Salamat sa pagbisita sa Nature.com. Ang bersyon ng browser na iyong ginagamit ay may limitadong suporta para sa CSS. Para sa pinakamahusay na karanasan, inirerekomenda namin na gumamit ka ng na-update na browser (o i-off ang compatibility mode sa Internet Explorer). Pansamantala, upang matiyak ang patuloy na suporta, ipapakita namin ang site nang walang mga istilo at JavaScript.
Nag-uulat kami ng ebidensya ng aktibong pag-angat ng seafloor at paglabas ng gas ilang kilometro sa malayo sa pampang mula sa daungan ng Naples (Italy). stal rocks.Ang mga gas na ito ay malamang na katulad ng mga gas na nagpapakain sa hydrothermal system ng Ischia, Campi Flegre at Soma-Vesuvius, na nagmumungkahi ng pinagmulan ng mantle na may halong crustal fluid sa ibaba ng Gulf of Naples. Ang pagpapalawak at pagkalagot ng subsea na dulot ng proseso ng pag-angat ng gas at pressure ay nangangailangan ng labis na presyon ng 2-3 MPa. Ang mga pagtaas ng tubig sa dagat ay maaaring mangyari, at mga pagpapakita ng hindi pag-angat ng seafloultor, at mga pagpapakita ng gas, at mga pagpapakita ng hindi pag-angat ng seafloultor. d mga pagsabog ng seafloor at/o hydrothermal explosions.
Ang deep-sea hydrothermal (hot water at gas) discharges ay karaniwang katangian ng mid-ocean ridges at convergent plate margins (kabilang ang mga nakalubog na bahagi ng island arcs), samantalang ang malamig na discharges ng gas hydrates (chlatrates) ay kadalasang katangian ng continental shelves at passive margins1, 2,3,4,5. servoirs) sa loob ng continental crust at/o mantle. Ang mga discharge na ito ay maaaring mauna sa pag-akyat ng magma sa pinakamataas na layer ng Earth's crust at humahantong sa pagsabog at paglalagay ng mga bulkan sa dagat6. Samakatuwid, ang pagkakakilanlan ng (a) mga morpolohiya na nauugnay sa aktibong seabed na rehiyon ng gas emissions at (close seabed) na rehiyon ng bulkan sa Italya at (mga lugar na malapit sa dagat na bulkan) (~1 milyong naninirahan) ay kritikal para sa pagtatasa ng mga posibleng bulkan.Mababaw na pagsabog.Higit pa rito, habang ang mga morphological features na nauugnay sa deep-sea hydrothermal o hydrate gas emissions ay medyo kilala dahil sa kanilang mga geological at biological properties, ang mga exception ay morphological features na nauugnay sa mas mababaw na tubig, maliban sa mga nangyayari sa In Lake 12, we are relatibong rekord ng tubig, semetriko, at medyo bago. para sa isang rehiyon sa ilalim ng tubig, morphologically at structurally complex na apektado ng mga gas emissions sa Gulf of Naples (Southern Italy), humigit-kumulang 5 km mula sa daungan ng Naples. Ang mga data na ito ay nakolekta sa panahon ng SAFE_2014 (Agosto 2014) cruise sakay ng R/V Urania. Inilalarawan at binibigyang-kahulugan namin ang mga pinagmumulan ng seafloor at subsurface ng gas kung saan nangyayari ang mga pinagmumulan ng veiganting, at mga pinagmumulan ng gas. alamin ang mga mekanismo na kumokontrol sa pagtaas ng gas at kaugnay na pagpapapangit, at tinatalakay ang mga epekto sa volcanology.
Binubuo ng Gulpo ng Naples ang Plio-Quaternary western margin, ang NW-SE elongated Campania tectonic depression13,14,15.EW ng Ischia (ca. 150-1302 AD), Campi Flegre crater (ca. 300-1538) at Soma-Vesuvius (mula sa timog AD) arrangement (mula sa timog ng AD) s the Sorrento Peninsula (Fig. 1a).Ang Gulpo ng Naples ay apektado ng umiiral na NE-SW at pangalawang NW-SE na makabuluhang mga fault (Larawan 1)14,15. Ang Ischia, Campi Flegrei at Somma-Vesuvius ay nailalarawan sa pamamagitan ng hydrothermal manifestations, ground deformation, at mababaw na seismicity16,17, 18,17, Flei grei, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18. 84, na may pagtaas ng 1.8 m at libu-libong lindol). Iminumungkahi ng mga kamakailang pag-aaral19,20 na maaaring may ugnayan sa pagitan ng dinamika ng Soma-Vesuvius at ng Campi Flegre, posibleng nauugnay sa 'malalim' na mga iisang magma reservoir. Ang aktibidad ng bulkan at ang mga oscillations sa antas ng dagat sa huling 36 ka ng kontrol ng Campi Vesuvius at ang sistema ng Campi Vesuvius ng Campi 18 ka ng Somma semma. Naples.Ang mababang antas ng dagat sa huling glacial maximum (18 ka) ay humantong sa regression ng offshore-mababaw na sedimentary system, na pagkatapos ay napuno ng mga transgressive na kaganapan noong Late Pleistocene-Holocene. Ang mga submarine gas emissions ay nakita sa paligid ng isla ng Ischia at sa baybayin ng Campi Flegre at.1b).
(a) Morphological at structural arrangement ng continental shelf at Gulf of Naples 15, 23, 24, 48. Ang mga tuldok ay mga pangunahing sentro ng pagsabog ng submarino;ang mga pulang linya ay kumakatawan sa mga pangunahing pagkakamali.(b) Bathymetry ng Bay of Naples na may nakitang mga fluid vent (mga tuldok) at mga bakas ng mga linya ng seismic (mga itim na linya). water column profiles, at ang CTD-EMBlank, CTD-EM50 at ROV frame ay iniulat sa Fig. 5. Ang dilaw na bilog ay nagmamarka sa lokasyon ng sampling gas discharge, at ang komposisyon nito ay ipinapakita sa Table S1.Golden Software (http://www.goldensoftware.com/products/surfer) ay gumagamit ng mga graphics na nabuo ng Surfer® 13.
Batay sa data na nakuha noong SAFE_2014 (Agosto 2014) cruise (tingnan ang Mga Paraan), isang bagong Digital Terrain Model (DTM) ng Gulf of Naples na may 1 m resolution ang ginawa. Ipinakikita ng DTM na ang seafloor sa timog ng Port of Naples ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang dahan-dahang sloping na nakaharap sa timog na nakaharap sa timog (slope na parang interrupted na ≤3°5 na istraktura ≤3°me surface ≤3°me surface ≤3°me surface. , lokal na kilala bilang Banco della Montagna (BdM).Fig.1a,b).BdM ay nabubuo sa lalim na humigit-kumulang 100 hanggang 170 metro, 15 hanggang 20 metro sa itaas ng nakapalibot na sahig ng dagat. Ang BdM dome ay nagpakita ng isang mound-like morphology dahil sa 280 subcircular to oval mounds (Fig. 2a), 665 cones, at 30 circumference na mga pits at (undFigs. 22 m at 1,800 m, ayon sa pagkakabanggit. Bumaba ang circularity [C = 4π(lugar/perimeter2)] ng mga mound sa pagtaas ng perimeter (Fig. 2b). Ang axial ratios para sa mga mound ay nasa pagitan ng 1 at 6.5, na may mga mound na may axial ratio >2 na nagpapakita ng mas pinipiling N45°E dispersed na strike at mas pinipiling N45°E na strike at N45°E. 145°E strike (Larawan 2c).Ang mga single o aligned cone ay umiiral sa BdM plane at sa ibabaw ng mound (Fig. 3a,b). Ang conical arrangement ay sumusunod sa arrangement ng mounds kung saan sila matatagpuan. Pockmarks ay karaniwang matatagpuan sa flat seabed (Fig. 3c) at paminsan-minsan sa mounds. The spatial densities of cone and pockmarks dedominant NE ay nagpapakita na ang presensiya ng mga cone at pockmarks sa hilagang-silangan na dedominant ng NE. ang BdM dome (Larawan 4a,b);ang hindi gaanong pinalawak na ruta ng NW-SE ay matatagpuan sa gitnang rehiyon ng BdM.
(a) Digital terrain model (1 m cell size) ng dome ng Banco della Montagna (BdM).(b) Perimeter at roundness ng BdM mounds.(c) Axial ratio at angle (orientation) ng major axis ng best-fit ellipse na nakapalibot sa mound.Ang karaniwang error ng Digital Terrain model ay 0.004 m;ang karaniwang mga error ng perimeter at roundness ay 4.83 m at 0.01, ayon sa pagkakabanggit, at ang karaniwang mga error ng axial ratio at anggulo ay 0.04 at 3.34°, ayon sa pagkakabanggit.
Mga detalye ng mga natukoy na cone, crater, mound at hukay sa rehiyon ng BdM na nakuha mula sa DTM sa Figure 2.
(a) Alignment cone sa isang patag na seabed;(b) mga cone at crater sa NW-SE na mga payat na bunton;(c) mga pockmark sa isang bahagyang dipped na ibabaw.
(a) Spatial na pamamahagi ng mga nakitang crater, hukay, at aktibong paglabas ng gas.(b) Spatial density ng mga crater at hukay na iniulat sa (a) (numero/0.2 km2).
Natukoy namin ang 37 gaseous emissions sa rehiyon ng BdM mula sa ROV water column echo sounder na mga imahe at direktang mga obserbasyon sa seafloor na nakuha noong SAFE_2014 cruise noong Agosto 2014 (Figures 4 at 5). coustic anomalya ay bumuo ng halos tuluy-tuloy na "tren." Ang mga naobserbahang bubble plume ay malawak na nag-iiba: mula sa tuloy-tuloy, siksik na bula na dumadaloy hanggang sa panandaliang pangyayari (Karagdagang Pelikula 1). Ang pag-inspeksyon ng ROV ay nagbibigay-daan para sa visual na pag-verify ng paglitaw ng seafloor fluid vents at nagha-highlight ng maliliit na pockmarks sa seabed, kung minsan ay napapalibutan ng red to orange na mga sediment (Fig. Ang morpolohiya ay nagpapakita ng pabilog na pagbubukas sa itaas na walang flare sa column ng tubig.5c,d). Sa partikular, ang pH sa itaas ng BdM gas discharge sa 75 m depth ay nabawasan mula 8.4 (sa 70 m depth) hanggang 7.8 (sa 75 m depth) (Fig. 5c), samantalang ang ibang mga site sa Gulf of Naples ay may pH values ​​​​sa pagitan ng 0 at 160 m ifica .8 depth . Kulang ang mga pagbabago sa temperatura at kaasinan ng tubig-dagat sa dalawang lugar sa loob at labas ng BdM area ng Gulf of Naples. Sa lalim na 70 m, ang temperatura ay 15 °C at ang kaasinan ay humigit-kumulang 38 PSU (Fig. 5c,d). Ang mga sukat ng pH, temperatura, at kaasinan ay nagsasaad ng kawalan ng acidic na partikulo ng likido sa bM) paglabas ng mga thermal fluid at brine.
(a) Acquisition window ng acoustic water column profile (echometer Simrad EK60). Vertical green band na tumutugma sa gas flare na nakita sa EM50 fluid discharge (mga 75 m sa ibaba ng antas ng dagat) na matatagpuan sa rehiyon ng BdM;ipinapakita din ang mga signal ng multiplex sa ilalim at seafloor (b) na kinokolekta gamit ang isang remote-controlled na sasakyan sa rehiyon ng BdM Ang nag-iisang larawan ay nagpapakita ng isang maliit na bunganga (itim na bilog) na napapalibutan ng pula hanggang kahel na sediment.(c,d) Multiparameter probe CTD data na naproseso gamit ang SBED-Win32 software (Seasave, bersyon 7.23.2 na tubig, mga column na kargamento ng tubig sa itaas ng napiling parameter, oxygen na kargamento). EM50 (panel c) at sa labas ng panel ng Bdm discharge area (d).
Nangolekta kami ng tatlong sample ng gas mula sa lugar ng pag-aaral sa pagitan ng Agosto 22 at 28, 2014. Ang mga sample na ito ay nagpakita ng mga katulad na komposisyon, na pinangungunahan ng CO2 (934-945 mmol/mol), na sinusundan ng mga nauugnay na konsentrasyon ng N2 (37-43 mmol/mol), CH4 (16-24 mmol/mol) at H2S/mmol/mol. <0.052 at <0.016 mmol/mol, ayon sa pagkakabanggit) (Larawan 1b; Talahanayan S1, Karagdagang Pelikula 2). Sinusukat din ang medyo mataas na konsentrasyon ng O2 at Ar (hanggang 3.2 at 0.18 mmol/mol, ayon sa pagkakabanggit). e), propene at sulfur-containing compounds (thiophene). Ang 40Ar/36Ar value ay pare-pareho sa hangin (295.5), bagama't ang sample na EM35 (BdM dome) ay may value na 304, na nagpapakita ng bahagyang labis na 40Ar. Ang δ15N ratio ay mas mataas kaysa sa hangin (hanggang sa δ. CO-2.) na halaga, habang ang δ15N ratio ay mas mataas kaysa sa hangin (hanggang sa δ. CO-2.) Ang 93 hanggang 0.44% kumpara sa mga halaga ng V-PDB.R/Ra (pagkatapos ng pagwawasto para sa polusyon sa hangin gamit ang 4He/20Ne ratio) ay nasa pagitan ng 1.66 at 1.94, na nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng malaking bahagi ng mantle He. Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng helium isotope sa CO2 at ang stable na isotope ng CO2 nito sa CO2 na pinagmumulan ng can22. 2/3He versus δ13C (Fig.6), ang komposisyon ng gas ng BdM ay inihambing sa Ischia, Campi Flegrei at Somma-Vesuvius fumaroles. Iniuulat din ng Figure 6 ang mga teoretikal na linya ng paghahalo sa pagitan ng tatlong magkakaibang pinagmumulan ng carbon na maaaring kasangkot sa produksyon ng BdM gas: natutunaw na mga natutunaw na mantle-derived, mga organikong sediment na mayaman, at carbonates. paghahalo sa pagitan ng mga mantle gas (na ipinapalagay na bahagyang pinayaman sa carbon dioxide na may kaugnayan sa mga klasikal na MORB para sa layunin ng pag-angkop ng data) at mga reaksyon na dulot ng crustal decarbonization Ang resultang gas rock.
Ang mga hybrid na linya sa pagitan ng komposisyon ng mantle at mga dulong miyembro ng limestone at mga organikong sediment ay iniulat para sa paghahambing. Ang mga kahon ay kumakatawan sa mga lugar ng fumarole ng Ischia, Campi Flegrei at Somma-Vesvius 59, 60, 61. Ang sample ng BdM ay nasa mixed trend ng Campania volcano.
Ang mga seksyon ng seismic na L1 at L2 (Fig. 1b at 7) ay nagpapakita ng paglipat sa pagitan ng BdM at ang distal na stratigraphic na pagkakasunud-sunod ng Somma-Vesuvius (L1, Fig. 7a) at Campi Flegrei (L2, Fig. 7b) mga rehiyon ng bulkan. Ang BdM ay nailalarawan sa pagkakaroon ng dalawang pangunahing seismic na Fig.MSel. reflector ng mataas hanggang katamtamang amplitude at lateral continuity (Larawan 7b,c). Kasama sa layer na ito ang mga marine sediment na hinihila ng Last Glacial Maximum (LGM) system at binubuo ng buhangin at clay23. Ang pinagbabatayan na PS layer (Fig. 7b–d) ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang magulong hanggang transparent na bahagi sa hugis ng mga column o seaglass na hugis ng PS. Ang mga diapir-like geometries na ito ay nagpapakita ng pagpasok ng PS transparent na materyal sa pinakamataas na deposito ng MS. Ang pagtaas ay responsable para sa pagbuo ng mga fold at fault na nakakaapekto sa MS layer at nakapatong sa kasalukuyang mga sediment ng BdM seafloor (Fig. 7b–d). mga antas ng pagkakasunud-sunod ng MS (Fig.7a). Ang mga gravity core na nakolekta sa tuktok ng BdM na tumutugma sa transparent na seismic layer ay nagpapahiwatig na ang pinakamataas na 40 cm ay binubuo ng buhangin na idineposito kamakailan hanggang sa kasalukuyan;)24,25 at mga pumice fragment mula sa paputok na pagsabog ng Campi Flegrei ng “Naples Yellow Tuff” (14.8 ka)26.Ang transparent na yugto ng PS layer ay hindi maipaliwanag sa pamamagitan lamang ng magulong proseso ng paghahalo, dahil ang mga magulong layer na nauugnay sa pagguho ng lupa, pag-agos ng putik at pyroclastic flow na matatagpuan sa labas ng BdM. de na ang naobserbahang BdM PS seismic facies pati na rin ang hitsura ng subsea outcrop PS layer (Fig. 7d) ay sumasalamin sa pagtaas ng natural gas.
(a) Single-track seismic profile L1 (navigation trace sa Fig. 1b) na nagpapakita ng columnar (pagoda) spatial arrangement. Ang pagoda ay binubuo ng magulong deposito ng pumice at buhangin. afloor mounds, marine (MS), at pumice sand deposits (PS).(c) Ang mga detalye ng deformation sa MS at PS ay iniulat sa (c,d). Kung ipagpalagay na ang bilis na 1580 m/s sa pinakamataas na sediment, ang 100 ms ay kumakatawan sa humigit-kumulang 80 m sa vertical scale.
Ang morphological at structural na katangian ng BdM ay katulad ng iba pang subsea hydrothermal at gas hydrate field sa buong mundo2,12,27,28,29,30,31,32,33,34 at kadalasang nauugnay sa mga uplift (vaults at mounds) at gas Discharge (cones, pits). at 3). Ang spatial na pag-aayos ng mga mound, hukay at aktibong lagusan ay nagmumungkahi na ang kanilang pamamahagi ay bahagyang kontrolado ng NW-SE at NE-SW impact fractures (Fig. 4b). 35. Kaya't napagpasyahan namin na ang mga fault at fracture sa Gulpo ng Naples ay kumakatawan sa ginustong ruta para sa paglipat ng gas sa ibabaw, isang tampok na ibinahagi ng iba pang mga sistemang hydrothermal na kinokontrol ng istruktura36, 37. Kapansin-pansin, ang mga BdM cone at hukay ay hindi palaging nauugnay sa mga mound (Fig.3a,c).Ito ay nagmumungkahi na ang mga mound na ito ay hindi kinakailangang kumakatawan sa mga pasimula sa pagbuo ng hukay, gaya ng iminungkahi ng ibang mga may-akda para sa mga gas hydrate zone32,33. Sinusuportahan ng aming mga konklusyon ang hypothesis na ang pagkagambala ng dome seafloor sediments ay hindi palaging humahantong sa pagbuo ng mga hukay.
Ang tatlong nakolektang gaseous emissions ay nagpapakita ng mga chemical signature na tipikal ng hydrothermal fluids, lalo na ang CO2 na may makabuluhang konsentrasyon ng pagbabawas ng mga gas (H2S, CH4 at H2) at light hydrocarbons (lalo na ang benzene at propylene)38,39, 40, 41, 42, 43, (44, 45) at ang presensya ng gas (44, 45). hindi inaasahang naroroon sa mga paglabas ng submarino, maaaring dahil sa kontaminasyon mula sa hangin na natunaw sa tubig-dagat na nakikipag-ugnayan sa mga gas na nakaimbak sa mga plastic box na ginagamit para sa sampling, dahil ang mga ROV ay kinukuha mula sa sahig ng karagatan patungo sa dagat upang mag-alsa. ic sources, sa pagsang-ayon sa nangingibabaw na hydrothermal na pinagmulan ng mga gas na ito. Ang hydrothermal-volcanic na pinagmulan ng BdM gas ay kinumpirma ng CO2 at He contents at ang kanilang isotopic signatures. Carbon isotopes (δ13C-CO2 mula -0.93% hanggang +0.4%) at CO2/3He values ​​​​(mula sa 1017 × 1.0) na mga halaga (mula sa 1017 × 1.0). sa isang halo-halong takbo ng mga fumarole sa paligid ng mga miyembro ng dulo ng mantle ng Gulpo ng Naples at decarbonization Ang ugnayan sa pagitan ng mga gas na ginawa ng reaksyon (Figure 6). Higit na partikular, ang mga sample ng BdM gas ay matatagpuan sa kahabaan ng trend ng paghahalo sa humigit-kumulang sa parehong lokasyon tulad ng mga likido mula sa katabing Campi Flegrei at Somma-Veusivus na bulkan na mas malapit sa mga crust ng manlalaban kaysa sa kanila. Ang Somma-Vesuvius at Campi Flegrei ay may mas mataas na mga halaga ng 3He/4He (R/Ra sa pagitan ng 2.6 at 2.9) kaysa sa BdM (R/Ra sa pagitan ng 1.66 at 1.96;Talahanayan S1).Ito ay nagmumungkahi na ang pagdaragdag at akumulasyon ng radiogenic He ay nagmula sa parehong pinagmulan ng magma na nagpakain sa mga bulkan ng Somma-Vesuvius at Campi Flegrei. Ang kawalan ng nakikitang mga organic na carbon fraction sa mga pagbuga ng BdM ay nagpapahiwatig na ang mga organikong sediment ay hindi kasama sa proseso ng pag-degas ng BdM.
Batay sa data na iniulat sa itaas at mga resulta mula sa mga eksperimentong modelo ng mga dome-like structure na nauugnay sa subsea gas-rich regions, ang malalim na gas pressure ay maaaring maging responsable para sa pagbuo ng kilometro-scale na BdM domes. isang deformed soft viscous deposit Ang vertical maximum displacement w at kapal h ng (Karagdagang Fig. S1). Ang Pdef ay ang pagkakaiba sa pagitan ng kabuuang presyon at rock static pressure kasama ang presyon ng column ng tubig. Sa BdM, ang radius ay humigit-kumulang 2,500 m, w ay 20 m, at ang h maximum na tinantyang mula sa seismic profile ay humigit-kumulang 100 Pdefw/m4. kung saan ang D ay ang flexural stiffness;Ang D ay ibinibigay ng (E h3)/[12(1 – ν2)], kung saan ang E ay ang Young's modulus ng deposito, ν ang Poisson's ratio (~0.5)33. Dahil hindi masusukat ang mga mekanikal na katangian ng BdM sediments, itinakda namin ang E = 140 kPa, na isang makatwirang halaga para sa mga coastal sandy na sediment na hindi katulad ng 4 na mga sediment sa baybayin17. ed sa literatura para sa silty clay deposits (300 < E < 350,000 kPa)33,34 dahil ang mga deposito ng BDM ay pangunahing binubuo ng buhangin, hindi silt o silty clay24. Nakukuha namin ang Pdef = 0.3 Pa, na pare-pareho sa mga pagtatantya ng seafloor uplift na proseso sa gas hydrate na kapaligiran, kung saan ang Pdef = 0.3 Pa, kung saan mababa ang halaga ng Pdefw, na may mababang halaga ng mga kapaligiran ng Pdef. a at/o ano.Sa BdM, ang pagbawas ng paninigas dahil sa lokal na saturation ng gas ng sediment at/o ang paglitaw ng mga dati nang mga bali ay maaari ding mag-ambag sa pagkabigo at bunga ng paglabas ng gas, na nagpapahintulot sa pagbuo ng mga naobserbahang istruktura ng bentilasyon. , folds, faults, at sedimentary cuts (Fig.7b,c).Ito ay nagpapahiwatig na ang 14.8 hanggang 12 ka lumang pumice ay pumasok sa mas bata na layer ng MS sa pamamagitan ng isang pataas na proseso ng transportasyon ng gas. Ang mga morphological na tampok ng istraktura ng BdM ay makikita bilang resulta ng sobrang presyur na likha ng fluid discharge na ginawa ng GSL. Dahil ang aktibong paglabas ay makikita mula sa seafloor hanggang sa ibabaw ng tubig sa ibabaw ng GSL17 pataas hanggang sa ibabaw ng tubig. lumampas sa 1,700 kPa. Ang pataas na paglipat ng mga gas sa mga sediment ay nagkaroon din ng epekto ng pagkayod ng materyal na nakapaloob sa MS, na nagpapaliwanag ng pagkakaroon ng magulong sediment sa mga core ng gravity na na-sample sa BdM25. Higit pa rito, ang labis na presyon ng GSL ay lumilikha ng isang kumplikadong sistema ng bali (polygonal na sediment, at istrukturang ito na tinutukoy sa Fig. sa bilang "pagodas"49,50, ay orihinal na iniuugnay sa pangalawang epekto ng mga lumang glacial formation, at kasalukuyang binibigyang kahulugan bilang mga epekto ng tumataas na gas31,33 o evaporites50 .Sa continental margin ng Campania, ang mga evaporative sediment ay kakaunti, kahit man lang sa loob ng pinakamataas na 3 km ng crust.Samakatuwid, ang paglago na ito ay kinokontrol ng mekanismo ng pagodas ng BdM. ed ng transparent na seismic facies ng pagoda (Fig.7), pati na rin ang gravity core data tulad ng naunang iniulat24, kung saan ang kasalukuyang buhangin ay bumubuga ng 'Pomici Principali'25 at 'Naples Yellow Tuff'26 Campi Flegrei. Higit pa rito, ang mga deposito ng PS ay sumalakay at nag-deform sa pinakaitaas na layer ng MS (Fig. 7d). Ang istrukturang kaayusan na ito ay nagmumungkahi na ang pagoda na istraktura at hindi lamang ang pagbuo ng pagoda. pagoda: a) bumababa ang density ng malambot na sediment habang pumapasok ang gas mula sa ibaba;b) tumataas ang pinaghalong gas-sediment, na kung saan ay ang naobserbahang folding, faulting at fracture Sanhi ng MS deposits (Figure 7). Ang isang katulad na mekanismo ng pagbuo ay iminungkahi para sa mga pagoda na nauugnay sa mga gas hydrates sa South Scotia Sea (Antarctica). Ang BdM pagoda ay lumitaw sa mga grupo sa mga maburol na lugar, at ang kanilang vertical na lawak ay may average na 70-100 m (Dalawang-1000). ng MS undulations at kung isasaalang-alang ang stratigraphy ng BdM gravity core, hinuhusgahan namin ang edad ng pagbuo ng mga istruktura ng pagoda na mas mababa sa humigit-kumulang 14–12 ka. Higit pa rito, aktibo pa rin ang paglaki ng mga istrukturang ito (Larawan 7d) dahil ang ilang pagodas ay sumalakay at na-deform ang nakapatong na kasalukuyang BdM sand (Fig. 7d).
Ang kabiguan ng pagoda na tumawid sa kasalukuyang seabed ay nagpapahiwatig na (a) pagtaas ng gas at/o lokal na pagtigil ng paghahalo ng gas-sediment, at/o (b) posibleng lateral flow ng gas-sediment mixture ay hindi nagpapahintulot para sa isang localized overpressure na proseso. Ayon sa diapir theory model52, ang lateral flow ay nagpapakita ng negatibong balanse sa pagitan ng rate ng reduction ng mu. ang rate ng supply ay maaaring nauugnay sa pagtaas ng density ng pinaghalong dahil sa pagkawala ng supply ng gas. Ang mga resulta na nakabuod sa itaas at ang buoyancy-controlled na pagtaas ng pagoda ay nagpapahintulot sa amin na tantiyahin ang taas ng air column hg. Ang buoyancy ay ibinibigay ng ΔP = hgg (ρw – ρg), kung saan ang g ay gravity (9.8 m/sw2) at ρ ay ang . kabuuan ng dating nakalkulang Pdef at ang lithostatic pressure Plith ng sediment plate, ibig sabihin, ρsg h, kung saan ang ρs ay ang sediment density. Sa kasong ito, ang halaga ng hg na kinakailangan para sa nais na buoyancy ay ibinibigay ng hg = (Pdef + Plith)/[g (ρw – ρg)]. Sa Pdef = ρg) ]. = 1,030 kg/m3, ρs = 2,500 kg/m3, bale-wala ang ρg dahil ρw ≫ρg. Nakukuha natin ang hg = 245 m, isang value na kumakatawan sa lalim ng ilalim ng GSL. Ang ΔP ay 2.4 MPa, na ang overpressure na kinakailangan para masira ang BdM.
Ang komposisyon ng BdM gas ay pare-pareho sa mga pinagmumulan ng mantle na binago ng pagdaragdag ng mga likido na nauugnay sa mga reaksyon ng decarbonization ng mga crustal na bato (Fig. 6). ang mga likido ay lumilipat mula sa kanluran (Ischia) patungo sa silangan (Somma-Vesuivus) (Fig. 1b at 6).
Napagpasyahan namin na sa Bay of Naples, ilang kilometro mula sa daungan ng Naples, mayroong 25 km2 na lapad na parang dome na istraktura na apektado ng aktibong proseso ng degassing at sanhi ng paglalagay ng mga pagoda at mound. Sa kasalukuyan, ang mga pirma ng BdM ay nagmumungkahi na ang non-magmatic turbulence53 ay maaaring nauna pa sa embryonic na mga aktibidad ng magma/M. upang pag-aralan ang ebolusyon ng mga phenomena at upang makita ang geochemical at geophysical signal na nagpapahiwatig ng mga potensyal na kaguluhan ng magmatic.
Ang mga profile ng acoustic water column (2D) ay nakuha noong SAFE_2014 (Agosto 2014) cruise sa R/V Urania (CNR) ng National Research Council Institute of Coastal Marine Environment (IAMC). Ang acoustic sampling ay isinagawa sa pamamagitan ng isang scientific beam-splitting echo sounder na Simrad EK60 na tumatakbo sa 38 kHz na average na data ay naitala sa 38 kHz na bilis ng data sa ilalim ng A. ginagamit upang tukuyin ang mga discharge ng likido at tumpak na tukuyin ang kanilang lokasyon sa lugar ng pagkolekta (sa pagitan ng 74 at 180 m bsl). Sukatin ang mga pisikal at kemikal na parameter sa column ng tubig gamit ang multiparameter probes (conductivity, temperatura at lalim, CTD). Kinokolekta ang data gamit ang isang CTD 911 probe (SeaBird, ED.2Asave na bersyon ng Electronics Inc.) at proseso ng SB2. Ang visual na inspeksyon ng seabed ay isinagawa gamit ang isang "Pollux III" (GEItaliana) ROV device (remote operated vehicle) na may dalawang (low at high definition) camera.
Ang multibeam data acquisition ay isinagawa gamit ang isang 100 KHz Simrad EM710 multibeam sonar system (Kongsberg). Naka-link ang system sa isang differential global positioning system upang matiyak ang mga sub-metric na error sa pagpoposisyon ng beam. Ang acoustic pulse ay may dalas na 100 KHz, isang firing pulse na 150° degrees at isang buong oras ng pagbubukas ng profile sa 4 na oras ng tunog. Sition.Naproseso ang data gamit ang PDS2000 software (Reson-Thales) ayon sa pamantayan ng International Hydrographic Organization (https://www.iho.int/iho_pubs/standard/S-44_5E.pdf) para sa pag-navigate at pagwawasto ng tubig. Pagbabawas ng ingay dahil sa hindi sinasadyang pag-spike ng instrumento at hindi magandang kalidad na pagbubukod ng beam ay isinagawa gamit ang mga tool sa pag-edit ng tunog at de-detect ng mga banda. beam transducer at kumukuha at naglalapat ng real-time na mga profile ng bilis ng tunog sa column ng tubig tuwing 6-8 na oras upang magbigay ng real-time na bilis ng tunog para sa wastong pagpipiloto ng beam. Binubuo ang buong dataset ng humigit-kumulang 440 km2 (0-1200 m depth). Ginamit ang data para magbigay ng high-resolution na digital terrain model (DTM) na nailalarawan sa laki ng cell na Fig. DTM1a) ay ginawa gamit ang data ng terrain (> 0 m sa itaas ng antas ng dagat) na nakuha sa 20 m grid cell na laki ng Italian Geo-Military Institute.
Ang isang 55-kilometrong high-resolution na single-channel na profile ng seismic data, na nakolekta sa panahon ng ligtas na mga cruise sa karagatan noong 2007 at 2014, ay sumasaklaw sa isang lugar na humigit-kumulang 113 square kilometers, pareho sa R/V Urania.Marisk profiles (hal, L1 seismic profile, Fig. 1b) ay nakuha sa pamamagitan ng paggamit ng bocomercatitionaist. maran kung saan inilalagay ang source at receiver. Binubuo ang source signature ng isang positibong peak na nailalarawan sa frequency range na 1-10 kHz at nagbibigay-daan upang malutas ang mga reflector na pinaghihiwalay ng 25 cm. Ang mga ligtas na profile ng seismic ay nakuha gamit ang isang 1.4 Kj multi-tip na Geospark na pinagmumulan ng seismic na naka-interface sa Geotrace software (Geo Marines Surveying System na naglalaman ng isang cata6 na sistema ng 1Hz). 400 milliseconds sa malambot na sediment sa ilalim ng seabed, na may teoretikal na vertical na resolution na 30 cm. Parehong Safe at Marsik device ay nakuha sa rate na 0.33 shot/sec na may bilis ng sasakyang-dagat <3 Kn. Ang data ay naproseso at ipinakita gamit ang Geosuite Allworks software na may sumusunod na daloy ng trabaho: pagwawasto ng dilation ng tubig, IIR-6 na pag-filter ng tubig.
Ang gas mula sa underwater fumarole ay nakolekta sa seafloor gamit ang isang plastic box na nilagyan ng rubber diaphragm sa itaas na bahagi nito, na inilagay nang pabaligtad ng ROV sa ibabaw ng vent. Kapag ang mga bula ng hangin na pumapasok sa kahon ay ganap nang napalitan ang tubig-dagat, ang ROV ay babalik sa lalim na 1 m, at inililipat ng maninisid ang nakolektang gas sa pamamagitan ng isang rubber-stop na nilagyan ng flapcock na may kasamang sep0L6 na gas sa pamamagitan ng isang rubber-stop na septum. kung saan ang One ay napuno ng 20 mL ng 5N NaOH solution (Gegenbach-type flask). madzu 15A na nilagyan ng 10 m ang haba na 5A molecular sieve column at isang thermal conductivity detector (TCD) 54. Ang Argon at O2 ay nasuri gamit ang isang Thermo Focus gas chromatograph na nilagyan ng 30 m long capillary molecular sieve column at TCD. Ang methane at light hydrocarbons ay nasuri gamit ang isang Shimadzu chromatob chromatograph14A long steel na column na nilagyan ng isang Shimadzu chromatob chromatograph140 na hindi kinakalawang na kolum na steel001 na nilagyan ng isang Shimadzu chromatob chromatograph140 na mahabang bakal na bakal na column1 W 80/100 mesh, pinahiran ng 23% SP 1700 at flame ionization detector (FID) 1).Ang analytical error ng titration, GC at IC analysis ay mas mababa sa 5%.Pagkatapos ng standard extraction at purification procedures para sa gas mixtures, 13C/12C CO2 (ipinahayag bilang δ13C-CO2% at V-PDB) ay nasuri gamit ang Finningan Delta S mass spectrometer55,56.Ang mga panlabas na pamantayan ay ginamit upang tantyahin ang mga panlabas na pamantayan at Vin. 9 (internasyonal), habang ang analytical error at reproducibility ay ±0.05% at ±0.1%, ayon sa pagkakabanggit.
Ang mga halaga ng δ15N (ipinahayag bilang % vs. Air) at 40Ar/36Ar ay natukoy gamit ang isang Agilent 6890 N gas chromatograph (GC) na isinama sa isang Finnigan Delta plusXP na tuloy-tuloy na daloy ng mass spectrometer. Ang error sa pagsusuri ay: δ15N±0.1%, 36Ar<1%, 40. Siya/4Siya ay sinukat sa sample at ang Ra ay ang parehong ratio sa atmospera: 1.39 × 10−6)57 ay natukoy sa laboratoryo ng INGV-Palermo (Italy) 3He, 4He at 20Ne ay natukoy gamit ang isang dual collector mass spectrometer (Helix SFT-GVI)58 pagkatapos ng paghihiwalay ng He0 at Ne−yp ay blangko. <10-14 at <10-16 mol, ayon sa pagkakabanggit.
Paano banggitin ang artikulong ito: Passaro, S. et al.Ang pagtaas ng seafloor na dulot ng proseso ng degassing ay nagpapakita ng namumuong aktibidad ng bulkan sa kahabaan ng baybayin.science.Rep.6, 22448;doi: 10.1038/srep22448 (2016).
Aharon, P. Ang geology at biology ng moderno at sinaunang seafloor hydrocarbon seeps and vents: isang panimula. Geographic Ocean Wright.14, 69–73 (1994).
Paull, CK & Dillon, WP Ang pandaigdigang paglitaw ng mga gas hydrates.Sa Kvenvolden, KA & Lorenson, TD (eds.) 3–18 (Natural gas hydrates: Occurrence, distribution at detection. American Geophysical Union Geophysical Monograph 124, 2001).
Fisher, AT Geophysical constraints sa hydrothermal circulation.Sa: Halbach, PE, Tunnicliffe, V. & Hein, JR (eds) 29–52 (Ulat ng Durham Workshop, Energy and Mass Transfer sa Marine Hydrothermal Systems, Durham University Press, Berlin (2003) ).
Coumou, D., Driesner, T. & Heinrich, C. Structure at dynamics ng mid-ocean ridge hydrothermal system.Science 321, 1825–1828 (2008).
Boswell, R. & Collett, TS Mga kasalukuyang pananaw sa gas hydrate resources.energy.and environment.science.4, 1206–1215 (2011).
Evans, RJ, Davies, RJ & Stewart, SA Panloob na istraktura at kasaysayan ng pagsabog ng isang kilometro-scale na mud volcano system sa South Caspian Sea.Basin Reservoir 19, 153–163 (2007).
Leon, R. et al.Seafloor features na nauugnay sa seepage ng hydrocarbons mula sa deepwater carbonate mud mounds sa Gulpo ng Cadiz: mula sa daloy ng putik hanggang sa carbonate sediments.Geography March.Wright.27, 237–247 (2007).
Moss, JL & Cartwright, J. 3D seismic representation ng kilometre-scale fluid escape pipelines sa baybayin ng Namibia.Basin Reservoir 22, 481–501 (2010).
Andresen, KJ Mga katangian ng daloy ng likido sa mga sistema ng pipeline ng langis at gas: Ano ang sinasabi nila sa atin tungkol sa ebolusyon ng basin?March Geology.332, 89–108 (2012).
Ho, S., Cartwright, JA & Imbert, P. Vertical evolution ng Neogene Quaternary fluid discharge structure kaugnay ng mga gas flux sa Lower Congo Basin, offshore Angola.March Geology.332–334, 40–55 (2012).
Johnson, SY et al.Hydrothermal at tectonic na aktibidad sa hilagang 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.Tectonic at crustal na istraktura sa continental margin ng Campania: relasyon sa aktibidad ng bulkan.mineral.gasoline.79, 33–47 (2003)
Piochi, M., Bruno PP & De Astis G. Ang kaugnay na papel ng rift tectonics at magmatic uplift na mga proseso: inference mula sa geophysical, structural, at geochemical data sa rehiyon ng bulkan ng Naples (southern Italy).Gcubed, 6(7), 1-25 (2005).
Dvorak, JJ & Mastrolorenzo, G. Mekanismo ng kamakailang vertical crustal movement sa Campi Flegrei crater sa southern Italy.geology.Socialist Party.Yes.Specification.263, pp. 1-47 (1991).
Orsi, G. et al. Panandaliang pagpapapangit ng lupa at seismicity sa nakapugad na bunganga ng Campi Flegrei (Italy): isang halimbawa ng aktibong pagbawi ng masa sa isang lugar na makapal ang populasyon.J.Volcano.geothermal.reservoir.91, 415–451 (1999)
Cusano, P., Petrosino, S., at Saccorotti, G. Hydrothermal na pinagmulan ng matagal na pangmatagalang aktibidad na 4D sa Campi Flegrei volcanic complex sa Italy.J.Volcano.geothermal.reservoir.177, 1035–1044 (2008).
Pappalardo, L. at Mastrolorenzo, G. Mabilis na pagkakaiba-iba sa mala-sill na magmatic reservoirs: isang case study mula sa Campi Flegrei crater.science.Rep.2, 10.1038/srep00712 (2012).
Ang Walter, TR et al.InSAR na serye ng oras, pagsusuri ng ugnayan, at pagmomodelo ng ugnayan sa oras ay nagpapakita ng posibleng pagsasama ng Campi Flegrei at Vesuvius.J.Volcano.geothermal.reservoir.280, 104–110 (2014).
Milia, A. & Torrente, M. Structural and stratigraphic structure ng unang kalahati ng Tyrrhenian graben (Gulf of Naples, Italy).Constructive Physics 315, 297–314.
Sano, Y. & Marty, B. Mga pinagmumulan ng carbon sa volcanic ash gas mula sa Island Arcs.Chemical Geology.119, 265–274 (1995).
Milia, A. Dohrn Canyon stratigraphy: Mga tugon sa pagbaba ng lebel ng dagat at tectonic uplift sa outer continental shelf (Eastern Tyrrhenian margin, Italy).Geo-Marine Letters 20/2, 101–108 (2000).