Sự phun khí của các hóa chất từ lớp vỏ trái đất trong chế độ kiến tạo nén xa khỏi hoạt động núi lửa: Vai trò của quá trình tách lớp lục địa

American Geophysical Union (AGU) - Tập 20 Số 4 - Trang 2007-2020 - 2019
Antonio Caracausi1, Attilio Sulli2
1Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Palermo, Italy
2Dipartimento di Scienze della Terra e del Mare, Università di Palermo, Palermo, Italy

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, chúng tôi thảo luận về sự xuất hiện của nhiệt và các chất dễ bay hơi phát sinh từ lớp vỏ trái đất (tức là, heli và CO2) nuôi dưỡng các hệ thống thuỷ nhiệt tại một rìa có hoạt động địa chấn giữa hai mảng kiến tạo hội tụ (Mảng Phi châu và Mảng Âu) mà không có bất kỳ dấu hiệu nào của hoạt động núi lửa. Các đồng vị heli (He) cho thấy rõ sự hiện diện của yếu tố phát sinh từ lớp vỏ trong các chất dễ bay hơi thoát ra. Dòng chảy He được ước tính phát sinh từ lớp vỏ lên tới hai đến ba bậc độ lớn so với những khu vực lục địa ổn định. Những dòng chảy He cao như vậy không thể được cung cấp bởi một quá trình khuếch tán kéo dài, do đó ngụ ý rằng việc vận chuyển là hiệu quả hơn (tức là, vận chuyển tuần hoàn qua các đứt gãy). Dữ liệu He kết hợp với mối quan hệ nhiệt-He gợi ý về sự thoát khí hoạt động của các xâm nhập magma trong khu vực va chạm lục địa này. Dữ liệu địa vật lý cho thấy sự hiện diện của một mảng nóng dưới sự thoát khí của các chất dễ bay hơi từ lớp vỏ và một hệ thống các đứt gãy cắt ngang qua lớp vỏ lục địa cho đến mảng nóng. Chúng tôi cũng đánh giá lượng CO2 phát sinh từ lớp vỏ được phát sinh từ các bồn thuỷ nhiệt được nghiên cứu. Sự xuất hiện khả thi của magma ở độ sâu cũng như hình học của mảng bị biến dạng dày không đơn nghĩa chỉ ra các quá trình phân lớp liên quan đến sự hạ lục địa. Do đó, chúng tôi chứng minh rằng các quá trình phân lớp thực sự có thể sản xuất magma ở độ sâu mà không có bằng chứng về hoạt động núi lửa trên bề mặt. Cuối cùng, chúng tôi đã cung cấp các hệ thống đứt gãy hoạt động như một mạng lưới các lối đi và duy trì tích cực việc chuyển giao các chất lỏng từ lớp vỏ lên bề mặt.

Từ khóa

#heli #CO<sub>2</sub> #hệ thống thuỷ nhiệt #mảng lục địa #kiến tạo nén #quá trình phân lớp

Tài liệu tham khảo

10.2113/gselements.1.5.271

10.1144/0016-76492008-163

10.1038/346556a0

10.2138/rmg.2002.47.12

10.1038/35053046

Bello M., 2000, Structural model of eastern Sicily, Memorie della Società Geologica Italiana, 55, 61

10.1029/2009TC002559

10.1029/JB084iB13p07561

10.1016/j.epsl.2012.05.042

10.1130/0091-7613(1993)021<0303:MFEFOH>2.3.CO;2

10.1016/S0883-2927(97)00109-1

10.1029/2004GL021608

10.1016/j.jvolgeores.2012.12.005

10.1016/j.epsl.2014.11.049

Carapezza M., 1987, Nota Introduttiva allo studio delle sorgenti termali della Sicilia e delle Isole minori, Bollettino della Società Geologica Italiana, 96, 813

Cassinis R., 2003, The deep crustal structure of Italy and surrounding areas from seismic refraction data. A new synthesis, Bollettino della Società Geologica Italiana, 122, 365

10.1016/0040-1951(95)00196-4

Catalano R., 2000, A crustal section from North Algerian to the Ionian ocean (central Mediterranean), Memorie della Società Geologica Italiana, 55, 71

Catalano R., 2000, Central Western Sicily structural setting interpreted from seismic reflection profiles, Memorie della Società Geologica Italiana, 55, 5

Catalano R., 2006, Crustal image of the Ionian basin and accretionary wedge, Bollettino di Geofisica Teorica e Applicata, 47, 343

10.1144/jgs2012-099

10.1016/0375-6505(94)00026-9

10.1016/S0040-1951(96)00125-4

10.1130/G33992.1

10.1016/j.epsl.2008.01.036

Chironi C., 2000, Crustal structures of the southern Tyrrhenian Sea and the Sicily Channel on the basis of the M25, M26, M28, M39WARR profiles, Bolletttino della Società. Geologica Italiana, 119, 189

10.1111/j.1365-246X.1992.tb00116.x

10.1007/978-94-015-9829-3_7

10.1126/sciadv.1701825

10.1016/j.earscirev.2007.04.001

10.1016/S0012-8252(98)00045-2

Doglioni C., 2012, The tectonic puzzle of the Messina area (southern Italy): Insights from new seismic reflection data, Nature ScientificReports, 2, 970

10.1029/2004GL021874

Finetti I., 2005, Atlases in geoscience 1, 1

10.1038/s41561-017-0002-7

10.1038/nature08051

10.2113/gssgfbull.186.4-5.273

10.1016/S0012-821X(02)00563-0

10.1016/j.gloplacha.2007.03.010

10.1016/j.tecto.2008.09.031

10.1016/j.tecto.2017.08.034

10.1016/j.epsl.2004.07.038

10.1007/s00024-006-0043-0

10.1007/978-3-642-28836-4_8

10.1029/2000JB900047

10.1016/0040-1951(93)90295-U

Kennedy B. M. Fisher T. &Shuster D. L.(2000).Heat and helium in geothermal systems. PROCEEDINGS Twenty‐Fifth Workshop on Geothermal Reservoir Engineering Stanford University Stanford California January 24–26.

10.1126/science.278.5341.1278

10.1126/science.1147537

10.1016/j.tecto.2005.02.020

10.1016/j.chemgeo.2012.09.007

Lentini F., 1994, Main structural domains of the central Mediterranean region and their tectonic evolution, Bollettino di Geofisica Teorica e Applicata, 36, 103

10.1029/TC005i002p00227

Marty B., 1995, C/3He in volatile fluxes from the solid Earth: Implications for carbon geodynamics, Earth Planetary Science Letters, 83, 16, 10.1016/0012-821X(87)90047-1

10.1029/93WR00007

10.1016/S0040-1951(98)00136-X

Morelli C., 2003, CROP Atlas: Seismic reflection profiles of the Italian crust., 1

10.1016/j.chemgeo.2007.10.021

10.1016/0012-821X(88)90134-3

10.1038/324632a0

Ozima M., 2002, Noble gas geochemistry, 286

10.1016/j.epsl.2007.02.032

10.1016/j.pepi.2006.07.008

10.1007/978-3-642-28836-4_9

10.1029/2011TC002989

10.1016/0191-8141(90)90009-N

10.1029/95RG01302

10.1016/S0377-0273(96)00098-4

Scarascia S., 1994, Crustal structures of the Ligurian, Thyrrenian and Ionian seas and adjacent onshore areas interpreted from wide‐angle seismic profiles, Bollettino di Geofisica Teorica e Applicata, 36, 5

Schön J. H., 1996, Physical properties of rocks: Fundamentals and principles of petrophysics

10.1038/359687a0

10.1029/93JB00891

10.1016/0012-821X(87)90144-0

Thông tin
Thông tin xuất bản

American Geophysical Union (AGU)

Tập 20 Số 4

2007-2020

Thông tin tác giả