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). natutunaw at mga crustal na bato.Ang mga gas na ito ay malamang na katulad ng mga nagpapakain sa mga 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 sa ilalim ng dagat na dulot ng proseso ng pag-angat ng gas at presyon ay nangangailangan ng sobrang presyon ng 2-3 MPa, at mga pagpapakita ng pagtaas ng seafloultor. mga hindi bulkan na pag-aalsa na maaaring magpahiwatig ng 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. pinagmumulan (magma reservoirs) 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 dagat. Ang bulkan na rehiyon ng Naples sa Italya (~1 milyong naninirahan) ay kritikal para sa pagtatasa ng mga posibleng bulkan.Mababaw na pagsabog.Higit pa rito, habang ang mga morphological feature na nauugnay sa deep-sea hydrothermal o hydrate gas emissions ay medyo kilala dahil sa kanilang mga heolohikal at biological na katangian, ang mga eksepsiyon ay mga morphological feature na nauugnay sa mas mababaw na tubig sa, maliban sa mga naroroon na medyo bago. bathymetric, seismic, water column, at geochemical na data para sa underwater, morphologically at structurally complex na rehiyon na apektado ng mga gas emissions sa Gulf of Naples (Southern Italy), humigit-kumulang 5 km mula sa port ng Naples. Ang data na ito ay nakolekta noong SAFE_2014 (Agosto 2014) cruise kung saan inilalarawan ang istraktura at interpretasyon ng R/V U. nagaganap ang mga emisyon, imbestigahan ang mga pinagmumulan ng mga venting fluid, tukuyin at tukuyin ang mga mekanismo na kumokontrol sa pagtaas ng gas at nauugnay na pagpapapangit, at talakayin ang mga epekto sa volcanology.
Ang Gulpo ng Naples ay bumubuo sa 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 hilaga ng baybayin <4360) AD)15, habang ang timog ay nasa hangganan ng Sorrento Peninsula (Larawan 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 deformicity, at mababaw na kaganapan18, sementeryo, at mababaw na selyula18. Campi Flegrei noong 1982-1984, 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, na posibleng nauugnay sa 'malalim' na iisang magma reservoirs. Aktibidad ng bulkan at mga dagat sa huling antas ng Campi18 at dagat sa antas ng Campi8. Kinokontrol ng ka ng Somma Vesuvius ang sedimentary system ng Gulpo ng Naples. Ang mababang antas ng dagat sa huling glacial maximum (18 ka) ay humantong sa pagbabalik ng offshore-mababaw na sedimentary system, na pagkatapos ay napuno ng mga transgressive na kaganapan noong Late Pleistocene-Holocene. Ang submarine na mga emisyon sa paligid ng baybayin ng Fleisch ay natukoy malapit sa baybayin ng I. Soma-Vesuvius (Larawan 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 fault.(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). ng mga profile ng acoustic water column, 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®.
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 na resolution ang ginawa. Ipinapakita 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 ≤3° a ≤5° surface ≤3°1). parang simboryo na istraktura, 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 seafloor. Ang BdM dome ay nagpakita ng isang mound-like morphology dahil sa 280 subcircular to oval mounds (Fig. 2a), 665 cones, at undFigs.30 pit at (undFigs. circumference na 22 m at 1,800 m, ayon sa pagkakabanggit. Ang circularity [C = 4π(lugar/perimeter2)] ng mga mound ay bumaba 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 strike na mas pinipili na + 245°E na mas pinipili ang ratio ng N245°E. mas dispersed N105°E hanggang N145°E strike (Fig. 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 density of cone and pockmarks dedominant NE mga hangganan ng 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 sa SAFE_2014 cruise noong Agosto 2014 (Figures 4 at 5). 5a). Sa ilang lugar, ang mga acoustic anomalya ay nabuo ng halos tuloy-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 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 ilang seabed, kung minsan ay napapalibutan ng mga seabed5. kaso, ang mga channel ng ROV ay muling isinaaktibo ang mga emisyon. Ang vent morphology ay nagpapakita ng pabilog na pagbubukas sa itaas na walang flare sa column ng tubig. Ang pH sa column ng tubig na nasa itaas lamang ng discharge point ay nagpakita ng makabuluhang pagbaba, na nagpapahiwatig ng mas maraming acidic na kondisyon sa lokal (Larawan 5c, d). Sa partikular, ang pH sa itaas ng BdM gas discharge sa 78 m dep. (sa lalim na 75 m) (Larawan 5c), samantalang ang ibang mga site sa Gulpo ng Naples ay may mga halaga ng pH sa pagitan ng 0 at 160 m sa pagitan ng lalim sa pagitan ng 8.3 at 8.5 (Larawan 5d). Kulang ang makabuluhang pagbabago sa temperatura at kaasinan ng tubig-dagat sa dalawang site sa loob at labas ng kalaliman ng BdM ng Naples. ang temperatura ay 15 °C at ang kaasinan ay humigit-kumulang 38 PSU (Larawan 5c,d). Ang mga sukat ng pH, temperatura, at kaasinan ay ipinahiwatig: a) ang partisipasyon ng mga acidic na likido na nauugnay sa proseso ng pag-degas ng BdM at b) ang kawalan o napakabagal na 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 rin ang mga signal ng multiplex sa ibaba 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 pattern ng tubig sa itaas ng napiling parameter, mga pattern ng tubig na nasa itaas). ang fluid discharge EM50 (panel c) at sa labas ng Bdm discharge area panel (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 magkatulad 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/mol4, at H2S/mmol/mol4, at H2S/mmol/mol4. hindi gaanong sagana (<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 sa 3.2 at 0.18 mmol/mol, ayon sa pagkakabanggit). Ang kabuuan ng light hydrocarbons ay mula sa 0.304 mmol/0.2-C. alkanes, aromatics (pangunahin na benzene), propene at mga compound na naglalaman ng sulfur (thiophene). Ang mga halaga ng δ13C-CO2 ay mula -0.93 hanggang 0.44% kumpara sa mga halaga ng V-PDB.R/Ra (pagkatapos iwasto 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 na He. ng mga emisyon sa BdM ay maaaring higit pang linawin. Sa CO2 na mapa para sa CO2/3He kumpara sa δ13C (Fig. 6), ang BdM gas composition ay inihambing sa Ischia, Campi Flegrei at Somma-Vesuvius fumaroles. Ang Figure 6 ay nag-uulat din ng theoretical mixing lines sa pagitan ng tatlong magkakaibang mga pinagmumulan ng carbon na kasangkot sa BdM na pinagmumulan ng gas. natutunaw, mga organikong sediment, at mga carbonate. Ang mga sample ng BdM ay nahuhulog sa linya ng paghahalo na inilalarawan ng tatlong bulkan ng Campania, iyon ay, paghahalo sa pagitan ng mga gas ng mantle (na ipinapalagay na bahagyang pinayaman sa carbon dioxide na may kaugnayan sa mga klasikal na MORB para sa layunin ng paglapat ng data) at mga reaksyon na dulot ng crustal na decarbonization.
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 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 seism (MSic). nagpapakita ng mga subparallel na reflector ng mataas hanggang katamtamang amplitude at lateral continuity (Larawan 7b,c). Kasama sa layer na ito ang mga marine sediment na kinaladkad ng Last Glacial Maximum (LGM) system at binubuo ng buhangin at luad23. Ang pinagbabatayan na PS layer (Fig. 7b–d) ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang magulo hanggang transparent na bahagi ng seglas o oras na hugis ng seaglass. mounds (Fig. 7d). Ang mga diapir-like geometries na ito ay nagpapakita ng panghihimasok ng PS transparent material 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). pagkakaroon ng isang gas-saturated layer (GSL) na sakop ng ilang panloob na antas ng MS sequence (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, daloy ng putik at pyroclastic flow na matatagpuan sa labas ng BdM ay isang Gulfcoupletically sa Gulpo. opaque21,23,24.Napaghihinuha namin 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. Binubuo ang pagoda ng magulong deposito ng pumice at buhangin. Ang gas-saturated na layer na umiiral sa ibaba ng pagoda ay nag-aalis ng continuity ng mas malalalim na formations.(b) Single-channel seismic profile na trace in highlight at highlight ng profile L1b. deformation ng seafloor mounds, marine (MS), at pumice sand deposits (PS).(c) Ang mga detalye ng deformation sa MS at PS ay iniulat sa (c,d).Ipagpalagay na ang bilis na 1580 m/s sa pinakamataas na sediment, 100 ms ay kumakatawan sa humigit-kumulang 80 m sa vertical scale.
Ang mga morphological at structural na katangian ng BdM ay katulad ng iba pang subsea hydrothermal at gas hydrate fields sa buong mundo2,12,27,28,29,30,31,32,33,34 at kadalasang nauugnay sa mga uplift (vault at mound) at gas Discharge (cones, pits). (Figures 2 at 3). Ang spatial arrangement ng mounds, pits at active vents ay nagmumungkahi na ang kanilang pamamahagi ay bahagyang kinokontrol ng NW-SE at NE-SW impact fractures (Fig. 4b).Ito ang mga ginustong strike ng fault system na nakakaapekto sa Campi Flegrei at Somma-Vesuvius volcanic na mga lugar at ang partikular na lokasyon ng Gulpo ng Naples na haydroliko. discharge mula sa bunganga ng Campi Flegrei35. 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 ibinabahagi 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. 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 mga sediment ng simboryo sa ilalim ng dagat ay hindi palaging humahantong sa pagbuo ng mga hukay.
Ang tatlong nakolektang gaseous emissions ay nagpapakita ng mga kemikal na pirma na tipikal ng hydrothermal fluid, 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) bilang ang presensya ng gas (44, 45). Ang O2), na hindi inaasahang naroroon sa mga emisyon sa ilalim ng tubig, ay maaaring dahil sa kontaminasyon mula sa hangin na natunaw sa tubig-dagat na napupunta 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. Ang N2 ay ginawa mula sa mga extra-atmospheric na pinagmumulan, 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 mga isotopic signature. Carbon isotopes (δ13C-CO2 mula -0.93% hanggang +0.4%) at CO2/3He s value. 1010) ay nagmumungkahi na ang mga sample ng BdM ay nabibilang sa isang halo-halong trend 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). Ischia fumaroles, na mas malapit sa dulo ng mantle. Ang Somma-Vesuvius at Campi Flegrei ay may mas mataas na 3He/4He values ​​​​(R/Ra sa pagitan ng 2.6 at 2.9) kaysa sa BdM (R/Ra sa pagitan ng 1.66 at 1.96; Table S1). Ito ay nagmumungkahi na ang pagdaragdag at pag-iipon ng He ay mula sa parehong radiogenic na pinagmulan at pagtitipon ng Magmavigenic. Campi Flegrei volcanoes. Ang kawalan ng nakikitang mga organic na carbon fraction sa BdM emissions ay nagpapahiwatig na ang mga organic na sediment ay hindi kasangkot sa proseso ng BdM degassing.
Batay sa data na iniulat sa itaas at mga resulta mula sa mga eksperimentong modelo ng mga istrukturang tulad ng dome na nauugnay sa mga rehiyong mayaman sa gas sa ilalim ng dagat, ang malalim na presyon ng gas ay maaaring maging responsable para sa pagbuo ng mga kilometrong BdM dome. radius na mas malaki kaysa sa 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 pressure at rock static pressure kasama ang water column pressure. Sa BdM, ang radius ay humigit-kumulang 2,500 m, w ay 20 m, at ang h maximum na tinantyang mula sa We Pdef 000 profile ay tungkol sa We Pdefw. 64 D/a4 mula sa kaugnayan, 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 ang mga mekanikal na katangian ng BdM sediments ay hindi masusukat, itinakda namin ang E = 140 kPa, na isang makatwirang halaga para sa coastal sandy sediment na 17 hindi katulad ng B4 na sediment. Ang mga halaga ng E na iniulat sa literatura para sa mga deposito ng silty clay (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 mga proseso ng pagtaas ng seafloor sa mga kapaligiran ng 10 hydrate, kung saan ang Pdef-3 ay nag-iiba mula sa 10 Pdef-3 na kapaligiran values ​​​​representing low w/a at/o what.Sa BdM, stiffness reduction dahil sa lokal na gas saturation ng sediment at/o ang paglitaw ng mga dati nang fractures ay maaari ding mag-ambag sa pagkabigo at bunga ng paglabas ng gas, na nagpapahintulot sa pagbuo ng mga naobserbahang ventilation structures. nakatabing MS marine sediments, na nagreresulta sa mga mound, folds, faults, at sedimentary cuts (Fig. 7b,c).Iminumungkahi nito na ang 14.8 hanggang 12 ka old pumice ay nakapasok sa mas bata na layer ng MS sa pamamagitan ng pataas na proseso ng transportasyon ng gas. Ang mga morphological feature ng BdM structure ay makikita bilang resulta ng sobrang presyur na ginawa ng fluid na discharge. Ang discharge ay makikita mula sa seafloor hanggang sa higit sa 170 m bsl48, ipinapalagay namin na ang fluid overpressure sa loob ng GSL ay lumampas sa 1,700 kPa. Ang pataas na paglipat ng mga gas sa sediments ay nagkaroon din ng epekto ng pagkayod ng materyal na nakapaloob sa MS, na nagpapaliwanag ng pagkakaroon ng magulong sediments sa gravity cores na na-sample sa mga core ng gravity na higit pa sa gravity M2. lumilikha ng isang kumplikadong sistema ng bali (polygonal fault sa Fig. 7b). Sama-sama, ang morpolohiya, istraktura, at stratigraphic na settlement na ito, na tinutukoy bilang "pagodas"49,50, ay orihinal na iniuugnay sa pangalawang epekto ng mga lumang glacial formations, at kasalukuyang binibigyang-kahulugan bilang mga epekto ng tumataas na gas31,33 o evaporites ng evaporite ng Campan, evaporites50. mahirap makuha, hindi bababa sa loob ng pinakamataas na 3 km ng crust. Samakatuwid, ang mekanismo ng paglago ng BdM pagoda ay malamang na kontrolado ng pagtaas ng gas sa mga sediment. Ang konklusyon na ito ay sinusuportahan ng mga transparent na seismic facies ng pagoda (Larawan 7), pati na rin ang gravity core data tulad ng naunang iniulat24, kung saan ang kasalukuyang buhangin ay sumasabog at 'Poples'66 na may 'Poples'2mic na buhangin. Campi Flegrei.Higit pa rito, ang mga deposito ng PS ay sumalakay at na-deform ang pinakamataas na layer ng MS (Fig. 7d).Ang istrukturang kaayusan na ito ay nagmumungkahi na ang pagoda ay kumakatawan sa isang istraktura ng pag-aalsa at hindi lamang isang pipeline ng gas. Kaya, dalawang pangunahing proseso ang namamahala sa pagbuo ng pagoda: a) ang density ng malambot na sediment ay bumababa habang pumapasok ang gas mula sa ibaba; b) tumataas ang pinaghalong gas-sediment, na kung saan ay ang naobserbahang folding, faulting at fracture na Nagiging sanhi ng mga deposito ng MS (Figure 7). Ang isang katulad na mekanismo ng pagbuo ay iminungkahi para sa mga pagoda na nauugnay sa mga hydrates ng gas 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 mTW. 7a). Dahil sa pagkakaroon ng MS undulations at isinasaalang-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 buhangin sa overlying 7 araw.
Ang kabiguan ng pagoda na tumawid sa kasalukuyang seabed ay nagpapahiwatig na (a) pagtaas ng gas at/o lokal na paghinto 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 supply ng pagoda mula sa ibaba ng rate ng supply ng mu. pataas.Ang pagbawas sa 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 ang gravity (9. ng tubig at gas. Pa at h = 100 m (tingnan sa itaas), ρw = 1,030 kg/m3, ρs = 2,500 kg/m3, bale-wala ang ρg dahil ρw ≫ρg. Nakukuha natin ang hg = 245 m, isang halaga na kumakatawan sa lalim ng ilalim ng GSL.4 MPP ay lampas sa presyon na kinakailangan ng B2M. sa ilalim ng dagat at bumubuo ng mga lagusan.
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). Parami nang parami ang crustal fluid na lumilipat mula sa kanluran (Ischia) patungong 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 simboryo na istraktura na apektado ng aktibong proseso ng pag-degas at sanhi ng paglalagay ng mga pagoda at mga bunton. likido.Ang mga aktibidad sa pagsubaybay ay dapat ipatupad upang pag-aralan ang ebolusyon ng mga phenomena at upang makita ang mga geochemical at geophysical na 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 average na bilis ng data na 38 kHz ay ​​naitala tungkol sa Acoustic data na 4 na bilis. Ginamit ang mga imahe ng echosounder upang matukoy ang mga fluid discharge at tumpak na tukuyin ang kanilang lokasyon sa lugar ng koleksyon (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, temperature at depth, CTD). Nakolekta ang data gamit ang isang CTD 911 probe ( IncSeaBird. (Seasave, bersyon 7.23.2).Isinagawa ang isang visual na inspeksyon ng seabed gamit ang isang "Pollux III" (GEItaliana) ROV device (remote operated vehicle) na may dalawang (low at high definition) na camera.
Ang multibeam data acquisition ay isinagawa gamit ang isang 100 KHz Simrad EM710 multibeam sonar system (Kongsberg). Ang system ay naka-link 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 pambungad na tunog sa 4 na antas ng tunog. oras sa panahon ng pagkuha. 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 na isinagawa. sa pamamagitan ng isang estasyon ng keel na matatagpuan malapit sa multi-beam transducer at nakakakuha at naglalapat ng mga real-time na profile ng bilis ng tunog sa column ng tubig tuwing 6-8 na oras upang makapagbigay ng real-time na bilis ng tunog para sa wastong pagpipiloto ng beam. Ang buong dataset ay binubuo ng humigit-kumulang 440 km2 (0-1200 m depth). Ginamit ang data para magbigay ng high-resolution na digital terrain na modelo ng DTM1 (DTM1) na nailalarawan sa panghuling modelo ng cell ng terrain ng DTM. (Larawan 1a) ay ginawa gamit ang data ng terrain (> 0 m sa itaas ng antas ng dagat) na nakuha sa 20 m grid cell size ng Italian Geo-Military Institute.
Ang isang 55-kilometrong high-resolution na single-channel na seismic data profile, na nakolekta sa 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 (eg, L1 seismic profile, Fig. 1b) ay nakuha sa pamamagitan ng paggamit ng IKB-Seeccomitionist system. 2.5 m catamaran 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 na software (Geo Marine System na naglalaman ng Geotrace System). 1–6.02 KHz source na tumagos ng hanggang 400 milliseconds sa malambot na sediment sa ilalim ng seabed, na may teoretikal na vertical na resolution na 30 cm. Parehong Safe at Marsik na 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 na lahat ng gawaing pag-aayos ng software, ang daloy ng trabaho sa mga sumusunod na column: 2-6 KHz bandpass IIR filtering, at AGC.
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 ng ROV nang pabaligtad sa ibabaw ng vent. Kapag ang mga bula ng hangin na pumapasok sa kahon ay ganap na napalitan ang tubig-dagat, ang ROV ay babalik sa lalim na 1 m, at inililipat ng diver ang nakolektang gas sa pamamagitan ng pre6 na nilagyan na gas sa pamamagitan ng isang 6 na plastic flaxum na nakolektang gas. Teflon stopcocks kung saan ang One ay napuno ng 20 mL ng 5N NaOH solution (Gegenbach-type flask). gas chromatography (GC) gamit ang Shimadzu 15A na nilagyan ng 10 m ang haba na 5A molecular sieve column at thermal conductivity detector (TCD) 54. Ang Argon at O2 ay sinuri gamit ang Thermo Focus gas chromatograph na nilagyan ng 30 m ang haba ng capillary molecular sieve column at TCD.Shilik.Methane ay sinuri gamit ang achromatograph na may liwanag na hydrocarbons. 10 m ang haba na hindi kinakalawang na asero na haligi na naka-pack na may Chromosorb PAW 80/100 mesh, pinahiran ng 23% SP 1700 at isang flame ionization detector (FID). Ginamit ang liquid phase para sa pagsusuri ng 1) CO2, bilang, titrated na may 0.5 N HCl solution (Metrohm Basic Titrino) at 2) H2Soxidation pagkatapos ng 5 m H2S. (33%), sa pamamagitan ng ion chromatography (IC) (IC) (Wantong 761). 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 specan) ay nasuri gamit ang isang S55meter ng Delta. Ang mga pamantayang ginamit upang tantyahin ang panlabas na katumpakan ay Carrara at San Vincenzo marble (panloob), NBS18 at NBS19 (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%, 40Ar<3%, 40Arexpress bilang R. kung saan ang R ay 3He/4Siya ay sinusukat 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) ng error sa Hepanalysis at Nepalysis 58 pagkatapos ng se. 0.3%.Ang mga karaniwang blangko para sa He at Ne ay <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 relatibong 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).