Nature.com पर आने के लिए धन्यवाद। आप जिस ब्राउज़र का उपयोग कर रहे हैं, उसमें CSS के लिए सीमित समर्थन है। सर्वोत्तम अनुभव के लिए, हम आपको अद्यतन ब्राउज़र का उपयोग करने (या इंटरनेट एक्सप्लोरर में संगतता मोड बंद करने) की सलाह देते हैं। इस बीच, निरंतर समर्थन सुनिश्चित करने के लिए, हम साइट को बिना स्टाइल और जावास्क्रिप्ट के प्रदर्शित करेंगे।
हम नेपल्स (इटली) बंदरगाह से कई किलोमीटर दूर समुद्र तल के सक्रिय उत्थान और गैस उत्सर्जन के साक्ष्य प्रस्तुत करते हैं। समुद्र तल पर गड्ढे, टीले और क्रेटर जैसी संरचनाएं पाई जाती हैं। ये संरचनाएं उथली भूपर्पटी संरचनाओं के शीर्ष का प्रतिनिधित्व करती हैं, जिनमें पैगोडा, फॉल्ट और वलन शामिल हैं जो आज समुद्र तल को प्रभावित करते हैं। इन्होंने मेंटल पिघल और भूपर्पटी चट्टानों की विकार्बनीकरण प्रतिक्रियाओं में हीलियम और कार्बन डाइऑक्साइड के उत्थान, दबाव और उत्सर्जन को दर्ज किया है। ये गैसें संभवतः उन गैसों के समान हैं जो इस्चिया, कैम्पी फ्लेग्रे और सोमा-वेसुवियस की जलतापीय प्रणालियों को पोषित करती हैं, जो नेपल्स की खाड़ी के नीचे भूपर्पटी तरल पदार्थों के साथ मिश्रित मेंटल स्रोत का संकेत देती हैं। गैस उत्थान और दबाव प्रक्रिया के कारण होने वाले उपसमुद्री विस्तार और विखंडन के लिए 2-3 एमपीए के अतिरिक्त दबाव की आवश्यकता होती है। समुद्र तल का उत्थान, फॉल्ट और गैस उत्सर्जन गैर-ज्वालामुखी उथल-पुथल के संकेत हैं जो समुद्र तल विस्फोट और/या जलतापीय विस्फोटों का संकेत हो सकते हैं।
गहरे समुद्र में होने वाले हाइड्रोथर्मल (गर्म पानी और गैस) उत्सर्जन मध्य-महासागरीय कटक और अभिसारी प्लेट मार्जिन (द्वीप चापों के जलमग्न भागों सहित) की एक सामान्य विशेषता है, जबकि गैस हाइड्रेट्स (च्लेट्रेट्स) का ठंडा उत्सर्जन अक्सर महाद्वीपीय शेल्फ और निष्क्रिय मार्जिन की विशेषता होती है1, 2,3,4,5। तटीय क्षेत्रों में समुद्र तल पर हाइड्रोथर्मल उत्सर्जन की उपस्थिति महाद्वीपीय क्रस्ट और/या मेंटल के भीतर ऊष्मा स्रोतों (मैग्मा भंडार) का संकेत देती है। ये उत्सर्जन पृथ्वी की क्रस्ट की सबसे ऊपरी परतों से मैग्मा के ऊपर उठने से पहले हो सकते हैं और ज्वालामुखीय समुद्री पर्वतों के विस्फोट और स्थापना में परिणत हो सकते हैं6। इसलिए, (क) सक्रिय समुद्र तल विरूपण से जुड़ी आकृतियों और (ख) आबादी वाले तटीय क्षेत्रों जैसे इटली के नेपल्स के ज्वालामुखीय क्षेत्र (~1 मिलियन निवासी) के निकट गैस उत्सर्जन की पहचान संभावित ज्वालामुखियों का आकलन करने के लिए महत्वपूर्ण है। उथले विस्फोट। इसके अलावा, जबकि गहरे समुद्र में हाइड्रोथर्मल या हाइड्रेट गैस उत्सर्जन से जुड़ी रूपात्मक विशेषताएं अपेक्षाकृत अच्छी तरह से अपने भूवैज्ञानिक और जैविक गुणों के कारण ज्ञात, अपवाद उथले पानी से जुड़ी रूपात्मक विशेषताएं हैं, सिवाय उन विशेषताओं के जो झील 12 में पाई जाती हैं, जिनके अपेक्षाकृत कम रिकॉर्ड हैं। यहां, हम नेपल्स की खाड़ी (दक्षिणी इटली) में गैस उत्सर्जन से प्रभावित एक पानी के नीचे, रूपात्मक और संरचनात्मक रूप से जटिल क्षेत्र के लिए नए बाथिमेट्रिक, भूकंपीय, जल स्तंभ और भू-रासायनिक डेटा प्रस्तुत करते हैं, जो नेपल्स बंदरगाह से लगभग 5 किमी दूर है। ये डेटा R/V यूरेनिया पर SAFE_2014 (अगस्त 2014) क्रूज के दौरान एकत्र किए गए थे। हम समुद्र तल और उपसतह संरचनाओं का वर्णन और व्याख्या करते हैं जहां गैस उत्सर्जन होता है, वेंटिंग तरल पदार्थों के स्रोतों की जांच करते हैं, गैस के उत्थान और संबंधित विरूपण को नियंत्रित करने वाले तंत्रों की पहचान और विशेषता बताते हैं, और ज्वालामुखीय प्रभावों पर चर्चा करते हैं।
नेपल्स की खाड़ी प्लियो-क्वाटरनरी पश्चिमी सीमा, उत्तर-पश्चिम से दक्षिण-पूर्व की ओर फैली कैम्पानिया विवर्तनिक अवसाद13,14,15 का निर्माण करती है। इस्चिया (लगभग 150-1302 ईस्वी), कैम्पी फ्लेग्रे क्रेटर (लगभग 300-1538 ईस्वी) और सोमा-वेसुवियस (360 ईस्वी से कम-1944 ईस्वी) के पूर्व-पश्चिम में स्थित यह व्यवस्था खाड़ी को उत्तर की ओर सीमित करती है, जबकि दक्षिण में सोरेंटो प्रायद्वीप (चित्र 1a) से लगती है। नेपल्स की खाड़ी प्रचलित उत्तर-पूर्व-दक्षिण-पश्चिम और द्वितीयक उत्तर-पश्चिम-दक्षिण-पूर्व महत्वपूर्ण दोषों (चित्र 1)14,15 से प्रभावित है। इस्चिया, कैम्पी फ्लेग्रे और सोमा-वेसुवियस जलतापीय अभिव्यक्तियों, भू-विकृति और उथली भूकंपीयता16,17,18 (उदाहरण के लिए, 1982-1984 में कैम्पी फ्लेग्रे में अशांत घटना, उत्थान के साथ) की विशेषता रखते हैं। 1.8 मीटर और हजारों भूकंप)। हाल के अध्ययनों19,20 से पता चलता है कि सोमा-वेसुवियस और कैम्पी फ्लेग्रे की गतिशीलता के बीच एक संबंध हो सकता है, जो संभवतः 'गहरे' एकल मैग्मा जलाशयों से जुड़ा है। कैम्पी फ्लेग्रे के पिछले 36 हजार वर्षों और सोम्मा वेसुवियस के 18 हजार वर्षों में ज्वालामुखी गतिविधि और समुद्र-स्तर के उतार-चढ़ाव ने नेपल्स की खाड़ी की तलछटी प्रणाली को नियंत्रित किया। अंतिम हिमनदी अधिकतम (18 हजार वर्ष) पर निम्न समुद्र स्तर के कारण अपतटीय-उथली तलछटी प्रणाली का प्रतिगमन हुआ, जो बाद में लेट प्लेस्टोसीन-होलोसीन के दौरान अतिक्रमणकारी घटनाओं द्वारा भर गया। इस्चिया द्वीप के आसपास और कैम्पी फ्लेग्रे के तट से दूर और माउंट सोमा-वेसुवियस के पास पनडुब्बी गैस उत्सर्जन का पता लगाया गया है (चित्र 1बी)।
(ए) महाद्वीपीय शेल्फ और नेपल्स की खाड़ी की रूपात्मक और संरचनात्मक व्यवस्था 15, 23, 24, 48.बिंदु प्रमुख पनडुब्बी विस्फोट केंद्र हैं; लाल रेखाएँ प्रमुख दोषों को दर्शाती हैं। (ख) नेपल्स की खाड़ी की बाथिमेट्री, जिसमें पता लगाए गए द्रव वेंट (बिंदु) और भूकंपीय रेखाओं के निशान (काली रेखाएँ) दर्शाए गए हैं। पीली रेखाएँ चित्र 6 में दर्शाई गई भूकंपीय रेखाओं L1 और L2 के प्रक्षेप पथ हैं। बैंको डेला मोंटाग्ना (BdM) की गुंबदनुमा संरचनाओं की सीमाएँ (a,b) में नीली धराशायी रेखाओं द्वारा चिह्नित हैं। पीले वर्ग ध्वनिक जल स्तंभ प्रोफाइल के स्थानों को दर्शाते हैं, और CTD-EMBlank, CTD-EM50 और ROV फ्रेम चित्र 5 में दर्शाए गए हैं। पीला वृत्त नमूना गैस निर्वहन के स्थान को दर्शाता है, और इसकी संरचना तालिका S1 में दिखाई गई है। गोल्डन सॉफ्टवेयर (http://www.goldensoftware.com/products/surfer) Surfer® 13 द्वारा उत्पन्न ग्राफिक्स का उपयोग करता है।
SAFE_2014 (अगस्त 2014) क्रूज़ के दौरान प्राप्त आंकड़ों के आधार पर (तरीके देखें), नेपल्स की खाड़ी का 1 मीटर रिज़ॉल्यूशन वाला एक नया डिजिटल टेरेन मॉडल (DTM) बनाया गया है। DTM दर्शाता है कि नेपल्स बंदरगाह के दक्षिण में समुद्र तल एक धीरे-धीरे ढलान वाली दक्षिणमुखी (ढलान ≤3°) सतह से बना है, जो 5.0 × 5.3 किमी की गुंबद जैसी संरचना से बाधित है, जिसे स्थानीय रूप से बैंको डेला मोंटाग्ना (BdM) के नाम से जाना जाता है। चित्र। 1a,b)। बीडीएम लगभग 100 से 170 मीटर की गहराई पर, आसपास के समुद्र तल से 15 से 20 मीटर ऊपर विकसित होता है। बीडीएम गुंबद 280 उपवृत्ताकार से अंडाकार टीलों (चित्र 2a), 665 शंकुओं और 30 गड्ढों (चित्र 3 और 4) के कारण टीले जैसी आकृति प्रदर्शित करता है। टीले की अधिकतम ऊँचाई और परिधि क्रमशः 22 मीटर और 1,800 मीटर है। टीलों की वृत्ताकारता [C = 4π(क्षेत्रफल/परिधि²)] परिधि में वृद्धि के साथ घटती है (चित्र 2b)। टीलों के लिए अक्षीय अनुपात 1 और 6.5 के बीच होता है, जिसमें 2 से अधिक अक्षीय अनुपात वाले टीले 45° पूर्व + 15° की पसंदीदा दिशा और अधिक बिखरी हुई द्वितीयक दिशा, 105° पूर्व से 145° पूर्व की ओर दिखाते हैं (चित्र 2c)। बीडीएम तल पर और टीले के शीर्ष पर एकल या संरेखित शंकु मौजूद हैं (चित्र 3ए,बी)। शंकु के आकार की संरचनाएं उन टीलों की संरचना का अनुसरण करती हैं जिन पर वे स्थित हैं। पॉकमार्क आमतौर पर समतल समुद्र तल पर (चित्र 3सी) और कभी-कभी टीलों पर पाए जाते हैं। शंकुओं और पॉकमार्कों का स्थानिक घनत्व दर्शाता है कि प्रमुख उत्तर-पूर्व-दक्षिण-पश्चिम संरेखण बीडीएम गुंबद की उत्तर-पूर्व और दक्षिण-पश्चिम सीमाओं को निर्धारित करता है (चित्र 4ए,बी); कम विस्तारित उत्तर-पश्चिम-दक्षिण-पूर्व मार्ग केंद्रीय बीडीएम क्षेत्र में स्थित है।
(a) बैंको डेला मोंटाग्ना (बीडीएम) के गुंबद का डिजिटल भू-भाग मॉडल (1 मीटर सेल आकार)। (b) बीडीएम टीलों की परिधि और गोलाई। (c) टीले के चारों ओर बने सबसे उपयुक्त दीर्घवृत्त के अक्षीय अनुपात और प्रमुख अक्ष का कोण (अभिविन्यास)। डिजिटल भू-भाग मॉडल की मानक त्रुटि 0.004 मीटर है; परिधि और गोलाई की मानक त्रुटियाँ क्रमशः 4.83 मीटर और 0.01 हैं, और अक्षीय अनुपात और कोण की मानक त्रुटियाँ क्रमशः 0.04 और 3.34 डिग्री हैं।
चित्र 2 में डीटीएम से निकाले गए बीडीएम क्षेत्र में पहचाने गए शंकुओं, क्रेटर्स, टीलों और गड्ढों का विवरण।
(a) समतल समुद्र तल पर संरेखण शंकु; (b) उत्तर-पश्चिम-दक्षिण-पूर्व पतले टीलों पर शंकु और गड्ढे; (c) हल्के से झुकी हुई सतह पर गड्ढे।
(a) पता लगाए गए क्रेटर, गड्ढों और सक्रिय गैस रिसावों का स्थानिक वितरण। (b) (a) में रिपोर्ट किए गए क्रेटर और गड्ढों का स्थानिक घनत्व (संख्या/0.2 किमी²)।
अगस्त 2014 में SAFE_2014 क्रूज़ के दौरान प्राप्त ROV जल स्तंभ इको साउंडर छवियों और समुद्र तल के प्रत्यक्ष अवलोकन से हमने BdM क्षेत्र में 37 गैसीय उत्सर्जन की पहचान की (चित्र 4 और 5)। इन उत्सर्जनों की ध्वनिक विसंगतियाँ समुद्र तल से ऊपर उठती हुई लंबवत रूप से लंबी आकृतियाँ दिखाती हैं, जिनकी ऊर्ध्वाधर ऊँचाई 12 से लगभग 70 मीटर के बीच है (चित्र 5a)। कुछ स्थानों पर, ध्वनिक विसंगतियों ने लगभग एक निरंतर "श्रृंखला" बनाई। देखे गए बुलबुले के गुच्छे व्यापक रूप से भिन्न होते हैं: निरंतर, घने बुलबुले के प्रवाह से लेकर अल्पकालिक घटनाओं तक (पूरक वीडियो 1)। ROV निरीक्षण समुद्र तल पर तरल वेंट की उपस्थिति का दृश्य सत्यापन करने की अनुमति देता है और समुद्र तल पर छोटे गड्ढों को उजागर करता है, जो कभी-कभी लाल से नारंगी तलछट से घिरे होते हैं (चित्र 5b)। कुछ मामलों में, ROV चैनल उत्सर्जन को पुनः सक्रिय करते हैं। वेंट आकृति विज्ञान शीर्ष पर एक गोलाकार उद्घाटन दिखाता है जिसमें जल स्तंभ में कोई फैलाव नहीं होता है। निर्वहन बिंदु के ठीक ऊपर जल स्तंभ में pH में महत्वपूर्ण गिरावट देखी गई, जो स्थानीय रूप से अधिक अम्लीय स्थितियों को इंगित करता है (चित्र)। (चित्र 5c,d)। विशेष रूप से, 75 मीटर की गहराई पर बीडीएम गैस डिस्चार्ज के ऊपर पीएच 8.4 (70 मीटर की गहराई पर) से घटकर 7.8 (75 मीटर की गहराई पर) हो गया (चित्र 5c), जबकि नेपल्स की खाड़ी में अन्य स्थलों पर 0 से 160 मीटर की गहराई के बीच पीएच मान 8.3 और 8.5 के बीच थे (चित्र 5d)। नेपल्स की खाड़ी के बीडीएम क्षेत्र के अंदर और बाहर दो स्थलों पर समुद्री जल के तापमान और लवणता में कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं देखा गया। 70 मीटर की गहराई पर तापमान 15 डिग्री सेल्सियस और लवणता लगभग 38 पीएसयू है (चित्र 5c,d)। पीएच, तापमान और लवणता के मापन से संकेत मिलता है: क) बीडीएम गैस उत्सर्जन प्रक्रिया से जुड़े अम्लीय तरल पदार्थों की भागीदारी और ख) ऊष्मीय तरल पदार्थों और खारे पानी का अनुपस्थित या बहुत धीमा डिस्चार्ज।
(a) ध्वनिक जल स्तंभ प्रोफ़ाइल (सिमराड EK60 इकोमीटर) की अधिग्रहण विंडो। बीडीएम क्षेत्र में स्थित EM50 द्रव निर्वहन (समुद्र तल से लगभग 75 मीटर नीचे) पर पता लगाए गए गैस फ्लेयर के अनुरूप ऊर्ध्वाधर हरी पट्टी; तल और समुद्र तल के मल्टीप्लेक्स सिग्नल भी दिखाए गए हैं। (b) बीडीएम क्षेत्र में रिमोट-नियंत्रित वाहन द्वारा एकत्रित। एकल फोटो में लाल से नारंगी तलछट से घिरा एक छोटा गड्ढा (काला वृत्त) दिखाया गया है। (c,d) SBED-Win32 सॉफ़्टवेयर (सीसेव, संस्करण 7.23.2) का उपयोग करके संसाधित मल्टीपैरामीटर प्रोब CTD डेटा। EM50 द्रव निर्वहन के ऊपर (पैनल c) और बीडीएम निर्वहन क्षेत्र के बाहर (पैनल d) जल स्तंभ के चयनित मापदंडों (लवणता, तापमान, pH और ऑक्सीजन) के पैटर्न।
हमने 22 से 28 अगस्त, 2014 के बीच अध्ययन क्षेत्र से गैस के तीन नमूने एकत्र किए। इन नमूनों की संरचना समान थी, जिनमें CO2 की मात्रा अधिक (934-945 mmol/mol) थी, इसके बाद N2 (37-43 mmol/mol), CH4 (16-24 mmol/mol) और H2S (0.10 mmol/mol -0.44 mmol/mol) की पर्याप्त मात्रा पाई गई, जबकि H2 और He की मात्रा कम थी (<0.052 और <0.016 mmol/mol, क्रमशः) (चित्र 1b; तालिका S1, अनुपूरक वीडियो 2)। O2 और Ar की अपेक्षाकृत उच्च सांद्रता भी मापी गई (क्रमशः 3.2 और 0.18 mmol/mol तक)। हल्के हाइड्रोकार्बन का योग 0.24 से 0.30 mmol/mol के बीच था और इसमें C2-C4 एल्केन, एरोमैटिक्स (मुख्य रूप से बेंजीन), प्रोपीन और सल्फर युक्त यौगिक शामिल थे। (थियोफीन)। 40Ar/36Ar मान वायु (295.5) के अनुरूप है, हालांकि नमूना EM35 (BdM डोम) का मान 304 है, जो 40Ar की थोड़ी अधिकता दर्शाता है। δ15N अनुपात वायु की तुलना में अधिक था (वायु की तुलना में +1.98% तक), जबकि δ13C-CO2 मान V-PDB की तुलना में -0.93 से 0.44% तक थे। R/Ra मान (4He/20Ne अनुपात का उपयोग करके वायु प्रदूषण के लिए सुधार करने के बाद) 1.66 और 1.94 के बीच थे, जो मेंटल हीलियम के एक बड़े अंश की उपस्थिति को दर्शाता है। हीलियम आइसोटोप को CO2 और इसके स्थिर आइसोटोप 22 के साथ मिलाकर, BdM में उत्सर्जन के स्रोत को और स्पष्ट किया जा सकता है। CO2/3He बनाम δ13C (चित्र 6) के लिए CO2 मानचित्र में, BdM गैस संरचना की तुलना इस्चिया की संरचना से की गई है। कैम्पी फ्लेग्रेई और सोम्मा-वेसुवियस फ्यूमरोल्स। चित्र 6 में तीन अलग-अलग कार्बन स्रोतों के बीच सैद्धांतिक मिश्रण रेखाओं को भी दर्शाया गया है जो बीडीएम गैस उत्पादन में शामिल हो सकते हैं: घुलित मेंटल-व्युत्पन्न पिघल, कार्बनिक-समृद्ध तलछट और कार्बोनेट। बीडीएम नमूने कैम्पानिया के तीन ज्वालामुखियों द्वारा दर्शाई गई मिश्रण रेखा पर आते हैं, अर्थात् मेंटल गैसों (जिन्हें डेटा को फिट करने के उद्देश्य से शास्त्रीय एमओआरबी की तुलना में कार्बन डाइऑक्साइड में थोड़ा समृद्ध माना जाता है) और क्रस्टल डीकार्बोनाइजेशन के कारण होने वाली प्रतिक्रियाओं के बीच मिश्रण। परिणामस्वरूप गैस चट्टान बनती है।
तुलना के लिए मेंटल संरचना और चूना पत्थर तथा कार्बनिक तलछट के अंतिम सदस्यों के बीच संकर रेखाओं की रिपोर्ट दी गई है। बॉक्स इस्चिया, कैम्पी फ्लेग्रेई और सोम्मा-वेस्वियस 59, 60, 61 के फ्यूमरोल क्षेत्रों को दर्शाते हैं। बीडीएम नमूना कैम्पानिया ज्वालामुखी के मिश्रित प्रवृत्ति में है। मिश्रित रेखा की अंतिम सदस्य गैस मेंटल स्रोत की है, जो कार्बोनेट खनिजों की डीकार्ब्यूराइजेशन प्रतिक्रिया द्वारा उत्पादित गैस है।
भूकंपीय खंड L1 और L2 (चित्र 1b और 7) BdM और सोम्मा-वेसुवियस (L1, चित्र 7a) और कैम्पी फ्लेग्रेई (L2, चित्र 7b) ज्वालामुखी क्षेत्रों के दूरस्थ स्तरीकृत अनुक्रमों के बीच संक्रमण को दर्शाते हैं। BdM दो प्रमुख भूकंपीय संरचनाओं (चित्र 7 में MS और PS) की उपस्थिति से पहचाना जाता है। ऊपरी परत (MS) उच्च से मध्यम आयाम और पार्श्व निरंतरता वाले समानांतर परावर्तकों को दर्शाती है (चित्र 7b,c)। इस परत में अंतिम हिमनदी अधिकतम (LGM) प्रणाली द्वारा खींचे गए समुद्री तलछट शामिल हैं और इसमें रेत और मिट्टी23 होती है। नीचे की PS परत (चित्र 7b-d) स्तंभों या रेतघड़ी के आकार में अव्यवस्थित से पारदर्शी चरण से पहचानी जाती है। PS तलछट के शीर्ष ने समुद्र तल के टीले बनाए (चित्र 7d)। ये डायपिर जैसी ज्यामितियाँ PS पारदर्शी सामग्री के सबसे ऊपरी MS निक्षेपों में घुसपैठ को दर्शाती हैं। उत्थान इसके निर्माण के लिए जिम्मेदार है। BdM समुद्री तल की MS परत और उसके ऊपर स्थित वर्तमान तलछटों को प्रभावित करने वाले वलन और दोषों का (चित्र 7b–d)। L1 खंड के ENE भाग में MS स्तरीकृत अंतराल स्पष्ट रूप से विखंडित है, जबकि MS अनुक्रम के कुछ आंतरिक स्तरों से ढकी गैस-संतृप्त परत (GSL) की उपस्थिति के कारण यह BdM की ओर सफेद हो जाता है (चित्र 7a)। पारदर्शी भूकंपीय परत के अनुरूप BdM के शीर्ष पर एकत्र किए गए गुरुत्वाकर्षण कोर इंगित करते हैं कि सबसे ऊपरी 40 सेमी में हाल ही में जमा हुई रेत होती है; )24,25 और कैम्पी फ्लेग्रेई के विस्फोटक विस्फोट से प्यूमिस के टुकड़े "नेपल्स येलो टफ" (14.8 ka)26। पीएस परत के पारदर्शी चरण को केवल अराजक मिश्रण प्रक्रियाओं द्वारा समझाया नहीं जा सकता है, क्योंकि नेपल्स की खाड़ी में बीडीएम के बाहर पाए जाने वाले भूस्खलन, कीचड़ प्रवाह और पायरोक्लास्टिक प्रवाह से जुड़ी अराजक परतें ध्वनिक रूप से अपारदर्शी हैं21,23,24। हम निष्कर्ष निकालते हैं कि देखे गए बीडीएम पीएस भूकंपीय फेसेस के साथ-साथ उपसमुद्री आउटक्रॉप पीएस परत (चित्र 7डी) की उपस्थिति प्राकृतिक गैस के उत्थान को दर्शाती है।
(a) एकल-ट्रैक भूकंपीय प्रोफ़ाइल L1 (चित्र 1b में नेविगेशन ट्रेस) एक स्तंभनुमा (पगोडा) स्थानिक व्यवस्था को दर्शाती है। पगोडा में प्यूमिस और रेत के अव्यवस्थित निक्षेप होते हैं। पगोडा के नीचे मौजूद गैस-संतृप्त परत गहरी संरचनाओं की निरंतरता को बाधित करती है। (b) एकल-चैनल भूकंपीय प्रोफ़ाइल L2 (चित्र 1b में नेविगेशन ट्रेस), समुद्री टीलों, समुद्री (MS) और प्यूमिस रेत निक्षेपों (PS) के कटाव और विरूपण को उजागर करती है। (c) MS और PS में विरूपण का विवरण (c,d) में दिया गया है। सबसे ऊपरी तलछट में 1580 m/s के वेग को मानते हुए, 100 ms ऊर्ध्वाधर पैमाने पर लगभग 80 m का प्रतिनिधित्व करता है।
बीडीएम की रूपात्मक और संरचनात्मक विशेषताएं विश्व स्तर पर अन्य उपसमुद्री जलतापीय और गैस हाइड्रेट क्षेत्रों के समान हैं2,12,27,28,29,30,31,32,33,34 और अक्सर उत्थान (गुंबद और टीले) और गैस निर्वहन (शंकु, गड्ढे) से जुड़ी होती हैं। बीडीएम-संरेखित शंकु और गड्ढे तथा लम्बी टीले संरचनात्मक रूप से नियंत्रित पारगम्यता को दर्शाते हैं (चित्र 2 और 3)। टीलों, गड्ढों और सक्रिय छिद्रों की स्थानिक व्यवस्था से पता चलता है कि उनका वितरण आंशिक रूप से उत्तर-पश्चिम-दक्षिण-पूर्व और उत्तर-पूर्व-दक्षिण-पश्चिम प्रभाव दरारों द्वारा नियंत्रित होता है (चित्र 4b)। ये कैम्पी फ्लेग्रेई और सोम्मा-वेसुवियस ज्वालामुखी क्षेत्रों तथा नेपल्स की खाड़ी को प्रभावित करने वाली दोष प्रणालियों की पसंदीदा दिशाएँ हैं। विशेष रूप से, पूर्व की संरचना कैम्पी फ्लेग्रेई क्रेटर से जलतापीय निर्वहन के स्थान को नियंत्रित करती है35। इसलिए हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि नेपल्स की खाड़ी में दोष और दरारें गैस प्रवास के लिए पसंदीदा मार्ग का प्रतिनिधित्व करती हैं। सतह तक, एक विशेषता जो अन्य संरचनात्मक रूप से नियंत्रित हाइड्रोथर्मल प्रणालियों36,37 द्वारा साझा की जाती है। विशेष रूप से, बीडीएम शंकु और गड्ढे हमेशा टीलों से जुड़े नहीं थे (चित्र 3ए,सी)। यह बताता है कि ये टीले जरूरी नहीं कि गड्ढे के निर्माण के अग्रदूत हों, जैसा कि अन्य लेखकों ने गैस हाइड्रेट क्षेत्रों32,33 के लिए सुझाव दिया है। हमारे निष्कर्ष इस परिकल्पना का समर्थन करते हैं कि गुंबद समुद्री तल के तलछटों का विघटन हमेशा गड्ढों के निर्माण की ओर नहीं ले जाता है।
एकत्रित किए गए तीनों गैसीय उत्सर्जन हाइड्रोथर्मल तरल पदार्थों के विशिष्ट रासायनिक संकेत दर्शाते हैं, अर्थात् मुख्य रूप से CO2, जिसमें अपचायक गैसों (H2S, CH4 और H2) और हल्के हाइड्रोकार्बन (विशेष रूप से बेंजीन और प्रोपलीन) की महत्वपूर्ण सांद्रता पाई जाती है38,39, 40, 41, 42, 43, 44, 45 (तालिका S1)। वायुमंडलीय गैसों (जैसे O2) की उपस्थिति, जिनकी पनडुब्बी उत्सर्जन में उपस्थिति अपेक्षित नहीं है, समुद्री जल में घुली हवा के संदूषण के कारण हो सकती है जो नमूना लेने के लिए उपयोग किए जाने वाले प्लास्टिक बक्सों में संग्रहित गैसों के संपर्क में आती है, क्योंकि ROV को समुद्र तल से समुद्र में वापस लाया जाता है। इसके विपरीत, सकारात्मक δ15N मान और उच्च N2/Ar (480 तक), जो ASW (वायु-संतृप्त जल) से काफी अधिक है, यह सुझाव देते हैं कि अधिकांश N2 बाह्य-वायुमंडलीय स्रोतों से उत्पन्न होता है, जो इन गैसों की प्रमुख हाइड्रोथर्मल उत्पत्ति के अनुरूप है। BdM गैस की हाइड्रोथर्मल-ज्वालामुखी उत्पत्ति की पुष्टि होती है। CO2 और He की मात्रा और उनके आइसोटोपिक संकेत। कार्बन आइसोटोप (δ13C-CO2 -0.93% से +0.4% तक) और CO2/3He मान (1.7 × 1010 से 4.1 × 1010 तक) बताते हैं कि BdM के नमूने नेपल्स की खाड़ी के मेंटल एंड मेंबर्स के आसपास के फ्यूमरोल्स के मिश्रित रुझान और डीकार्बोनाइजेशन प्रतिक्रिया द्वारा उत्पादित गैसों के बीच संबंध दर्शाते हैं (चित्र 6)। अधिक विशेष रूप से, BdM गैस के नमूने आस-पास के कैम्पी फ्लेग्रेई और सोम्मा-वेसुवियस ज्वालामुखियों से निकलने वाले तरल पदार्थों के लगभग समान स्थान पर मिश्रण रुझान के साथ स्थित हैं। वे इस्चिया फ्यूमरोल्स की तुलना में अधिक क्रस्टल हैं, जो मेंटल के अंत के करीब हैं। सोम्मा-वेसुवियस और कैम्पी फ्लेग्रेई में BdM (R/Ra 2.6 और 2.9 के बीच) की तुलना में उच्च 3He/4He मान (R/Ra 2.6 और 2.9 के बीच) हैं। 1.66 और 1.96; तालिका S1)। इससे पता चलता है कि रेडियोजेनिक हीलियम का संचय और संचय उसी मैग्मा स्रोत से हुआ है जिसने सोम्मा-वेसुवियस और कैम्पी फ्लेग्रेई ज्वालामुखियों को ऊर्जा प्रदान की थी। बीडीएम उत्सर्जन में पता लगाने योग्य कार्बनिक कार्बन अंशों की अनुपस्थिति से पता चलता है कि कार्बनिक तलछट बीडीएम डीगैसिंग प्रक्रिया में शामिल नहीं हैं।
ऊपर बताए गए आंकड़ों और उपसमुद्री गैस-समृद्ध क्षेत्रों से जुड़ी गुंबद जैसी संरचनाओं के प्रायोगिक मॉडलों के परिणामों के आधार पर, गहरे गैस दबाव के कारण किलोमीटर-पैमाने पर बीडीएम गुंबदों का निर्माण हो सकता है। बीडीएम वॉल्ट की ओर ले जाने वाले अतिदबाव Pdef का अनुमान लगाने के लिए, हमने एक पतली-प्लेट यांत्रिकी मॉडल33,34 लागू किया, जिसमें एकत्रित रूपात्मक और भूकंपीय डेटा से यह माना गया कि बीडीएम वॉल्ट एक विकृत नरम चिपचिपे निक्षेप से बड़ी त्रिज्या a की एक उपवृत्ताकार शीट है। ऊर्ध्वाधर अधिकतम विस्थापन w और मोटाई h (पूरक चित्र S1)। Pdef कुल दबाव और चट्टान स्थैतिक दबाव प्लस जल स्तंभ दबाव के बीच का अंतर है। बीडीएम पर, त्रिज्या लगभग 2,500 मीटर है, w 20 मीटर है, और भूकंपीय प्रोफ़ाइल से अनुमानित अधिकतम h लगभग 100 मीटर है। हम संबंध से Pdef 46Pdef = w 64 D/a4 की गणना करते हैं, जहाँ D फ्लेक्सुरल कठोरता है; D को (E h3)/[12(1 – ν2)] द्वारा दिया जाता है, जहाँ E निक्षेप का यंग मापांक है, ν पॉइसन अनुपात (~0.5)33 है। चूंकि BdM तलछटों के यांत्रिक गुणों को मापा नहीं जा सकता है, इसलिए हम E = 140 kPa निर्धारित करते हैं, जो तटीय रेतीले तलछटों 47 के लिए एक उचित मान है जो BdM14,24 के समान है। हम गाद युक्त मिट्टी निक्षेपों के लिए साहित्य में रिपोर्ट किए गए उच्च E मानों (300 < E < 350,000 kPa)33,34 पर विचार नहीं करते हैं क्योंकि BDM निक्षेप मुख्य रूप से रेत से बने होते हैं, न कि गाद या गाद युक्त मिट्टी24 से। हमें Pdef = 0.3 Pa प्राप्त होता है, जो गैस हाइड्रेट बेसिन वातावरण में समुद्र तल उत्थान प्रक्रियाओं के अनुमानों के अनुरूप है, जहाँ Pdef 10-2 से 103 Pa तक भिन्न होता है, जिसमें कम मान कम w/a और/या क्या का प्रतिनिधित्व करते हैं। BdM में, कठोरता तलछट की स्थानीय गैस संतृप्ति और/या पहले से मौजूद दरारों के प्रकट होने के कारण होने वाली कमी भी विफलता और परिणामस्वरूप गैस के रिसाव में योगदान दे सकती है, जिससे देखी गई वेंटिलेशन संरचनाओं का निर्माण संभव हो पाता है। एकत्रित परावर्तित भूकंपीय प्रोफाइल (चित्र 7) से संकेत मिलता है कि पीएस तलछट जीएसएल से ऊपर उठ गए थे, जिससे ऊपरी एमएस समुद्री तलछट ऊपर की ओर धकेल दिए गए, जिसके परिणामस्वरूप टीले, वलन, भ्रंश और तलछटी कटाव (चित्र 7बी,सी) बने। इससे पता चलता है कि 14.8 से 12 हजार वर्ष पुराने प्यूमिस ने गैस परिवहन की एक ऊर्ध्वगामी प्रक्रिया के माध्यम से युवा एमएस परत में प्रवेश किया है। बीडीएम संरचना की रूपात्मक विशेषताओं को जीएसएल द्वारा उत्पादित द्रव निर्वहन द्वारा निर्मित अतिदबाव के परिणाम के रूप में देखा जा सकता है। यह देखते हुए कि सक्रिय निर्वहन समुद्र तल से 170 मीटर बीएसएल48 से अधिक तक देखा जा सकता है, हम मानते हैं कि जीएसएल के भीतर द्रव अतिदबाव 1,700 केपीए से अधिक है। तलछट में गैसों के ऊर्ध्वगामी प्रवास का एमएस में निहित सामग्री को साफ करने का भी प्रभाव पड़ा। बीडीएम25 पर लिए गए गुरुत्वाकर्षण कोर नमूनों में अव्यवस्थित तलछटों की उपस्थिति की व्याख्या करते हुए, जीएसएल का अतिदबाव एक जटिल फ्रैक्चर प्रणाली (चित्र 7बी में बहुभुजीय दोष) बनाता है। सामूहिक रूप से, इस आकृति विज्ञान, संरचना और स्तरीकृत निपटान, जिसे "पगोडा"49,50 कहा जाता है, को मूल रूप से पुरानी हिमनदी संरचनाओं के द्वितीयक प्रभावों के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था, और वर्तमान में इसे बढ़ती गैस31,33 या वाष्पीकरण50 के प्रभावों के रूप में व्याख्यायित किया जाता है। कैम्पानिया के महाद्वीपीय किनारे पर, वाष्पीकरण तलछट कम मात्रा में हैं, कम से कम क्रस्ट के सबसे ऊपरी 3 किमी के भीतर। इसलिए, बीडीएम पगोडा के विकास तंत्र को तलछटों में गैस वृद्धि द्वारा नियंत्रित किए जाने की संभावना है। यह निष्कर्ष पगोडा के पारदर्शी भूकंपीय फेसेस (चित्र 7) के साथ-साथ पहले रिपोर्ट किए गए गुरुत्वाकर्षण कोर डेटा24 द्वारा समर्थित है, जहां वर्तमान रेत 'पोमिसी प्रिंसिपाली'25 और 'नेपल्स येलो' के साथ निकलती है। टफ'26 कैम्पी फ्लेग्रेई। इसके अलावा, पीएस जमाव ने सबसे ऊपरी एमएस परत पर आक्रमण किया और उसे विकृत कर दिया (चित्र 7डी)। यह संरचनात्मक व्यवस्था बताती है कि पैगोडा एक उभरती हुई संरचना का प्रतिनिधित्व करता है, न कि केवल एक गैस पाइपलाइन का। इस प्रकार, पैगोडा के निर्माण को दो मुख्य प्रक्रियाएं नियंत्रित करती हैं: ए) नीचे से गैस के प्रवेश करने पर नरम तलछट का घनत्व कम हो जाता है; b) गैस-तलछट मिश्रण ऊपर उठता है, जो देखे गए वलन, भ्रंश और विखंडन के कारण एमएस निक्षेपों का निर्माण करता है (चित्र 7)। दक्षिण स्कोटिया सागर (अंटार्कटिका) में गैस हाइड्रेट्स से जुड़े पैगोडा के लिए भी इसी प्रकार की निर्माण प्रक्रिया प्रस्तावित की गई है। बीडीएम पैगोडा पहाड़ी क्षेत्रों में समूहों में दिखाई दिए, और दो-तरफ़ा यात्रा समय (TWTT) में उनकी ऊर्ध्वाधर सीमा औसतन 70-100 मीटर थी (चित्र 7a)। एमएस उतार-चढ़ाव की उपस्थिति और बीडीएम गुरुत्वाकर्षण कोर की स्तरीकरण संरचना को ध्यान में रखते हुए, हम पैगोडा संरचनाओं के निर्माण की आयु लगभग 14-12 हजार वर्ष से कम मानते हैं। इसके अलावा, इन संरचनाओं का विकास अभी भी सक्रिय है (चित्र 7d) क्योंकि कुछ पैगोडा ने ऊपर स्थित वर्तमान बीडीएम रेत पर आक्रमण किया है और उसे विकृत कर दिया है (चित्र 7d)।
पैगोडा का वर्तमान समुद्र तल को पार करने में असमर्थ होना यह दर्शाता है कि (क) गैस का ऊपर उठना और/या गैस-तलछट मिश्रण का स्थानीय रूप से बंद होना, और/या (ख) गैस-तलछट मिश्रण का संभावित पार्श्व प्रवाह स्थानीय अतिदबाव प्रक्रिया की अनुमति नहीं देता है। डायपिर सिद्धांत मॉडल52 के अनुसार, पार्श्व प्रवाह नीचे से कीचड़-गैस मिश्रण की आपूर्ति दर और पैगोडा के ऊपर की ओर बढ़ने की दर के बीच नकारात्मक संतुलन दर्शाता है। आपूर्ति दर में कमी गैस आपूर्ति के गायब होने के कारण मिश्रण के घनत्व में वृद्धि से संबंधित हो सकती है। ऊपर संक्षेपित परिणाम और पैगोडा के उत्प्लावन-नियंत्रित उत्थान से हम वायु स्तंभ की ऊँचाई hg का अनुमान लगा सकते हैं। उत्प्लावन बल ΔP = hgg (ρw – ρg) द्वारा दिया जाता है, जहाँ g गुरुत्वाकर्षण (9.8 m/s2) है और ρw और ρg क्रमशः जल और गैस के घनत्व हैं। ΔP पूर्व में परिकलित Pdef का योग है। और तलछट प्लेट का लिथोस्टैटिक दबाव Plith, यानी ρsg h, जहाँ ρs तलछट का घनत्व है। इस स्थिति में, वांछित उत्प्लावन के लिए आवश्यक hg का मान hg = (Pdef + Plith)/[g (ρw – ρg)] द्वारा दिया जाता है। BdM में, हम Pdef = 0.3 Pa और h = 100 m (ऊपर देखें), ρw = 1,030 kg/m³, ρs = 2,500 kg/m³ निर्धारित करते हैं, जहाँ ρg नगण्य है क्योंकि ρw ≫ρg। हमें hg = 245 m प्राप्त होता है, जो GSL के तल की गहराई को दर्शाता है। ΔP 2.4 MPa है, जो BdM समुद्री तल को तोड़ने और वेंट बनाने के लिए आवश्यक अतिरिक्त दबाव है।
बीडीएम गैस की संरचना, भूपर्पटी चट्टानों की विकार्बनीकरण प्रतिक्रियाओं से जुड़े तरल पदार्थों के मिश्रण से परिवर्तित मेंटल स्रोतों के अनुरूप है (चित्र 6)। बीडीएम गुंबदों और सक्रिय ज्वालामुखियों जैसे कि इस्चिया, कैम्पी फ्लेग्रे और सोमा-वेसुवियस का लगभग पूर्व-पश्चिम संरेखण, साथ ही उत्सर्जित गैसों की संरचना, यह दर्शाती है कि संपूर्ण नेपल्स ज्वालामुखी क्षेत्र के नीचे स्थित मेंटल से उत्सर्जित गैसें मिश्रित हैं। अधिकाधिक भूपर्पटी तरल पदार्थ पश्चिम (इस्किया) से पूर्व (सोमा-वेसुवियस) की ओर प्रवाहित होते हैं (चित्र 1b और 6)।
हमने यह निष्कर्ष निकाला है कि नेपल्स की खाड़ी में, नेपल्स बंदरगाह से कुछ किलोमीटर दूर, 25 वर्ग किमी चौड़ी एक गुंबदनुमा संरचना है जो सक्रिय गैस उत्सर्जन प्रक्रिया से प्रभावित है और पैगोडा और टीलों के निर्माण के कारण बनी है। वर्तमान में, बीडीएम संकेत बताते हैं कि गैर-मैग्मैटिक अशांति53 प्रारंभिक ज्वालामुखी गतिविधि, यानी मैग्मा और/या ऊष्मीय तरल पदार्थों के प्रारंभिक निर्वहन से पहले की हो सकती है। घटनाओं के विकास का विश्लेषण करने और संभावित मैग्मैटिक गड़बड़ी के संकेत देने वाले भू-रासायनिक और भू-भौतिकीय संकेतों का पता लगाने के लिए निगरानी गतिविधियां लागू की जानी चाहिए।
राष्ट्रीय तटीय समुद्री पर्यावरण अनुसंधान परिषद संस्थान (IAMC) द्वारा R/V यूरेनिया (CNR) पर SAFE_2014 (अगस्त 2014) क्रूज के दौरान ध्वनिक जल स्तंभ प्रोफाइल (2D) प्राप्त किए गए। ध्वनिक नमूनाकरण 38 kHz पर संचालित वैज्ञानिक बीम-स्प्लिटिंग इको साउंडर सिमराड EK60 द्वारा किया गया। ध्वनिक डेटा लगभग 4 किमी की औसत गति से रिकॉर्ड किया गया। एकत्रित इको साउंडर छवियों का उपयोग द्रव निर्वहन की पहचान करने और संग्रह क्षेत्र (74 और 180 मीटर bsl के बीच) में उनके स्थान को सटीक रूप से परिभाषित करने के लिए किया गया था। बहु-पैरामीटर जांच (चालकता, तापमान और गहराई, CTD) का उपयोग करके जल स्तंभ में भौतिक और रासायनिक मापदंडों को मापा गया। डेटा CTD 911 जांच (सीबर्ड, इलेक्ट्रॉनिक्स इंक.) का उपयोग करके एकत्र किया गया और SBED-Win32 सॉफ्टवेयर (सीसेव, संस्करण 7.23.2) का उपयोग करके संसाधित किया गया। समुद्र तल का दृश्य निरीक्षण "पोलक्स III" (GEItaliana) का उपयोग करके किया गया। दो कैमरों (कम और उच्च परिभाषा वाले) से लैस आरओवी (रिमोटली ऑपरेटेड व्हीकल)।
100 किलोहर्ट्ज़ सिमरैड EM710 मल्टीबीम सोनार सिस्टम (कोंग्सबर्ग) का उपयोग करके मल्टीबीम डेटा अधिग्रहण किया गया। बीम पोजीशनिंग में सब-मीट्रिक त्रुटियों को सुनिश्चित करने के लिए सिस्टम को एक डिफरेंशियल ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम से जोड़ा गया है। ध्वनिक पल्स की आवृत्ति 100 किलोहर्ट्ज़, फायरिंग पल्स 150 डिग्री और कुल ओपनिंग 400 बीम है। अधिग्रहण के दौरान वास्तविक समय में ध्वनि वेग प्रोफाइल को मापा और लागू किया गया। नेविगेशन और ज्वार सुधार के लिए अंतर्राष्ट्रीय हाइड्रोग्राफिक संगठन मानक (https://www.iho.int/iho_pubs/standard/S-44_5E.pdf) के अनुसार PDS2000 सॉफ्टवेयर (रेज़ोन-थेल्स) का उपयोग करके डेटा को संसाधित किया गया। आकस्मिक उपकरण स्पाइक्स और खराब गुणवत्ता वाले बीम बहिष्करण के कारण होने वाले शोर को बैंड एडिटिंग और डी-स्पाइकिंग टूल से कम किया गया। मल्टी-बीम ट्रांसड्यूसर के पास स्थित एक कील स्टेशन द्वारा निरंतर ध्वनि वेग का पता लगाया जाता है और यह हर 6-8 घंटे में जल स्तंभ में वास्तविक समय ध्वनि वेग प्रोफाइल प्राप्त करता है और लागू करता है। उचित बीम स्टीयरिंग के लिए वास्तविक समय में ध्वनि वेग प्रदान करने हेतु। संपूर्ण डेटासेट में लगभग 440 वर्ग किमी (0-1200 मीटर गहराई) का क्षेत्र शामिल है। इस डेटा का उपयोग 1 मीटर ग्रिड सेल आकार वाले उच्च-रिज़ॉल्यूशन डिजिटल टेरेन मॉडल (डीटीएम) को विकसित करने के लिए किया गया था। अंतिम डीटीएम (चित्र 1ए) को इटली के भू-सैन्य संस्थान द्वारा 20 मीटर ग्रिड सेल आकार पर प्राप्त भू-भाग डेटा (समुद्र तल से 0 मीटर ऊपर) के आधार पर तैयार किया गया था।
2007 और 2014 में सुरक्षित समुद्री यात्राओं के दौरान एकत्र किया गया 55 किलोमीटर लंबा उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाला एकल-चैनल भूकंपीय डेटा प्रोफ़ाइल, R/V यूरेनिया पर लगभग 113 वर्ग किलोमीटर के क्षेत्र को कवर करता है। समुद्री जोखिम प्रोफ़ाइल (जैसे, L1 भूकंपीय प्रोफ़ाइल, चित्र 1b) IKB-Seistec बूमर सिस्टम का उपयोग करके प्राप्त की गई थी। अधिग्रहण इकाई में 2.5 मीटर का कैटामरान होता है जिसमें स्रोत और रिसीवर स्थित होते हैं। स्रोत सिग्नेचर में एक एकल धनात्मक शिखर होता है जो 1-10 kHz आवृत्ति रेंज में विशिष्ट होता है और 25 सेमी की दूरी पर स्थित परावर्तकों को हल करने की अनुमति देता है। सुरक्षित भूकंपीय प्रोफ़ाइल 1.4 Kj मल्टी-टिप जियोस्पार्क भूकंपीय स्रोत का उपयोग करके प्राप्त की गई थी जो जियोट्रेस सॉफ़्टवेयर (जियो मरीन सर्वे सिस्टम) के साथ इंटरफ़ेस किया गया था। सिस्टम में एक कैटामरान होता है जिसमें 1-6.02 KHz का स्रोत होता है जो समुद्र तल के नीचे नरम तलछट में 400 मिलीसेकंड तक प्रवेश करता है। सैद्धांतिक ऊर्ध्वाधर रिज़ॉल्यूशन 30 सेमी है। सेफ और मार्सिक दोनों उपकरणों को 0.33 शॉट/सेकंड की दर से प्राप्त किया गया था, जिसमें पोत का वेग <3 नॉटिकल मील था। डेटा को जियोसुइट ऑलवर्क्स सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके निम्नलिखित कार्यप्रणाली के साथ संसाधित और प्रस्तुत किया गया था: फैलाव सुधार, जल स्तंभ म्यूटिंग, 2-6 किलोहर्ट्ज़ बैंडपास आईआईआर फ़िल्टरिंग और एजीसी।
पानी के नीचे स्थित फ्यूमरोल से निकलने वाली गैस को समुद्र तल पर एक प्लास्टिक बॉक्स का उपयोग करके एकत्र किया गया था, जिसके ऊपरी हिस्से में एक रबर डायाफ्राम लगा हुआ था। इस बॉक्स को आरओवी द्वारा वेंट के ऊपर उल्टा रखा गया था। बॉक्स में प्रवेश करने वाले वायु के बुलबुले द्वारा समुद्री जल को पूरी तरह से प्रतिस्थापित करने के बाद, आरओवी को 1 मीटर की गहराई पर वापस लाया गया, और गोताखोर ने एकत्रित गैस को एक रबर सेप्टम के माध्यम से दो पूर्व-खाली किए गए 60 मिलीलीटर के कांच के फ्लास्कों में स्थानांतरित किया, जिनमें टेफ्लॉन स्टॉपकॉक लगे हुए थे। इनमें से एक फ्लास्क में 20 मिलीलीटर 5N NaOH विलयन (गेगेनबैक-प्रकार का फ्लास्क) भरा हुआ था। मुख्य अम्लीय गैस प्रजातियाँ (CO2 और H2S) क्षारीय विलयन में घुल जाती हैं, जबकि कम घुलनशीलता वाली गैस प्रजातियाँ (N2, Ar+O2, CO, H2, He, Ar, CH4 और हल्के हाइड्रोकार्बन) नमूना बोतल के ऊपरी भाग में संग्रहित रहती हैं। अकार्बनिक कम घुलनशीलता वाली गैसों का विश्लेषण गैस क्रोमेटोग्राफी (GC) द्वारा शिमाज़ू 15A का उपयोग करके किया गया था। 10 मीटर लंबे 5A आणविक छलनी स्तंभ और एक तापीय चालकता डिटेक्टर (TCD) 54 का उपयोग करके आर्गन और O2 का विश्लेषण किया गया। 30 मीटर लंबे केशिका आणविक छलनी स्तंभ और TCD से सुसज्जित थर्मो फोकस गैस क्रोमेटोग्राफ का उपयोग करके मीथेन और हल्के हाइड्रोकार्बन का विश्लेषण किया गया। क्रोमोसॉर्ब PAW 80/100 मेश से भरे 10 मीटर लंबे स्टेनलेस स्टील स्तंभ, 23% SP 1700 से लेपित और एक ज्वाला आयनीकरण डिटेक्टर (FID) से सुसज्जित शिमाज़ू 14A गैस क्रोमेटोग्राफ का उपयोग करके मीथेन और हल्के हाइड्रोकार्बन का विश्लेषण किया गया। तरल चरण का उपयोग 1) CO2, 0.5 N HCl विलयन (मेट्रोहम बेसिक टाइट्रिनो) के साथ अनुमापित और 2) H2S, 5 mL H2O2 (33%) के साथ ऑक्सीकरण के बाद, आयन क्रोमेटोग्राफी (IC) (वांटोंग 761) द्वारा विश्लेषण के लिए किया गया। अनुमापन, GC और IC विश्लेषण की विश्लेषणात्मक त्रुटि 100°C से कम है। 5%। गैस मिश्रणों के लिए मानक निष्कर्षण और शुद्धिकरण प्रक्रियाओं के बाद, 13C/12C CO2 (δ13C-CO2% और V-PDB के रूप में व्यक्त) का विश्लेषण फिनिंगन डेल्टा एस मास स्पेक्ट्रोमीटर55,56 का उपयोग करके किया गया था। बाहरी परिशुद्धता का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किए गए मानक कैरारा और सैन विन्सेन्ज़ो संगमरमर (आंतरिक), NBS18 और NBS19 (अंतर्राष्ट्रीय) थे, जबकि विश्लेषणात्मक त्रुटि और पुनरुत्पादकता क्रमशः ±0.05% और ±0.1% थी।
δ15N (वायु के सापेक्ष % के रूप में व्यक्त) मान और 40Ar/36Ar का निर्धारण फिनिगन डेल्टा प्लस XP निरंतर प्रवाह द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर से जुड़े एजिलेंट 6890 N गैस क्रोमेटोग्राफ (GC) का उपयोग करके किया गया था। विश्लेषण त्रुटि इस प्रकार है: δ15N ± 0.1%, 36Ar < 1%, 40Ar < 3%। हीलियम समस्थानिक अनुपात (R/Ra के रूप में व्यक्त, जहाँ R नमूने में मापा गया 3He/4He है और Ra वायुमंडल में समान अनुपात है: 1.39 × 10⁻⁶)⁵⁷ का निर्धारण आईएनजीवी-पलेर्मो (इटली) की प्रयोगशाला में किया गया था। हीलियम और नियॉन के पृथक्करण के बाद, 3He, 4He और 20Ne का निर्धारण दोहरे संग्राहक द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर (हेलिक्स SFT-GVI)⁵⁸ का उपयोग करके किया गया था। विश्लेषण त्रुटि ≤ 0.3%। हीलियम और नियॉन के लिए विशिष्ट रिक्त मान <10⁻¹⁴ हैं। क्रमशः <10-16 मोल।
इस लेख को कैसे उद्धृत करें: पासारो, एस. एट अल. डीगैसिंग प्रक्रिया द्वारा संचालित समुद्र तल उत्थान तट के साथ उभरती ज्वालामुखी गतिविधि को प्रकट करता है। साइंस.रेप. 6, 22448; doi: 10.1038/srep22448 (2016)।
अहारोन, पी. आधुनिक और प्राचीन समुद्री तल हाइड्रोकार्बन रिसाव और वेंट का भूविज्ञान और जीव विज्ञान: एक परिचय। भौगोलिक महासागर राइट.14, 69-73 (1994)।
पॉल, सी.के. और डिलन, डब्ल्यू.पी. गैस हाइड्रेट्स की वैश्विक घटना। क्वेनवोल्डन, के.ए. और लोरेंसन, टी.डी. (संपादक) 3-18 (प्राकृतिक गैस हाइड्रेट्स: घटना, वितरण और पता लगाना। अमेरिकन जियोफिजिकल यूनियन जियोफिजिकल मोनोग्राफ 124, 2001)।
फिशर, एटी हाइड्रोथर्मल परिसंचरण पर भूभौतिकीय बाधाएँ। इसमें: हाल्बाक, पी.ई., ट्यूनिकलिफ, वी. और हेन, जे.आर. (संपादक) 29-52 (डरहम कार्यशाला की रिपोर्ट, समुद्री हाइड्रोथर्मल सिस्टम में ऊर्जा और द्रव्यमान स्थानांतरण, डरहम यूनिवर्सिटी प्रेस, बर्लिन (2003))।
कौमू, डी., ड्रिज़नर, टी. और हेनरिक, सी. मध्य-महासागरीय रिज हाइड्रोथर्मल सिस्टम की संरचना और गतिशीलता। साइंस 321, 1825-1828 (2008)।
बोसवेल, आर. और कोलेट, टी.एस. गैस हाइड्रेट संसाधनों पर वर्तमान विचार। ऊर्जा। और पर्यावरण। विज्ञान। 4, 1206-1215 (2011)।
इवांस, आर.जे., डेविस, आर.जे. और स्टीवर्ट, एस.ए. दक्षिण कैस्पियन सागर में किलोमीटर-पैमाने पर कीचड़ ज्वालामुखी प्रणाली की आंतरिक संरचना और विस्फोट इतिहास। बेसिन जलाशय 19, 153-163 (2007)।
लियोन, आर. एट अल. कैडिज़ की खाड़ी में गहरे पानी के कार्बोनेट मड माउंट से हाइड्रोकार्बन के रिसाव से जुड़े समुद्री तल की विशेषताएं: मड फ्लो से कार्बोनेट तलछट तक। भूगोल मार्च. राइट. 27, 237-247 (2007)।
मॉस, जे.एल. और कार्टराइट, जे. नामीबिया के अपतटीय किलोमीटर-पैमाने पर द्रव रिसाव पाइपलाइनों का 3डी भूकंपीय प्रतिनिधित्व। बेसिन जलाशय 22, 481-501 (2010)।
एंड्रेसेन, के.जे. तेल और गैस पाइपलाइन प्रणालियों में द्रव प्रवाह विशेषताएँ: वे हमें बेसिन विकास के बारे में क्या बताती हैं? मार्च जियोलॉजी.332, 89–108 (2012)।
हो, एस., कार्टराइट, जे.ए. और इम्बेर्ट, पी. निचले कांगो बेसिन, अपतटीय अंगोला में गैस प्रवाह के संबंध में नियोजीन चतुर्धातुक द्रव निर्वहन संरचना का ऊर्ध्वाधर विकास। मार्च भूविज्ञान। 332-334, 40-55 (2012)।
जॉनसन, एस.वाई. एट अल. उत्तरी येलोस्टोन झील, व्योमिंग में हाइड्रोथर्मल और टेक्टोनिक गतिविधि। भूविज्ञान। सोशलिस्ट पार्टी। हाँ। बुल। 115, 954-971 (2003)।
पटाका, ई., सार्टोरी, आर. और स्कैंडोन, पी. टायरेनियन बेसिन और एपेंनाइन आर्क: लेट टोटोनियन के बाद से काइनेमेटिक संबंध। मेम सोक जियोल इटाल 45, 425-451 (1990)।
मिलिया एट अल. कैम्पानिया के महाद्वीपीय सीमांत पर विवर्तनिक और भूपर्पटी संरचना: ज्वालामुखी गतिविधि से संबंध. खनिज. गैसोलीन. 79, 33-47 (2003)
पियोची, एम., ब्रूनो पीपी और डी एस्टिस जी. दरार विवर्तनिकी और मैग्मैटिक उत्थान प्रक्रियाओं की सापेक्ष भूमिका: नेपल्स ज्वालामुखी क्षेत्र (दक्षिणी इटली) में भूभौतिकीय, संरचनात्मक और भू-रासायनिक डेटा से निष्कर्ष। जीक्यूबेड, 6(7), 1-25 (2005)।
ड्वोरक, जे.जे. और मास्ट्रोलोरेंजो, जी. दक्षिणी इटली में कैम्पी फ्लेग्रेई क्रेटर में हाल ही में ऊर्ध्वाधर क्रस्टल आंदोलन के तंत्र। भूविज्ञान। सोशलिस्ट पार्टी। हाँ। विशिष्टता। 263, पृ. 1-47 (1991)।
ओर्सी, जी. एट अल. कैम्पी फ्लेग्रेई क्रेटर (इटली) में अल्पकालिक भू-विरूपण और भूकंपीयता: घनी आबादी वाले क्षेत्र में सक्रिय भू-भाग पुनर्प्राप्ति का एक उदाहरण। जे. वोल्केनो.जियोथर्मल.रिजर्वॉयर.91, 415–451 (1999)
कुसानो, पी., पेट्रोसिनो, एस., और सैकोरोटी, जी. इटली में कैम्पी फ्लेग्रेई ज्वालामुखी परिसर में निरंतर दीर्घकालिक 4डी गतिविधि की हाइड्रोथर्मल उत्पत्ति। जे. ज्वालामुखी. भूतापीय. जलाशय. 177, 1035-1044 (2008)।
पप्पलार्डो, एल. और मास्ट्रोलोरेंजो, जी. सिल-जैसे मैग्मैटिक जलाशयों में तीव्र विभेदन: कैम्पी फ्लेग्रेई क्रेटर से एक केस स्टडी। साइंस.रेप. 2, 10.1038/srep00712 (2012)।
वाल्टर, टीआर एट अल. इनएसएआर समय श्रृंखला, सहसंबंध विश्लेषण, और समय-सहसंबंध मॉडलिंग कैम्पी फ्लेग्रेई और वेसुवियस के संभावित युग्मन को प्रकट करते हैं। जे. ज्वालामुखी. भूतापीय. जलाशय. 280, 104-110 (2014)।
मिलिया, ए. और टोरेंटे, एम. टायरेनियन ग्रैबेन (नेपल्स की खाड़ी, इटली) के पहले आधे भाग की संरचनात्मक और स्तरीकृत संरचना। रचनात्मक भौतिकी 315, 297-314।
सानो, वाई. और मार्टी, बी. द्वीप चापों से ज्वालामुखी राख गैस में कार्बन के स्रोत। रासायनिक भूविज्ञान। 119, 265-274 (1995)।
मिलिया, ए. डोर्न कैन्यन स्ट्रैटिग्राफी: बाहरी महाद्वीपीय शेल्फ (पूर्वी टायरेनियन मार्जिन, इटली) पर समुद्र स्तर में गिरावट और टेक्टोनिक उत्थान के लिए प्रतिक्रियाएँ। जियो-मरीन लेटर्स 20/2, 101-108 (2000)।