Seafloor uplift ìṣó nipasẹ degassing ilana han budding folkano aṣayan iṣẹ-ṣiṣe pẹlú ni etikun

O ṣeun fun lilo si Nature.com.Ẹya ẹrọ aṣawakiri ti o nlo ni atilẹyin opin fun CSS.Fun iriri ti o dara julọ, a ṣeduro pe ki o lo ẹrọ aṣawakiri imudojuiwọn kan (tabi pa ipo ibaramu ni Internet Explorer) .Ni akoko yii, lati rii daju pe atilẹyin tẹsiwaju, a yoo ṣafihan aaye naa laisi awọn aza ati JavaScript.
A jabo eri ti nṣiṣe lọwọ seafloor uplift ati gaasi itujade orisirisi awọn ibuso ti ilu okeere lati ibudo ti Naples (Italy) .Pockmarks, mounds ati craters ni o wa awọn ẹya ara ẹrọ ti awọn seafloor.These formations soju fun awọn oke ti aijinile crustal ẹya, pẹlu pagodas, awọn ašiše ati awọn agbo ti o ni ipa lori awọn seabed loni.They ti wa ni gba silẹ ti awọn erogba oloro ati awọn ti o dide ti helicarbon dioxide ni awọn ti o dide ti awọn ipadanu ti helicarbon. mantle melts and crustal rocks.These gas are seese iru si awon ti o ifunni awọn hydrothermal awọn ọna šiše ti Ischia, Campi Flegre ati Soma-Vesuvius, ni iyanju a mantle orisun adalu pẹlu crustal fifa ni isalẹ awọn Gulf of Naples.Subsea imugboroosi ati rupture ṣẹlẹ nipasẹ awọn gaasi gbe ati pressurization ilana nbeere ohun overpressure ti 2. itujade jẹ awọn ifarahan ti awọn rudurudu ti kii ṣe folkano ti o le ṣe ikede awọn eruptions ti ilẹ okun ati/tabi awọn bugbamu hydrothermal.
Hydrothermal ti o jinlẹ (omi gbigbona ati gaasi) awọn ṣiṣan jẹ ẹya ti o wọpọ ti awọn oke-nla aarin-okun ati awọn aala awopọpọ (pẹlu awọn ẹya inu omi ti awọn arcs erekusu), lakoko ti awọn idasilẹ tutu ti awọn hydrates gaasi (chlatrates) jẹ ẹya nigbagbogbo ti awọn selifu continental ati awọn ala palolo1, 2,3,4,5 ti awọn orisun omi ti o wa ni eti okun ni awọn orisun omi ti njade omi ti o wa ni eti okun. (magma reservoirs) laarin awọn continental erunrun ati / tabi mantle.These discharges le precede the gòke ti magma nipasẹ awọn uppermost fẹlẹfẹlẹ ti awọn Earth ká erunrun ati ki o culminate ni eruption ati ni-placement ti folkano seamounts6.Nitorina, idanimọ ti (a) morphologies ni nkan ṣe pẹlu ti nṣiṣe lọwọ seabbbed awọn agbegbe ti o wa ni etikun si eti okun iparun ti o wa ni eti okun. ekun ti Naples ni Italy (~ 1 million olugbe) jẹ lominu ni fun ayẹwo ṣee ṣe volcanoes.Shallow eruption.Pẹlupẹlu, nigba ti morphological awọn ẹya ara ẹrọ ni nkan ṣe pẹlu jin-okun hydrothermal tabi hydrate gaasi itujade ti wa ni jo daradara mọ nitori won Jiolojikali ati ti ibi-ini, awọn imukuro ti wa ni morphological awọn ẹya ara ẹrọ ni nkan ṣe pẹlu shallower omi, ayafi awon ti sẹlẹ ni nibẹ Ni Lake 1 bametrics. seismic, omi iwe, ati geochemical data fun ohun labeomi, morphologically ati structurally eka ekun fowo nipasẹ gaasi itujade ni Gulf of Naples (Southern Italy), to 5 km lati ibudo ti Naples.These data won gba nigba ti SAFE_2014 (August 2014) oko oju omi ngbenu awọn R/Vo ati subsurmission ti Urania. waye, ṣe iwadii awọn orisun ti awọn fifa fifa, ṣe idanimọ ati ṣe apejuwe awọn ọna ṣiṣe ti o ṣe ilana igbega gaasi ati abuku ti o somọ, ati jiroro awọn ipa folkano.
Awọn Gulf of Naples awọn fọọmu Plio-Quaternary oorun ala, NW-SE elongated Campania tectonic depression13,14,15.EW of Ischia (bi. 150-1302 AD), Campi Flegre crater (bi. 300-1538) ati Soma-Vesuvius 460-1m akanṣe (lati Bay). ariwa AD) 15, nigba ti guusu aala Sorrento Peninsula (Fig. 1a) .The Gulf of Naples ti wa ni fowo nipasẹ awọn ti nmulẹ NE-SW ati awọn Atẹle NW-SE pataki awọn ašiše (Fig. 1) 14,15.Ischia, Campi Flegrei ati Somma-Vesuvius ti wa ni characterized nipasẹ hydrothermal manifestations, ilẹ ajẹkù7i, 1 egan turbu, 18. ni Campi Flegrei ni 1982-1984, pẹlu igbega ti 1.8 m ati egbegberun awọn iwariri-ilẹ) .Awọn ẹkọ laipe19,20 daba pe o le jẹ ọna asopọ laarin awọn agbara ti Soma-Vesuvius ati ti Campi Flegre, o ṣee ṣe pẹlu 'jin' nikan magma reservoirs.Volcanic iṣẹ-ṣiṣe ti o kẹhin okun-okun3. Flegrei ati 18 ka ti Somma Vesuvius n ṣakoso eto iṣan omi ti Gulf of Naples. Iwọn kekere ti okun ni glacial ti o kẹhin ti o pọju (18 ka) yori si ipadasẹhin ti eto iṣan omi ti ilu okeere, eyiti o jẹ ti o kun nipasẹ awọn iṣẹlẹ ti o ti kọja ni akoko Late Pleistocene-Holocene ti a ti ṣawari ti o wa ni eti okun ti o ti wa ni ayika isunmọ ti isunmọ ti isunmi ti etikun ti isunmọtosi. ti Campi Flegre ati nitosi Oke Soma-Vesuvius (Fig. 1b).
(a) Morphological ati igbekale eto ti awọn continental selifu ati awọn Gulf of Naples 15, 23, 24, 48.Dots ni o wa pataki submarine eruption awọn ile-iṣẹ; awọn ila pupa jẹ aṣoju awọn aṣiṣe pataki. (b) Bathymetry ti Bay of Naples pẹlu awọn atẹgun omi ti a ri (awọn aami) ati awọn ila ti awọn ila jigijigi (awọn ila dudu) . Awọn ila ofeefee jẹ awọn itọpa ti awọn laini ile jigijigi L1 ati L2 ti a royin ni Nọmba 6. Awọn aala ti Banco della Montagna (BdM) aami dome-bi awọn ila ti o wa ni igun-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ-awọ. ti awọn profaili iwe akositiki omi, ati CTD-EMBlank, CTD-EM50 ati ROV awọn fireemu ti wa ni royin ni Figure 5.The ofeefee Circle iṣmiṣ awọn ipo ti awọn iṣapẹẹrẹ gaasi yosita, ati awọn oniwe-tiwqn ti han ni Table S1.Golden Software (http://www.goldensoftware.com/products/surfer) nlo eya ti ipilẹṣẹ nipa Surfer®.
Da lori data ti o gba lakoko irin-ajo SAFE_2014 (Oṣu Kẹjọ 2014) (wo Awọn ọna), awoṣe Digital Terrain Awoṣe tuntun (DTM) ti Gulf of Naples pẹlu ipinnu 1 m ti a ti kọ.DTM fihan pe ilẹ-okun ni guusu ti Port of Naples jẹ eyiti o ni ijuwe ti o rọra rọra si guusu-ti nkọju si (itẹ 5 ≤3 × 3 × dada ti nkọju si gusu. dome-bi be, tibile mọ bi Banco della Montagna (BdM) .Fig. 1a,b) .BdM ndagba ni ijinle nipa 100 si 170 mita, 15 si 20 mita loke okun ti o wa ni ayika. BdM dome ṣe afihan iṣan-iṣiro-bi-ara nitori 280 subcircular to oval mounds (Fig. 2a), 665 cones, ati 30 pits ati 4 gogo ti o pọju (Figs 2). m ati 1,800 m, lẹsẹsẹ. Awọn iyipo [C = 4π (agbegbe / perimeter2)] ti awọn oke-nla dinku pẹlu agbegbe ti o pọ sii (Fig. 2b) . Axial ratios fun mounds laarin 1 ati 6.5, pẹlu mounds pẹlu ohun axial ratio> 2 afihan N45 ° E + 1 diẹ sii dispersed idasesile ati diẹ sii 15 dispersed idasesile N45 ° N145°E idasesile (olusin 2c). Nikan tabi deede cones tẹlẹ lori awọn BdM ofurufu ati lori oke ti awọn òkìtì (Fig. 3a,b) .The conical ìpèsè tẹle awọn akanṣe ti awọn òkìtì lori eyi ti won ti wa ni be.Pockmarks ti wa ni commonly be lori Building seabed (Fig. 3c) ati lẹẹkọọkan lori mounds. Awọn aaye densities ti cones ati pockmarks afihan wipe awọn predominants ariwa-oorun ti NE. awọn BdM dome (Fig. 4a,b); ọna NW-SE ti o kere si wa ni agbegbe aarin BdM.
(a) Digital terrain model (1 m cell size) ti dome of Banco della Montagna (BdM) .(b) Agbeegbe ati iyipo ti BdM mounds. awọn aṣiṣe boṣewa ti agbegbe ati iyipo jẹ 4.83 m ati 0.01, lẹsẹsẹ, ati awọn aṣiṣe boṣewa ti ipin axial ati igun jẹ 0.04 ati 3.34 °, lẹsẹsẹ.
Awọn alaye ti awọn cones ti a damọ, awọn koto, awọn òkìtì ati awọn ọfin ni agbegbe BdM ti a fa jade lati DTM ni Nọmba 2.
(a) Titete cones lori alapin okun; (b) cones ati craters lori NW-SE slender mounds; (c) pockmarks lori kan sere óò dada.
(a) Pipin aaye ti awọn craters ti a rii, awọn ọfin, ati awọn ṣiṣan gaasi ti nṣiṣe lọwọ.
A ṣe idanimọ awọn itujade gaseous 37 ni agbegbe BdM lati ọwọn omi ROV iwoyi awọn aworan ohun afetigbọ ati awọn akiyesi taara ti oju omi okun ti a gba lakoko ọkọ oju omi SAFE_2014 ni Oṣu Kẹjọ 2014 (Awọn eeya 4 ati 5) .Awọn anomalies acoustic ti awọn itujade wọnyi n ṣe afihan ni inaro elongated awọn apẹrẹ ti o dide lati inu okun 1 m. 5a) .Ni diẹ ninu awọn ibiti, akositiki anomalies akoso ohun fere lemọlemọfún “reluwe.” Awọn šakiyesi nkuta plumes yatọ o ni opolopo: lati lemọlemọfún, ipon o ti nkuta óę to kukuru-ti gbé iyalenu (Fiimu afikun 1) .ROV ayewo faye gba fun visual ijerisi ti awọn iṣẹlẹ ti seafloor ito vents ati ifojusi kekere pockmarks lori awọn seaments 5 Ọpọtọ to ma yika nipasẹ osan5. awọn iṣẹlẹ, awọn ikanni ROV ṣe atunṣe awọn itujade.Iwọn iṣan ti afẹfẹ n ṣe afihan šiši iyipo ni oke ti ko si gbigbọn ninu iwe omi.Awọn pH ti o wa ninu omi ti o wa loke aaye itọjade ti o ṣe afihan ti o pọju, ti o ṣe afihan awọn ipo ekikan diẹ sii ni agbegbe (Fig. 5c, d) . Ni pato, pH ti o wa loke BdM gaasi gaasi ni 75 m ijinle ti dinku lati 7.5 m ijinle (ni ijinle 7.5 m) ni ijinle 7.5 m). (Fig. 5c), lakoko ti awọn aaye miiran ni Gulf of Naples ni awọn iye pH laarin 0 ati 160 m ni aarin ijinle laarin 8.3 ati 8.5 (Fig. 5d) . Awọn iyipada pataki ni iwọn otutu omi okun ati salinity ko ni awọn aaye meji ni inu ati ita BdM agbegbe ti Gulf of Naples, iwọn otutu jẹ 15 ° C ati ijinle 70 ° C. nipa 38 PSU (Fig. 5c, d) . Awọn wiwọn ti pH, otutu, ati salinity itọkasi: a) ikopa ti awọn ito acidic ni nkan ṣe pẹlu BdM degassing ilana ati b) awọn isansa tabi pupọ lọra yosita ti gbona fifa ati brine.
(a) Window imudani ti profaili oju-iwe omi akositiki (echometer Simrad EK60) .Vertical green band ti o ni ibamu si ina gaasi ti a rii lori itusilẹ omi EM50 (nipa 75 m ni isalẹ ipele okun) ti o wa ni agbegbe BdM; isale ati seafloor multiplex awọn ifihan agbara ti wa ni tun han (b) gba pẹlu kan isakoṣo latọna jijin ti nše ọkọ ni BdM agbegbe Fọto nikan fihan kan kekere Crater (dudu Circle) ti yika nipasẹ pupa to osan erofo.(c, d) Multiparameter ibere CTD data ni ilọsiwaju lilo SBED-Win32 software (Seasave, version 7.23.2 of oxygen), awọn iwọn otutu ti omi ti a ti yan, awọn paramita ti omi 7.23.2, awọn iwọn otutu ti o ti a ti yan (sa). iwe loke ito ito EM50 (panel c) ati ita Bdm agbegbe nronu (d).
A gba awọn ayẹwo gaasi mẹta lati agbegbe iwadi laarin Oṣu Kẹjọ 22 ati 28, 2014. Awọn apẹẹrẹ wọnyi ṣe afihan awọn akopọ ti o jọra, ti o jẹ akoso CO2 (934-945 mmol / mol), tẹle awọn ifọkansi ti o yẹ ti N2 (37-43 mmol / mol), CH4 (16-24 mmol / mol) ati H2S (0.40 mmol / mol) ati H2S (0.40 mmol) H2 ati Oun ni o kere pupọ (<0.052 ati <0.016 mmol/mol, lẹsẹsẹ) (Fig. 1b; Table S1, Fiimu Afikun 2) . Awọn ifọkansi giga ti O2 ati Ar tun ni iwọn (to 3.2 ati 0.18 mmol / mol, lẹsẹsẹ) . Apapọ ti ina 2 si hydrocarbon0. ati pe o ni awọn alkanes C2-C4, awọn aromatics (paapaa benzene), propene ati awọn agbo ogun ti o ni sulfur (thiophene) .Iwọn 40Ar / 36Ar ni ibamu pẹlu afẹfẹ (295.5), biotilejepe EM35 (BdM dome) ni iye ti 304, ti o nfihan diẹ ti o pọju ti 401Arti + 1.9. vs. Air), lakoko ti awọn iye δ13C-CO2 wa lati -0.93 si 0.44% vs. V-PDB.R/Ra iye (lẹhin atunṣe fun idoti afẹfẹ nipa lilo ratio 4He / 20Ne) wa laarin 1.66 ati 1.94, ti o nfihan niwaju ida kan ti o pọju ti mantletoin He.B jẹ iduroṣinṣin ti mantle2 He.B. 22, awọn orisun ti awọn itujade ni BdM le ti wa ni siwaju sii clarified.Ni awọn CO2 map fun CO2 / 3 O si lodi si δ13C (Fig. 6), awọn BdM gaasi tiwqn ti wa ni akawe si wipe ti Ischia, Campi Flegrei ati Somma-Vesuvius fumaroles.Figure 6 tun Ijabọ o tumq si awọn orisun dapọ erogba ni meta o yatọ si gbóògì ila ti o le wa ni meta o yatọ si awọn orisun ti a dapọ erogba. mantle-ti ari melts, Organic-ọlọrọ gedegede, ati carbonates.The BdM awọn ayẹwo ṣubu lori dapọ ila fihan nipasẹ awọn mẹta Campania volcanoes, ti o ni, dapọ laarin mantle ategun (eyi ti o ti wa ni assumed lati wa ni die-die idarato ni erogba oloro ojulumo si kilasika MORBs fun awọn idi ti ibamu awọn data) ati awọn aati ti o ṣẹlẹ nipasẹ crustal gaasi.
Awọn laini arabara laarin awọn akojọpọ aṣọ ati awọn ọmọ ẹgbẹ ipari ti okuta oniyebiye ati awọn gedegede Organic ni a royin fun lafiwe.Boxes ṣe aṣoju awọn agbegbe fumarole ti Ischia, Campi Flegrei ati Somma-Vesvius 59, 60, 61. Ayẹwo BdM wa ninu aṣa ti o dapọ ti volcano Campania. The endmember gas of the mix gas is the mant ohun alumọni.
Seismic ruju L1 ati L2 (Eya. fihan subparallel reflectors ti ga to dede titobi ati ita lilọsiwaju (Fig. 7b,c) .This Layer pẹlu tona gedegede fa nipasẹ awọn ti o kẹhin Glacial Maximum (LGM) eto ati ki o oriširiši iyanrin ati clay23. The underlying PS Layer (Fig. 7b-d) ti wa ni characterized nipasẹ a rudurudu to sihin alakoso ni awọn apẹrẹ ti PSflossesdi ti o wa ni oke ni awọn apẹrẹ ti. (Fig. 7d) .These diapir-like geometries afihan ifọle ti PS sihin awọn ohun elo ti sinu awọn uppermost MS deposits.Uplift jẹ lodidi fun awọn Ibiyi ti folds ati awọn ašiše ti o ni ipa ni MS Layer ati overlying bayi-ọjọ gedegede ti awọn BdM seafloor (Fig. 7b-d) .The MS stratigraphic aarin ti wa ni kedere delaminated ti LNE apakan ti o ti wa ni kedere delaminated apakan ti LNE 1 igba ti awọn aaye arin ti LNE. nitori awọn niwaju kan gaasi-po lopolopo Layer (GSL) bo nipasẹ diẹ ninu awọn ti abẹnu awọn ipele ti MS ọkọọkan (Fig. 7a) . Walẹ ohun kohun gbà ni awọn oke ti awọn BdM bamu si awọn sihin ile jigijigi Layer tọkasi wipe awọn uppermost 40 cm oriširiši iyanrin nile laipe si awọn bayi; ) 24,25 ati pumice ajẹkù lati awọn ibẹjadi eruption ti Campi Flegrei ti "Naples Yellow Tuff" (14.8 ka) 26. Awọn sihin alakoso ti awọn PS Layer ko le wa ni salaye nipa rudurudu dapọ lakọkọ nikan, nitori awọn rudurudu Layer ni nkan ṣe pẹlu landslides, pẹtẹpẹtẹ óę ati pyroclasts ṣiṣan ni o wa ni ita awọn Bìlísì awọn sisanra ti Gulf. opaque21,23,24.A pinnu pe BdM PS seismic facies ti a ṣe akiyesi bi daradara bi ifarahan ti subsea outcrop PS Layer (Fig. 7d) ṣe afihan igbega ti gaasi adayeba.
(a) Nikan-orin seismic Profaili L1 (itọpa lilọ kiri ni aworan 1b) ti o nfihan aaye ibi-aye (pagoda) kan.Pagoda oriširiši awọn ohun idogo rudurudu ti pumice ati iyanrin.Iyẹfun ti o kun fun gaasi ti o wa ni isalẹ pagoda yọ ilosiwaju ti awọn ilana ti o jinlẹ. afihan lila ati abuku ti awọn oke okun, omi okun (MS), ati awọn ohun idogo iyanrin pumice (PS) .(c) Awọn alaye idibajẹ ni MS ati PS ti wa ni iroyin ni (c, d) . Ti a ro pe iyara ti 1580 m / s ni ipele ti o ga julọ, 100 ms duro nipa 80 m lori iwọn inaro.
Awọn ẹya ara ẹni ati igbekale abuda ti BdM jẹ iru si awọn miiran subsea hydrothermal ati gaasi hydrate aaye agbaye2,12,27,28,29,30,31,32,33,34 ati ki o ti wa ni igba ni nkan ṣe pẹlu uplifts (vaults ati mounds) ati gaasi Sisọ (cones, pits) .BdM-ti o ni agbara dari elongstructure. permeability (Figures 2 ati 3) .Iṣeto aaye ti awọn gogo, awọn pits ati awọn atẹgun ti nṣiṣe lọwọ ni imọran pe pinpin wọn jẹ apakan ti iṣakoso nipasẹ awọn NW-SE ati NE-SW awọn ipalara ikolu (Fig. 4b) .Awọn wọnyi ni awọn idasesile ti o fẹ julọ ti awọn eto aṣiṣe ti o ni ipa lori Campi Flegrei ati Somma-Vesuvius ti awọn agbegbe volcanic ti agbegbe ti Naples ati awọn agbegbe Gulf of Naplemal. yosita lati Campi Flegrei crater35.A Nitorina pinnu wipe awọn ašiše ati dida egungun ni Gulf of Naples soju fun awọn afihan ipa fun gaasi ijira si awọn dada, a ẹya-ara pín nipa miiran structurally dari hydrothermal Systems36,37.Notably, BdM cones ati pits won ko nigbagbogbo ni nkan ṣe pẹlu mounds (Fig. 3a,awọn wọnyi ko ni iyanju ti awọn wọnyi ni dandan monds). idasile, gẹgẹbi awọn onkọwe miiran ti daba fun awọn agbegbe hydrate gaasi32,33.Awọn ipinnu wa ṣe atilẹyin idawọle pe idalọwọduro ti awọn gedegede omi okun dome ko nigbagbogbo ja si dida awọn pits.
Awọn itujade gaseous mẹta ti a gbajọ ṣe afihan awọn ibuwọlu kemikali aṣoju ti awọn olomi hydrothermal, eyun ni akọkọ CO2 pẹlu awọn ifọkansi pataki ti idinku awọn gaasi (H2S, CH4 ati H2) ati awọn hydrocarbons ina (paapaa benzene ati propylene) 38,39, 40, 41, 42, 43, 44, 45ses (The 44, 45)s. bi O2), eyiti a ko nireti lati wa ninu awọn itujade submarine, o le jẹ nitori ibajẹ lati afẹfẹ tituka ninu omi okun ti nbọ si olubasọrọ pẹlu awọn gaasi ti a fipamọ sinu awọn apoti ṣiṣu ti a lo fun iṣapẹẹrẹ, bi awọn ROVs ti yọ jade lati ilẹ-ilẹ si okun lati ṣọtẹ. ti N2 ti wa ni iṣelọpọ lati awọn orisun oju-aye ti o pọju, ni ibamu pẹlu ipilẹṣẹ hydrothermal ti o pọju ti awọn gaasi wọnyi.The hydrothermal-volcanic Oti ti BdM gaasi ti wa ni timo nipasẹ awọn CO2 ati O si awọn akoonu ati awọn won isotopic ibuwọlu.Carbon isotopes (δ13C-CO2 lati -0.93% to +0.4He%10001) 4.1 × 1010) daba wipe awọn BdM awọn ayẹwo wa si kan adalu aṣa ti fumaroles ni ayika Gulf of Naples 'mantle opin omo egbe ati decarbonization The ibasepo laarin awọn ategun ti a ṣe nipasẹ awọn lenu (Figure 6) .Die pataki, awọn BdM gaasi awọn ayẹwo ti wa ni be pẹlú awọn dapọ aṣa ni isunmọ ipo kanna bi awọn fifa lati awọn ẹgbẹ F-Veimma volusiy Campi. jẹ diẹ sii crustal ju awọn Ischia fumaroles, ti o sunmọ si opin aṣọ ẹwu naa.Somma-Vesuvius ati Campi Flegrei ni o ga julọ 3He / 4He values ​​(R / Ra laarin 2.6 ati 2.9) ju BdM (R / Ra laarin 1.66 ati 1.96; Tabili S1) ti o ni imọran ti orisun ti o pọju. ti o je Somma-Vesuvius ati Campi Flegrei volcanoes.The isansa ti Organic erogba ida ni BdM itujade ni imọran wipe Organic gedegede ko ba wa ni lowo ninu awọn BdM degassing ilana.
Da lori awọn data royin loke ati awọn esi lati esiperimenta si dede ti dome-bi awọn ẹya ni nkan ṣe pẹlu subsea gaasi-ọlọrọ awọn ẹkun ni, jin gaasi pressurization le jẹ lodidi fun awọn Ibiyi ti kilometer-asekale BdM domes.Lati siro awọn overpressure Pdef ti o yori si BdM ifinkan, a loo a tinrin-awo isiseero model33,34 ro, lati awọn ti kojọpọ data dì, lati awọn ti kojọpọ data. ti radius ti o tobi ju ohun idogo viscous asọ ti a ti bajẹ Awọn iyipada ti o pọju inaro w ati sisanra h ti (Afikun Ọpọtọ. S1) .Pdef jẹ iyatọ laarin titẹ lapapọ ati titẹ agbara apata pẹlu titẹ ọwọn omi.At BdM, radius jẹ nipa 2,500 m, w jẹ 20 m, ati pe o pọju h ni ifoju nipa awọn profaili seismic0 6 p. 64 D / a4 lati ibatan, nibiti D jẹ lile lile; D ni a fun nipasẹ (E h3) / [12 (1 - ν2)], nibiti E jẹ modulus ti ọdọ ti idogo, ν jẹ ipin Poisson's ratio (~ 0.5) 33.Niwọn igba ti awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn gedegede BdM ko le ṣe iwọn, a ṣeto E = 140 kPa, eyiti o jẹ iye ti o tọ fun iyanrin eti okun, ko ṣe akiyesi B47 ti o ga julọ. awọn iye ti a royin ninu awọn iwe-iwe fun awọn ohun idogo amọ silty (300 Ikuna pagoda lati sọdá lori okun ti ode oni tọkasi pe (a) gaasi dide ati / tabi idaduro agbegbe ti idapọ gaasi-erofo, ati / tabi (b) ṣiṣan ita ti o ṣeeṣe ti adalu gaasi-erofo ko gba laaye fun ilana itusilẹ agbegbe kan.Gẹgẹbi ilana ilana diapir52, ṣiṣan ita ti n ṣe afihan iwọntunwọnsi odi laarin iwọn ilawọn ti o wa ni isalẹ ati iwọn ipese paga ti o wa ni isalẹ. gbe soke.Iwọn idinku ninu oṣuwọn ipese le ni ibatan si ilosoke ninu iwuwo ti adalu nitori sisọnu ti ipese gaasi. Awọn esi ti a ṣe akopọ loke ati iṣeduro iṣakoso buoyancy ti pagoda gba wa laaye lati ṣe iṣiro giga giga ti afẹfẹ hg. Awọn buoyancy ti wa ni fifun nipasẹ ΔP = hgg (ρw - ρg), ni ibi ti g jẹ gravity ( ρw - ρg ) ati 8 mρ9. awọn iwuwo ti omi ati gaasi, lẹsẹsẹ.ΔP ni apapọ ti iṣiro Pdef ti tẹlẹ ati titẹ lithostatic Plith ti awo erofo, ie ρsg h, nibiti ρs jẹ iwuwo erofo.Ninu idi eyi, iye ti hg ti a beere fun buoyancy ti o fẹ ni a fun nipasẹ hg = (Pdef + Plith)/w. Pdef = 0.3 Pa ati h = 100 m (wo loke), ρw = 1,030 kg / m3, ρs = 2,500 kg / m3, ρg jẹ aifiyesi nitori ρw ≫ρg.A gba hg = 245 m, iye ti o nsoju ijinle ti isalẹ ti SL ti o wa ni isalẹ ti SL. fọ ilẹ okun BdM ki o ṣe awọn atẹgun.
Ipilẹ ti gaasi BdM ni ibamu pẹlu awọn orisun mantle ti o yipada nipasẹ awọn afikun awọn omi ti o ni nkan ṣe pẹlu awọn aati decarbonization ti awọn apata crustal (Fig. 6) . Rough EW alignments of BdM domes ati awọn volcanoes ti nṣiṣe lọwọ gẹgẹbi Ischia, Campi Flegre, ati Soma-Vesuvius, pẹlu awọn akojọpọ ti awọn gaasi ti o wa ni isalẹ ti o ni imọran ti awọn gases ti o wa ni isalẹ ti awọn gases ti o wa ni isalẹ ti awọn eniyan ti njade ni isalẹ ti awọn gases ti o wa ni isalẹ. ti wa ni idapo Siwaju ati siwaju sii crustal fifa gbe lati ìwọ-õrùn (Ischia) si-õrùn (Somma-Vesuivus) (Figs. 1b ati 6).
A ti pinnu pe ni Bay of Naples, awọn ibuso diẹ lati ibudo Naples, o wa 25 km2 jakejado dome-like be ti o ni ipa nipasẹ ilana degassing ti nṣiṣe lọwọ ati ti o fa nipasẹ gbigbe awọn pagodas ati awọn òke. fluids.Abojuto awọn iṣẹ yẹ ki o wa ni imuse lati ṣe itupalẹ itankalẹ ti awọn iṣẹlẹ ati lati ṣe awari geochemical ati awọn ifihan agbara geophysical ti o nfihan awọn idamu magmatic ti o pọju.
Awọn profaili oju-iwe omi Acoustic (2D) ni a gba lakoko SAFE_2014 (Oṣu Kẹjọ 2014) ọkọ oju omi lori R / V Urania (CNR) nipasẹ National Research Council Institute of Coastal Marine Environment (IAMC) .Acoustic iṣapẹẹrẹ ti a ṣe nipasẹ ijinle sayensi tan ina-pipin echo sounder Simrad EK8 kHz ni apapọ data 3 Acoustic ti o gba silẹ ti Simrad EK8 kHz. km.Awọn aworan echosounder ti a gba ni a lo lati ṣe idanimọ awọn ifasilẹ omi ati ki o ṣe alaye deede ni ipo wọn ni agbegbe gbigba (laarin 74 ati 180 m bsl) . Ṣe iwọn awọn iṣiro ti ara ati kemikali ninu iwe-omi ti o wa ni lilo multiparameter (conductivity, otutu ati ijinle, CTD) . Awọn data ti a gba ni lilo CTD 911 probe (SeaBird, SB2 software) nipa lilo software ti SeaBird, Electronics Inc. version 7.23.2) .Ayẹwo wiwo ti eti okun ni a ṣe pẹlu lilo ẹrọ "Pollux III" (GEItaliana) ROV (ọkọ ayọkẹlẹ ti o ṣiṣẹ latọna jijin) pẹlu awọn kamẹra meji (kekere ati giga).
Imudani data Multibeam ni a ṣe pẹlu lilo 100 KHz Simrad EM710 multibeam sonar system (Kongsberg) .Eto naa ni asopọ si eto ipo ipo agbaye ti o yatọ lati rii daju pe awọn aṣiṣe-ipin-metiriki ni ipo ibi-igi.The acoustic pulse has a igbohunsafẹfẹ ti 100 KHz, a firing pulse ti 150am ti šiši ti awọn iwọn 4 0 ati awọn ẹya velo 0. Awọn profaili ni akoko gidi lakoko imudani.Data ti ṣiṣẹ ni lilo sọfitiwia PDS2000 (Reson-Thales) ni ibamu si boṣewa International Hydrographic Organisation (https://www.iho.int/iho_pubs/standard/S-44_5E.pdf) fun lilọ kiri ati atunse ṣiṣan. tools.Iwadii iyara ohun ti o tẹsiwaju ni a ṣe nipasẹ ibudo keel ti o wa nitosi transducer olona-beam ati ki o gba ati lo awọn profaili iyara ohun akoko gidi ni iwe omi ni gbogbo awọn wakati 6-8 lati pese iyara ohun akoko gidi fun idari ina to dara.Gbogbo dataset ni isunmọ 440 km2 (0-1200 m) ti o to iwọn 440 km2 (0-1200 m ti a lo si ijinle TM) data ti a lo si ijinle TM ti o ga julọ. ti a ṣe afihan nipasẹ iwọn sẹẹli grid 1 m. Ik DTM (Fig. 1a) ni a ṣe pẹlu data ilẹ (> 0 m loke ipele okun) ti a gba ni 20 m grid cell size nipasẹ Italian Geo-Military Institute.
Oju-iwe giga 55-kilometer ti o ga ti o ga ọkan-ikanni jigijigi data profaili, ti a gba lakoko awọn ọkọ oju omi okun ailewu ni 2007 ati 2014, bo agbegbe ti isunmọ 113 square kilomita, mejeeji lori R / V Urania. Awọn profaili Marisk (fun apẹẹrẹ, L1 seismic profile, Fig. Akomora kuro oriširiši 2.5 m catamaran ninu eyi ti awọn orisun ati awọn olugba ti wa ni gbe.The orisun Ibuwọlu oriširiši kan nikan rere tente ti o wa ni characterized ni awọn ipo igbohunsafẹfẹ 1-10 kHz ati ki o gba lati yanju reflectors niya nipa 25 cm.Safe seismic profaili won ti ipasẹ lilo a 1.4 Kj olona-sample Geospark software pẹlu Géopark seism System. eto jẹ ti catamaran ti o ni orisun 1-6.02 KHz ti o wọ soke si 400 milliseconds ni erupẹ asọ ti o wa ni isalẹ okun, pẹlu ipinnu inaro ti o ni imọran ti 30 cm. Mejeeji Ailewu ati awọn ẹrọ Marsik ni a gba ni iwọn 0.33 shots / sec pẹlu iyara ọkọ oju omi <3 Kn.Datata ti a gbekalẹ pẹlu ilana iṣẹ-ṣiṣe ti o wa ni isalẹ ti o wa ni isalẹ ti 30. atunse, omi iwe didi, 2-6 KHz bandpass IIR sisẹ, ati AGC.
Awọn gaasi lati inu fumarole labẹ omi ni a gba lori omi okun nipa lilo apoti ṣiṣu ti o ni ipese pẹlu diaphragm roba kan ni apa oke rẹ, ti a gbe si isalẹ nipasẹ ROV lori vent.Lọgan ti awọn afẹfẹ afẹfẹ ti nwọle sinu apoti ti rọpo patapata omi okun, ROV ti pada si ijinle 1 m, ati olutọpa gbigbe awọn gaasi ti a gba sinu gilasi prevactumu 6 m. pẹlu Teflon stopcocks ninu eyiti Ọkan ti kun pẹlu 20 milimita ti 5N NaOH ojutu (Gegenbach-type flask) .Eya gaasi acid akọkọ (CO2 ati H2S) ti wa ni tituka ni ojutu ipilẹ, lakoko ti awọn eya gaasi solubility kekere (N2, Ar + O2, CO, H2, He, Ar, CH4 ati ina hydrocarlub headspace) ti wa ni ipamọ kekere ti awọn saorgan ti o wa ni isalẹ. atupale nipa gaasi kiromatogirafi (GC) lilo a Shimadzu 15A ni ipese pẹlu kan 10 m gun 5A molikula sieve iwe ati ki o kan thermal conductivity aṣawari (TCD) 54.Argon ati O2 won atupale lilo a Thermo Focus gaasi chromatograph ni ipese pẹlu kan 30 m gun capillary molikula sieve iwe ati TCDMeth a itupalẹ awọn gaasi hydrocarmad nipa lilo ina hydrocarmad. chromatograph ti o ni ipese pẹlu 10 m gigun irin alagbara, irin iwe ti o wa pẹlu Chromosorb PAW 80/100 mesh, ti a bo pẹlu 23% SP 1700 ati olutọpa ionization ti ina (FID) .A ti lo ipele omi fun itupalẹ 1) CO2, bi, titrated pẹlu 0.5 N HCl ojutu, Titrohm2 oxidation, Titrohm2 ojutu, Titrohm2. pẹlu 5 milimita H2O2 (33%), nipasẹ ion chromatography (IC) (IC) (Wantong 761) .Aṣiṣe itupalẹ ti titration, GC ati IC onínọmbà jẹ kere ju 5%.Lẹhin ti isediwon boṣewa ati awọn ilana iwẹnumọ fun awọn apopọ gaasi, 13C / 12C CO2 (ti a fi han bi δ13C-PDD) ti a ṣe ayẹwo δ13C-Fifi Delta S. spectrometer55,56.Awọn iṣedede ti a lo lati ṣe iṣiro iṣedede ita ni Carrara ati San Vincenzo marble (ti abẹnu), NBS18 ati NBS19 (okeere), lakoko ti aṣiṣe ayẹwo ati atunṣe jẹ ± 0.05% ati ± 0.1%, lẹsẹsẹ.
δ15N (ti a fihan bi% vs. Air) awọn iye ati 40Ar / 36Ar ni a pinnu nipa lilo Agilent 6890 N gas chromatograph (GC) pọ si Finnigan Delta plusXP lemọlemọfún sisan ibi-iṣiro spectrometer. Aṣiṣe onínọmbà jẹ: δ15N ± 0.1%, 36Ar<1%, . R / Ra, nibiti R jẹ 3He / 4O ṣe iwọn ni ayẹwo ati Ra jẹ ipin kanna ni oju-aye: 1.39 × 10−6) 57 ti pinnu ni ile-iyẹwu ti INGV-Palermo (Italy) 0.3% Awọn òfo aṣoju fun Oun ati Ne jẹ <10-14 ati <10-16 mol, lẹsẹsẹ.
Bii o ṣe le ṣalaye nkan yii: Passaro, S. et al.Seafloor uplift ti o wa nipasẹ ilana degassing ṣafihan iṣẹ ṣiṣe folkano budding ni eti okun.science.Rep. 6, 22448; doi: 10.1038 / srep22448 (2016).
Aharon, P. Ẹkọ nipa ilẹ-aye ati isedale ti igbalode ati aye atijọ ti hydrocarbon seeps ati vents: ifihan.Geographic Ocean Wright.14, 69–73 (1994).
Paull, CK & Dillon, WP Awọn iṣẹlẹ agbaye ti gaasi hydrates.Ni Kvenvolden, KA & Lorenson, TD (eds.) 3-18 (Adayeba gaasi hydrates: Iṣẹlẹ, pinpin ati wiwa. American Geophysical Union Geophysical Monograph 124, 2001).
Fisher, AT Geophysical intraints on hydrothermal circulation.Ni: Halbach, PE, Tunnicliffe, V. & Hein, JR (eds) 29-52 (Iroyin ti Durham Idanileko, Agbara ati Gbigbe Mass ni Marine Hydrothermal Systems, Durham University Press, Berlin (2003) ).
Coumou, D., Dresner, T. & Heinrich, C. Ilana ati awọn iyipada ti aarin-okun ridge hydrothermal awọn ọna šiše.Science 321, 1825-1828 (2008).
Boswell, R. & Collett, TS Awọn iwo lọwọlọwọ lori awọn orisun hydrate gas.energy.and environment.science.4, 1206-1215 (2011).
Evans, RJ, Davies, RJ & Stewart, SA ti abẹnu be ati eruption itan ti a kilometer-asekale pẹtẹpẹtẹ onina ni South Caspian Sea.Basin Reservoir 19, 153-163 (2007).
Leon, R. et al.Seafloor awọn ẹya ara ẹrọ ni nkan ṣe pẹlu seepage ti hydrocarbons lati deepwater carbonate pẹtẹpẹtẹ mounds ni Gulf of Cadiz: lati mud sisan to carbonate gedegede.Geography March.Wright.27, 237-247 (2007).
Moss, JL & Cartwright, J. 3D seismic asoju ti kilomita-asekale ito ona abayo pipelines ti ilu okeere Namibia.Basin Reservoir 22, 481-501 (2010).
Andresen, KJ Fluid sisan abuda ni epo ati gaasi awọn ọna šiše opo: Kini wọn sọ fun wa nipa itankalẹ agbada?March Geology.332, 89-108 (2012).
Ho, S., Cartwright, JA & Imbert, P. itankalẹ inaro ti Neogene Quaternary ito ito ilana ni ibatan si gaasi fluxes ni Lower Congo Basin, ti ilu okeere Angola.March Geology.332-334, 40-55 (2012).
Johnson, SY et al.Hydrothermal ati iṣẹ tectonic ni ariwa Yellowstone Lake, Wyoming.geology.Socialist Party.Yes.bull.115, 954-971 (2003).
Patacca, E., Sartori, R. & Scandone, P. The Tyrrhenian Basin ati awọn Apennine Arc: Kinematic Relationships Niwon awọn Late Totonian.Mem Soc Geol Ital 45, 425-451 (1990).
Milia et al.Tectonic ati igbekalẹ crustal ni ala continental ti Campania: ibatan si iṣẹ ṣiṣe folkano.mineral.gasoline.79, 33–47 (2003)
Piochi, M., Bruno PP & De Astis G. Awọn ojulumo ipa ti rift tectonics ati magmatic uplift lakọkọ: inference lati geophysical, igbekale, ati geochemical data ninu awọn Naples folkano ekun (guusu Italy) .Gcubed, 6 (7), 1-25 (2005).
Dvorak, JJ & Mastrolorenzo, G. Awọn ilana ti iṣipopada crustal inaro laipe ni Campi Flegrei crater ni gusu Italy.geology.Socialist Party.Yes.Specification.263, p. 1-47 (1991).
Orsi, G. et al. Ibajẹ igba kukuru ti ilẹ ati jigijigi ni itẹle Campi Flegrei crater (Italy): apẹẹrẹ ti imularada ọpọ eniyan ti nṣiṣe lọwọ ni agbegbe ti o pọ julọ.J. Volcano.geothermal.reservoir.91, 415–451 (1999)
Cusano, P., Petrosino, S., ati Saccorotti, G. Awọn orisun Hydrothermal ti iṣẹ ṣiṣe 4D igba pipẹ ti o duro ni eka folkano Campi Flegrei ni Italy.J. Volcano.geothermal.reservoir.177, 1035-1044 (2008).
Pappalardo, L. ati Mastrolorenzo, G. Iyatọ iyara ni awọn ifiomipamo sill-like magmatic: iwadii ọran lati Campi Flegrei crater.science.Rep. 2, 10.1038 / srep00712 (2012).
Walter, TR et al.InSAR jara akoko, iṣiro ibamu, ati iṣatunṣe akoko-ibaramu ṣe afihan ifarapọ ti o ṣeeṣe ti Campi Flegrei ati Vesuvius.J. Volcano.geothermal.reservoir.280, 104-110 (2014).
Milia, A. & Torrente, M. Igbekale ati stratigraphic be ti idaji akọkọ ti Tyrrhenian graben (Gulf of Naples, Italy) .Constructive Physics 315, 297-314.
Sano, Y. & Marty, B. Awọn orisun ti erogba ni eeru eeru folkano lati Island Arcs.Chemical Geology.119, 265–274 (1995).
Milia, A. Dohrn Canyon stratigraphy: Awọn idahun si silẹ ipele okun ati tectonic igbega lori lode continental selifu (Eastern Tyrrhenian ala, Italy).Geo-Marine Awọn lẹta 20/2, 101-108 (2000).


Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Keje-16-2022