Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद. तुम्ही वापरत असलेल्या ब्राउझर आवृत्तीमध्ये CSS साठी मर्यादित समर्थन आहे. सर्वोत्तम अनुभवासाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही अपडेटेड ब्राउझर वापरा (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमध्ये सुसंगतता मोड बंद करा). दरम्यान, सतत समर्थन सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही शैली आणि जावास्क्रिप्टशिवाय साइट प्रदर्शित करू.
नेपल्स (इटली) बंदरापासून काही किलोमीटर अंतरावर समुद्राच्या तळाशी सक्रिय उत्सर्जन आणि वायू उत्सर्जनाचे पुरावे आम्ही नोंदवतो. पॉकमार्क, ढिगारे आणि विवर हे समुद्राच्या तळाचे वैशिष्ट्य आहेत. ही रचना उथळ क्रस्टल संरचनांचे शीर्ष दर्शवते, ज्यामध्ये पॅगोडा, फॉल्ट आणि फोल्ड समाविष्ट आहेत जे आज समुद्राच्या तळावर परिणाम करतात. त्यांनी आवरण वितळणे आणि क्रस्टल खडकांच्या डीकार्बोनायझेशन प्रतिक्रियांमध्ये हेलियम आणि कार्बन डायऑक्साइडची वाढ, दाब आणि प्रकाशन नोंदवले. हे वायू कदाचित इस्चिया, कॅम्पी फ्लेग्रे आणि सोमा-वेसुवियसच्या जलथर्मल प्रणालींना अन्न देणाऱ्या वायूंसारखेच आहेत, जे नेपल्सच्या आखाताखाली क्रस्टल द्रवपदार्थांमध्ये मिसळलेले आवरण स्रोत सूचित करतात. गॅस लिफ्ट आणि प्रेशरायझेशन प्रक्रियेमुळे होणारे भू-भाग विस्तार आणि फाटण्यासाठी 2-3 MPa चा अतिदाब आवश्यक आहे. समुद्राच्या तळातील उत्सर्जन, दोष आणि वायू उत्सर्जन हे ज्वालामुखी नसलेल्या उलथापालथींचे प्रकटीकरण आहेत जे समुद्राच्या तळाचा उद्रेक आणि/किंवा जलथर्मल स्फोटांना कारणीभूत ठरू शकतात.
खोल समुद्रातील जलथर्मल (गरम पाणी आणि वायू) विसर्जन हे मध्य-महासागरातील कडा आणि अभिसरण प्लेट मार्जिन (बेट आर्क्सच्या बुडलेल्या भागांसह) चे एक सामान्य वैशिष्ट्य आहे, तर गॅस हायड्रेट्स (क्लॅट्रेट्स) चे थंड विसर्जन बहुतेकदा खंडीय शेल्फ आणि निष्क्रिय मार्जिनचे वैशिष्ट्य असते1, 2,3,4,5. किनारपट्टीच्या भागात समुद्रतळातील जलथर्मल विसर्जनाची घटना म्हणजे खंडीय कवच आणि/किंवा आवरणातील उष्णता स्रोत (मॅग्मा जलाशय). हे विसर्जन पृथ्वीच्या कवचाच्या सर्वात वरच्या थरांमधून मॅग्माच्या चढाईपूर्वी होऊ शकतात आणि ज्वालामुखी सीमाउंटच्या उद्रेकात आणि स्थानामध्ये पराभूत होऊ शकतात6. म्हणून, (अ) सक्रिय समुद्रतळातील विकृतीशी संबंधित आकारविज्ञान आणि (ब) इटलीमधील नेपल्सच्या ज्वालामुखी प्रदेशासारख्या लोकसंख्या असलेल्या किनारी क्षेत्रांजवळील वायू उत्सर्जनाची ओळख (~1 दशलक्ष रहिवासी) संभाव्य ज्वालामुखींचे मूल्यांकन करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहे. उथळ उद्रेक. शिवाय, खोल समुद्रातील जलथर्मल किंवा हायड्रेट वायू उत्सर्जनाशी संबंधित आकारविज्ञान वैशिष्ट्ये त्यांच्या भूगर्भीय आणि जैविक गुणधर्मांमुळे तुलनेने सुप्रसिद्ध आहेत, अपवाद म्हणजे संबंधित आकारविज्ञान वैशिष्ट्ये इन लेक १२ मध्ये आढळणाऱ्या पाण्यांव्यतिरिक्त, उथळ पाण्याचे रेकॉर्ड तुलनेने कमी आहेत. येथे, आम्ही नेपल्सच्या आखातात (दक्षिण इटली) वायू उत्सर्जनाने प्रभावित झालेल्या पाण्याखालील, आकारशास्त्रीय आणि संरचनात्मकदृष्ट्या जटिल प्रदेशासाठी नवीन बाथिमेट्रिक, भूकंपीय, पाण्याचे स्तंभ आणि भू-रासायनिक डेटा सादर करतो, जो नेपल्स बंदरापासून अंदाजे ५ किमी अंतरावर आहे. हा डेटा R/V युरेनियावरील SAFE_2014 (ऑगस्ट २०१४) क्रूझ दरम्यान गोळा करण्यात आला होता. आम्ही वायू उत्सर्जन होणाऱ्या समुद्रतळ आणि भूपृष्ठीय संरचनांचे वर्णन आणि व्याख्या करतो, व्हेंटिंग द्रवपदार्थांचे स्रोत तपासतो, वायूच्या वाढीचे आणि संबंधित विकृतीचे नियमन करणाऱ्या यंत्रणा ओळखतो आणि त्यांचे वैशिष्ट्यीकृत करतो आणि ज्वालामुखीच्या प्रभावांवर चर्चा करतो.
नेपल्सचे आखात प्लिओ-क्वाटरनरी पश्चिमेकडील सीमा, वायव्य-दक्षिणपूर्व लांबलचक कॅम्पानिया टेक्टोनिक डिप्रेशन बनवते13,14,15. इशियाचा पूर्वोत्तर (सुमारे 150-1302 AD), कॅम्पी फ्लेग्रे क्रेटर (सुमारे 300-1538) आणि सोमा-वेसुवियस (<360-1944 पासून) ही व्यवस्था उपसागराला उत्तरेकडील AD पर्यंत मर्यादित करते15, तर दक्षिणेकडील सीमा सोरेंटो द्वीपकल्पाशी आहे (आकृती 1a). नेपल्सचे आखात प्रचलित ईशान्य-दक्षिणपूर्व आणि दुय्यम वायव्य-दक्षिणपूर्व महत्त्वपूर्ण दोषांमुळे प्रभावित आहे (आकृती 1)14,15. इशिया, कॅम्पी फ्लेग्रेई आणि सोमा-वेसुवियस हे जलऔष्णिक अभिव्यक्ती, जमिनीचे विकृतीकरण आणि उथळ भूकंपाने वैशिष्ट्यीकृत आहेत16,17,18 (उदा., 1982-1984 मध्ये कॅम्पी फ्लेग्रेई येथे झालेल्या अशांत घटनेची, 1.8 मीटर उंचीची आणि हजारो भूकंपांसह). अलिकडच्या १९,२० अभ्यासांवरून असे दिसून येते की सोमा-वेसुवियस आणि कॅम्पी फ्लेग्रेच्या गतिशीलतेमध्ये एक संबंध असू शकतो, जो कदाचित 'खोल' एकल मॅग्मा जलाशयांशी संबंधित असेल. कॅम्पी फ्लेग्रेच्या शेवटच्या ३६ का आणि सोमा वेसुवियसच्या १८ का मध्ये ज्वालामुखी क्रियाकलाप आणि समुद्र-पातळीतील दोलनांमुळे नेपल्सच्या आखाताच्या गाळ प्रणालीचे नियंत्रण होते. शेवटच्या हिमनदीच्या कमाल (१८ का) कमी समुद्र पातळीमुळे ऑफशोअर-उथळ गाळ प्रणालीचे प्रतिगमन झाले, जे नंतर लेट प्लेइस्टोसीन-होलोसीन दरम्यान अतिक्रमणकारी घटनांनी भरले. इस्चिया बेटाभोवती आणि कॅम्पी फ्लेग्रेच्या किनाऱ्याजवळ आणि सोमा-वेसुवियस पर्वताजवळ (आकृती १ ब) पाणबुडी वायू उत्सर्जन आढळून आले आहे.
(अ) महाद्वीपीय शेल्फ आणि नेपल्सच्या आखाताची आकारिकीय आणि संरचनात्मक व्यवस्था १५, २३, २४, ४८. ठिपके हे प्रमुख पाणबुडी उद्रेक केंद्रे आहेत; लाल रेषा प्रमुख दोष दर्शवतात. (ब) आढळलेल्या द्रवपदार्थाच्या छिद्रे (ठिपके) आणि भूकंपीय रेषांच्या खुणा (काळ्या रेषा) असलेल्या नेपल्सच्या उपसागराची बाथीमेट्री. पिवळ्या रेषा आकृती ६ मध्ये नोंदवलेल्या भूकंपीय रेषा L1 आणि L2 च्या प्रक्षेपण आहेत. बँको डेला मोंटॅग्ना (BdM) घुमटासारख्या रचनांच्या सीमा (अ,ब) मध्ये निळ्या तुटक रेषांनी चिन्हांकित केल्या आहेत. पिवळे चौरस ध्वनिक पाण्याच्या स्तंभ प्रोफाइलची स्थाने चिन्हांकित करतात आणि CTD-EMBlank, CTD-EM50 आणि ROV फ्रेम आकृती ५ मध्ये नोंदवल्या आहेत. पिवळे वर्तुळ नमुना वायू डिस्चार्जचे स्थान चिन्हांकित करते आणि त्याची रचना टेबल S1 मध्ये दर्शविली आहे. गोल्डन सॉफ्टवेअर (http://www.goldensoftware.com/products/surfer) Surfer® 13 द्वारे व्युत्पन्न केलेले ग्राफिक्स वापरते.
SAFE_2014 (ऑगस्ट २०१४) क्रूझ दरम्यान मिळालेल्या डेटाच्या आधारे (पद्धती पहा), नेपल्सच्या आखाताचे १ मीटर रिझोल्यूशन असलेले एक नवीन डिजिटल टेरेन मॉडेल (DTM) तयार करण्यात आले आहे. DTM दर्शविते की नेपल्स बंदराच्या दक्षिणेकडील समुद्रतळ हे सौम्यपणे दक्षिणेकडे तोंड करून (≤3° उतार) पृष्ठभागाने वैशिष्ट्यीकृत आहे ज्यामध्ये ५.० × ५.३ किमी घुमटासारख्या रचनेचा समावेश आहे, ज्याला स्थानिक पातळीवर बँको डेला मोंटाग्ना (BdM) म्हणतात. चित्र. १अ,ब). समुद्राच्या सभोवतालच्या तळापासून १५ ते २० मीटर उंचीवर, सुमारे १०० ते १७० मीटर खोलीवर, BdM विकसित होते. २८० उपवर्तुळाकार ते अंडाकृती ढिगारे (आकृती २अ), ६६५ शंकू आणि ३० खड्डे (आकृती ३ आणि ४) असल्यामुळे BdM घुमटात ढिगाऱ्यासारखे आकारविज्ञान दिसून आले. ढिगाऱ्याची कमाल उंची आणि घेर अनुक्रमे २२ मीटर आणि १,८०० मीटर आहे. वाढत्या परिमितीसह ढिगाऱ्यांची वर्तुळाकारता [C = ४π(क्षेत्र/परिमिती२)] कमी झाली (आकृती २ब). ढिगाऱ्यांसाठी अक्षीय गुणोत्तर १ ते ६.५ दरम्यान होते, अक्षीय गुणोत्तर >२ असलेले ढिगारे पसंतीचे N४५°E + १५° स्ट्राइक आणि अधिक विखुरलेले दुय्यम, अधिक विखुरलेले N१०५°E ते N१४५°E स्ट्राइक दर्शवितात (आकृती २क). एकल किंवा संरेखित शंकू BdM समतलावर आणि ढिगाऱ्याच्या वर असतात (आकृती 3a,b). शंकूच्या आकाराचे मांडणी ते ज्या ढिगाऱ्यांवर आहेत त्यांच्या व्यवस्थेचे अनुसरण करतात. पॉकमार्क सामान्यतः सपाट समुद्रतळावर (आकृती 3c) आणि कधीकधी ढिगाऱ्यांवर असतात. शंकू आणि पॉकमार्कची स्थानिक घनता दर्शवते की प्रमुख NE-SW संरेखन BdM घुमटाच्या ईशान्य आणि नैऋत्य सीमांना मर्यादित करते (आकृती 4a,b); कमी विस्तारित NW-SE मार्ग मध्य BdM प्रदेशात स्थित आहे.
(अ) बँको डेला मोंटॅग्ना (BdM) च्या घुमटाचे डिजिटल भूप्रदेश मॉडेल (१ मीटर सेल आकार). (ब) BdM ढिगाऱ्यांची परिमिती आणि गोलाकारता. (क) ढिगाऱ्याभोवती असलेल्या सर्वोत्तम-फिट लंबवर्तुळाच्या प्रमुख अक्षाचे अक्षीय गुणोत्तर आणि कोन (ओरिएंटेशन). डिजिटल भूप्रदेश मॉडेलची मानक त्रुटी ०.००४ मीटर आहे; परिमिती आणि गोलाकारतेच्या मानक त्रुटी अनुक्रमे ४.८३ मीटर आणि ०.०१ आहेत आणि अक्षीय गुणोत्तर आणि कोनाच्या मानक त्रुटी अनुक्रमे ०.०४ आणि ३.३४° आहेत.
आकृती २ मध्ये DTM मधून काढलेल्या BdM प्रदेशातील ओळखल्या जाणाऱ्या शंकू, खड्डे, ढिगारे आणि खड्ड्यांचे तपशील.
(अ) सपाट समुद्रतळावरील संरेखन शंकू; (ब) वायव्य-दक्षिणपूर्व पातळ ढिगाऱ्यांवरील शंकू आणि खड्डे; (क) किंचित बुडलेल्या पृष्ठभागावरील खूणखुणा.
(अ) आढळलेले खड्डे, खड्डे आणि सक्रिय वायू सोडण्याचे अवकाशीय वितरण. (ब) (अ) मध्ये नोंदवलेले खड्डे आणि खड्ड्यांची अवकाशीय घनता (संख्या/०.२ किमी२).
ऑगस्ट २०१४ मध्ये SAFE_2014 क्रूझ दरम्यान मिळवलेल्या ROV वॉटर कॉलम इको साउंडर इमेजेस आणि समुद्रतळाच्या थेट निरीक्षणांमधून आम्हाला BdM प्रदेशात ३७ वायू उत्सर्जन आढळले (आकृती ४ आणि ५). या उत्सर्जनाच्या ध्वनिक विसंगती समुद्रतळापासून उभ्या लांब आकाराचे दिसतात, जे उभ्या १२ ते सुमारे ७० मीटर दरम्यान असतात (आकृती ५अ). काही ठिकाणी, ध्वनिक विसंगती जवळजवळ सतत "ट्रेन" बनवतात. निरीक्षण केलेले बबल प्लम्स मोठ्या प्रमाणात बदलतात: सतत, दाट बबल प्रवाहापासून ते अल्पकालीन घटनांपर्यंत (पूरक चित्रपट १). ROV तपासणी समुद्रतळातील द्रवपदार्थाच्या व्हेंट्सच्या घटनेची दृश्य पडताळणी करण्यास अनुमती देते आणि समुद्रतळावर लहान पॉकमार्क हायलाइट करते, कधीकधी लाल ते नारिंगी गाळाने वेढलेले असतात (आकृती ५ब). काही प्रकरणांमध्ये, ROV चॅनेल उत्सर्जन पुन्हा सक्रिय करतात. व्हेंट मॉर्फोलॉजी पाण्याच्या स्तंभात कोणत्याही ज्वालाशिवाय वरच्या बाजूला एक वर्तुळाकार उघडणे दर्शवते. डिस्चार्ज पॉइंटच्या अगदी वरच्या पाण्याच्या स्तंभातील pH मध्ये लक्षणीय घट दिसून आली, जी स्थानिक पातळीवर अधिक अम्लीय परिस्थिती दर्शवते (आकृती ५क,ड). विशेषतः, वरील pH ७५ मीटर खोलीवर BdM वायूचा स्त्राव ८.४ (७० मीटर खोलीवर) वरून ७.८ (७५ मीटर खोलीवर) पर्यंत कमी झाला (आकृती ५c), तर नेपल्सच्या आखातातील इतर ठिकाणी ८.३ आणि ८.५ (आकृती ५d) दरम्यान खोलीच्या अंतराने ० ते १६० मीटर दरम्यान pH मूल्ये होती. नेपल्सच्या आखाताच्या BdM क्षेत्राच्या आत आणि बाहेर दोन ठिकाणी समुद्राच्या पाण्याचे तापमान आणि खारटपणात लक्षणीय बदल दिसून आले नाहीत. ७० मीटर खोलीवर, तापमान १५ °C आहे आणि खारटपणा सुमारे ३८ PSU आहे (आकृती ५c,d). pH, तापमान आणि खारटपणाचे मोजमाप दर्शवितात: अ) BdM डिगॅसिंग प्रक्रियेशी संबंधित आम्लयुक्त द्रवांचा सहभाग आणि ब) थर्मल द्रव आणि ब्राइनचा अनुपस्थिती किंवा अतिशय मंद स्त्राव.
(a) ध्वनिक पाण्याच्या स्तंभाच्या प्रोफाइलची अधिग्रहण विंडो (इकोमीटर सिम्राड EK60). BdM प्रदेशात स्थित EM50 द्रवपदार्थाच्या डिस्चार्जवर (समुद्रसपाटीपासून सुमारे 75 मीटर खाली) आढळलेल्या गॅस फ्लेअरशी संबंधित उभ्या हिरव्या पट्ट्या; तळाशी आणि समुद्रतळावरील मल्टिप्लेक्स सिग्नल देखील दर्शविले आहेत (b) BdM प्रदेशात रिमोट-कंट्रोल्ड वाहनाने गोळा केलेले एकल फोटो लाल ते नारिंगी गाळाने वेढलेला एक लहान खड्डा (काळा वर्तुळ) दर्शवितो. (c,d) SBED-Win32 सॉफ्टवेअर (Seasave, आवृत्ती 7.23.2) वापरून प्रक्रिया केलेला मल्टीपॅरामीटर प्रोब CTD डेटा. द्रवपदार्थाच्या डिस्चार्ज EM50 (पॅनेल c) वर आणि Bdm डिस्चार्ज क्षेत्र पॅनेल (d) बाहेरील पाण्याच्या स्तंभाच्या निवडलेल्या पॅरामीटर्सचे (खारटपणा, तापमान, pH आणि ऑक्सिजन) नमुने.
२२ ते २८ ऑगस्ट २०१४ दरम्यान आम्ही अभ्यास क्षेत्रातून तीन वायू नमुने गोळा केले. या नमुन्यांमध्ये समान रचना आढळल्या, ज्यामध्ये CO2 (९३४-९४५ mmol/mol) चे वर्चस्व होते, त्यानंतर N2 (३७-४३ mmol/mol), CH4 (१६-२४ mmol/mol) आणि H2S (०.१० mmol/mol) -०.४४ mmol/mol चे संबंधित सांद्रता होते, तर H2 आणि He कमी प्रमाणात होते (अनुक्रमे <०.०५२ आणि <०.०१६ mmol/mol) (आकृती १ब; सारणी S1, पूरक चित्रपट २). O2 आणि Ar चे तुलनेने उच्च सांद्रता देखील मोजले गेले (अनुक्रमे ३.२ आणि ०.१८ mmol/mol पर्यंत). हलक्या हायड्रोकार्बनची बेरीज ०.२४ ते ०.३० mmol/mol पर्यंत असते आणि त्यात C2-C4 अल्केन, सुगंधी पदार्थ (प्रामुख्याने बेंझिन), प्रोपीन आणि सल्फर-युक्त संयुगे असतात. (थायोफेन). ४०एआर/३६एआर मूल्य हवेशी सुसंगत आहे (२९५.५), जरी नमुना EM35 (BdM घुमट) चे मूल्य ३०४ आहे, जे ४०एआर पेक्षा थोडे जास्त दर्शविते. δ१५एन गुणोत्तर हवेपेक्षा जास्त होते (+१.९८% पर्यंत) तर δ१३सी-सीओ२ मूल्ये -०.९३ ते ०.४४% विरुद्ध व्ही-पीडीबी पर्यंत होती. आर/रा मूल्ये (४हे/२०ने गुणोत्तर वापरून वायू प्रदूषण दुरुस्त केल्यानंतर) १.६६ आणि १.९४ दरम्यान होती, जी आवरण He च्या मोठ्या अंशाची उपस्थिती दर्शवते. हेलियम समस्थानिक CO2 आणि त्याच्या स्थिर समस्थानिक 22 सह एकत्रित करून, BdM मधील उत्सर्जनाचा स्रोत अधिक स्पष्ट केला जाऊ शकतो. CO2/3हे विरुद्ध δ१३सी (आकृती ६) साठी CO2 नकाशामध्ये, BdM वायू रचनाची तुलना इस्चिया, कॅम्पी फ्लेग्रेई आणि सोम्मा-व्हेसुव्हियस फ्युमरोल्स. आकृती ६ मध्ये बीडीएम वायू उत्पादनात सहभागी असलेल्या तीन वेगवेगळ्या कार्बन स्रोतांमधील सैद्धांतिक मिश्रण रेषा देखील दाखवल्या आहेत: विरघळलेले आवरण-व्युत्पन्न वितळणे, सेंद्रिय-समृद्ध गाळ आणि कार्बोनेट. बीडीएम नमुने तीन कॅम्पानिया ज्वालामुखींनी दर्शविलेल्या मिश्रण रेषेवर पडतात, म्हणजेच आवरण वायू (जे डेटा बसवण्याच्या उद्देशाने शास्त्रीय एमओआरबीच्या तुलनेत कार्बन डायऑक्साइडमध्ये किंचित समृद्ध असल्याचे गृहीत धरले जाते) आणि क्रस्टल डीकार्बोनायझेशनमुळे होणाऱ्या प्रतिक्रियांमध्ये मिश्रण परिणामी वायू खडक.
चुनखडी आणि सेंद्रिय गाळाच्या आवरण रचना आणि शेवटच्या सदस्यांमधील संकरित रेषा तुलना करण्यासाठी नोंदवल्या आहेत. बॉक्स इस्चिया, कॅम्पी फ्लेग्रेई आणि सोम्मा-वेस्विअस 59, 60, 61 च्या फ्युमरोल क्षेत्रांचे प्रतिनिधित्व करतात. बीडीएम नमुना कॅम्पानिया ज्वालामुखीच्या मिश्र ट्रेंडमध्ये आहे. मिश्र रेषेचा शेवटचा सदस्य वायू आवरण स्त्रोताचा आहे, जो कार्बोनेट खनिजांच्या डीकार्ब्युरायझेशन अभिक्रियेद्वारे तयार होणारा वायू आहे.
भूकंपीय विभाग L1 आणि L2 (आकृती 1b आणि 7) सोम्मा-वेसुव्हियस (L1, आकृती 7a) आणि कॅम्पी फ्लेग्रेई (L2, आकृती 7b) ज्वालामुखी प्रदेशांच्या BdM आणि दूरस्थ स्ट्रॅटिग्राफिक अनुक्रमांमधील संक्रमण दर्शवितात. BdM दोन प्रमुख भूकंपीय रचनांच्या उपस्थितीने वैशिष्ट्यीकृत आहे (आकृती 7 मध्ये MS आणि PS). वरचा थर (MS) उच्च ते मध्यम मोठेपणा आणि पार्श्व सातत्य (आकृती 7b,c) चे उपसमांतर परावर्तक दर्शवितो. या थरात शेवटच्या हिमनदी कमाल (LGM) प्रणालीद्वारे ओढलेले सागरी गाळ समाविष्ट आहे आणि त्यात वाळू आणि चिकणमाती असते23. अंतर्निहित PS थर (आकृती 7b–d) स्तंभ किंवा घंटागाडीच्या आकारात अराजक ते पारदर्शक टप्प्याने वैशिष्ट्यीकृत आहे. PS गाळाच्या वरच्या भागात समुद्रतळाचे ढिगारे तयार होतात (आकृती 7d). हे डायपिर-सदृश भूमिती सर्वात वरच्या MS ठेवींमध्ये PS पारदर्शक पदार्थाचे घुसखोरी दर्शवितात. अपलिफ्ट पटांच्या निर्मितीसाठी जबाबदार आहे आणि MS थर आणि BdM समुद्रतळावरील सध्याच्या गाळावर परिणाम करणारे दोष (आकृती 7b–d). L1 विभागाच्या ENE भागात MS स्ट्रॅटिग्राफिक मध्यांतर स्पष्टपणे विलग केले जाते, तर MS अनुक्रमाच्या काही अंतर्गत स्तरांनी व्यापलेल्या वायू-संतृप्त थर (GSL) च्या उपस्थितीमुळे ते BdM कडे पांढरे होते (आकृती 7a). पारदर्शक भूकंपीय थराशी संबंधित BdM च्या शीर्षस्थानी गोळा केलेले गुरुत्वाकर्षण कोर दर्शवितात की सर्वात वरचा 40 सेमी भाग सध्याच्या काळात जमा झालेल्या वाळूचा बनलेला आहे; )२४,२५ आणि “नेपल्स यलो टफ” (१४.८ का) च्या कॅम्पी फ्लेग्रेईच्या स्फोटक उद्रेकापासून निर्माण झालेले प्युमिसचे तुकडे. PS थराचा पारदर्शक टप्पा केवळ अराजक मिश्रण प्रक्रियेद्वारे स्पष्ट केला जाऊ शकत नाही, कारण नेपल्सच्या आखातात BdM बाहेर आढळणारे भूस्खलन, चिखल प्रवाह आणि पायरोक्लास्टिक प्रवाहांशी संबंधित अराजक थर ध्वनिकदृष्ट्या अपारदर्शक आहेत. २१,२३,२४. आम्ही असा निष्कर्ष काढतो की निरीक्षण केलेले BdM PS भूकंपीय चेहरे तसेच समुद्राखालील आउटक्रॉप PS थराचे स्वरूप (आकृती ७d) नैसर्गिक वायूच्या उत्थानाचे प्रतिबिंबित करते.
(अ) सिंगल-ट्रॅक सिस्मिक प्रोफाइल L1 (आकृती 1b मधील नेव्हिगेशन ट्रेस) स्तंभीय (पॅगोडा) अवकाशीय व्यवस्था दर्शविते. पॅगोडामध्ये प्युमिस आणि वाळूचे अराजक साठे आहेत. पॅगोडाच्या खाली असलेला वायू-संतृप्त थर खोलवरच्या रचनांची सातत्य काढून टाकतो. (ब) सिंगल-चॅनेल सिस्मिक प्रोफाइल L2 (आकृती 1b मधील नेव्हिगेशन ट्रेस), समुद्राच्या तळातील ढिगारे, सागरी (MS) आणि प्युमिस वाळूच्या साठ्यांचे चीरा आणि विकृतीकरण हायलाइट करते (PS). (क) MS आणि PS मधील विकृतीकरण तपशील (c,d) मध्ये नोंदवले आहेत. सर्वात वरच्या गाळात 1580 मीटर/सेकंद वेग गृहीत धरल्यास, 100 एमएस उभ्या प्रमाणात सुमारे 80 मीटर दर्शविते.
BdM ची आकारिकीय आणि संरचनात्मक वैशिष्ट्ये जागतिक स्तरावर इतर समुद्राखालील जलथर्मल आणि वायू हायड्रेट क्षेत्रांसारखीच आहेत2,12,27,28,29,30,31,32,33,34 आणि बहुतेकदा ते उंचवट्यांशी (तखडा आणि ढिगारे) आणि वायू डिस्चार्ज (शंकू, खड्डे) संबंधित असतात.BdM-संरेखित शंकू आणि खड्डे आणि लांब ढिगारे संरचनात्मकरित्या नियंत्रित पारगम्यता दर्शवितात (आकृती 2 आणि 3). ढिगारे, खड्डे आणि सक्रिय व्हेंट्सची स्थानिक व्यवस्था सूचित करते की त्यांचे वितरण अंशतः NW-SE आणि NE-SW प्रभाव फ्रॅक्चरद्वारे नियंत्रित केले जाते (आकृती 4b). कॅम्पी फ्लेग्रेई आणि सोम्मा-व्हेसुव्हियस ज्वालामुखी क्षेत्रे आणि नेपल्सच्या आखातावर परिणाम करणाऱ्या फॉल्ट सिस्टमचे हे पसंतीचे स्ट्राइक आहेत. विशेषतः, पहिल्याची रचना कॅम्पी फ्लेग्रेई क्रेटरमधून हायड्रोथर्मल डिस्चार्जचे स्थान नियंत्रित करते35. म्हणून आम्ही असा निष्कर्ष काढतो की नेपल्सच्या आखातातील दोष आणि फ्रॅक्चर पृष्ठभागावर वायू स्थलांतरासाठी पसंतीचा मार्ग दर्शवितात, हे वैशिष्ट्य इतर संरचनात्मकरित्या नियंत्रित जलथर्मलद्वारे सामायिक केले जाते. प्रणाली36,37. उल्लेखनीय म्हणजे, BdM शंकू आणि खड्डे नेहमीच ढिगाऱ्यांशी संबंधित नव्हते (आकृती 3a,c). यावरून असे सूचित होते की हे ढिगाऱ्या खड्डा निर्मितीच्या पूर्वसूचकांचे प्रतिनिधित्व करत नाहीत, जसे इतर लेखकांनी गॅस हायड्रेट झोनसाठी सुचवले आहे32,33. आमचे निष्कर्ष या गृहीतकाला समर्थन देतात की घुमट समुद्राच्या तळातील गाळाचे व्यत्यय नेहमीच खड्डे तयार करण्यास कारणीभूत ठरत नाही.
गोळा केलेले तीन वायू उत्सर्जन हायड्रोथर्मल द्रवपदार्थांचे वैशिष्ट्यपूर्ण रासायनिक स्वाक्षरे दर्शवितात, म्हणजे प्रामुख्याने CO2 ज्यामध्ये कमी करणारे वायू (H2S, CH4 आणि H2) आणि हलके हायड्रोकार्बन (विशेषतः बेंझिन आणि प्रोपीलीन) यांचे महत्त्वपूर्ण सांद्रता असते38,39, 40, 41, 42, 43, 44, 45 (टेबल S1). पाणबुडी उत्सर्जनात उपस्थित राहण्याची अपेक्षा नसलेल्या वातावरणीय वायूंची उपस्थिती (जसे की O2), समुद्राच्या पाण्यात विरघळलेल्या हवेतील दूषिततेमुळे असू शकते जे नमुन्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या प्लास्टिक बॉक्समध्ये साठवलेल्या वायूंच्या संपर्कात येतात, कारण ROV समुद्राच्या तळापासून समुद्रात विद्रूप करण्यासाठी काढले जातात. उलट, सकारात्मक δ15N मूल्ये आणि उच्च N2/Ar (480 पर्यंत) ASW (हवा-संतृप्त पाणी) पेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त सूचित करतात की बहुतेक N2 अतिरिक्त-वातावरणीय स्त्रोतांमधून तयार केले जाते, जे या वायूंच्या प्रमुख जलथर्मल उत्पत्तीशी सहमत आहे. BdM वायूचे हायड्रोथर्मल-ज्वालामुखी उत्पत्ती CO2 आणि He सामग्रीद्वारे पुष्टी केली जाते आणि त्यांचे समस्थानिक स्वाक्षरी. कार्बन समस्थानिक (δ13C-CO2 -0.93% ते +0.4% पर्यंत) आणि CO2/3He मूल्ये (1.7 × 1010 ते 4.1 × 1010 पर्यंत) सूचित करतात की BdM नमुने नेपल्सच्या आखाताच्या आवरणाच्या शेवटच्या सदस्यांभोवती फ्युमरोल्सच्या मिश्र ट्रेंडशी संबंधित आहेत आणि अभिक्रियेद्वारे तयार होणाऱ्या वायूंमधील संबंध (आकृती 6). अधिक स्पष्टपणे सांगायचे तर, BdM वायूचे नमुने मिश्रण ट्रेंडसह शेजारच्या कॅम्पी फ्लेग्रेई आणि सोम्मा-व्ह्यूसिव्हस ज्वालामुखींमधील द्रवपदार्थांच्या अंदाजे त्याच ठिकाणी स्थित आहेत. ते आवरणाच्या शेवटच्या जवळ असलेल्या इशिया फ्युमरोल्सपेक्षा अधिक क्रस्टल आहेत. सोम्मा-व्हेसुवियस आणि कॅम्पी फ्लेग्रेईमध्ये BdM (R/Ra 1.66 आणि 1.96 दरम्यान; टेबल S1) पेक्षा जास्त 3He/4He मूल्ये (R/Ra 2.6 आणि 2.9 दरम्यान) आहेत. हे सूचित करते की बेरीज आणि रेडिओजेनिकचे संचय हे त्याच मॅग्मा स्रोतापासून उद्भवले ज्याने सोम्मा-वेसुव्हियस आणि कॅम्पी फ्लेग्रेई ज्वालामुखींना अन्न दिले. बीडीएम उत्सर्जनात शोधण्यायोग्य सेंद्रिय कार्बन अंशांची अनुपस्थिती सूचित करते की बीडीएम डीगॅसिंग प्रक्रियेत सेंद्रिय गाळाचा सहभाग नाही.
वर दिलेल्या डेटा आणि भूगर्भातील वायू-समृद्ध प्रदेशांशी संबंधित घुमटासारख्या संरचनांच्या प्रायोगिक मॉडेल्सच्या निकालांवर आधारित, किलोमीटर-स्केल BdM घुमटांच्या निर्मितीसाठी खोल वायू दाब जबाबदार असू शकतो. BdM व्हॉल्टकडे नेणाऱ्या Pdef च्या अतिदाबाचा अंदाज घेण्यासाठी, आम्ही एक पातळ-प्लेट मेकॅनिक्स मॉडेल लागू केले33,34 असे गृहीत धरून की, गोळा केलेल्या आकारिकीय आणि भूकंपीय डेटावरून, BdM व्हॉल्ट हा विकृत मऊ चिकट ठेवीपेक्षा मोठा त्रिज्या असलेला उपवर्तुळाकार शीट आहे (पूरक आकृती S1). Pdef हा एकूण दाब आणि खडक स्थिर दाब आणि पाण्याच्या स्तंभ दाब यांच्यातील फरक आहे. BdM वर, त्रिज्या सुमारे 2,500 मीटर आहे, w 20 मीटर आहे आणि भूकंपीय प्रोफाइलवरून अंदाजे h कमाल सुमारे 100 मीटर आहे. आम्ही संबंधावरून Pdef 46Pdef = w 64 D/a4 मोजतो, जिथे D हा लवचिक कडकपणा आहे; D हा (E h3)/[12(1 – ν2)] ने दिला आहे, जिथे E हा ठेवीचा यंगचा मापांक आहे, ν हा पॉयसनचा गुणोत्तर (~0.5)33 आहे. BdM गाळाचे यांत्रिक गुणधर्म मोजता येत नसल्यामुळे, आम्ही E = 140 kPa सेट करतो, जे किनारी वाळूच्या गाळासाठी वाजवी मूल्य आहे 47 BdM14,24 सारखे. आम्ही गाळाच्या मातीच्या ठेवींसाठी साहित्यात नोंदवलेल्या उच्च E मूल्यांचा विचार करत नाही (300 < E < 350,000 kPa)33,34 कारण BDM ठेवींमध्ये प्रामुख्याने वाळू असते, गाळ किंवा गाळाची माती नसते24. आम्हाला Pdef = 0.3 Pa मिळते, जे गॅस हायड्रेट बेसिन वातावरणात समुद्रतळाच्या उत्थान प्रक्रियेच्या अंदाजांशी सुसंगत आहे, जिथे Pdef 10-2 ते 103 Pa पर्यंत बदलते, कमी मूल्ये कमी w/a आणि/किंवा काय दर्शवतात. BdM मध्ये, कडकपणा कमी करणे स्थानिक वायू संपृक्ततेमुळे गाळ आणि/किंवा पूर्व-अस्तित्वात असलेल्या फ्रॅक्चर दिसण्यामुळे देखील अपयश आणि परिणामी वायू सोडण्यास हातभार लागू शकतो, ज्यामुळे निरीक्षण केलेल्या वायुवीजन संरचना तयार होऊ शकतात. गोळा केलेल्या परावर्तित भूकंपीय प्रोफाइल (आकृती 7) ने सूचित केले की PS गाळ GSL मधून वर उचलला गेला होता, ज्यामुळे वरच्या MS सागरी गाळांना वर ढकलले गेले होते, ज्यामुळे ढिगारे, घडी, दोष आणि गाळाचे कट झाले (आकृती 7b,c). यावरून असे सूचित होते की 14.8 ते 12 ka जुने प्युमिस वरच्या दिशेने वायू वाहतूक प्रक्रियेद्वारे तरुण MS थरात घुसले आहे. BdM संरचनेची आकारिकीय वैशिष्ट्ये GSL द्वारे उत्पादित द्रव स्त्राव द्वारे निर्माण केलेल्या अतिदाबाचा परिणाम म्हणून पाहिली जाऊ शकतात. समुद्राच्या तळापासून 170 मीटर bsl48 पेक्षा जास्त सक्रिय स्त्राव दिसू शकतो हे लक्षात घेता, आम्ही गृहीत धरतो की GSL मधील द्रव स्त्राव 1,700 kPa पेक्षा जास्त आहे. गाळातील वायूंचे वरच्या दिशेने स्थलांतर MS मध्ये असलेल्या सामग्रीच्या घासण्याचा परिणाम देखील होता, ज्यामुळे नमुना घेतलेल्या गुरुत्वाकर्षण कोरमध्ये अराजक गाळाची उपस्थिती स्पष्ट होते. BdM25 वर. शिवाय, GSL चा अतिदाब एक जटिल फ्रॅक्चर सिस्टम तयार करतो (आकृती 7b मध्ये बहुभुज दोष). एकत्रितपणे, हे आकारविज्ञान, रचना आणि स्ट्रॅटिग्राफिक सेटलमेंट, ज्याला "पॅगोडा" म्हणून संबोधले जाते49,50, मूळतः जुन्या हिमनदीच्या निर्मितीच्या दुय्यम परिणामांना कारणीभूत होते आणि सध्या ते वाढत्या वायूचे परिणाम म्हणून अर्थ लावले जातात31,33 किंवा बाष्पीभवन50 .कॅम्पानियाच्या खंडीय मार्जिनवर, बाष्पीभवन गाळ दुर्मिळ आहेत, किमान कवचाच्या वरच्या 3 किमीच्या आत. म्हणून, BdM पॅगोडाची वाढ यंत्रणा गाळातील वायू वाढीद्वारे नियंत्रित केली जाण्याची शक्यता आहे. या निष्कर्षाला पॅगोडाच्या पारदर्शक भूकंपीय चेहऱ्यांद्वारे (आकृती 7), तसेच पूर्वी नोंदवल्याप्रमाणे गुरुत्वाकर्षण कोर डेटाद्वारे समर्थित आहे24, जिथे सध्याची वाळू 'पोमिसी प्रिन्सिपली'25 आणि 'नेपल्स यलो टफ'26 कॅम्पी फ्लेग्रेईसह बाहेर पडते. शिवाय, PS ठेवींनी सर्वात वरच्या MS थरावर आक्रमण केले आणि विकृत केले (आकृती). ७ड). ही रचनात्मक व्यवस्था सूचित करते की पॅगोडा केवळ गॅस पाइपलाइन नसून एक उठावदार रचना दर्शवते. अशाप्रकारे, पॅगोडाच्या निर्मितीवर दोन मुख्य प्रक्रिया अवलंबून असतात: अ) खालून वायू आत येताच मऊ गाळाची घनता कमी होते; ब) वायू-गाळाचे मिश्रण वाढते, जे निरीक्षण केलेले फोल्डिंग, फॉल्टिंग आणि फ्रॅक्चर आहे कारण एमएस ठेवी (आकृती 7). दक्षिण स्कॉशिया समुद्र (अंटार्क्टिका) मध्ये गॅस हायड्रेट्सशी संबंधित पॅगोडांसाठी अशीच निर्मिती यंत्रणा प्रस्तावित करण्यात आली आहे. डोंगराळ भागात बीडीएम पॅगोडा गटांमध्ये दिसले आणि त्यांची उभ्या लांबी सरासरी 70-100 मीटर द्वि-मार्ग प्रवास वेळेत (TWTT) होती (आकृती 7a). एमएस अंड्युलेशनच्या उपस्थितीमुळे आणि बीडीएम गुरुत्वाकर्षण गाभ्याच्या स्ट्रॅटिग्राफी लक्षात घेता, आम्ही पॅगोडा संरचनांचे निर्मिती वय सुमारे 14-12 ka पेक्षा कमी असल्याचा अंदाज लावतो. शिवाय, या संरचनांची वाढ अजूनही सक्रिय आहे (आकृती 7d) कारण काही पॅगोडांनी सध्याच्या बीडीएम वाळूवर आक्रमण केले आहे आणि विकृत केले आहे (आकृती 7d).
पॅगोडाचे सध्याच्या समुद्रतळ ओलांडण्यात अपयश हे दर्शविते की (अ) वायू वाढणे आणि/किंवा वायू-गाळ मिश्रणाचे स्थानिक समाप्ती, आणि/किंवा (ब) वायू-गाळ मिश्रणाचा संभाव्य पार्श्व प्रवाह स्थानिक अतिदाब प्रक्रियेस परवानगी देत ​​नाही. डायपिर सिद्धांत मॉडेल 52 नुसार, पार्श्व प्रवाह खालून चिखल-वायू मिश्रणाच्या पुरवठ्याचा दर आणि पॅगोडा वरच्या दिशेने जाण्याच्या दरामधील नकारात्मक संतुलन दर्शवितो. पुरवठा दरातील घट गॅस पुरवठा गायब झाल्यामुळे मिश्रणाच्या घनतेतील वाढीशी संबंधित असू शकते. वर सारांशित केलेले परिणाम आणि पॅगोडाच्या उछाल-नियंत्रित वाढीमुळे आपल्याला हवेच्या स्तंभाची उंची hg अंदाज लावता येते. उछाल ΔP = hgg (ρw – ρg) द्वारे दिली जाते, जिथे g गुरुत्वाकर्षण (9.8 m/s2) आहे आणि ρw आणि ρg अनुक्रमे पाणी आणि वायूची घनता आहेत. ΔP ही पूर्वी गणना केलेल्या Pdef आणि गाळ प्लेटच्या लिथोस्टॅटिक दाब प्लिथची बेरीज आहे, म्हणजेच ρsg h, जिथे ρs ही गाळाची घनता आहे. या प्रकरणात, इच्छित उछालसाठी आवश्यक असलेले hg चे मूल्य hg = (Pdef + Plith)/[g (ρw – ρg)] द्वारे दिले जाते. BdM मध्ये, आपण Pdef = 0.3 Pa आणि h = 100 m (वर पहा), ρw = 1,030 kg/m3, ρs = 2,500 kg/m3 सेट करतो, ρg नगण्य आहे कारण ρw ≫ρg. आपल्याला hg = 245 m मिळते, जे GSL च्या तळाची खोली दर्शवते. ΔP 2.4 MPa आहे, जे BdM समुद्रतळ तोडण्यासाठी आणि व्हेंट तयार करण्यासाठी आवश्यक असलेले अतिदाब आहे.
बीडीएम वायूची रचना क्रस्टल खडकांच्या डीकार्बोनायझेशन अभिक्रियांशी संबंधित द्रवपदार्थांच्या जोडणीमुळे बदललेल्या आवरण स्रोतांशी सुसंगत आहे (आकृती 6). बीडीएम घुमट आणि इस्चिया, कॅम्पी फ्लेग्रे आणि सोमा-वेसुव्हियस सारख्या सक्रिय ज्वालामुखींचे उग्र पूर्व-पश्चिम संरेखन, उत्सर्जित होणाऱ्या वायूंच्या रचनेसह, असे सूचित करते की संपूर्ण नेपल्स ज्वालामुखी प्रदेशाच्या खाली असलेल्या आवरणातून उत्सर्जित होणारे वायू मिश्रित आहेत. अधिकाधिक क्रस्टल द्रव पश्चिमेकडून (इस्चिया) पूर्वेकडे (सोम्मा-वेसुव्हियस) हलतात (आकृती 1b आणि 6).
आम्ही असा निष्कर्ष काढला आहे की नेपल्सच्या बंदरापासून काही किलोमीटर अंतरावर असलेल्या नेपल्सच्या उपसागरात, २५ किमी२ रुंद घुमटासारखी रचना आहे जी सक्रिय डिगॅसिंग प्रक्रियेमुळे प्रभावित होते आणि पॅगोडा आणि ढिगाऱ्यांच्या स्थानामुळे होते. सध्या, बीडीएम स्वाक्षऱ्या सूचित करतात की नॉन-मॅग्नेटिक टर्ब्युलेन्स५३ भ्रूण ज्वालामुखीवादाच्या आधी असू शकते, म्हणजेच मॅग्मा आणि/किंवा थर्मल द्रवपदार्थांचे लवकर स्त्राव. घटनांच्या उत्क्रांतीचे विश्लेषण करण्यासाठी आणि संभाव्य मॅग्मेटिक विघटन दर्शविणारे भू-रासायनिक आणि भूभौतिकीय सिग्नल शोधण्यासाठी देखरेख उपक्रम राबवले पाहिजेत.
नॅशनल रिसर्च कौन्सिल इन्स्टिट्यूट ऑफ कोस्टल मरीन एन्व्हायर्नमेंट (IAMC) द्वारे SAFE_2014 (ऑगस्ट 2014) च्या R/V युरेनिया (CNR) क्रूझ दरम्यान ध्वनिक पाण्याच्या स्तंभाचे प्रोफाइल (2D) मिळवण्यात आले. 38 kHz वर कार्यरत असलेल्या वैज्ञानिक बीम-स्प्लिटिंग इको साउंडर सिम्राड EK60 द्वारे ध्वनिक सॅम्पलिंग करण्यात आले. सुमारे 4 किमीच्या सरासरी वेगाने ध्वनिक डेटा रेकॉर्ड करण्यात आला. गोळा केलेल्या इकोसाउंडर प्रतिमा द्रवपदार्थांचे डिस्चार्ज ओळखण्यासाठी आणि संकलन क्षेत्रात त्यांचे स्थान अचूकपणे परिभाषित करण्यासाठी वापरल्या गेल्या (74 ते 180 मीटर bsl दरम्यान). मल्टीपॅरामीटर प्रोब (चालकता, तापमान आणि खोली, CTD) वापरून पाण्याच्या स्तंभातील भौतिक आणि रासायनिक पॅरामीटर्स मोजा. CTD 911 प्रोब (SeaBird, Electronics Inc.) वापरून डेटा गोळा करण्यात आला आणि SBED-Win32 सॉफ्टवेअर (Seasave, आवृत्ती 7.23.2) वापरून प्रक्रिया करण्यात आली. “Pollux III” (GEItaliana) ROV डिव्हाइस वापरून समुद्रतळाचे दृश्य निरीक्षण करण्यात आले. (रिमोटली ऑपरेटेड वाहन) ज्यामध्ये दोन (लो आणि हाय डेफिनेशन) कॅमेरे आहेत.
१०० KHz सिम्राड EM710 मल्टीबीम सोनार सिस्टम (कॉन्ग्सबर्ग) वापरून मल्टीबीम डेटा संपादन करण्यात आले. बीम पोझिशनिंगमध्ये सब-मेट्रिक त्रुटी सुनिश्चित करण्यासाठी ही प्रणाली एका विभेदक ग्लोबल पोझिशनिंग सिस्टमशी जोडलेली आहे. अकॉस्टिक पल्सची वारंवारता १०० KHz आहे, फायरिंग पल्स १५०° अंश आहे आणि संपूर्ण ओपनिंग ४०० बीम आहे. संपादन दरम्यान रिअल टाइममध्ये ध्वनी वेग प्रोफाइल मोजा आणि लागू करा. नेव्हिगेशन आणि भरती दुरुस्तीसाठी आंतरराष्ट्रीय हायड्रोग्राफिक ऑर्गनायझेशन मानक (https://www.iho.int/iho_pubs/standard/S-44_5E.pdf) नुसार PDS2000 सॉफ्टवेअर (रेझन-थेल्स) वापरून डेटा प्रक्रिया करण्यात आली. अपघाती इन्स्ट्रुमेंट स्पाइक्समुळे होणारा आवाज कमी करणे आणि खराब-गुणवत्तेचे बीम बहिष्कार बँड एडिटिंग आणि डी-स्पाइकिंग टूल्ससह केले गेले. मल्टी-बीम ट्रान्सड्यूसरजवळ असलेल्या कील स्टेशनद्वारे सतत ध्वनी वेग शोधणे केले जाते आणि दर ६-८ तासांनी पाण्याच्या स्तंभात रिअल-टाइम ध्वनी वेग प्रोफाइल प्राप्त करते आणि लागू करते जेणेकरून प्रदान केले जाईल. योग्य बीम स्टीअरिंगसाठी रिअल-टाइम ध्वनी वेग. संपूर्ण डेटासेटमध्ये अंदाजे ४४० किमी२ (०-१२०० मीटर खोली) असते. १ मीटर ग्रिड सेल आकाराने वैशिष्ट्यीकृत उच्च-रिझोल्यूशन डिजिटल टेरेन मॉडेल (डीटीएम) प्रदान करण्यासाठी डेटा वापरला गेला. अंतिम डीटीएम (आकृती १अ) इटालियन जिओ-मिलिटरी इन्स्टिट्यूटने २० मीटर ग्रिड सेल आकारात मिळवलेल्या टेरेन डेटा (>समुद्रसपाटीपासून ० मीटर) वापरून केले गेले.
२००७ आणि २०१४ मध्ये सुरक्षित महासागरीय क्रूझ दरम्यान गोळा केलेले ५५ किलोमीटरचे उच्च-रिझोल्यूशन सिंगल-चॅनेल भूकंपीय डेटा प्रोफाइल, आर/व्ही युरेनिया दोन्हीवर अंदाजे ११३ चौरस किलोमीटर क्षेत्र व्यापते. IKB-Seistec बूमर सिस्टम वापरून मॅरिस्क प्रोफाइल (उदा. L1 भूकंपीय प्रोफाइल, आकृती १b) मिळवले गेले. अधिग्रहण युनिटमध्ये २.५ मीटर कॅटामरन असते ज्यामध्ये स्त्रोत आणि रिसीव्हर ठेवलेले असतात. स्त्रोत स्वाक्षरीमध्ये एकच सकारात्मक शिखर असते जे १-१० kHz फ्रिक्वेन्सी रेंजमध्ये वैशिष्ट्यीकृत असते आणि २५ सेमीने वेगळे केलेले रिफ्लेक्टर रिझोल्यूशन करण्यास अनुमती देते. जिओट्रेस सॉफ्टवेअर (जिओ मरीन सर्व्हे सिस्टम) सह इंटरफेस केलेल्या १.४ Kj मल्टी-टिप जिओस्पार्क भूकंपीय स्त्रोताचा वापर करून सुरक्षित भूकंपीय प्रोफाइल मिळवले गेले. सिस्टममध्ये १-६.०२ KHz स्त्रोत असलेला कॅटामरन असतो जो समुद्रतळाखालील मऊ गाळात ४०० मिलिसेकंदांपर्यंत प्रवेश करतो, ज्याचे सैद्धांतिक अनुलंब रिझोल्यूशन ३० आहे. सेमी. सेफ आणि मार्सिक दोन्ही उपकरणे ०.३३ शॉट्स/सेकंद या दराने वेसल व्हेलॉसिटी <३ Kn या दराने मिळवण्यात आली. डेटा प्रक्रिया करण्यात आला आणि खालील वर्कफ्लोसह जिओसुइट ऑलवर्क्स सॉफ्टवेअर वापरून सादर करण्यात आला: डायलेशन करेक्शन, वॉटर कॉलम म्यूटिंग, २-६ KHz बँडपास IIR फिल्टरिंग आणि AGC.
पाण्याखालील फ्युमरोलमधील वायू समुद्राच्या तळावर रबर डायाफ्राम असलेल्या प्लास्टिक बॉक्सचा वापर करून गोळा केला गेला, जो ROV ने व्हेंटवर उलटा ठेवला होता. बॉक्समध्ये प्रवेश करणारे हवेचे बुडबुडे समुद्राच्या पाण्याची पूर्णपणे जागा घेतल्यानंतर, ROV पुन्हा 1 मीटर खोलीवर येतो आणि डायव्हर रबर सेप्टममधून गोळा केलेला वायू टेफ्लॉन स्टॉपकॉक्सने सुसज्ज असलेल्या दोन पूर्व-निकामी केलेल्या 60 मिली काचेच्या फ्लास्कमध्ये स्थानांतरित करतो ज्यामध्ये एक 20 मिली 5N NaOH द्रावणाने (गेजेनबॅक-प्रकार फ्लास्क) भरलेला होता. मुख्य आम्ल वायू प्रजाती (CO2 आणि H2S) अल्कधर्मी द्रावणात विरघळल्या जातात, तर कमी विद्राव्यता असलेल्या वायू प्रजाती (N2, Ar+O2, CO, H2, He, Ar, CH4 आणि हलके हायड्रोकार्बन्स) सॅम्पलिंग बाटलीच्या हेडस्पेसमध्ये साठवल्या जातात. गॅस क्रोमॅटोग्राफी (GC) द्वारे 10 मीटर लांब 5A आण्विक चाळणी स्तंभ आणि थर्मल चालकता डिटेक्टरने सुसज्ज असलेल्या शिमाडझू 15A वापरून अजैविक कमी विद्राव्यता असलेल्या वायूंचे विश्लेषण केले गेले. (TCD) 54. 30 मीटर लांबीच्या केशिका आण्विक चाळणी स्तंभ आणि TCD ने सुसज्ज असलेल्या थर्मो फोकस गॅस क्रोमॅटोग्राफचा वापर करून आर्गन आणि O2 चे विश्लेषण करण्यात आले. क्रोमोसॉर्ब PAW 80/100 जाळीने भरलेल्या 10 मीटर लांबीच्या स्टेनलेस स्टील स्तंभाने सुसज्ज असलेल्या शिमाडझू 14A गॅस क्रोमॅटोग्राफचा वापर करून मिथेन आणि हलके हायड्रोकार्बन्सचे विश्लेषण करण्यात आले, 23% SP 1700 आणि फ्लेम आयनीकरण डिटेक्टर (FID) सह लेपित. आयन क्रोमॅटोग्राफी (IC) (IC) (Wantong 761) द्वारे 0.5 N HCl द्रावण (Metrohm Basic Titrino) सह टायट्रेटेड 1) CO2 आणि 2) H2S च्या विश्लेषणासाठी द्रव टप्प्याचा वापर करण्यात आला. टायट्रेशन, GC आणि IC विश्लेषणाची विश्लेषणात्मक त्रुटी 5% पेक्षा कमी आहे. गॅस मिश्रणांसाठी मानक निष्कर्षण आणि शुद्धीकरण प्रक्रियेनंतर, 13C/12C CO2 (म्हणून व्यक्त केलेले) δ13C-CO2% आणि V-PDB) चे विश्लेषण फिनिंगन डेल्टा S मास स्पेक्ट्रोमीटर वापरून करण्यात आले55,56. बाह्य अचूकतेचा अंदाज लावण्यासाठी वापरले जाणारे मानक कॅरारा आणि सॅन विन्सेंझो मार्बल (अंतर्गत), NBS18 आणि NBS19 (आंतरराष्ट्रीय) होते, तर विश्लेषणात्मक त्रुटी आणि पुनरुत्पादनक्षमता अनुक्रमे ±0.05% आणि ±0.1% होती.
δ15N (% विरुद्ध हवा म्हणून व्यक्त केलेले) मूल्ये आणि 40Ar/36Ar हे फिनिगन डेल्टा प्लसXP सतत प्रवाह मास स्पेक्ट्रोमीटरशी जोडलेल्या Agilent 6890 N गॅस क्रोमॅटोग्राफ (GC) वापरून निश्चित केले गेले. विश्लेषण त्रुटी आहे: δ15N±0.1%, 36Ar<1%, 40Ar<3%. He समस्थानिक गुणोत्तर (R/Ra म्हणून व्यक्त केले गेले, जिथे R नमुन्यात मोजले गेले 3He/4He आहे आणि Ra वातावरणात समान गुणोत्तर आहे: 1.39 × 10−6)57 हे INGV-Palermo (इटली) च्या प्रयोगशाळेत निश्चित केले गेले 3He, 4He आणि 20Ne हे He आणि Ne वेगळे केल्यानंतर ड्युअल कलेक्टर मास स्पेक्ट्रोमीटर (Helix SFT-GVI)58 वापरून निश्चित केले गेले. विश्लेषण त्रुटी ≤ 0.3%. He आणि Ne साठी सामान्य रिक्त जागा <10-14 आणि <10-16 आहेत. अनुक्रमे मोल.
हा लेख कसा उद्धृत करायचा: पासारो, एस. आणि इतर. डिगॅसिंग प्रक्रियेद्वारे चालणाऱ्या समुद्राच्या तळाच्या उत्थानामुळे किनाऱ्यावर ज्वालामुखीय क्रियाकलाप वाढत असल्याचे दिसून येते. विज्ञान. प्रतिनिधि 6, 22448; doi: 10.1038/srep22448 (2016).
अहारॉन, पी. आधुनिक आणि प्राचीन समुद्रतळातील हायड्रोकार्बन गळती आणि छिद्रांचे भूगर्भशास्त्र आणि जीवशास्त्र: एक परिचय. भौगोलिक महासागर राईट.१४, ६९–७३ (१९९४).
पॉल, सीके आणि डिलन, डब्ल्यूपी. वायू हायड्रेट्सची जागतिक घटना. केव्हेनव्होल्डेन, केए आणि लॉरेन्सन, टीडी (संपादकीय) 3-18 (नैसर्गिक वायू हायड्रेट्स: घटना, वितरण आणि शोध. अमेरिकन जिओफिजिकल युनियन जिओफिजिकल मोनोग्राफ 124, 2001).
फिशर, एटी जलऔष्णिक अभिसरणावरील भूभौतिकीय अडचणी. इन: हॅल्बाख, पीई, ट्युनिक्लिफ, व्ही. आणि हेन, जेआर (संपादने) २९–५२ (डरहम कार्यशाळेचा अहवाल, मरीन हायड्रोथर्मल सिस्टीममध्ये ऊर्जा आणि वस्तुमान हस्तांतरण, डरहम युनिव्हर्सिटी प्रेस, बर्लिन (२००३)).
कौमो, डी., ड्रायस्नर, टी. आणि हेनरिक, सी. मध्य-महासागर रिज हायड्रोथर्मल सिस्टम्सची रचना आणि गतिशीलता. विज्ञान 321, 1825–1828 (2008).
बॉसवेल, आर. आणि कोलेट, टीएस गॅस हायड्रेट संसाधनांवरील सध्याचे विचार. ऊर्जा. आणि पर्यावरण. विज्ञान.४, १२०६–१२१५ (२०११).
इव्हान्स, आरजे, डेव्हिस, आरजे आणि स्टीवर्ट, एसए दक्षिण कॅस्पियन समुद्रातील एक किलोमीटर-स्केल चिखलाच्या ज्वालामुखी प्रणालीची अंतर्गत रचना आणि उद्रेक इतिहास. बेसिन जलाशय १९, १५३–१६३ (२००७).
लिओन, आर. आणि इतर. कॅडिझच्या आखातातील खोल पाण्यातील कार्बोनेट चिखलाच्या ढिगाऱ्यांमधून हायड्रोकार्बन्सच्या गळतीशी संबंधित समुद्रतळ वैशिष्ट्ये: चिखलाच्या प्रवाहापासून कार्बोनेट गाळापर्यंत. भूगोल मार्च.राईट.२७, २३७–२४७ (२००७).
मॉस, जेएल आणि कार्टराईट, जे. नामिबियाच्या किनाऱ्यावरील किलोमीटर-स्केल फ्लुइड एस्केप पाइपलाइनचे 3D भूकंपीय प्रतिनिधित्व. बेसिन जलाशय 22, 481–501 (2010).
अँड्रेसन, केजे तेल आणि वायू पाइपलाइन प्रणालींमध्ये द्रव प्रवाह वैशिष्ट्ये: ते आपल्याला बेसिन उत्क्रांतीबद्दल काय सांगतात? मार्च भूगर्भशास्त्र.३३२, ८९–१०८ (२०१२).
हो, एस., कार्टराईट, जेए आणि इम्बर्ट, पी. अंगोलाच्या किनाऱ्यावरील लोअर काँगो बेसिनमधील वायू प्रवाहांच्या संबंधात निओजीन क्वाटरनरी फ्लुइड डिस्चार्ज स्ट्रक्चरचा उभ्या उत्क्रांती. मार्च भूगर्भशास्त्र.३३२–३३४, ४०–५५ (२०१२).
जॉन्सन, एसवाय आणि इतर. उत्तर यलोस्टोन लेक, वायोमिंगमधील जलऔष्णिक आणि टेक्टोनिक क्रियाकलाप. भूगर्भशास्त्र.समाजवादी पक्ष.हो.बुल.११५, ९५४–९७१ (२००३).
पटाक्का, ई., सार्टोरी, आर. आणि स्कँडोन, पी. टायरेनियन बेसिन आणि अ‍ॅपेनिन आर्क: टोटोनियनच्या उत्तरार्धापासून गतिमान संबंध. मेम सोक जिओल इटल ४५, ४२५–४५१ (१९९०).
मिलिया आणि इतर. कॅम्पानियाच्या खंडीय सीमेवरील टेक्टोनिक आणि क्रस्टल रचना: ज्वालामुखीच्या क्रियाकलापांशी संबंध. खनिज.गॅसोलीन.७९, ३३–४७ (२००३)
पिओची, एम., ब्रुनो पीपी आणि डी अ‍ॅस्टिस जी. रिफ्ट टेक्टोनिक्स आणि मॅग्मॅटिक अपलिफ्ट प्रक्रियांची सापेक्ष भूमिका: नेपल्स ज्वालामुखी प्रदेश (दक्षिण इटली) मधील भूभौतिकीय, संरचनात्मक आणि भूरासायनिक डेटावरून निष्कर्ष. Gcubed, 6(7), 1-25 (2005).
ड्वोरॅक, जेजे आणि मॅस्ट्रोलोरेन्झो, जी. दक्षिण इटलीमधील कॅम्पी फ्लेग्रेई क्रेटरमध्ये अलिकडच्या उभ्या क्रस्टल हालचालीची यंत्रणा. भूगर्भशास्त्र.समाजवादी पक्ष.हो.स्पेसिफिकेशन.२६३, पृष्ठे १-४७ (१९९१).
ओर्सी, जी. इत्यादी. कॅम्पी फ्लेग्रेई क्रेटर (इटली) मध्ये अल्पकालीन भू-विकृती आणि भूकंप: दाट लोकवस्ती असलेल्या क्षेत्रात सक्रिय वस्तुमान पुनर्प्राप्तीचे उदाहरण. जे. व्होल्कॅनो.जियोथर्मल.रिझर्वोइर.९१, ४१५–४५१ (१९९९)
कुसानो, पी., पेट्रोसिनो, एस., आणि सॅकोरोटी, जी. इटलीमधील कॅम्पी फ्लेग्रेई ज्वालामुखी संकुलात दीर्घकालीन 4D क्रियाकलापांचे हायड्रोथर्मल मूळ. जे. Volcano.geothermal.reservoir.177, 1035–1044 (2008).
पप्पलार्डो, एल. आणि मॅस्ट्रोलोरेन्झो, जी. खिडकीच्या चौकटीसारख्या चुंबकीय जलाशयांमध्ये जलद भिन्नता: कॅम्पी फ्लेग्रेई क्रेटरमधून एक केस स्टडी. सायन्स. रिप. २, १०.१०३८/srep००७१२ (२०१२).
वॉल्टर, टीआर आणि इतर. इनएसएआर वेळ मालिका, सहसंबंध विश्लेषण आणि वेळ-सहसंबंध मॉडेलिंग कॅम्पी फ्लेग्रेई आणि व्हेसुवियस.जे. व्होल्कॅनो.जियोथर्मल.रिझर्वोइर.२८०, १०४–११० (२०१४) यांचे संभाव्य जोडणी उघड करते.
मिलिया, ए. आणि टोरेंटे, एम. टायरेनियन ग्रॅबेन (नेपल्सचे आखात, इटली) च्या पहिल्या सहामाहीची स्ट्रक्चरल आणि स्ट्रॅटिग्राफिक स्ट्रक्चर. रचनात्मक भौतिकशास्त्र 315, 297–314.
सॅनो, वाय. आणि मार्टी, बी. आयलंड आर्क्समधून ज्वालामुखीय राख वायूमध्ये कार्बनचे स्रोत. केमिकल जिओलॉजी.११९, २६५–२७४ (१९९५).
मिलिया, ए. डोहर्न कॅन्यन स्ट्रॅटिग्राफी: बाह्य खंडीय शेल्फवर समुद्र पातळीतील घट आणि टेक्टोनिक उत्थानाचे प्रतिसाद (पूर्व टायरेनियन मार्जिन, इटली). भू-सागरी पत्रे २०/२, १०१-१०८ (२०००).