Asante kwa kutembelea Nature.com.Toleo la kivinjari unachotumia lina uwezo mdogo wa kutumia CSS.Kwa matumizi bora zaidi, tunapendekeza kwamba utumie kivinjari kilichosasishwa (au zima hali ya uoanifu katika Internet Explorer).Wakati huo huo, ili kuhakikisha usaidizi unaoendelea, tutaonyesha tovuti bila mitindo na JavaScript.
Tunaripoti ushahidi wa kuinua sakafu ya bahari na utoaji wa gesi chafu kilomita kadhaa nje ya pwani kutoka bandari ya Naples (Italia). Alama, vilima na volkeno ni sifa za sakafu ya bahari. Miundo hii inawakilisha sehemu za juu za miundo ya ukoko wa kina kifupi, ikijumuisha pagoda, hitilafu na mikunjo inayoathiri kuongezeka kwa kaboni dioksidi na kutolewa kwa kaboni leo. athari za miyeyuko ya vazi na miamba ya ukoko. Gesi hizi zina uwezekano sawa na zile zinazolisha mifumo ya majimaji ya Ischia, Campi Flegre na Soma-Vesuvius, ikipendekeza chanzo cha vazi kilichochanganyika na vimiminika vya ukoko chini ya Ghuba ya Naples. Upanuzi na mpasuko wa sehemu ya chini ya ardhi unaosababishwa na kuinua gesi na mchakato wa kupanda kwa shinikizo la 2Sea-3 kuhitaji shinikizo kupita kiasi. hitilafu, na utoaji wa gesi ni udhihirisho wa misukosuko isiyo ya volkeno ambayo inaweza kutangaza milipuko ya sakafu ya bahari na/au milipuko ya maji.
Uvujaji wa maji ya moto na gesi kwenye kina kirefu cha bahari (maji ya moto na gesi) ni sifa ya kawaida ya matuta ya katikati ya bahari na ukingo wa sahani zinazounganika (pamoja na sehemu zilizozama za safu ya kisiwa), ambapo utiririshaji wa baridi wa hidrati za gesi (klatrati) mara nyingi ni tabia ya rafu za bara na ukingo wa pango1, 5, 2,3, 2. katika maeneo ya pwani humaanisha vyanzo vya joto (mabwawa ya magma) ndani ya ganda na/au vazi la bara. Utokaji huu unaweza kutangulia kupanda kwa magma kupitia tabaka za juu kabisa za ukoko wa Dunia na kuishia katika mlipuko na uwekaji wa bahari za volkeno6. Kwa hivyo, uundaji wa sehemu za baharini zinazohusika na uundaji wa muundo wa bahari (mofu) unaohusishwa na uharibifu wa bahari. uzalishaji wa hewa chafu karibu na maeneo ya mwambao yenye watu wengi kama vile eneo la volkeno la Naples nchini Italia (~ wakazi milioni 1) ni muhimu kwa ajili ya kutathmini uwezekano wa volkano. Mlipuko wa kina kirefu. Zaidi ya hayo, wakati vipengele vya kimofolojia vinavyohusishwa na utoaji wa gesi ya hidrothermal au hidrati ya baharini vinajulikana kwa kiasi kikubwa kutokana na sifa zao za kijiolojia na za kibaolojia zinazohusishwa na hali ya maji, isipokuwa vipengele vyake vya kijiolojia na kibiolojia. Ziwa 12, kuna rekodi chache kiasi.Hapa, tunawasilisha data mpya ya bathymetric, seismic, maji, na jiokemia ya eneo la chini ya maji, kimofolojia na kimuundo changamani iliyoathiriwa na utoaji wa gesi katika Ghuba ya Naples (Kusini mwa Italia), takriban kilomita 5 kutoka bandari ya Naples. Data hizi zilikusanywa wakati wa 141414 SAFE_201 SAFE_2014 SAFEboard Urania.Tunafafanua na kutafsiri miundo ya sakafu ya bahari na chini ya ardhi ambapo utoaji wa gesi hutokea, kuchunguza vyanzo vya vimiminiko vya hewa, kutambua na kubainisha mbinu zinazodhibiti kupanda kwa gesi na utengano unaohusishwa, na kujadili athari za volkano.
Ghuba ya Naples inaunda ukingo wa magharibi wa Plio-Quaternary, NW-SE iliyorefushwa ya Campania tectonic depression13,14,15.EW ya Ischia (karibu 150-1302 BK), Campi Flegre crater (takriban 300-1538) na Soma-Vesuvius (kutoka 19460 kaskazini hadi 19360 mpangilio wa kaskazini). AD) 15, wakati kusini inapakana na Peninsula ya Sorrento (Mchoro 1a). Ghuba ya Naples inaathiriwa na NE-SW na makosa makubwa ya sekondari ya NW-SE (Mchoro 1) 14,15.Ischia, Campi Flegrei na Somma-Vesuvius zina sifa ya udhihirisho wa hidrothermal, shallow6, mshtuko wa ardhi,18, uharibifu wa ardhi,18, uharibifu wa ardhi. tukio la msukosuko huko Campi Flegrei mnamo 1982-1984, na kuinuliwa kwa mita 1.8 na maelfu ya matetemeko ya ardhi). Tafiti za hivi majuzi19,20 zinaonyesha kuwa kunaweza kuwa na uhusiano kati ya mienendo ya Soma-Vesuvius na ile ya Campi Flegre, ikiwezekana inayohusishwa na 'deep' single magma reservoirs the oll-6 reservoirs the voll 6 reservoirs ya mwisho. ya Campi Flegrei na 18 ka ya Somma Vesuvius ilidhibiti mfumo wa mchanga wa Ghuba ya Naples. Kiwango cha chini cha bahari katika kiwango cha juu cha barafu (18 ka) kilisababisha kudorora kwa mfumo wa mashapo wa baharini wenye kina kirefu, ambao baadaye ulijazwa na matukio ya kupita kiasi wakati wa Late Pleistocene kisiwa cha Holocene. Ischia na pwani ya Campi Flegre na karibu na Mlima Soma-Vesuvius (Mchoro 1b).
(a) Mipangilio ya kimofolojia na kimuundo ya rafu ya bara na Ghuba ya Naples 15, 23, 24, 48. Nukta ni vituo vikuu vya milipuko ya nyambizi; mistari nyekundu inawakilisha hitilafu kuu.(b) Bathymetry ya Ghuba ya Naples iliyo na matundu ya maji yaliyotambuliwa (doti) na athari za mistari ya tetemeko (mistari nyeusi). Mistari ya njano ni njia za mistari ya mitetemo ya L1 na L2 iliyoripotiwa kwenye Mchoro 6. Mipaka ya Banco della Montagna ni alama za BdM zilizowekwa alama katika muundo wa blues. (a,b).Miraba ya manjano huashiria maeneo ya wasifu wa safu wima ya akustitiki, na fremu za CTD-EMBlank, CTD-EM50 na ROV zimeripotiwa kwenye Kielelezo 5. Mduara wa manjano huashiria eneo la sampuli ya kutokwa kwa gesi, na muundo wake unaonyeshwa katika Jedwali S1.Golden Software (http://www.goldenssoftware®s generate by Surdfer.com/product).
Kulingana na data iliyopatikana wakati wa safari ya SAFE_2014 (Agosti 2014) (angalia Mbinu), Modeli mpya ya Eneo la Dijiti (DTM) ya Ghuba ya Naples yenye mwonekano wa mita 1 imeundwa. DTM inaonyesha kuwa sakafu ya bahari kusini mwa Bandari ya Naples ina sifa ya kuteremka kwa upole kuelekea kusini ≤3 uso wa mteremko ≤3 (mteremko wa kusini). Muundo unaofanana na kuba wa kilomita 5.3, unaojulikana ndani kama Banco della Montagna (BdM).Mtini. 1a,b).BdM hukua kwa kina cha takribani mita 100 hadi 170, mita 15 hadi 20 juu ya sakafu ya bahari inayoizunguka. Kuba la BdM lilionyesha mofolojia inayofanana na kilima kutokana na vilima 280 vya umbo la duara hadi duara (Mchoro 2a), koni 665, na urefu wa duara 30 na duara 30. ya mita 22 na 1,800 mtawalia. Mviringo [C = 4π(eneo/mzunguko2)] wa vilima ulipungua kwa kuongezeka kwa mzunguko (Mchoro 2b).Uwiano wa axial kwa vilima ulikuwa kati ya 1 na 6.5, huku vilima vyenye uwiano wa axial >2 ikionyesha mgongano wa E + 15 zaidi unaopendekezwa na N45 ° zaidi. N105 ° E hadi N145 ° E mgomo (Mchoro 2c). Koni moja au zilizopangiliwa zipo kwenye ndege ya BdM na juu ya kilima (Kielelezo 3a,b).Mipangilio ya conical hufuata mpangilio wa vilima vilimo.Pockmarks ziko kwa kawaida kwenye sehemu tambarare ya bahari (Mchoro 3c) na mara kwa mara kwenye vilima.Msongamano wa anga wa koni huonyesha kwamba NESW huweka kikomo cha awali cha koni na pockdog. mipaka ya kaskazini-mashariki na kusini-magharibi ya dome ya BdM (Mchoro 4a, b); njia iliyopanuliwa kidogo ya NW-SE iko katika eneo la kati la BdM.
(a) Muundo wa dijiti wa eneo (ukubwa wa seli ya m 1) wa kuba la Banco della Montagna (BdM).(b) Mzunguko na uviringo wa vilima vya BdM.(c) Uwiano wa axial na pembe (mwelekeo) wa mhimili mkuu wa duaradufu inayofaa zaidi inayozunguka kilima. Hitilafu ya kawaida ya muundo wa Digital0; Terrain;04 m. makosa ya kawaida ya mzunguko na mviringo ni 4.83 m na 0.01, kwa mtiririko huo, na makosa ya kawaida ya uwiano wa axial na angle ni 0.04 na 3.34 °, kwa mtiririko huo.
Maelezo ya koni, kreta, vilima na mashimo yaliyotambuliwa katika eneo la BdM yaliyotolewa kutoka kwa DTM kwenye Mchoro 2.
(a) Koni za upangaji kwenye sehemu tambarare ya bahari; (b) koni na mashimo kwenye vilima vyembamba vya NW-SE; (c) alama za alama kwenye sehemu iliyotumbukizwa kidogo.
(a) Usambazaji wa anga wa mashimo yaliyogunduliwa, mashimo, na uvujaji wa gesi amilifu.(b) Msongamano wa anga wa mashimo na mashimo yaliyoripotiwa katika (a) (nambari/km2 0.2).
Tulitambua utoaji wa gesi 37 katika eneo la BdM kutoka kwenye safu ya maji ya ROV ya picha za sauti za mwangwi na uchunguzi wa moja kwa moja wa sakafu ya bahari uliopatikana wakati wa safari ya SAFE_2014 mwezi Agosti 2014 (Kielelezo 4 na 5). Hitilafu za acoustic za uzalishaji huu zinaonyesha maumbo yaliyorefushwa kiwima yanayoinuka kati ya mita 12 hadi 7 kutoka usawa wa bahari. (Mchoro 5a). Katika baadhi ya maeneo, hitilafu za acoustic ziliunda "treni" inayokaribia kuendelea.Nyumba za viputo zinazoangaliwa hutofautiana sana: kutoka kwa viputo mnene na mfululizo hadi matukio ya muda mfupi (Filamu ya ziada ya 1). Ukaguzi wa ROV huruhusu uthibitisho wa kuonekana wa kutokea kwa matundu ya majimaji ya baharini na kuangazia matundu madogo ya maji ya sakafu ya bahari na kuangazia sehemu ndogo ya matundu ya maji ya bahari ya chungwa. (Mchoro 5b) .Katika baadhi ya matukio, njia za ROV huwasha tena uzalishaji.Mofolojia ya vent inaonyesha ufunguzi wa mviringo juu na hakuna flare katika safu ya maji.PH katika safu ya maji juu ya hatua ya kutokwa ilionyesha kushuka kwa kiasi kikubwa, ikionyesha hali ya asidi zaidi ndani ya nchi (Mchoro 5c, d) .Hasa, pH juu ya kutokwa kwa Bd4 m 7 kwa kina cha Bd4 7 ilipungua kutoka kwa gesi ya Bd4 7 kwa kina cha 7 m. kina cha m) hadi 7.8 (kwa kina cha m 75) (Kielelezo 5c), ambapo maeneo mengine katika Ghuba ya Naples yalikuwa na thamani ya pH kati ya 0 na 160 m katika muda wa kina kati ya 8.3 na 8.5 (Mchoro 5d). ya 70 m, halijoto ni 15 °C na chumvi ni karibu 38 PSU (Kielelezo 5c,d).Vipimo vya pH, joto, na chumvi vilivyoonyeshwa: a) ushiriki wa maji ya tindikali yanayohusiana na mchakato wa uondoaji wa BdM na b) kutokuwepo au kutokwa kwa polepole sana kwa maji ya joto na brine.
(a) Dirisha la upataji wa wasifu wa safu ya akustisk ya maji (echometer Simrad EK60).Bendi ya kijani kibichi inayolingana na mwako wa gesi iliyogunduliwa kwenye utiririshaji wa kiowevu cha EM50 (takriban mita 75 chini ya usawa wa bahari) iliyoko katika eneo la BdM; ishara za multiplex ya chini na ya sakafu ya bahari pia huonyeshwa (b) zilizokusanywa na gari linalodhibitiwa kwa mbali katika eneo la BdM Picha moja inaonyesha volkeno ndogo (mduara mweusi) iliyozungukwa na mchanga mwekundu hadi wa chungwa.(c,d) Data ya CTD ya uchunguzi wa Multiparameta kuchakatwa kwa kutumia programu ya SBED-Win32 (Seasave, toleo la 7.23 la halijoto ya pH, parameter iliyochaguliwa ya oksijeni, pH ya chumvi iliyochaguliwa). safu ya maji juu ya kutokwa maji kwa EM50 (jopo c) na nje ya paneli ya eneo la kutokwa la Bdm (d).
Tulikusanya sampuli tatu za gesi kutoka eneo la utafiti kati ya tarehe 22 na 28 Agosti 2014. Sampuli hizi zilionyesha utunzi sawa, unaotawaliwa na CO2 (934-945 mmol/mol), ikifuatiwa na viwango muhimu vya N2 (37-43 mmol/mol), CH4 (16-24 mmol/mol) na H20 mmol/mol - H20 mmol/mol - 0. Hakuwa na wingi (<0.052 na <0.016 mmol/mol, mtawalia) (Kielelezo 1b; Jedwali S1, Sinema ya Nyongeza 2). Viwango vya juu vya O2 na Ar pia vilipimwa (hadi 3.2 na 0.18 mmol/mol, mtawalia). Jumla ya mol 2 ya mwanga hadi 0mol 0carbon. ina C2-C4 alkanes, aromatics (hasa benzini), propene na misombo iliyo na salfa (thiophene). Thamani ya 40Ar/36Ar inalingana na hewa (295.5), ingawa sampuli ya EM35 (kuba ya BdM) ina thamani ya 304, inayoonyesha uwiano mdogo wa hewa wa 401.5 zaidi ya 40ArδN5. +1.98% dhidi ya Hewa), ilhali thamani za δ13C-CO2 zilianzia -0.93 hadi 0.44% dhidi ya thamani za V-PDB.R/Ra (baada ya kusahihisha uchafuzi wa hewa kwa kutumia uwiano wa 4He/20Ne) zilikuwa kati ya 1.66 na 1.94, ikionyesha kuwepo kwa sehemu kubwa ya helikopta ya COB iliyo na sehemu kubwa ya helium2 na COB. isotopu 22 thabiti, chanzo cha uzalishaji katika BdM kinaweza kufafanuliwa zaidi.Katika ramani ya CO2 ya CO2/3He dhidi ya δ13C (Mchoro 6), muundo wa gesi ya BdM unalinganishwa na ule wa Ischia, Campi Flegrei na Somma-Vesuvius fumaroles. Uzalishaji wa gesi ya BdM: miyeyuko inayotokana na vazi iliyoyeyushwa, mchanga wenye utajiri wa kikaboni, na kabonati. Sampuli za BdM ziko kwenye mstari wa kuchanganya unaoonyeshwa na volkano tatu za Campania, yaani, kuchanganya kati ya gesi za vazi (ambazo inadhaniwa kuwa zimerutubishwa kidogo katika kaboni dioksidi kuhusiana na MORBs za asili zinazosababishwa na uundaji wa data ya kaboni). mwamba wa gesi.
Mistari mseto kati ya utungaji wa vazi na sehemu za mwisho za mawe ya chokaa na mchanga wa kikaboni huripotiwa kwa kulinganisha. Sanduku zinawakilisha maeneo ya fumarole ya Ischia, Campi Flegrei na Somma-Vesvius 59, 60, 61. Sampuli ya BdM iko katika mwelekeo mseto wa volcano ya Campania.Njia ya gesi ya endmember ya chanzo cha gesi ya mantle huzalishwa na chanzo cha mchanganyiko wa gascar debur. ya madini ya kaboni.
Sehemu za mitetemo L1 na L2 (Mtini. 1b na 7) zinaonyesha mpito kati ya BdM na mpangilio wa stratigraphic wa mbali wa Somma-Vesuvius (L1, Kielelezo 7a) na Campi Flegrei (L2, Mtini. 7b) maeneo ya volkeno.BdM ina sifa ya kuwepo kwa mitetemo miwili (MS). ya juu (MS) huonyesha viakisishi vinavyolingana vya juu hadi wastani wa amplitude na mwendelezo wa kando (Mchoro 7b, c). Safu hii inajumuisha mashapo ya baharini yanayoburutwa na mfumo wa Last Glacial Maximum (LGM) na inajumuisha mchanga na udongo23. Safu ya msingi ya PS (Mchoro 7b-d) ina sifa ya safu ya juu ya PS iliyochafuka katika umbo la PS iliyopitika hadi saa ya juu. mashapo yaliunda vilima vya sakafu ya bahari (Mchoro 7d).Hizi jiometri zinazofanana na diapir zinaonyesha kuingiliwa kwa nyenzo za uwazi za PS kwenye amana za juu za MS. Uplift inawajibika kwa uundaji wa mikunjo na hitilafu zinazoathiri safu ya MS na mashapo ya sasa ya BdM ya sakafu ya bahari ya BdM kwa uwazi (Mtini. ENE sehemu ya sehemu ya L1, huku ikiwa nyeupe kuelekea BdM kutokana na kuwepo kwa safu iliyojaa gesi (GSL) iliyofunikwa na viwango vya ndani vya mfuatano wa MS (Mchoro 7a). Mishipa ya mvuto iliyokusanywa juu ya BdM inayolingana na safu ya uwazi ya tetemeko zinaonyesha kuwa sehemu ya juu zaidi ya sm 40 ina mchanga uliopo hivi karibuni; ) 24,25 na vipande vya pumice kutoka kwa mlipuko wa Campi Flegrei wa "Naples Yellow Tuff" (14.8 ka)26. Awamu ya uwazi ya safu ya PS haiwezi kuelezewa na michakato ya kuchanganya yenye machafuko pekee, kwa sababu tabaka zenye machafuko zinazohusiana na maporomoko ya ardhi, mtiririko wa matope na mtiririko wa pyroclastics katika sehemu ya nje ya Napoli hupatikana nje ya chembechembe za maji. opaque21,23,24.Tunahitimisha kwamba nyuso za seismic za BdM PS zilizozingatiwa pamoja na kuonekana kwa safu ya PS ya nje ya bahari (Mchoro 7d) huonyesha kuinuliwa kwa gesi asilia.
(a) Wimbo mmoja wa wasifu wa mtetemo wa L1 (ufuatiliaji wa urambazaji katika Kielelezo 1b) unaoonyesha mpangilio wa anga wa safu wima (pagoda). Pagoda hiyo inajumuisha amana za fujo za pumice na mchanga. Safu iliyojaa gesi ambayo iko chini ya pagoda huondoa mwendelezo wa miundo ya kina zaidi. 1b), kuangazia chale na ugeuzaji wa vilima vya sakafu ya bahari, baharini (MS), na mchanga wa pumice (PS).(c) Maelezo ya mabadiliko katika MS na PS yanaripotiwa katika (c,d).Ikizingatiwa kuwa kasi ya 1580 m/s katika mashapo ya juu zaidi, ms 100 inawakilisha takribani mita 80 kwenye mizani wima.
Sifa za kimofolojia na kimuundo za BdM ni sawa na maeneo mengine ya chini ya bahari ya hydrothermal na gesi hidrati duniani2,12,27,28,29,30,31,32,33,34 na mara nyingi huhusishwa na miinuko (vaults na mounds) na Utoaji wa gesi (koni, mashimo na miinuko iliyoboreshwa). upenyezaji unaodhibitiwa (Kielelezo 2 na 3).Mpangilio wa anga wa vilima, mashimo na matundu amilifu unapendekeza kwamba usambazaji wake unadhibitiwa kwa sehemu na mivunjiko ya athari ya NW-SE na NE-SW (Kielelezo 4b).Hii ndiyo mipigo inayopendelewa ya mifumo ya hitilafu inayoathiri Campi Flegrei na Somma-Vesuvius ya maeneo maalum ya eneo la volcano ya GulfIn na eneo la zamani la udhibiti wa GulfIn Nass. kutokwa kwa hydrothermal kutoka kwa volkeno ya Campi Flegrei35. Kwa hivyo tunahitimisha kwamba hitilafu na mivunjiko katika Ghuba ya Naples inawakilisha njia inayopendekezwa ya uhamiaji wa gesi kwenye uso, kipengele kinachoshirikiwa na mifumo mingine ya kudhibitiwa kwa njia ya kimuundo ya hidrothermal36,37. Kwa hakika, koni na mashimo ya BdM hayakuhusishwa kila mara na vilima hivi. lazima kuwakilisha vitangulizi vya uundaji wa shimo, kama waandishi wengine wamependekeza kwa maeneo ya hidrati ya gesi32,33.Hitimisho letu linaunga mkono dhana kwamba usumbufu wa mchanga wa kuba hauleti kila wakati kuunda mashimo.
Uzalishaji wa gesi tatu uliokusanywa unaonyesha saini za kemikali za kawaida za vimiminika vya hidrothermal, hasa CO2 yenye viwango muhimu vya kupunguza gesi (H2S, CH4 na H2) na hidrokaboni nyepesi (hasa benzini na propylene)38,39, 40, 41, 42, 43, 5pheric ya uwepo wa gesi ya S14, 44 T14, 44, 44, 44, 44, 43, 44, 44, 44, 44, 44, 44, 44, 43, 44, 44, 44, 44, 44 T. (kama vile O2), ambayo haitarajiwi kuwepo katika uzalishaji wa chini ya bahari, inaweza kuwa kutokana na uchafuzi unaotokana na hewa iliyoyeyushwa katika maji ya bahari kugusana na gesi zilizohifadhiwa kwenye masanduku ya plastiki yanayotumika kwa sampuli, kwani ROVs hutolewa kutoka sakafu ya bahari hadi baharini ili kufanya uasi. Kinyume chake, thamani chanya ya δ15N na viwango vya juu zaidi vya ASW 8 (hadi N2/-0) juu zaidi ya N2/-0 water) zinaonyesha kuwa N2 nyingi huzalishwa kutoka vyanzo vya ziada vya anga, kwa kukubaliana na asili ya hidrothermal ya gesi hizi. Asili ya hidrothermal-volkeno ya gesi ya BdM inathibitishwa na CO2 na Yeye yaliyomo na saini zao za isotopiki. Isotopu za kaboni (δ13C-CO2 kutoka -0.34% ya thamani ya CO2 hadi -0.34% ya CO2 kutoka -0.93% na CO2) 1.7 × 1010 hadi 4.1 × 1010) zinapendekeza kuwa sampuli za BdM ni za mwelekeo mseto wa fumarole karibu na washiriki wa mwisho wa vazi la Ghuba ya Naples na uondoaji kaboni Uhusiano kati ya gesi zinazozalishwa na mmenyuko (Mchoro 6). Hasa zaidi, sampuli za gesi za BdM ziko kando ya mwelekeo sawa na mchanganyiko wa eneo la Campicent na takriban mwelekeo wa mchanganyiko kwenye eneo la Fleigre. Volcano za Somma-Veusivus. Zina umbo la mwamba zaidi kuliko fumaroles za Ischia, ambazo ziko karibu na mwisho wa tambarare. Somma-Vesuvius na Campi Flegrei wana thamani ya juu zaidi ya 3He/4He (R/Ra kati ya 2.6 na 2.9) kuliko BdM (R/Ra kati ya 1.16 na 1.96; mkusanyiko wa radiogenic Alitoka kwa chanzo kile kile cha magma kilicholisha volkano za Somma-Vesuvius na Campi Flegrei. Kutokuwepo kwa sehemu za kaboni za kikaboni zinazoweza kutambulika katika utoaji wa uzalishaji wa BdM kunapendekeza kwamba mchanga wa kikaboni hauhusiki katika mchakato wa uondoaji wa BdM.
Kulingana na data iliyoripotiwa hapo juu na matokeo kutoka kwa miundo ya majaribio ya miundo kama kuba inayohusishwa na maeneo yenye gesi nyingi chini ya bahari, mgandamizo wa gesi ya kina unaweza kuwajibika kwa uundaji wa nyumba za BdM za ukubwa wa kilomita. Ili kukadiria shinikizo la kupita kiasi la Pdef linaloongoza kwenye kuba la BdM, tulitumia modeli ya sahani nyembamba ya modeli33,34 na kukusanya muundo wa data wa BdM unaodhaniwa. ni karatasi ndogo ya radius kubwa kuliko amana iliyoharibika laini ya mnato Uhamisho wa juu wa wima w na unene h wa (Mchoro wa Nyongeza. S1).Pdef ni tofauti kati ya shinikizo la jumla na shinikizo la mwamba pamoja na shinikizo la safu ya maji. Katika BdM, radius ni karibu 2,500 m, w ni 20 m, na kiwango cha juu cha hesabu ya P ni 1h0 m. 46Pdef = w 64 D/a4 kutoka kwa uhusiano, ambapo D ni ugumu wa flexural; D imetolewa na (E h3)/[12(1 – ν2)], ambapo E ni moduli ya Young ya amana, ν ni uwiano wa Poisson (~0.5)33. Kwa kuwa sifa za mitambo za mashapo ya BdM haziwezi kupimwa, tunaweka E = 140 kPa, ambayo ni thamani ya kuridhisha kwa 4M ya pwani ya mchanga, hatuzingatii mchanga wa 4M wa pwani sawa na B2. Thamani E zilizoripotiwa katika fasihi kwa amana za udongo wa matope (300 < E < 350,000 kPa) 33,34 kwa sababu amana za BDM zinajumuisha zaidi mchanga, si udongo wa udongo au udongo 24. Tunapata Pdef = 0.3 Pa, ambayo inaendana na makadirio ya viwango vya juu vya sakafu ya bahari kutoka kwa upandaji wa maji kutoka kwa bahade 10-2 hadi 103 Pa, yenye thamani za chini zinazowakilisha w/a na/au nini.Katika BdM, kupunguza ugumu kutokana na kujaa kwa gesi ya ndani ya mashapo na/au kuonekana kwa mipasuko iliyokuwepo awali kunaweza pia kuchangia kushindwa na kutolewa kwa gesi, na kuruhusu uundaji wa miundo ya uingizaji hewa iliyozingatiwa inayoonyesha muundo wa PS uliokusanywa. mashapo yaliinuliwa kutoka GSL, na kusukuma juu mashapo ya bahari ya MS yaliyoinuka, na kusababisha vilima, mikunjo, hitilafu, na mipasuko ya mashapo (Mchoro 7b, c). Hii inapendekeza kwamba pumice ya ka 14.8 hadi 12 imeingia kwenye safu ndogo ya MS kupitia kwa muundo wa juu wa muundo wa gesi ya BM inavyoweza kuonekana. shinikizo la kupita kiasi linalotokana na utiririshaji wa kiowevu unaozalishwa na GSL. Kwa kuzingatia kwamba utokaji unaoendelea unaweza kuonekana kutoka sakafu ya bahari hadi zaidi ya 170 m bsl48, tunadhania kuwa shinikizo la maji kupita kiasi ndani ya GSL linazidi kPa 1,700. Uhamiaji wa juu wa gesi kwenye mchanga pia ulikuwa na athari ya kusugua kwa sampuli ya nyenzo zilizomo kwenye safu ya mvuke iliyo na MS. juu ya BdM25. Zaidi ya hayo, shinikizo la ziada la GSL hujenga mfumo tata wa fracture (polygonal kosa katika Mchoro 7b). Kwa pamoja, mofolojia hii, muundo, na makazi ya stratigraphic, inayojulikana kama "pagodas" 49,50, awali ilihusishwa na madhara ya pili ya glacial ya zamani na31 inatafsiriwa kama formations3 ya zamani. evaporites50 .Kwenye ukingo wa bara la Campania, mashapo ya kuyeyuka ni haba, angalau ndani ya kilomita 3 za juu zaidi za ukoko. Kwa hivyo, utaratibu wa ukuaji wa pagoda za BdM una uwezekano wa kudhibitiwa na kupanda kwa gesi kwenye mchanga. Hitimisho hili linaungwa mkono na uso wa uwazi wa tetemeko la ardhi (pamoja na data ya msingi ya pagoda). iliripotiwa24, ambapo mchanga wa siku hizi hulipuka kwa 'Pomici Principali'25 na 'Naples Yellow Tuff'26 Campi Flegrei. Zaidi ya hayo, amana za PS zilivamia na kuharibu safu ya juu ya MS (Mchoro 7d). Mpangilio huu wa muundo unapendekeza kuwa pagoda inawakilisha muundo wa uasi, uundaji wa bomba kuu la Thuvern na sio tu ya njia kuu ya Thuvern. pagoda: a) msongamano wa mashapo laini hupungua gesi inapoingia kutoka chini; b) mchanganyiko wa mashapo ya gesi huinuka, ambayo ni mkunjo unaoonekana, hitilafu na kuvunjika Sababu ya amana za MS (Mchoro 7). Utaratibu sawa wa uundaji umependekezwa kwa pagodas zinazohusiana na hidrati za gesi katika Bahari ya Scotia Kusini (Antaktika). Pagoda za BdM zilionekana katika vikundi katika maeneo ya vilima, na safari zao za wima 70-way100 mTT (wastani wa 70-way100 mTT) (Mchoro 7a). Kwa sababu ya kuwepo kwa mabadiliko ya MS na kuzingatia mpangilio wa msingi wa mvuto wa BdM, tunakisia kwamba umri wa kuundwa kwa miundo ya pagoda kuwa chini ya takriban 14-12 ka. Zaidi ya hayo, ukuaji wa miundo hii bado ni amilifu (Mchoro 7d) kama baadhi ya pagodas zilizovamiwa na mchanga zimevamia. 7d).
Kushindwa kwa pagoda kuvuka bahari ya siku hizi kunaonyesha kwamba (a) kupanda kwa gesi na/au kukoma kwa eneo la kuchanganyika kwa mashapo ya gesi, na/au (b) uwezekano wa kutiririka kwa upande wa mchanganyiko wa mashapo ya gesi hairuhusu mchakato wa mgandamizo wa kienyeji. Kulingana na nadharia ya modeli52, mtiririko wa upande unaonyesha usawa kati ya kiwango cha chini cha muga na kiwango cha chini cha muga. pagoda inasonga juu.Kupungua kwa kiwango cha ugavi kunaweza kuhusishwa na ongezeko la msongamano wa mchanganyiko kutokana na kutoweka kwa usambazaji wa gesi.Matokeo yaliyofupishwa hapo juu na kupanda kwa udhibiti wa buoyancy ya pagoda huturuhusu kukadiria urefu wa safu ya hewa hg.Uchanganyiko unatolewa na ΔP = hgg (ripo 9 g) na gravity (9 g). na ρg ni msongamano wa maji na gesi, mtawalia. ΔP ni jumla ya Pdef iliyohesabiwa hapo awali na shinikizo la lithostatic Plith ya sahani ya sediment, yaani ρsg h, ambapo ρs ni msongamano wa mashapo. Katika kesi hii, thamani ya hg inayohitajika kwa buoyancy inayotakiwa inatolewa na + hg [wg = hg) ρg)].Katika BdM, tunaweka Pdef = 0.3 Pa na h = 100 m (tazama hapo juu), ρw = 1,030 kg/m3, ρs = 2,500 kg/m3, ρg haitumiki kwa sababu ρw ≫ρg.Tunapata hg = 245 thamani ya GSL ya chini ya 245 m. Δ45 m. MPa, ambayo ni shinikizo la ziada linalohitajika kuvunja sakafu ya bahari ya BdM na kuunda matundu.
Muundo wa gesi ya BdM unaendana na vyanzo vya vazi vilivyobadilishwa kwa kuongezwa kwa vimiminika vinavyohusishwa na athari za uondoaji kaboni wa miamba ya ukoko (Mchoro 6). Mipangilio mibaya ya EW ya nyumba za BdM na volkano hai kama vile Ischia, Campi Flegre na Soma-Vesuvius, pamoja na muundo uliotolewa kutoka kwa gesi zote za Naples zinazotoka chini ya gesi hiyo. eneo la volkeno huchanganywa Maji zaidi na zaidi ya ganda husogea kutoka magharibi (Ischia) hadi mashariki (Somma-Vesuivus) (Mchoro 1b na 6).
Tumehitimisha kuwa katika Ghuba ya Naples, kilomita chache kutoka bandari ya Naples, kuna muundo unaofanana na kuba wenye upana wa kilomita 25 ambao unaathiriwa na mchakato wa uondoaji gesi na unaosababishwa na uwekaji wa pagoda na vilima. Hivi sasa, saini za BdM zinapendekeza kwamba mtikisiko usio wa magmatic53 unaweza kuzusha milipuko ya mapema na machafuko ya mapema. maji ya joto.Shughuli za ufuatiliaji zinapaswa kutekelezwa ili kuchambua mageuzi ya matukio na kugundua ishara za kijiokemia na kijiofizikia zinazoonyesha uwezekano wa usumbufu wa magmatic.
Maelezo mafupi ya safu ya maji ya akustisk (2D) yalipatikana wakati wa safari ya SAFE_2014 (Agosti 2014) kwenye R/V Urania (CNR) na Taasisi ya Kitaifa ya Baraza la Utafiti la Mazingira ya Pwani ya Bahari (IAMC). Sampuli ya acoustic ilifanywa na kipaza sauti cha kisayansi cha kugawanya mwangwi Simrad EK60 ilirekodiwa kwa wastani wa kasi ya 38 kH. km.Picha za echosounder zilizokusanywa zilitumika kutambua uvujaji wa maji na kufafanua kwa usahihi eneo lao katika eneo la mkusanyiko (kati ya 74 na 180 m bsl).Pima vigezo vya kimwili na kemikali katika safu ya maji kwa kutumia probes multiparameta (conductivity, joto na kina, CTD).Data zilikusanywa kwa kutumia CTD 911 Bird probe, Electronics Inc. Programu ya SBED-Win32 (Seasave, toleo la 7.23.2).Ukaguzi wa kuona wa sehemu ya bahari ulifanyika kwa kutumia kifaa cha ROV cha "Pollux III" (GEItaliana) (gari linaloendeshwa kwa mbali) na kamera mbili (za chini na za juu).
Upataji wa data ya mihimili mingi ulifanywa kwa kutumia mfumo wa sonar wa 100 KHz Simrad EM710 wa mihimili mingi (Kongsberg).Mfumo huu umeunganishwa na mfumo tofauti wa uwekaji nafasi wa kimataifa ili kuhakikisha hitilafu za metriki ndogo katika uwekaji wa boriti. Mipigo ya akustisk ina mzunguko wa 100 KHz, mpigo wa kurusha na digrii 4 na kufungua digrii 050. wasifu wa kasi ya sauti katika wakati halisi wakati wa upataji. Data ilichakatwa kwa kutumia programu ya PDS2000 (Reson-Thales) kulingana na viwango vya Shirika la Kimataifa la Hydrographic (https://www.iho.int/iho_pubs/standard/S-44_5E.pdf) kwa urambazaji na urekebishaji wa wimbi. Kupunguza kelele kwa sababu ya upotezaji wa ubora wa vifaa na upotezaji wa sauti kwa bahati mbaya. zana za kuondoa spiking.Ugunduzi wa kasi ya sauti unaoendelea hufanywa na kituo cha keel kilicho karibu na kibadilishaji gia cha mihimili mingi na hupata na kutumia wasifu wa kasi ya sauti katika muda halisi katika safu ya maji kila baada ya saa 6-8 ili kutoa kasi ya sauti ya wakati halisi kwa uendeshaji ufaao wa boriti. Seti nzima ya data inajumuisha takriban 440 km2 (0-1200 ya kina cha data ya dijitali inayotumika kutoa modeli ya datarein ya dijitali inayotumika). (DTM) yenye ukubwa wa seli ya gridi ya mita 1. DTM ya mwisho (Kielelezo 1a) ilifanywa kwa data ya ardhi ya eneo (> m 0 juu ya usawa wa bahari) iliyopatikana kwa ukubwa wa gridi ya mita 20 na Taasisi ya Kijeshi ya Italia.
Maelezo mafupi ya data ya mitetemo yenye urefu wa kilomita 55, iliyokusanywa wakati wa safari za baharini salama mwaka wa 2007 na 2014, ilifunika eneo la takriban kilomita za mraba 113, zote kwenye Urania. Marisk maelezo mafupi ya L1, Mtini. kitengo cha upataji kinajumuisha catamaran ya mita 2.5 ambamo chanzo na kipokezi huwekwa. Sahihi ya chanzo inajumuisha kilele kimoja chanya ambacho kina sifa ya masafa ya 1-10 kHz na huruhusu kutatua viakisishaji vilivyotenganishwa na cm 25. Maelezo mafupi ya tetemeko salama yalipatikana kwa kutumia kiolesura cha 1.4 Kj cha Surgery cha Geotra cha Geotra cha multi-tip Geoscedve Mfumo).Mfumo unajumuisha catamaran iliyo na chanzo cha 1-6.02 KHz ambacho hupenya hadi milisekunde 400 kwenye mashapo laini chini ya bahari, yenye mwonekano wa kinadharia wa sm 30. Vifaa vyote viwili vya Safe na Marsik vilipatikana kwa kasi ya shots 0.33/sekunde kwa kutumia programu ya Gesuite iliyowasilishwa. na mtiririko wa kazi ufuatao: urekebishaji wa upanuzi, unyamazishaji wa safu wima ya maji, uchujaji wa IIR wa bendi ya 2-6 KHz, na AGC.
Gesi kutoka kwa fumarole ya chini ya maji ilikusanywa kwenye sakafu ya bahari kwa kutumia sanduku la plastiki lililo na diaphragm ya mpira kwenye upande wake wa juu, iliyowekwa chini na ROV juu ya vent. Mara tu Bubbles za hewa zinazoingia kwenye sanduku zimebadilisha kabisa maji ya bahari, ROV inarudi kwa kina cha m 1, na diver huingia kwenye gapta mbili zilizokusanywa za mpira. Flasks za kioo za mL zilizo na vifaa vya kuzuia maji ya Teflon ambamo One ilijazwa mililita 20 za myeyusho wa 5N NaOH (chupa aina ya Gegenbach). Aina kuu za gesi ya asidi (CO2 na H2S) huyeyushwa katika myeyusho wa alkali, huku spishi za gesi zenye umumunyifu wa chini (N2, Ar+O2, CO, H2, He, samp ya kaboni) na kaboni iliyohifadhiwa kwenye chupa ya hydrocarbon. nafasi ya kichwa.Gesi zisizo za kikaboni zenye umumunyifu zilichanganuliwa kwa kromatografia ya gesi (GC) kwa kutumia Shimadzu 15A iliyo na safu wima ya ungo ya 5A yenye urefu wa m 10 na kigunduzi cha upitishaji joto (TCD) 54. Argon na O2 zilichanganuliwa kwa kutumia safu ya Thermo Focus yenye urefu wa kromatografu ya kromatografu ya kromatografu3 ya apivelafu. TCD.Methane na hidrokaboni nyepesi zilichanganuliwa kwa kutumia kromatografu ya gesi ya Shimadzu 14A iliyo na safu wima ya chuma cha pua yenye urefu wa m 10 iliyopakiwa na matundu ya Chromosorb PAW 80/100, iliyopakwa 23% SP 1700 na kigunduzi cha ioni cha moto (FID) kilitumiwa kama kichungi cha CO2, uchanganuzi wa CO2 uliokadiriwa). Suluhisho la 0.5 N HCl (Metrohm Basic Titrino) na 2) H2S, kama, baada ya kuoksidishwa na mililita 5 H2O2 (33%), kwa kromatografia ya ioni (IC) (IC) (Wantong 761). Hitilafu ya uchanganuzi ya titration, GC na uchambuzi wa IC ni chini ya 5%. CO2 (iliyoonyeshwa kama δ13C-CO2% na V-PDB) ilichanganuliwa kwa kutumia spectrometa ya molekuli ya Finnan Delta S55,56. Viwango vilivyotumika kukadiria usahihi wa nje vilikuwa Carrara na San Vincenzo marumaru (ya ndani), NBS18 na NBS19 (kimataifa), ilhali hitilafu ya uchanganuzi ilikuwa ±% ± 00 na kuheshimika.
δ15N (zilizoonyeshwa kama % dhidi ya thamani za Hewa) na 40Ar/36Ar zilibainishwa kwa kutumia kromatografu ya gesi ya Agilent 6890 N (GC) iliyounganishwa na spectrometa ya mtiririko wa ziada ya Finnigan Delta plusXP. Hitilafu ya uchanganuzi ni: δ15N±0.1%, 360 Hetope <%, 36 Hetope <36% uwiano wa Arto1%, 36 Artope. R/Ra, ambapo R ni 3He/4Yeye alipima katika sampuli na Ra ni uwiano sawa katika angahewa: 1.39 × 10−6)57 iliamuliwa katika maabara ya INGV-Palermo (Italia) 3He, 4He na 20Ne yaliamuliwa kwa kutumia spectrometer ya molekuli ya mkusanyaji mbili (Helix SFT8 baada≤Uchanganuzi wa Helix 5). 0.3%.Nafasi zilizoachwa wazi kwa He na Ne ni <10-14 na <10-16 mol, mtawalia.
Jinsi ya kunukuu makala haya: Passaro, S. et al.Seafloor uplift inayoendeshwa na mchakato wa uondoaji gesi unaonyesha shughuli zinazochipuka za volkeno kando ya pwani.science.Rep. 6, 22448; doi: 10.1038/srep22448 (2016).
Aharon, P. Jiolojia na biolojia ya hidrokaboni ya kisasa na ya kale ya sakafu ya bahari inapenya na matundu: utangulizi.Geographic Ocean Wright.14, 69–73 (1994).
Paull, CK & Dillon, WP Tukio la kimataifa la hidrati za gesi.Katika Kvenvolden, KA & Lorenson, TD (eds.) 3–18 (Hidrati za gesi asilia: Utokeaji, usambazaji na utambuzi. American Geophysical Union Geophysical Monograph 124, 2001).
Fisher, AT Vikwazo vya Kijiofizikia kwenye mzunguko wa hidrothermal.Katika: Halbach, PE, Tunnicliffe, V. & Hein, JR (eds) 29–52 (Ripoti ya Warsha ya Durham, Nishati na Uhamisho wa Misa katika Mifumo ya Hydrothermal ya Baharini, Durham University Press, Berlin (2003) ).
Coumou, D., Driesner, T. & Heinrich, C. Muundo na mienendo ya mifumo ya maji ya maji ya matuta ya katikati ya bahari.Sayansi 321, 1825–1828 (2008).
Boswell, R. & Collett, TS Maoni ya sasa kuhusu rasilimali za hidrati za gesi.nishati.na mazingira.sayansi.4, 1206–1215 (2011).
Evans, RJ, Davies, RJ & Stewart, SA Muundo wa ndani na historia ya mlipuko wa mfumo wa volcano ya matope yenye kiwango cha kilomita katika Bahari ya Caspian Kusini. Bwawa la Bonde la 19, 153–163 (2007).
Leon, R. et al.Seafloor vipengele vinavyohusishwa na kupenya kwa hidrokaboni kutoka kwenye vilindi vya udongo wa kaboni ya kina kirefu katika Ghuba ya Cadiz: kutoka mtiririko wa matope hadi sediments za carbonate.Jiografia March.Wright.27, 237–247 (2007).
Moss, JL & Cartwright, J. Uwakilishi wa mtetemeko wa 3D wa mabomba ya kutoroka maji ya kilomita nje ya pwani ya Namibia. Bwawa la Basi 22, 481–501 (2010).
Andresen, KJ Sifa za mtiririko wa maji katika mifumo ya bomba la mafuta na gesi: Je, zinatuambia nini kuhusu mabadiliko ya bonde?Machi Geology.332, 89–108 (2012).
Ho, S., Cartwright, JA & Imbert, P. Mageuzi ya wima ya muundo wa utiaji maji wa Neogene Quaternary kuhusiana na mtiririko wa gesi katika Bonde la Kongo la Chini, Angola ya pwani.Machi Geology.332–334, 40–55 (2012).
Johnson, SY na al.Shughuli za Hydrothermal na tectonic katika Ziwa la Yellowstone kaskazini, Wyoming.geology.Socialist Party.Yes.bull.115, 954–971 (2003).
Patacca, E., Sartori, R. & Scandone, P. Bonde la Tyrrhenian na Tao la Apennine: Mahusiano ya Kinematic Tangu Marehemu Totonian.Mem Soc Geol Ital 45, 425–451 (1990).
Milia et al.Tectonic na muundo wa crustal kwenye ukingo wa bara la Campania: uhusiano na shughuli za volkeno.mineral.petroli.79, 33-47 (2003)
Piochi, M., Bruno PP & De Astis G. Jukumu la jamaa la tectonics za ufa na michakato ya kuinua magmatic: inference kutoka data ya kijiofizikia, kimuundo, na kijiokemikali katika eneo la volkeno la Naples (Italia ya kusini).Gcubed, 6(7), 1-25 (2005).
Dvorak, JJ & Mastrolorenzo, G. Taratibu za vuguvugu la hivi majuzi la wima katika kreta ya Campi Flegrei kusini mwa Italia.jiolojia.Chama cha Ujamaa.Ndiyo.Specification.263, uk. 1-47 (1991).
Orsi, G. et al.Mgeuko wa muda mfupi wa ardhi na mtetemeko wa ardhi katika volkeno ya Campi Flegrei (Italia): mfano wa uokoaji wa watu wengi katika eneo lenye watu wengi.J. Volcano.geothermal.reservoir.91, 415–451 (1999)
Cusano, P., Petrosino, S., na Saccorotti, G. Asili ya Hydrothermal ya shughuli endelevu ya muda mrefu ya 4D katika eneo la volkeno la Campi Flegrei nchini Italy.J. Volcano.geothermal.reservoir.177, 1035–1044 (2008).
Pappalardo, L. na Mastrolorenzo, G. Utofautishaji wa haraka katika hifadhi za magmatic kama sill: kifani kutoka Campi Flegrei crater.science.Rep. 2, 10.1038/srep00712 (2012).
Walter, TR et al.InSAR mfululizo wa saa, uchanganuzi wa uunganisho, na uundaji wa ulinganifu wa wakati unaonyesha uwezekano wa kuunganisha Campi Flegrei na Vesuvius.J. Volcano.geothermal.reservoir.280, 104–110 (2014).
Milia, A. & Torrente, M. Muundo wa kimuundo na stratigraphic wa nusu ya kwanza ya graben ya Tyrrhenian (Ghuba ya Naples, Italia).Fizikia ya Kujenga 315, 297-314.
Sano, Y. & Marty, B. Vyanzo vya kaboni katika gesi ya majivu ya volkeno kutoka Island Arcs.Chemical Geology.119, 265–274 (1995).
Milia, A. Dohrn Canyon stratigraphy: Majibu ya kushuka kwa usawa wa bahari na kuinuliwa kwa tectonic kwenye rafu ya nje ya bara (Ukingo wa Mashariki wa Tyrrhenian, Italia). Barua za Geo-Marine 20/2, 101–108 (2000).