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Matou te lipotia atu faʻamaoniga o le siʻitia o le fola o le sami ma le faʻasaʻolotoina o kasa i ni nai kilomita mai le uafu o Naples (Italia). O faʻailoga, maʻa ma lua o vaega ia o le fola o le sami. O nei fausaga o loʻo faʻatusalia ai tumutumu o fausaga papaʻu o le sami, e aofia ai pagodas, faʻaletonu ma gaugau e aʻafia ai le fola o le sami i aso nei. Na latou faʻamaumauina le siʻitia, le mamafa ma le faʻasaʻolotoina o le helium ma le carbon dioxide i tali atu o le decarbonization o le mantle melts ma papa o le sami. O nei kasa e foliga tutusa ma mea e fafaga ai faiga hydrothermal o Ischia, Campi Flegre ma Soma-Vesuvius, ma faʻailoa mai ai o se puna o le mantle ua fefiloi ma vai o le sami i lalo o le Fagaloa o Naples. O le faʻalauteleina ma le malepelepe o le sami i lalo o le sami e mafua mai i le faʻagasologa o le siʻitia o kasa ma le mamafa e manaʻomia ai le soʻona mamafa o le 2-3 MPa. O le siʻitia o le fola o le sami, faʻaletonu, ma le faʻasaʻolotoina o kasa o faʻaaliga ia o le faʻalavelave e le o ni mauga mu e ono faʻailoa mai ai le pa o le fola o le sami ma/poʻo le pa o le hydrothermal.
O le fa'asa'olotoina o le vai vevela ma le kesi mai le sami loloto o se mea masani lea i luga o le sami ma pito o le sami e fefiloi ai (e aofia ai vaega o lo'o i lalo o le sami o le motu), ae o le fa'asa'olotoina o le kesi hydrates (chlatrates) e masani ona iloga i luga o le konetineta ma pito e le gaoioi1, 2,3,4,5. O le tupu mai o le fa'asa'olotoina o le vai vevela mai le fola o le sami i nofoaga i le talafatai e fa'aalia ai puna o le vevela (fa'aputuga magma) i totonu o le pa'u o le konetineta ma/po'o le mantle. O nei fa'asa'olotoina e ono muamua atu i le alu a'e o le magma i totonu o vaega pito i luga o le pa'u o le Lalolagi ma fa'ai'u i le pa ma le tu'uina o mauga mu6. O le mea lea, o le fa'ailoaina o (a) foliga e feso'ota'i ma le fa'aleagaina o le pa'u o le sami ma le (b) fa'asa'olotoina o kesi e lata ane i nofoaga i le talafatai e to'atele tagata e pei o le itulagi o le mauga mu o Naples i Italia (~1 miliona tagata) e taua tele mo le iloiloina o mauga mu e ono mafai. Pa'u papa'u. E le gata i lea, e ui o foliga fa'aletino e feso'ota'i ma le fa'asa'olotoina o kesi hydrothermal po'o le hydrate i le sami loloto e lauiloa tele ona o latou meatotino fa'ale-geological ma fa'ale-biological, o tuusaunoaga o foliga fa'aletino e feso'ota'i ma vai papa'u, vagana ai mea e tutupu i le Vaituloto o In 12, e fai si itiiti o faamaumauga. O iinei, matou te tuʻuina atu ai faʻamaumauga fou o le bathymetric, mafuiʻe, koluma vai, ma geochemical mo se itulagi i lalo o le vai, faʻapitoa ma faʻatulagaina ua aʻafia i le faʻasaʻolotoina o kasa i le Fagaloa o Naples (Italia i Saute), pe tusa ma le 5 km mai le uafu o Naples. O nei faʻamaumauga na aoina i le taimi o le folauga a le SAFE_2014 (Aukuso 2014) i luga o le R/V Urania. Matou te faʻamatalaina ma faʻamatalaina le folauga o le sami ma fausaga i lalo o le eleele lea e tutupu ai le faʻasaʻolotoina o kasa, suʻesuʻeina puna o vai e faʻasaʻolotoina ai le ea, faʻailoa ma faʻamatalaina auala e faʻatonutonu ai le siʻitia o le kasa ma le faʻaleagaina e fesoʻotaʻi ma ai, ma talanoaina aafiaga o le volcanology.
O le Fagaloa o Naples e fausia ai le pito i sisifo o le Plio-Quaternary, o le NW-SA e fa'aloloa le Campania tectonic depression13,14,15. EW o Ischia (pe tusa o le 150-1302 TA), o le lua o Campi Flegre (pe tusa o le 300-1538) ma Soma-Vesuvius (mai le <360-1944). O lenei fa'atulagaga e fa'atapula'aina ai le faga i le itu i matu TA)15, a'o le itu i saute e tuaoi ma le Sorrento Peninsula (Ata 1a). O le Fagaloa o Naples e a'afia e le itu i matu-sisifo ma le itu i matu-sisifo ma le itu i saute-sasa'e taua (Ata 1)14,15. O Ischia, Campi Flegrei ma Somma-Vesuvius e fa'ailoaina i fa'aaliga o le hydrothermal, le fa'aleagaina o le eleele, ma le mafui'e papa'u16,17,18 (e pei o le mea na tupu i Campi Flegrei i le 1982-1984, fa'atasi ai ma le si'itia o le 1.8 m ma le faitau afe o mafui'e). O su'esu'ega talu ai nei19,20 e fautua mai ai Atonu e iai se sootaga i le va o le gaioiga a Soma-Vesuvius ma le Campi Flegre, atonu e fesoʻotaʻi ma vaituloto magma 'loloto' e tasi. O gaioiga a le mauga mu ma le gaioi o le sami i le 36 ka mulimuli o Campi Flegrei ma le 18 ka o Somma Vesuvius na pulea ai le faiga o le sedimentary o le Fagaloa o Naples. O le maualalo o le sami i le maualuga mulimuli o le aisa (18 ka) na mafua ai ona toe foʻi i lalo le faiga o le sedimentary i fafo, lea na mulimuli ane faatumuina e mea na tutupu i le taimi o le Late Pleistocene-Holocene. Ua iloa le faʻasaʻolotoina o kasa i lalo o le sami i le motu o Ischia ma le talafatai o Campi Flegre ma lata ane i le Mauga o Soma-Vesuvius (Ata 1b).
(a) Fa'atulagaga fa'ale-tino ma fa'atulagaga o le konetineta ma le Fagaloa o Naples 15, 23, 24, 48. O togitogi o nofoaga tetele ia o le pa i lalo o le sami; o laina mumu e fa'atusalia ai ni fa'aletonu tetele. (b) Su'esu'ega o le Fagaloa o Naples fa'atasi ai ma pu o vai ua iloa (togitogi) ma ni fa'ailoga o laina masifisi (laina uliuli). O laina samasama o ala ia o laina masifisi L1 ma le L2 o lo'o lipotia mai i le Ata 6. O tuaoi o fausaga e pei o le dome a Banco della Montagna (BdM) o lo'o fa'ailogaina i laina lanumoana manifinifi i le (a,b). O sikuea samasama e fa'ailoga ai nofoaga o fa'amatalaga o le koluma vai, ma o fa'avaa CTD-EMBlank, CTD-EM50 ma ROV o lo'o lipotia mai i le Ata 5. O le li'o samasama e fa'ailoga ai le nofoaga o le fa'ata'ita'iga o le kesi, ma o lona tuufaatasiga o lo'o fa'aalia i le Laulau S1. Golden Software (http://www.goldensoftware.com/products/surfer) e fa'aogaina ata na gaosia e Surfer® 13.
E faʻavae i luga o faʻamaumauga na maua i le taimi o le folauga a le SAFE_2014 (Aukuso 2014) (tagai i Metotia), ua fausia ai se Faʻataʻitaʻiga Fou o le Numera Faʻatekinolosi (DTM) o le Fagaloa o Naples ma le 1 m le iugafono. O loʻo faʻaalia e le DTM o le folauga o le sami i saute o le Uafu o Naples e faʻailoaina i se fogāeleele e faʻasaga mālie i saute (faʻasolo ≤3°) e faʻalavelaveina e se fausaga e pei o le dome e 5.0 × 5.3 km, e taʻua i le lotoifale o Banco della Montagna (BdM). Ata. 1a,b). E atia'e le BdM i le loloto e tusa ma le 100 i le 170 mita, 15 i le 20 mita i luga a'e o le fola o le sami o lo'o siomia ai. O le dome BdM na fa'aalia ai se foliga e pei o se fa'aputuga ona o fa'aputuga e 280 e pei o ni fa'aputuga e li'o i lalo ifo i ni fa'aputuga e oval (Ata 2a), 665 cones, ma 30 lua (Ata 3 ma le 4). O le maualuga maualuga ma le lapo'a o le fa'aputuga e 22 m ma le 1,800 m, i le fa'asologa. O le lapo'a [C = 4π(area/perimeter2)] o fa'aputuga na fa'aitiitia i le fa'ateleina o le perimeter (Ata 2b). O fua fa'atatau o axial mo fa'aputuga e i le va o le 1 ma le 6.5, fa'atasi ai ma fa'aputuga e iai le fua fa'atatau o le axial >2 o lo'o fa'aalia ai se N45°E + 15° e sili atu ona lelei ma se fa'asologa lona lua e sili atu ona salalau, e sili atu ona salalau N105°E i le N145°E (Ata 2c). O lo'o iai ni kone ta'itasi pe fa'atulagaina i luga o le va'alele BdM ma luga o le fa'aputuga (Ata 3a,b). O fa'atulagaga fa'akoniketi e mulimuli i le fa'atulagaga o fa'aputuga o lo'o iai. O fa'ailoga po'o e masani ona iai i luga o le sami mafolafola (Ata 3c) ma o nisi taimi i luga o fa'aputuga. O le mafiafia o le va'aiga o kone ma fa'ailoga po'o e fa'aalia ai o le fa'atulagaga autū o le itu i Matu-Saute-Saute e fa'atapula'aina ai tuaoi i matu-sasa'e ma saute sisifo o le dome BdM (Ata 4a,b); o le auala e le tele se fa'alauteleina mai Matu-Saute-Saute-Saute o lo'o iai i le ogatotonu o le itulagi BdM.
(a) Fa'ata'ita'iga o le laufanua numera (1 m le tele o le sela) o le dome o Banco della Montagna (BdM).(b) Perimeter ma le lapotopoto o fa'aputuga BdM.(c) Fua fa'atatau o le axial ma le tulimanu (fa'asinomaga) o le au autu o le ellipse sili ona fetaui e si'omia ai le fa'aputuga. O le sese masani o le fa'ata'ita'iga o le Terrain Digital e 0.004 m; o sese masani o le perimeter ma le lapotopoto e 4.83 m ma le 0.01, i le fa'asologa, ma o sese masani o le fua fa'atatau o le axial ma le tulimanu e 0.04 ma le 3.34°, i le fa'asologa.
O fa'amatalaga au'ili'ili o koni, lua, fa'aputuga ma lua ua fa'ailoa mai i le vaega o le BdM ua aumaia mai le DTM i le Ata 2.
(a) Konu fa'atulagaina i luga o se ilititai mafolafola; (b) konu ma lua i luga o mauga manifinifi i Matu-Sasa'e; (c) maka i luga o se mea e matuā fa'asusu māmā.
(a) Fa'asalalauga fa'ale-nofoaga o lua ua iloa, lua, ma kasa o lo'o fa'asalalauina. (b) Mafiafia fa'ale-nofoaga o lua ma lua o lo'o lipotia mai i le (a) (numera/0.2 km2).
Na matou faʻailoaina le 37 o kasa e faʻasalalauina i le vaega o le BdM mai ata o le ROV water column echo sounder ma mataʻituina tuusaʻo o le folau o le sami na maua i le taimi o le folauga a le SAFE_2014 ia Aokuso 2014 (Ata 4 ma le 5). O faʻaletonu o leo o nei faʻasalalauga o loʻo faʻaalia ai foliga faʻasolosolo e tulaʻi mai luga mai le folau o le sami, e amata mai i le va o le 12 ma le 70 m (Ata 5a). I nisi nofoaga, o faʻaletonu o leo na fausia ai se "nofoaga faʻasolosolo" e toetoe lava a faʻaauau. E eseese tele pulupulu na matauina: mai le tafega o pulupulu mafiafia ma le tumau i mea e le tumau (Ata Faʻaopoopo 1). O le suʻesuʻega ROV e mafai ai ona faʻamaonia vaaia le tupu mai o pu o le vai i le folau o le sami ma faʻaalia ai ni tamaʻi pockmarks i luga o le folau o le sami, o nisi taimi e siʻomia e ni otaota mumu i le moli (Ata 5b). I nisi tulaga, o auala ROV e toe faʻagaoioia ai faʻasalalauga. O le foliga o le pu e faʻaalia ai se avanoa faʻataʻamilomilo i le pito i luga e aunoa ma se flare i le koluma o le vai. O le pH i le koluma o le vai i luga aʻe o le nofoaga e faʻasalalau ai na faʻaalia ai se paʻu tele, e faʻaalia ai le tele o tulaga acidic i le lotoifale (Ata 5c,d). Ae maise lava, o le pH i luga aʻe o le kasa BdM O le fa'asa'olotoina o le vai i le loloto e 75 m na fa'aitiitia mai le 8.4 (i le loloto e 70 m) i le 7.8 (i le loloto e 75 m) (Ata 5c), ae o isi nofoaga i le Fagaloa o Naples sa i ai le pH i le va o le 0 ma le 160 m i le va o le loloto i le va o le 8.3 ma le 8.5 (Ata 5d). E leai ni suiga taua i le vevela o le sami ma le masima i nofoaga e lua i totonu ma fafo atu o le eria o le BdM o le Fagaloa o Naples. I le loloto e 70 m, o le vevela e 15 °C ma o le masima e tusa ma le 38 PSU (Ata 5c,d). O fua o le pH, vevela, ma le masima na fa'aalia ai: a) le auai o vai 'aisa e feso'ota'i ma le fa'agasologa o le fa'aitiitia o le kasa o le BdM ma le b) le leai po'o le fa'asa'olotoina tele o vai vevela ma le brine.
(a) Fa'amalama o le mauaina o le fa'asologa o le koluma vai (echometer Simrad EK60). O le fusi lanumeamata fa'atulagaina e fetaui ma le afi kesi na iloa i luga o le fa'asa'olotoina o le vai EM50 (pe tusa ma le 75 m i lalo o le sami) o lo'o i le itulagi BdM; o fa'ailoga o le pito i lalo ma le fola o le sami o lo'o fa'aalia fo'i (b) na aoina i se ta'avale e pulea mamao i le itulagi BdM. O le ata e tasi o lo'o fa'aalia ai se lua la'ititi (li'o uliuli) o lo'o si'omia e le palapala mumu i le moli. (c,d) Fa'amaumauga CTD o le su'esu'ega tele-parameter na fa'agasoloina e fa'aaoga ai le polokalama SBED-Win32 (Seasave, lomiga 7.23.2). Fa'ata'ita'iga o paramita ua filifilia (masima, vevela, pH ma le okesene) o le koluma vai i luga a'e o le fa'asa'olotoina o le vai EM50 (panel c) ma i fafo atu o le panel o le eria fa'asa'olotoina o le Bdm (d).
Na matou aoina ni faʻataʻitaʻiga kesi se tolu mai le nofoaga o suʻesuʻega i le va o Aokuso 22 ma le 28, 2014. O nei faʻataʻitaʻiga na faʻaalia ai ni faʻatulagaga tutusa, e pulea e le CO2 (934-945 mmol/mol), sosoo ai ma le maualuga talafeagai o le N2 (37-43 mmol/mol), CH4 (16-24 mmol/mol) ma le H2S (0.10 mmol/mol) -0.44 mmol/mol), ae o le H2 ma le He e le tele (<0.052 ma le <0.016 mmol/mol, i le faasologa) (Ata 1b; Laulau S1, Ata Faaopoopo 2). O le maualuga tele o le O2 ma le Ar na fuaina foi (e oo atu i le 3.2 ma le 0.18 mmol/mol, i le faasologa). O le aofaʻi o hydrocarbons mama e mai le 0.24 i le 0.30 mmol/mol ma e aofia ai C2-C4 alkanes, aromatics (e tele lava benzene), propene ma sulfur-containing compounds (thiophene). O le tau 40Ar/36Ar e ogatasi ma le ea. (295.5), e ui o le faʻataʻitaʻiga EM35 (BdM dome) e 304 le tau, e faʻaalia ai sina soʻona tele o le 40Ar. O le fua faatatau o le δ15N e maualuga atu nai lo le ea (e oʻo atu i le +1.98% vs. Air), ae o tau o le δ13C-CO2 e amata mai le -0.93 i le 0.44% vs. V-PDB. O tau o le R/Ra (ina ua uma ona faʻasaʻoina le faʻaleagaina o le ea e faʻaaoga ai le fua faatatau o le 4He/20Ne) sa i le va o le 1.66 ma le 1.94, e faʻaalia ai le i ai o se vaega tele o le mantle He. I le tuʻufaʻatasia o le isotope helium ma le CO2 ma lona isotope mautu 22, e mafai ona faʻamanino atili le puna o le faʻasaʻolotoga i le BdM. I le faʻafanua o le CO2 mo le CO2/3He e faʻatusatusa i le δ13C (Ata 6), o le tuufaatasiga o le kasa BdM e faʻatusatusa i le Ischia, Campi Flegrei ma Somma-Vesuvius fumaroles. O loʻo lipotia mai foʻi e le Ata 6 le faʻafefiloi faʻateorē. laina i le va o punaoa eseese e tolu o le kaponi e ono aʻafia i le gaosiga o le kasa BdM: o mea ua liusuavai mai le mantle, o otaota e tele ai meaola, ma carbonates. O faʻataʻitaʻiga BdM e paʻu i luga o le laina fefiloi o loʻo faʻaalia e mauga mu e tolu o Campania, o lona uiga, o le fefiloi i le va o kasa o le mantle (lea e manatu o loʻo faʻamauoa teisi i le kaponi taiokesaita pe a faʻatusatusa i MORB masani mo le faʻamoemoe e fetaui ma faʻamaumauga) ma tali atu na mafua mai i le decarbonization o le crustal O le papa kasa e mafua mai ai.
O laina fefiloi i le va o le tuufaatasiga o le mantle ma vaega pito i tua o le limestone ma otaota organic ua lipotia mai mo le faatusatusaga. O pusa o loʻo faʻatusalia ai vaega o le fumarole o Ischia, Campi Flegrei ma Somma-Vesvius 59, 60, 61. O le faʻataʻitaʻiga BdM o loʻo i le aga fefiloi o le mauga mu o Campania. O le kesi pito i tua o le laina fefiloi e mai le puna o le mantle, o le kesi lea e gaosia e le tali atu o le decarburization o minerale carbonate.
O vaega o mafui'e L1 ma le L2 (Ata 1b ma le 7) o lo'o fa'aalia ai le fesuia'iga i le va o le BdM ma fa'asologa o stratigraphic distal o le Somma-Vesuvius (L1, Ata 7a) ma Campi Flegrei (L2, Ata 7b) o vaega o le mauga mu. O le BdM e fa'ailoaina i le i ai o ni fa'avaega tetele se lua o mafui'e (MS ma PS i le Ata 7). O le pito i luga (MS) o lo'o fa'aalia ai ni ata fa'ata'ita'i e le tutusa ma le maualuga i le feololo le amplitude ma le fa'aauauina o le itu (Ata 7b,c). O lenei vaega e aofia ai otaota o le sami e tosoina e le faiga o le Last Glacial Maximum (LGM) ma e aofia ai le oneone ma le omea23. O le vaega pito i lalo o le PS (Ata 7b–d) e fa'ailoaina i se vaega fa'alavelave i le manino i le foliga o koluma po'o ni itula tioata. O le pito i luga o otaota PS na fausia ai ni fa'aputuga o le sami (Ata 7d). O nei foliga e pei o le diapir e fa'aalia ai le ulufale atu o mea manino PS i totonu o le MS deposits pito i luga. O le Uplift e nafa ma le fausiaina o ni gaugau ma ni fa'aletonu e a'afia ai le MS layer ma o lo'o ufitia ai palapala o aso nei o le fola o le sami BdM (Ata 7b–d). O le va o le MS stratigraphic ua manino le vaeluaina i le vaega ENE o le vaega L1, a'o fa'apa'epa'e agai atu i le BdM ona o le i ai o se vaega ua tumu i le kesi (GSL) ua ufiufiina e nisi o vaega i totonu o le fa'asologa o le MS (Ata 7a). O fatu o le kalave ua aoina i le pito i luga o le BdM e fetaui ma le vaega manino o le mafui'e e fa'ailoa mai ai o le pito i luga e 40 cm o lo'o aofia ai le oneone na fa'aputuina talu ai nei i le taimi nei; )24,25 ma fasi maa mai le pā o Campi Flegrei o le “Naples Yellow Tuff” (14.8 ka)26. O le vaega manino o le vaega PS e le mafai ona faʻamatalaina e ala i faiga faʻafefiloi faʻalavelave, aua o vaega faʻalavelave e fesoʻotaʻi ma sologa o le eleele, tafega o le palapala ma tafega pyroclastic o loʻo maua i fafo atu o le BdM i le Fagaloa o Naples e le manino le leo21,23,24. Matou te faʻaiʻuina o foliga vaaia o le BdM PS facies faʻapea foʻi ma le foliga mai o le vaega PS i lalo o le sami (Ata 7d) o loʻo atagia mai ai le siʻitia o le kesi masani.
(a) Fa'asologa o le mafui'e e tasi le ala L1 (fa'ailoga o le folauga i le Ata 1b) o lo'o fa'aalia ai se fa'atulagaga fa'alava (pagoda). O le pagoda e aofia ai ni fa'aputuga fa'alavelave o le ma'a ma le oneone. O le vaega ua tumu i le kesi o lo'o i lalo ifo o le pagoda e aveese ai le fa'aauauina o fa'atulagaga loloto. (b) Fa'asologa o le mafui'e e tasi le ala L2 (fa'ailoga o le folauga i le Ata 1b), o lo'o fa'amamafaina ai le tipiina ma le fa'aleagaina o fa'aputuga o le sami, o le sami (MS), ma fa'aputuga o le oneone ma'a (PS). (c) O fa'amatalaga o le fa'aleagaina i le MS ma le PS o lo'o lipotia mai i le (c,d). I le manatu o le saoasaoa o le 1580 m/s i le palapala pito i luga, o le 100 ms e fa'atusalia ai le tusa ma le 80 m i le fua fa'atulagaina.
O uiga fa'aletino ma fa'atulagaga o le BdM e tutusa ma isi fanua o le subsea hydrothermal ma le kesi hydrate i le lalolagi atoa2,12,27,28,29,30,31,32,33,34 ma e masani ona feso'ota'i ma si'itia (vaults ma mounds) ma le Gas Discharge (cones, pits). O cones ma pits ma mounds fa'aloaloa e fa'atatau i le BdM e fa'aalia ai le permeability e pulea fa'atulagaina (Ata 2 ma le 3). O le fa'atulagaga fa'ale-nofoaga o mounds, pits ma active vents e fa'ailoa mai ai o lo latou tufatufaina atu e pulea fa'atasi e le NW-SE ma le NE-SW impact fractures (Ata 4b). O nei mea e sili ona fiafia i ai o fault systems e a'afia ai le Campi Flegrei ma Somma-Vesuvius volcanic areas ma le Gulf of Naples. Ae maise lava, o le fausaga o le muamua e pulea ai le nofoaga o le hydrothermal discharge mai le Campi Flegrei crater35. O le mea lea matou te fa'ai'uina ai o faults ma fractures i le Gulf of Naples o lo'o fa'atusalia ai le auala e sili ona fiafia i ai mo le femalaga'iga o le kesi i luga, o se uiga e tutusa ma isi hydrothermal e pulea fa'atulagaina. faiga36,37. E taua tele, o cones ma lua BdM e le o taimi uma e fesootaʻi ma faaputuga (Ata 3a,c). O lenei mea e faʻaalia ai o nei faaputuga e le o ni mea e faʻaalia ai le amataga o le fausiaina o lua, e pei ona fautuaina e isi tusitala mo sone o le kesi hydrate32,33. O a matou faʻaiʻuga e lagolagoina ai le manatu e faʻapea o le faʻalavelaveina o otaota o le dome seafloor e le o taimi uma e oʻo atu ai i le fausiaina o lua.
O kasa e tolu na aoina mai ua faaalia ai faailoga o vailaau e masani ai i vai hydrothermal, e masani lava o le CO2 faatasi ai ma le tele o kasa e faaitiitia ai le mamafa (H2S, CH4 ma le H2) ma hydrocarbons mama (aemaise lava le benzene ma le propylene)38,39, 40, 41, 42, 43, 44, 45 (Table S1). O le i ai o kasa o le ea (e pei o le O2), lea e le o faamoemoeina e i ai i kasa o le sami i lalo o le sami, atonu e mafua mai i le faaleagaina mai le ea ua liu suavai i le sami e fesootai ma kasa o loo teuina i pusa palasitika e faaaoga mo le faataitaiga, aua o ROV e aveese mai le fola o le sami i le sami e tetee ai. I se isi itu, o tau lelei o le δ15N ma le maualuga o le N2/Ar (e oo atu i le 480) e sili atu le maualuga nai lo le ASW (vai ua tumu i le ea) e fautua mai ai o le tele o le N2 e gaosia mai punaoa faaopoopo o le ea, e ogatasi ma le amataga autu o le hydrothermal o nei kasa. O le amataga o le hydrothermal-vulcanic o le kasa BdM ua faamaonia e le CO2 ma le He ma o latou isotopic. fa'ailoga. O isotopes carbon (δ13C-CO2 mai le -0.93% i le +0.4%) ma tau o le CO2/3He (mai le 1.7 × 1010 i le 4.1 × 1010) o lo'o fa'ailoa mai ai o fa'ata'ita'iga BdM e aofia i se aga fefiloi o fumaroles i tafatafa o vaega pito i tua o le mantle o le Fagaloa o Naples ma le decarbonization. O le sootaga i le va o kesi na gaosia e le tali (Ata 6). Aemaise lava, o fa'ata'ita'iga kesi BdM o lo'o i luga o le aga fefiloi i le nofoaga tutusa ma vai mai mauga mu o Campi Flegrei ma Somma-Veusivus. E sili atu lo latou crustal nai lo fumaroles Ischia, lea e latalata i le pito o le mantle. O Somma-Vesuvius ma Campi Flegrei e maualuga atu tau o le 3He/4He (R/Ra i le va o le 2.6 ma le 2.9) nai lo le BdM (R/Ra i le va o le 1.66 ma le 1.96; Table S1). O lenei mea e fa'ailoa mai ai o le fa'aopoopoga ma le fa'aputuina o radiogenic Na afua mai o ia mai le puna lava lea e tasi o le magma lea na fafagaina ai mauga mu o Somma-Vesuvius ma Campi Flegrei. O le leai o ni vaega o le kaponi organic e mafai ona iloa i le BdM emissions e faʻaalia ai e le o aʻafia ai otaota organic i le faʻagasologa o le faʻaitiitia o kasa o le BdM.
E faʻavae i luga o faʻamaumauga o loʻo lipotia mai i luga ma taunuʻuga mai faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻi o fausaga e pei o le dome e fesoʻotaʻi ma vaega e tele ai le kesi i lalo o le sami, o le mamafa loloto o le kesi atonu e mafua ai le fausiaina o domes BdM i le kilomita. Ina ia faʻatatauina le mamafa tele o le Pdef e tau atu i le vault BdM, na matou faʻaaogaina se faʻataʻitaʻiga mekanika manifinifi33,34 i le manatu, mai faʻamaumauga morphological ma seismic na aoina, o le vault BdM o se laupepa liʻo i lalo o le radius e sili atu nai lo se deposit viscous vaivai ua faʻaleagaina. O le maualuga maualuga o le displacement w ma le mafiafia h o le (Faʻaopoopoga Ata. S1).Pdef o le eseesega i le va o le mamafa atoa ma le mamafa tumau o le papa faʻaopoopo i le mamafa o le koluma vai.I le BdM, o le radius e tusa ma le 2,500 m, w e 20 m, ma le maualuga h e faʻatatauina mai le faʻamatalaga seismic e tusa ma le 100 m.Matou te fuafuaina le Pdef 46Pdef = w 64 D/a4 mai le sootaga, lea o le D o le malosi o le flexural; O le D e tuʻuina atu e le (E h3)/[12(1 – ν2)], lea o le E o le Young's modulus o le teuina, o le ν o le Poisson's ratio (~0.5)33. Talu ai e le mafai ona fuaina meatotino faʻainisinia o le BdM sediments, matou te setiina le E = 140 kPa, o se tau talafeagai mo le coastal onestone sediments 47 e tutusa ma le BdM14,24. Matou te le mafaufauina tau maualuga o le E o loʻo lipotia mai i tusitusiga mo le silty ome deposits (300 < E < 350,000 kPa)33,34 aua o le BDM deposits e aofia ai le oneone, ae le o le silt poʻo le silty ome24. Matou te maua le Pdef = 0.3 Pa, lea e ogatasi ma faʻatatauga o le seafloor uplift processes i siosiomaga gas hydrate basin, lea e eseese ai le Pdef mai le 10-2 i le 103 Pa, faʻatasi ai ma tau maualalo e faʻatusalia ai le maualalo o le w/a ma/poʻo le a. I le BdM, o le faʻaitiitia o le malosi ona o le saturation o le kesi i le lotoifale o le sediment ma/poʻo le foliga mai O ni gaugā ua leva ona iai e ono fesoasoani foʻi i le faʻaletonu ma le faʻasaʻolotoina o le kesi, ma mafai ai ona fausia ni fausaga ea ua matauina. O faʻamatalaga o le mafuiʻe ua aoina (Ata 7) ua faʻaalia ai o otaota PS na siʻitia mai le GSL, ma tuleia aʻe ai otaota o le sami MS o loʻo i luga, ma iʻu ai i ni faʻaputuga, gaugau, faʻaletonu, ma ni tipi o le palapala (Ata 7b,c). O lenei mea e faʻaalia ai o le 14.8 i le 12 ka le matua o le pumice ua ulufale atu i totonu o le vaega laʻititi o le MS e ala i se faiga o felauaiga o le kesi i luga. O foliga vaaia o le fausaga BdM e mafai ona vaʻaia o se taunuuga o le soona mamafa na faia e le faʻasaʻolotoina o le vai na gaosia e le GSL. Ona o le mafai ona vaʻaia le faʻasaʻolotoina o le vai mai le fola o le sami e oʻo atu i le silia ma le 170 m bsl48, matou te manatu o le soona mamafa o le vai i totonu o le GSL e sili atu i le 1,700 kPa. O le siitia aʻe o kesi i totonu o palapala na i ai foʻi le aafiaga o le fufuluina o mea o loʻo i totonu o le MS, ma faʻamatalaina ai le i ai o otaota faʻalavelave i totonu o le kalave na faʻataʻitaʻiina i le BdM25. E le gata i lea, o le soona mamafa o le GSL e faia ai se faiga fa'alavelave fa'alava (polygonal fault i le Ata 7b). I le fa'atasi ai, o lenei morphology, fausaga, ma le fa'atulagaina o stratigraphic, e ta'ua o "pagodas" 49,50, na muamua mafua mai i aafiaga lona lua o fausaga aisa tuai, ma o lo'o fa'amatalaina nei o aafiaga o le kesi e alu a'e 31,33 po'o evaporites 50. I le pito i luga o le konetineta o Campania, e seasea ona fa'apuna otaota, e le itiiti ifo i totonu o le 3 km pito i luga o le pa'u. O le mea lea, o le faiga tuputupu a'e o pagodas BdM e foliga mai o le a pulea e le fa'apuna kesi i totonu o otaota. O lenei fa'ai'uga e lagolagoina e foliga manino o le seismic o le pagoda (Ata 7), fa'apea fo'i ma fa'amatalaga autu o le kalave e pei ona lipotia muamua 24, lea e pa ai le oneone o aso nei ma le 'Pomici Principali' 25 ma le 'Naples Yellow Tuff' 26 Campi Flegrei. E le gata i lea, o lo'o osofa'ia ma fa'aleagaina e le PS deposits le vaega pito i luga o le MS (Ata 7d). O lenei fa'atulagaga fa'atulagaina e fa'ailoa mai ai o le pagoda o lo'o fa'atusalia ai se fausaga e tula'i mai ae le na'o se paipa kesi. O lea la, E lua faiga autū e pulea ai le fausiaina o le pagoda: a) e faʻaitiitia le mafiafia o le palapala vaivai pe a ulufale mai le kesi mai lalo; b) e siʻitia le paluga o le kesi-palapala, o le gaugau lea ua matauina, faulting ma fracture Mafua ai MS deposits (Ata 7). O se faiga faʻapena foʻi ua fautuaina mo pagodas e fesoʻotaʻi ma gas hydrates i le South Scotia Sea (Antarctica). O pagodas BdM na aliali mai i ni vaega i vaega maugā, ma o lo latou lautele faʻatulagaina e averesi le 70–100 m i le taimi e malaga ai i itu e lua (TWTT) (Ata 7a). Ona o le i ai o MS undulations ma le mafaufauina o le stratigraphy o le BdM gravity core, matou te faʻapea o le matua o le fausiaina o fausaga o pagoda e itiiti ifo i le tusa ma le 14–12 ka. E le gata i lea, o le tuputupu aʻe o nei fausaga o loʻo ola pea (Ata 7d) ona o nisi pagodas ua osofaʻia ma faʻaleagaina le oneone BdM o loʻo i luga (Ata 7d).
O le lē mafai e le pagoda ona sopoʻia le sami o aso nei, ua faʻaalia ai (a) le siʻitia o le kesi ma/poʻo le taofia i le lotoifale o le fefiloi o le kesi ma le palapala, ma/poʻo le (b) le ono tafe i autafa o le fefiloi o le kesi ma le palapala e lē mafai ai ona faia se faiga o le soona mamafa i le lotoifale. E tusa ai ma le faʻataʻitaʻiga o le diapir theory52, o le tafe i autafa e faʻaalia ai se paleni leaga i le va o le fua faatatau o le sapalai o le fefiloi o le palapala ma le kesi mai lalo ma le fua faatatau o le agai i luga o le pagoda. O le faʻaitiitia o le fua faatatau o le sapalai atonu e fesoʻotaʻi ma le faʻateleina o le mafiafia o le fefiloi ona o le mou atu o le sapalai o le kesi. O taunuʻuga o loʻo aoteleina i luga ma le siʻitia o le pagoda e pulea e le opeopea e mafai ai ona tatou faʻatatauina le maualuga o le koluma ea hg. O le opeopea e tuʻuina mai e le ΔP = hgg (ρw – ρg), lea o le g o le kalave (9.8 m/s2) ma le ρw ma le ρg o le mafiafia o le vai ma le kesi, i le faʻasologa. O le ΔP o le aofaʻi o le Pdef na muaʻi fuafuaina ma le mamafa lithostatic Plith o le laulau palapala, ie ρsg h, lea o le ρs o le le mafiafia o le palapala. I lenei tulaga, o le tau o le hg e manaʻomia mo le maualuga o le opeopea e manaʻomia e tuʻuina atu e hg = (Pdef + Plith)/[g (ρw – ρg)]. I le BdM, matou te setiina le Pdef = 0.3 Pa ma le h = 100 m (tagai i luga), ρw = 1,030 kg/m3, ρs = 2,500 kg/m3, e le taua tele le ρg aua ρw ≫ρg. Matou te maua le hg = 245 m, o se tau e fai ma sui o le loloto o le pito i lalo o le GSL. O le ΔP e 2.4 MPa, o le mamafa tele lea e manaʻomia e motusia ai le fola o le sami BdM ma fausia ai ni pu.
O le tuufaatasiga o le kesi BdM e ogatasi ma punaoa o le mantle ua suia e ala i le faaopoopoina o vai e fesoʻotaʻi ma tali atu i le decarbonization o papa crustal (Ata 6). O le faatulagaina o le EW o domes BdM ma mauga mu o loʻo galue e pei o Ischia, Campi Flegre, ma Soma-Vesuvius, faatasi ai ma le tuufaatasiga o kesi o loʻo faʻasaʻolotoina, e fautua mai ai o kesi o loʻo faʻasaʻolotoina mai le mantle i lalo o le itulagi atoa o le mauga mu o Naples ua fefiloi. O le tele o vai crustal e fealuaʻi mai sisifo (Ischia) i sasaʻe (Somma-Vesuivus) (Ata 1b ma le 6).
Ua matou faaiʻuina i le Fagaloa o Naples, i ni nai kilomita mai le uafu o Naples, o loʻo i ai se fausaga e pei o se dome e 25 km2 le lautele ua aʻafia i se faiga o le faʻaitiitia o kasa ma mafua mai i le tuʻuina o pagodas ma faupuʻega. I le taimi nei, o faʻailoga BdM o loʻo fautua mai ai o le faʻalavelave e le o se magmatic53 atonu e muamua atu i le embryonic volcanism, o lona uiga o le vave faʻasaʻolotoina o le magma ma/poʻo vai vevela. E tatau ona faʻatinoina galuega mataʻituina e iloilo ai le alualu i luma o mea tutupu ma ia iloa ai faʻailoga geochemical ma geophysical e faʻaalia ai faʻalavelave magmatic e ono tulaʻi mai.
O fa'ata'ita'iga o le koluma vai leo (2D) na maua i le taimi o le folauga a le SAFE_2014 (Aukuso 2014) i luga o le R/V Urania (CNR) e le National Research Council Institute of Coastal Marine Environment (IAMC). Na faia le fa'ata'ita'iga leo e ala i se masini fa'asaienisi e fa'avasega leo o le Simrad EK60 o lo'o fa'agaoioia i le 38 kHz. Na fa'amaumauina fa'amaumauga leo i le saoasaoa averesi e tusa ma le 4 km. O ata o le echosounder na aoina na fa'aaogaina e fa'ailoa ai le tafega o vai ma fa'amatalaina sa'o ai lo latou nofoaga i le nofoaga e aoina ai (i le va o le 74 ma le 180 m bsl). Fuafua fa'ata'ita'iga fa'aletino ma fa'akemikolo i totonu o le koluma vai e fa'aaoga ai su'ega multiparameter (conductivity, vevela ma le loloto, CTD). Na aoina fa'amaumauga e fa'aaoga ai se su'ega CTD 911 (SeaBird, Electronics Inc.) ma fa'agasolo e fa'aaoga ai le polokalama SBED-Win32 (Seasave, lomiga 7.23.2). Na faia se asiasiga va'aia o le alititai e fa'aaoga ai se masini ROV "Pollux III" (GEItaliana) (ta'avale e fa'agaoioia mamao) ma mea pueata e lua (maualalo ma maualuga le fa'amatalaga).
O le mauaina o faʻamaumauga o le tele o ave na faʻatinoina e faʻaaoga ai le 100 KHz Simrad EM710 multibeam sonar system (Kongsberg). O le faiga e fesoʻotaʻi ma se differential global positioning system e faʻamautinoa ai mea sese i lalo o le metric i le tulaga o ave. O le acoustic pulse e 100 KHz le tele, o le firing pulse e 150° tikeri ma le atoaga o le 400 ave. Fuafua ma faʻaoga le saoasaoa o le leo i le taimi moni i le taimi o le mauaina. O faʻamaumauga na faʻagasoloina e faʻaaoga ai le polokalama PDS2000 (Reson-Thales) e tusa ai ma le International Hydrographic Organization standard (https://www.iho.int/iho_pubs/standard/S-44_5E.pdf) mo le faʻatautaia ma le faʻasaʻoina o le tai. O le faʻaitiitia o le pisa ona o le faʻafuaseʻi o mea faigaluega ma le le lelei o le ave na faʻatinoina i meafaigaluega e faʻasaʻo ai le fusi ma le aveeseina o le spiking. O le faʻaauau pea ona iloa le saoasaoa o le leo e faʻatinoina e se keel station o loʻo i tafatafa o le multi-beam transducer ma maua ma faʻaoga le saoasaoa o le leo i le taimi moni i le koluma o le vai i itula uma e 6-8 e maua ai le saoasaoa o le leo i le taimi moni mo le saʻo. ta'ita'iga o le aveta'avale. O le fa'amaumauga atoa e tusa ma le 440 km2 (0-1200 m le loloto). Na fa'aaogaina fa'amaumauga e tu'uina atu ai se fa'ata'ita'iga fa'atekinolosi numera maualuga (DTM) e fa'ailoaina i le 1 m le lapo'a o le grid cell. O le DTM mulimuli (Ata 1a) na faia i fa'amaumauga o laufanua (>0 m i luga a'e o le sami) na maua i le 20 m le lapo'a o le grid cell e le Italian Geo-Military Institute.
O se faʻamaumauga o faʻamaumauga o le mafuiʻe e 55-kilomita le maualuga ma le iugafono, na aoina i taimi o folauga saogalemu i le vasa i le 2007 ma le 2014, na ufitia ai se eria e tusa ma le 113 kilomita faatafafa, i luga o le R/V Urania. O faʻamaumauga o Marisk (e pei o le faʻamaumauga o le mafuiʻe L1, Ata 1b) na maua e ala i le faʻaaogaina o le IKB-Seistec boomer system. O le iunite mauaina e aofia ai se catamaran e 2.5 m lea e tuʻu ai le puna ma le mea e talia ai. O le faʻailoga puna e aofia ai se tumutumu lelei e tasi e faʻailoaina i le vaega o le 1-10 kHz ma e mafai ai ona faʻavasega ni ata e vaeluaina e le 25 cm. O faʻamaumauga o le mafuiʻe saogalemu na maua e faʻaaoga ai se puna mafuiʻe Geospark multi-tip 1.4 Kj e fesoʻotaʻi ma le polokalama Geotrace (Geo Marine Survey System). O le faiga e aofia ai se catamaran o loʻo i ai se puna 1–6.02 KHz e ulufia ai le 400 milliseconds i totonu o le palapala vaivai i lalo o le sami, faʻatasi ai ma se iugafono faʻatulagaina faʻavae o le 30 cm. O masini Safe ma Marsik na maua i le o le fua faatatau o le 0.33 fana/sekone ma le saoasaoa o le va'a <3 Kn. O fa'amaumauga na fa'agasoloina ma tu'uina atu e fa'aaoga ai le polokalama Geosuite Allworks fa'atasi ai ma le faiga o galuega nei: fa'asa'oga o le fa'alauteleina, fa'afilemuina o le koluma vai, fa'amamāina o le 2-6 KHz bandpass IIR, ma le AGC.
O le kesi mai le fumarole i lalo o le sami na aoina i luga o le fola o le sami e faʻaaoga ai se pusa palasitika ua faʻapipiʻiina i se diaphragm paʻu i lona itu pito i luga, ua tuʻu faʻafao i lalo e le ROV i luga o le pu. O le taimi lava e suia atoa ai e le ea o loʻo ulufale i totonu o le pusa le vai o le sami, e toe foʻi le ROV i le loloto o le 1 m, ma faʻaliliu e le tagata suʻesuʻe le kesi ua aoina e ala i se septum paʻu i totonu o ni fagu tioata se lua e 60 mL ua uma ona faʻamamāina ma ua faʻapipiʻiina i ni tapuni Teflon lea na faʻatumuina ai le tasi i le 20 mL o le 5N NaOH solution (Gegenbach-type flask). O ituaiga kesi autu o le acid (CO2 ma le H2S) ua faʻasusuina i le alkaline solution, ae o ituaiga kesi e maualalo le solubility (N2, Ar+O2, CO, H2, He, Ar, CH4 ma hydrocarbons mama) ua teuina i le ulu o le fagu sampler. O kesi e le o ni mea faʻaola e maualalo le solubility na suʻesuʻeina e ala i le gas chromatography (GC) e faʻaaoga ai se Shimadzu 15A ua faʻapipiʻiina i se koluma molecular sieve 5A e 10 m le umi ma se thermal conductivity detector (TCD) 54. O le Argon ma le O2 sa na iloiloina e faʻaaoga ai le Thermo Focus gas chromatograph ua faʻapipiʻiina i se koluma capillary molecular sieve e 30 m le umi ma le TCD. Na iloiloina le methane ma le light hydrocarbons e faʻaaoga ai le Shimadzu 14A gas chromatograph ua faʻapipiʻiina i se koluma uʻamea e le gaoia e 10 m le umi ua faʻapipiʻiina i le Chromosorb PAW 80/100 mesh, ua ufiufi i le 23% SP 1700 ma se flame ionization detector (FID). Na faʻaaogaina le vai mo le auiliiliga o le 1) CO2, e pei o le titrated i le 0.5 N HCl solution (Metrohm Basic Titrino) ma le 2) H2S, e pei o le, ina ua maeʻa le oxidation i le 5 mL H2O2 (33%), e ala i le ion chromatography (IC) (IC) (Wantong 761). O le faʻaletonu o le auiliiliga o le titration, GC ma le auiliiliga o le IC e itiiti ifo i le 5%. Ina ua maeʻa faiga masani o le extraction ma le faʻamamaina mo paluga kasa, na iloiloina le 13C/12C CO2 (faʻaalia o le δ13C-CO2% ma le V-PDB) e faʻaaoga ai se O le Finningan Delta S mass spectrometer55,56. O tulaga fa'atonuina na fa'aaogaina e fa'atatau ai le sa'o mai fafo o le Carrara ma le San Vincenzo marble (i totonu), NBS18 ma le NBS19 (fa'avaomalo), ae o le sese o le auiliiliga ma le mafai ona toe gaosia e ±0.05% ma le ±0.1%, i le fa'asologa.
O tau o le δ15N (fa'aalia o le % vs. Air) ma le 40Ar/36Ar na fuafuaina e fa'aaoga ai le Agilent 6890 N gas chromatograph (GC) ua fa'apipi'i i le Finnigan Delta plusXP continuous flow mass spectrometer. O le fa'aletonu o le au'ili'iliga o le: δ15N±0.1%, 36Ar<1%, 40Ar<3%. O le He isotope ratio (fa'aalia o le R/Ra, lea o le R o le 3He/4He na fuaina i le fa'ata'ita'iga ma o le Ra o le tutusa lea o le fua fa'atatau i le ea: 1.39 × 10−6)57 na fuafuaina i le fale su'esu'e o le INGV-Palermo (Italia) 3He, 4He ma le 20Ne na fuafuaina e fa'aaoga ai le dual collector mass spectrometer (Helix SFT-GVI)58 ina ua mae'a ona vavae'eseina le He ma le Ne. Fa'aletonu o le au'ili'iliga ≤ 0.3%. O avanoa masani mo le He ma le Ne e <10-14 ma le <10-16 mol, i le fa'asologa.
Auala e sii mai ai lenei tusiga: Passaro, S. et al. O le si'itia o le fola o le sami e mafua mai i se faiga e aveese ai kasa ua fa'aalia ai le tuputupu a'e o gaioiga o mauga mu i le talafatai.science.Rep. 6, 22448; doi: 10.1038/srep22448 (2016).
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