d) ngagambarkeun uplift gas alam.
(a) Single-track profil seismik L1 (navigasi renik dina Gbr. 1b) némbongkeun columnar (pagoda) susunan spasial.Pagoda diwangun ku deposit kacau pumice jeung keusik.Lapisan gas-jenuh nu aya di handapeun pagoda ngaluarkeun continuity tina formasi deeper.(b) Single-channel profil seismik trace. deformasi gundukan seafloor, laut (MS), sarta deposit keusik pumice (PS). (c) Rincian deformasi dina MS sarta PS dilaporkeun dina (c, d). Anggap laju 1580 m / s dina sedimen uppermost, 100 ms ngagambarkeun ngeunaan 80 m dina skala nangtung.
Karakteristik morfologis sareng struktural BdM sami sareng sawah hidrotermal sareng gas hidrat subsea sanés sacara global2,12,27,28,29,30,31,32,33,34 sareng sering dikaitkeun sareng angkat (kolong sareng gundukan) sareng Discharge gas (cone, pit) . (Angka 2 jeung 3). Susunan spasial gundukan, liang jeung vents aktip nunjukkeun yén distribusi maranéhanana sabagian dikawasa ku NW-SE jeung NE-SW fractures dampak (Gbr. 4b) .Di handap ieu mangrupakeun panarajangan pikaresep sistem sesar mangaruhan Campi Flegrei na Somma-Vesuvius lokasi vulkanik. ngurangan tina kawah Campi Flegrei35.We kituna disimpulkeun yen faults na fractures di Teluk Naples ngagambarkeun jalur pikaresep keur migrasi gas kana beungeut cai, fitur dibagikeun ku sistem hidrotermal structurally dikawasa séjén36,37.Notably, BdM congcot jeung liang teu salawasna pakait sareng gundukan (Gbr. prékursor pikeun formasi pit, sakumaha pangarang séjén geus ngusulkeun pikeun zona hidrat gas32,33. conclusions kami ngarojong hipotesa yén gangguan sédimén seafloor kubah teu salawasna ngakibatkeun formasi liang.
Tilu émisi gas anu dikumpulkeun némbongkeun tanda kimia has cairan hidrotermal, nyaéta utamana CO2 kalawan konsentrasi signifikan tina ngurangan gas (H2S, CH4 jeung H2) jeung hidrokarbon lampu (utamana bénzéna jeung propiléna)38,39, 40, 41, 42, 43, (44, 45), (44, 45). O2), nu teu dipiharep aya dina émisi kapal selam, bisa jadi alatan kontaminasi tina hawa leyur dina cai laut datang kana kontak jeung gas disimpen dina kotak plastik dipaké pikeun sampling, sakumaha ROVs diekstrak ti dasar sagara ka laut pikeun berontak. Sabalikna, nilai δ15N positif sarta N2 / Ar paling luhur cai (nepi ka 4 SW) luhur (nepi ka 4 hawa jenuh). N2 dihasilkeun tina sumber tambahan atmosfir, saluyu jeung asal hidrotermal utama gas ieu. Asal hidrotermal-vulkanik gas BdM dikonfirmasi ku eusi CO2 jeung He jeung tanda isotop maranéhanana. 1010) nunjukkeun yén sampel BdM kagolong kana trend campuran fumaroles sabudeureun anggota tungtung mantel Teluk Naples sarta decarbonization Hubungan antara gas dihasilkeun réaksi (Gambar 6) .Leuwih husus, sampel gas BdM lokasina sapanjang trend Pergaulan di kira-kira lokasi anu sarua salaku cairan ti crusvus Campi-Vleseusian anu padeukeut jeung Soc. Ischia fumaroles, nu leuwih deukeut ka tungtung mantel.Somma-Vesuvius jeung Campi Flegrei boga luhur 3He/4He nilai (R/Ra antara 2.6 jeung 2.9) ti BdM (R/Ra antara 1.66 jeung 1.96; Table S1). Ieu nunjukkeun yén ditambahan jeung akumulasi sumber SomadV tina radiogenic feesumma jeung sumber nu sarua. Gunung seuneuan Campi Flegrei. Henteuna fraksi karbon organik anu tiasa didéteksi dina émisi BdM nunjukkeun yén sédimén organik henteu kalibet dina prosés degassing BdM.
Dumasar data anu dilaporkeun di luhur sareng hasil tina modél ékspérimén struktur sapertos kubah anu aya hubunganana sareng daérah anu beunghar gas subsea, tekanan gas jero tiasa janten tanggung jawab kabentukna kubah BdM skala kilométer. radius a leuwih badag batan deposit kentel lemes cacad The kapindahan maksimum nangtung w jeung ketebalan h tina (Suplemén Gbr. S1) .Pdef teh selisih tekanan total jeung tekanan statik batu tambah pressure kolom cai.At BdM, radius nyaeta ngeunaan 2.500 m, w nyaeta 20 m, sarta h maksimum estimasi tina profil P10P0 = seismic m4. 64 D/a4 tina hubungan, dimana D nyaéta stiffness flexural; D dirumuskeun ku (E h3)/[12(1 – ν2)], dimana E nyaéta modulus Young tina deposit, ν nyaéta rasio Poisson (~ 0.5) 33. Kusabab sipat mékanis sédimén BdM teu bisa diukur, urang nangtukeun E = 140 kPa, nu mangrupakeun nilai nu lumrah pikeun sedimen keusik basisir 4, tinimbang 4 sarua jeung B4. Nilai E dilaporkeun dina literatur pikeun deposit liat silty (300 < E < 350.000 kPa) 33,34 sabab deposit BDM utamana diwangun ku keusik, teu silt atawa liat silty24. Urang ménta Pdef = 0,3 Pa, nu konsisten jeung estimasi prosés uplift seafloor dina 10 hidrasi varies gas 0, dimana Pdef 0 varies ti 1 varies gas 0-3 leuwih handap. Dina BdM, réduksi stiffness alatan jenuh gas lokal tina sédimén jeung/atawa penampilan fractures tos aya ogé bisa nyumbang kana gagalna jeung release gas consequent, sahingga formasi struktur ventilasi observasi. overlying sédimén laut MS, hasilna gundukan, lipetan, faults, sarta motong sédimén (Gbr. 7b, c). Ieu nunjukkeun yén 14,8 nepi ka 12 ka pumice heubeul geus intruded kana lapisan MS ngora ngaliwatan hiji prosés angkutan gas ka luhur. Fitur morfologis struktur BdM bisa ditempo salaku hasil tina overpressure cairan nu dihasilkeun di SGiven cairan. ngurangan bisa ditempo ti seafloor nepi ka leuwih 170 m bsl48, urang nganggap yén overpressure cairan dina GSL ngaleuwihan 1.700 kPa. Migrasi upward gas dina sédimén ogé miboga éfék scrubbing bahan dikandung dina MS, dijelaskeun ayana sédimén kacau dina cores gravitasi leuwih ti BtherdM2. nyiptakeun sistem narekahan kompléks (sesar poligonal dina Gbr. 7b). Sacara koléktif, ieu morfologi, struktur, jeung pakampungan stratigraphic, disebut "pagoda" 49,50, asalna attributed ka épék sekundér tina formasi glasial heubeul, sarta ayeuna diinterpretasi salaku épék rising gas31,33 atawa evaporites evaporites Camptine nu50 evaporites nu. langka, sahenteuna dina uppermost 3 km tina kerak. Ku alatan éta, mékanisme tumuwuhna pagoda BdM kamungkinan bisa dikawasa ku naékna gas dina sédimén. Kacindekan ieu dirojong ku facies seismik transparan pagoda nu (Gbr. 7), kitu ogé data inti gravitasi sakumaha dilaporkeun saméméhna24, dimana kiwari keusik bitu 'Poples'Naples25 Yellow jeung 'Poples'Naples 2. Campi Flegrei.Saterusna, deposit PS narajang jeung deformed lapisan MS uppermost (Gbr. 7d). Susunan struktural ieu nunjukkeun yén pagoda ngagambarkeun struktur pemberontakan teu ngan pipa gas. Ku kituna, dua prosés utama ngatur formasi pagoda: a) dénsitas sédimén lemes nurun nalika gas asup ti handap; b) campuran gas-sédimén naék, nu observasi tilepan, faulting jeung narekahan ngabalukarkeun deposit MS (Gambar 7) .A mékanisme formasi sarupa geus diusulkeun pikeun pagoda pakait sareng hidrat gas di Laut Scotia Kidul (Antartika) .BdM pagodas mucunghul dina grup di wewengkon pagunungan, sarta extent nangtung maranéhanana rata-rata 70-100 mTW. 7a) .Kusabab ayana undulations MS sarta tempo stratigraphy tina inti gravitasi BdM, urang infer umur formasi struktur pagoda kirang ti ngeunaan 14-12 ka. Saterusna, tumuwuhna struktur ieu masih aktip (Gbr. 7d) sakumaha sababaraha pagoda geus nyerang tur present-day deformed nu BdM7 overlying).
Kagagalan pagoda pikeun meuntas dasar laut kiwari nunjukkeun yén (a) naékna gas jeung/atawa eureunna lokal pergaulan gas-sédimén, jeung/atawa (b) kamungkinan aliran gurat campuran gas-sédimén teu ngidinan pikeun prosés overpressure localized. Numutkeun model téori diapir52, aliran gurat nembongkeun kasaimbangan négatif antara laju suplai pagoda di handap antara laju suplai gas di handap. kaluhur.The pangurangan dina laju suplai bisa jadi patali jeung kanaékan dénsitas campuran alatan leungit suplai gas.Hasil diringkeskeun di luhur sarta naékna buoyancy-dikawasa pagoda ngamungkinkeun urang keur estimasi jangkungna kolom hawa hg.Buoyancy dirumuskeun ku ΔP = hgg (ρw - ρg), dimana g nyaéta gravitasi (9. cai jeung gas, masing-masing.ΔP nyaéta jumlah tina Pdef diitung saméméhna jeung tekanan lithostatic Plith tina pelat sedimen, nyaéta ρsg h, dimana ρs nyaéta dénsitas sédimén. Dina hal ieu, nilai hg diperlukeun pikeun buoyancy nu dipikahoyong dirumuskeun ku hg = (Pdef + Plith)/[g (ρd. w) ]. Pa jeung h = 100 m (tempo di luhur), ρw = 1.030 kg/m3, ρs = 2.500 kg/m3, ρg téh negligible sabab ρw ≫ρg.Urang meunang hg = 245 m, nilai ngawakilan jerona handap GSL.4 MPP nyaéta overpressure, nu diperlukeun leuwih ti GSL. seafloor jeung formulir vents.
Komposisi gas BdM konsisten sareng sumber mantel anu dirobih ku nambihan cairan anu aya hubunganana sareng réaksi dekarbonisasi batu kerak (Gbr. 6). Jajaran EW kasar tina kubah BdM sareng gunung seuneuan aktip sapertos Ischia, Campi Flegre, sareng Soma-Vesuvius, sareng komposisi gas-gas anu dipancarkeun di handap, nunjukkeun yén campuran gas bumi anu dipancarkeun di handap, nunjukkeun yén vulkanik anu dipancarkeun di handapeun bumi. Beuki loba cairan crustal pindah ti kulon (Ischia) ka wétan (Somma-Vesuivus) (Gbr. 1b jeung 6).
Kami geus menyimpulkan yén di Teluk Naples, sababaraha kilométer ti palabuhan Naples, aya 25 km2 lega struktur kubah-kawas nu kapangaruhan ku prosés degassing aktip tur disababkeun ku panempatan pagoda jeung gundukan. Ayeuna, tanda tangan BdM nunjukkeun yén non-magmatic turbulence53 bisa predate embrio tina vulkanik / dicharged termal. cairan.Kagiatan ngawas kudu dilaksanakeun pikeun nganalisis évolusi fénoména sarta pikeun ngadeteksi sinyal géokimia jeung géofisika indicative tina gangguan magmatic poténsial.
profil kolom cai akustik (2D) anu kaala salila SAFE_2014 (Agustus 2014) pesiar dina R / V Urania (CNR) ku National Research Council Institute of Basisir Kelautan Lingkungan (IAMC) .Sampling akustik ieu dipigawé ku beam-beulah ilmiah echo sounder Simrad EK60 operasi di 38 kHz rata-rata data dirékam ngeunaan speed km 4.Acoustic. gambar echosounder ieu dipaké pikeun ngaidentipikasi discharges cairan sarta akurat nangtukeun lokasi maranéhanana di wewengkon kempelan (antara 74 jeung 180 m bsl) .Ukur parameter fisik jeung kimiawi dina kolom cai ngagunakeun panyilidikan multiparameter (conductivity, suhu jeung jero, CTD) .Data dikumpulkeun ngagunakeun usik CTD 911 (ngagunakeun software IncSeaBird, ED3W) sarta diprosés Electronics. (Seasave, versi 7.23.2) A inspeksi visual tina dasar laut ieu dipigawé maké "Pollux III" (GEItaliana) alat ROV (kandaraan dioperasikeun jarak jauh) dua (handap sarta harti luhur) kaméra.
akuisisi data multibeam ieu dipigawé maké 100 KHz Simrad EM710 sistem sonar multibeam (Kongsberg).Sistem ieu numbu ka sistem positioning global diferensial pikeun mastikeun kasalahan sub-métrik dina positioning beam.The pulsa akustik boga frékuénsi 100 KHz, pulsa firing of 150 ° derajat sarta hiji sakabéh lawang propil velocity 4. waktos salila acquisition.Data anu diolah ngagunakeun software PDS2000 (Reson-Thales) nurutkeun standar International Hydrographic Organization (https://www.iho.int/iho_pubs/standard/S-44_5E.pdf) pikeun navigasi jeung koreksi pasang surut.Reduksi noise alatan paku instrumen teu kahaja sarta-kualitas goréng beam pangaluaran dipigawé. ku stasiun keel lokasina deukeut transduser multi-beam sarta acquires tur nerapkeun propil laju sora real-time dina kolom cai unggal 6-8 jam nyadiakeun laju sora real-time pikeun steering beam ditangtoskeun.Sakabeh dataset diwangun ku kurang leuwih 440 km2 (0-1200 m jero) .Data ieu dipaké pikeun nyadiakeun resolusi luhur D TM model rupa bumi digital sél (ukuran D TM1) model terrain digital sél (aTM1 ukuranana sél). (Gbr. 1a) dipigawé kalawan data rupa bumi (> 0 m dpl) kaala dina ukuran sél 20 m grid ku Italia Geo-Military Institute.
A 55-kilométer resolusi luhur profil data seismik single-channel, dikumpulkeun salila cruises sagara aman di 2007 jeung 2014, katutupan wewengkon kira 113 kilométer pasagi, duanana dina R / V Urania. Profil Marisk (misalna, L1 profil seismik, Gbr. 1b) anu diala ku ngagunakeun Unit bocomerquisitionist IKB-Sei. 2,5 m catamaran nu sumber jeung panarima disimpen. Tanda tangan sumber diwangun ku hiji puncak positif tunggal nu dicirikeun dina rentang frékuénsi 1-10 kHz tur ngamungkinkeun pikeun ngabéréskeun reflectors dipisahkeun ku 25 cm.Propil seismik Aman ieu kaala maké 1,4 Kj multi-tip Geospark sumber seismik interfaced kalawan software Geotrace Kelautan a (Sistim Geotrace Kelautan diwangun ku software Geotrace). 1-6,02 sumber KHz nu penetrates nepi ka 400 milliseconds dina sédimén lemes handap seabed nu, kalawan resolusi vertikal téoritis 30 cm.Both Alat Aman jeung Marsik dicandak dina laju 0,33 nembak / detik kalayan laju wadah <3 Kn.Data ieu diolah jeung dibere ku software Geosuite di handap Allworks: workflow nu bener. 2-6 KHz bandpass IIR nyaring, sarta AGC.
Gas tina fumarole jero cai dikumpulkeun dina dasar laut ngagunakeun kotak plastik dilengkepan diafragma karét di sisi luhur na, disimpen tibalik ka handap ku ROV leuwih vent.Sakali gelembung hawa asup kana kotak tos rengse ngaganti seawater, ROV nu balik deui ka jero 1 m, sarta palika mindahkeun gas dikumpulkeun kana dua karét flaks dilengkepan 6 septum. Stopcocks Teflon nu Hiji ieu ngeusi 20 ml larutan NaOH 5N (gegenbach-tipe flask). Spésiés gas asam utama (CO2 jeung H2S) nu leyur dina leyuran basa, sedengkeun spésies gas kaleyuran low (N2, Ar + O2, CO, H2, He, Ar, CH4 jeung hidrokarbon lampu) disimpen dina headspace low di analisa sampling gas dina headspace. kromatografi gas (GC) ngagunakeun Shimadzu 15A dilengkepan kolom ayakan molekular 5A panjang 10 m sarta detektor konduktivitas termal (TCD) 54. Argon jeung O2 dianalisis ngagunakeun kromatografi gas Thermo Focus dilengkepan kolom ayakan molekular kapilér panjang 30 m sarta TCD.Metana anu dilengkepan hidrokarbon 4 karbonat hidrokarbon. 10 m panjang kolom stainless steel dipak kalawan Chromosorb PAW 80/100 bolong, coated kalawan 23% SP 1700 sarta detektor ionisasi seuneu (FID) .Fase cair ieu dipaké pikeun analisis 1) CO2, sakumaha, titrated kalawan 0,5 N solusi HCl (Metrohm Dasar Titrino) jeung 2, H2Oxdation H2 jeung H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H2, H, 2 (33%), ku kromatografi ion (IC) (IC) (Wantong 761). Kasalahan analitik tina titration, GC jeung analisis IC kurang ti 5%. Saatos ékstraksi baku sarta prosedur purifikasi pikeun campuran gas, 13C / 12C CO2 (dinyatakan salaku δ13C-CO2% jeung V-PDB finning spésimén 5) ieu dianalisis maké Spésimén 5 Delta5. standar dipaké pikeun estimasi precision éksternal éta Carrara na San Vincenzo marmer (internal), NBS18 na NBS19 (internasional), bari kasalahan analitik jeung reproducibility masing-masing ± 0,05% jeung ± 0,1%.
Nilai δ15N (dinyatakan salaku % vs. Udara) jeung 40Ar/36Ar ditangtukeun maké kromatografi gas (GC) Agilent 6890 N gandeng jeung spéktrométer massa aliran kontinyu Finnigan Delta plusXP. Kasalahan analisisna nyaéta: δ15N±0.1%, 36Ar<1%, 40Ar<3%, 40Ar. dimana R nyaéta 3He/4He diukur dina sampel sarta Ra nyaéta babandingan sarua dina atmosfir: 1,39 × 10−6)57 ieu ditangtukeun di laboratorium INGV-Palermo (Italia) 3He, 4He jeung 20Ne ditangtukeun ngagunakeun spéktrométer massa collector ganda (Helix SFT-GVI) kasalahan Helix −GVI)58 sanggeus se. 0,3%. Kosong has pikeun Anjeunna jeung Ne nyaéta <10-14 jeung <10-16 mol, mungguh.
Kumaha nyebatkeun artikel ieu: Passaro, S. et al.Seafloor uplift disetir ku prosés degassing nembongkeun aktivitas vulkanik budding sapanjang basisir.science.Rep. 6, 22448; doi: 10.1038 / srep22448 (2016).
Aharon, P. The géologi jeung biologi seafloor hidrokarbon modern jeung kuna seeps na vents: hiji bubuka.Geographic Samudra Wright.14, 69-73 (1994).
Paull, CK & Dillon, WP The lumangsungna global gas hydrates.In Kvenvolden, KA & Lorenson, TD (eds.) 3-18 (hidrat gas alam: lumangsungna, distribusi jeung deteksi. Amérika Geophysical Union Geophysical Monograph 124, 2001).
Fisher, AT Geophysical konstrain on hydrothermal circulation.In: Halbach, pe, Tunnicliffe, V. & Hein, JR (eds) 29-52 (Laporan tina Bengkel Durham, Énergi jeung Transfer Massa di Kelautan Hydrothermal Systems, Durham Universitas Pencét, Berlin (2003) ).
Coumou, D., Driesner, T. & Heinrich, C. Struktur jeung dinamika sistem hydrothermal lamping tengah sagara. Science 321, 1825-1828 (2008).
Boswell, R. & Collett, TS Pandangan ayeuna ngeunaan gas hydrate resources.energy.and environment.science.4, 1206-1215 (2011).
Evans, RJ, Davies, RJ & Stewart, SA Struktur internal jeung sajarah bitu tina sistem gunung leutak kilométer di Laut Kaspia Selatan.Basin Waduk 19, 153-163 (2007).
Leon, R. et al.Seafloor fitur pakait sareng rembesan hidrokarbon ti jero cai gundukan leutak karbonat di Teluk Cadiz: ti aliran leutak ka sédimén karbonat.Geography March.Wright.27, 237-247 (2007).
Moss, JL & Cartwright, J. Répréséntasi seismik J. 3D of pipelines ngewa cairan skala kilométer lepas pantai Namibia.Basin Reservoir 22, 481-501 (2010).
Andresen, kJ ciri aliran cairan dina sistem pipa minyak jeung gas: Naon aranjeunna ngabejaan urang ngeunaan évolusi baskom? March Géologi.332, 89-108 (2012).
Ho, S., Cartwright, JA & Imbert, P. Évolusi nangtung tina Neogene kuarternér struktur ngurangan cairan dina hubungan fluxes gas di Lower Kongo Citarum, lepas pantai Angola.March Geology.332-334, 40-55 (2012).
Johnson, SY et al.Hydrothermal sarta aktivitas tektonik di Yellowstone Lake kalér, Wyoming.geology.Socialist Party.Yes.bull.115, 954-971 (2003).
Patacca, E., Sartori, R. & Scandone, P. The Tyrrhenian Basin jeung Apennine Arc: Hubungan kinematic Kusabab Ahir Totonian.Mem Soc Geol Ital 45, 425-451 (1990).
Milia et al.Téktonik jeung struktur crustal di margin buana Campania: hubungan jeung aktivitas vulkanik.mineral.bensin.79, 33-47 (2003)
Piochi, M., Bruno PP & De Astis G. Peran rélatif téktonik rift jeung prosés uplift magmatic: inferensi tina data geophysical, struktural, jeung geokimia di wewengkon vulkanik Naples (Italia kidul).Gcubed, 6 (7), 1-25 (2005).
Dvorak, JJ & Mastrolorenzo, G. Mékanisme gerakan crustal nangtung panganyarna dina kawah Campi Flegrei di Italia kidul.geology.Socialist Party.Yes.Specification.263, pp.. 1-47 (1991).
Orsi, G. et al.Deformasi taneuh jangka pondok tur seismicity di kawah Campi Flegrei nested (Italia): conto recovery massa aktip di wewengkon densely populated.J. Volcano.geothermal.reservoir.91, 415–451 (1999)
Cusano, P., Petrosino, S., sarta Saccorotti, G. Asal-usul Hydrothermal tina aktivitas 4D jangka panjang sustained di kompleks vulkanik Campi Flegrei di Italy.J. Volcano.geothermal.reservoir.177, 1035–1044 (2008).
Pappalardo, L. na Mastrolorenzo, G. diferensiasi gancang dina waduk magmatic sill-kawas: studi kasus ti kawah Campi Flegrei.science.Rep. 2, 10.1038/srep00712 (2012).
Walter, TR et al.InSAR runtuyan waktu, analisis korelasi, sarta modeling waktos-korelasi nembongkeun hiji gandeng mungkin tina Campi Flegrei na Vesuvius.J. Volcano.geothermal.reservoir.280, 104–110 (2014).
Milia, A. & Torrente, M. Struktur jeung stratigraphic struktur satengah munggaran tina graben Tyrrhenian (Teluk Naples, Italia) .Fisika konstruktif 315, 297-314.
Sano, Y. & Marty, B. Sumber karbon dina gas lebu vulkanik ti Island Arcs.Chemical Géology.119, 265-274 (1995).
Milia, A. Dohrn Canyon stratigraphy: Tanggapan kana turunna permukaan laut na uplift tektonik dina rak buana luar (Eastern Tyrrhenian margin, Italia) .Geo-Laut hurup 20/2, 101-108 (2000).