मैग्नेटोटेल्यूरिक टोमोग्राफी 20 किलोमीटर की गहराई तक एक बहुस्तरीय संरचना का पुनर्निर्माण करती है, जो तरल पदार्थों और पिघली हुई चट्टानों के चैनलों द्वारा जुड़ी हुई है।

नीचे कैम्पी फ्लेग्रेइस इससे पिघली हुई चट्टान से भरे एक ही मैग्मा कक्ष की छवि नहीं उभरती, बल्कि पृथ्वी की पपड़ी के एक बड़े हिस्से में फैली एक प्रणाली की छवि उभरती है। एक त्रि-आयामी पुनर्निर्माण जो इस पर आधारित है मैग्नेटोटेल्यूरिक उन्होंने क्रिस्टलों से समृद्ध एक विशाल गहरे क्षेत्र, मध्यवर्ती स्तरों पर मैग्मा के छोटे संचय और चैनल जैसी संरचनाओं की पहचान की जो तरल पदार्थों और पिघले हुए पदार्थों के ऊपर उठने में सुविधा प्रदान कर सकती हैं।

यह मॉडल इतनी गहराई तक पहुँचता है समुद्र तल से 20 किलोमीटर नीचे और यह काल्डेरा की ज्वालामुखीय संरचना का अधिक विस्तृत विवरण प्रस्तुत करता है। यह शोधपत्र जर्नल में प्रकाशित हुआ है। संचार पृथ्वी और पर्यावरणयह सर्वेक्षण 2022 और 2023 के बीच लगभग क्षेत्रफल में किए गए एक मापन अभियान के माध्यम से किया गया था। 288 वर्ग किलोमीटर.

इन परिणामों से किसी आसन्न ज्वालामुखी विस्फोट का संकेत नहीं मिलता, न ही इनसे अकेले ही इसकी भविष्यवाणी की जा सकती है। हालांकि, ये परिणाम घनी आबादी वाले क्षेत्र में भूकंप, भू-विकृति और भू-रासायनिक परिवर्तनों की व्याख्या में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं, जो 2005 से अस्थिरता के निरंतर दौर से और 2022 के उत्तरार्ध से उत्थान और भूकंपीय गतिविधि में तेजी से प्रभावित है।

भूपर्पटी को मापने के लिए अड़तालीस मापन बिंदु

मैग्नेटोटेल्यूरिक्स एक निष्क्रिय भूभौतिकीय तकनीक है जो पृथ्वी के विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों में प्राकृतिक भिन्नताओं का लाभ उठाती है। सतह के नीचे इन संकेतों के संचरण को मापकर, यह हमें पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की गहराई का अनुमान लगाने में सक्षम बनाती है। चट्टानों की विद्युत प्रतिरोधकतायानी, वर्तमान धारा के प्रवाह का विरोध करने की उनकी क्षमता।

यह पैरामीटर उपयोगी है क्योंकि तापमान, संरचना और पानी, खारे पानी, गैसों और पिघले हुए पदार्थों की उपस्थिति भूमिगत विद्युत व्यवहार को काफी हद तक बदल देती है। अत्यधिक सुचालक और इसलिए कम प्रतिरोध वाला क्षेत्र तरल पदार्थों या मैग्मा से जुड़ा हो सकता है, जबकि उच्च मान ठोस, ठंडी या कम पारगम्य चट्टानों का संकेत दे सकते हैं। व्याख्या स्वतः नहीं होती: मैग्मा संरचनाओं और जलतापीय प्रणालियों के बीच अंतर करने के लिए गहराई, ज्यामिति और भूवैज्ञानिक डेटा का एक साथ मूल्यांकन किया जाना चाहिए।

इस अभियान में इस्तेमाल किया गया 42 जमीनी स्टेशन काल्डेरा में वितरित और समुद्र में छह पहचान बिंदु पोज्ज़ुओली की खाड़ी में किए गए इन मापों को एक त्रि-आयामी विद्युत चुम्बकीय मॉडल में एकीकृत किया गया, जो भूपर्पटी के भीतर प्रतिरोधकता भिन्नताओं का पुनर्निर्माण करने और उन्हें भ्रंशों, प्राचीन अंतर्वस्त्रों और द्रव परिसंचरण के क्षेत्रों से संबंधित करने में सक्षम है।

इस प्रकार, इस जांच ने कैम्पी फ्लेग्रेई के अध्ययन में आने वाली मुख्य बाधाओं में से एक को कम से कम आंशिक रूप से दूर कर लिया है। लगभग 1.5 मीटर चौड़ा यह गड्ढा, 15 कियह क्षेत्र अत्यधिक शहरीकृत है और पानी के नीचे तक फैला हुआ है, ऐसी परिस्थितियाँ बड़े पैमाने पर भूभौतिकीय सर्वेक्षणों को कठिन बनाती हैं। पिछले भूकंपीय पुनर्निर्माणों ने विभिन्न गहराइयों पर संभावित संचय की पहचान की थी, लेकिन उनकी भौतिक प्रकृति को पर्याप्त रूप से स्पष्ट नहीं किया गया था।

लगभग 10 प्रतिशत पिघले हुए पदार्थ वाला एक गहरा क्षेत्र

इस मॉडल का मुख्य तत्व एक बड़ी निम्न-प्रतिरोधकता विसंगति है, जिसे कहा जाता है C0जो लगभग से लेकर तक फैला हुआ है 8, 20 किलोमीटर से अधिक गहराई परइसका न्यूनतम आयतन लगभग अनुमानित किया गया है। 915 घन किलोमीटरलेकिन इसका यह मतलब नहीं है कि पूरी संरचना तरल मैग्मा से भरी हुई है।

फ्लेग्रेन चट्टानों के भौतिक-रासायनिक गुणों के साथ प्रेक्षित विद्युत गुणों का मिलान करके, लेखकों ने पिघले हुए अंश की गणना की जो लगभग इसके बराबर है। 10 प्रतिशतअतः इस क्षेत्र में लगभग शामिल होगा 90 घन किलोमीटर पिघली हुई सामग्रीजो मुख्य रूप से क्रिस्टलों से बने एक द्रव्यमान के भीतर वितरित होते हैं।

यह तथाकथित है क्रिस्टल मशरूमयह एक क्रिस्टलीय मिश्रण है जिसमें तरल भाग पहले से ठोस हो चुके खनिजों के बीच की जगहों को भर देता है। इस प्रकार की संरचना का व्यवहार, पारंपरिक रूप से तरल से भरे एक बड़े भूमिगत जलाशय के रूप में वर्णित मैग्मा कक्ष से बहुत अलग होता है। इसका अधिकांश भाग लंबे समय तक कठोर या अर्ध-कठोर रह सकता है, और अंततः गर्म मैग्मा के आगमन, वाष्पशील पदार्थों के निकलने, या दबाव और तापमान में परिवर्तन से पुनः सक्रिय हो जाता है।

गहरी विसंगति का ऊपरी भाग काल्डेरा के केंद्रीय क्षेत्र और उसके बीच के क्षेत्र से लगभग आठ किलोमीटर नीचे स्थित है। पोज्ज़ुओली और सोल्फ़तारायह आंकड़ा अतीत में पेट्रोलॉजिकल विश्लेषण, भूकंपीय टोमोग्राफी, विरूपण माप और फ्यूमारोलिक गैसों की संरचना पर किए गए अध्ययनों के माध्यम से प्राप्त संकेतों के साथ मेल खाता है।

ऊपरी सीमा भूपर्पटी में एक यांत्रिक असंतुलन से संबंधित हो सकती है जो मैग्मा के उत्थान को बाधित कर सकती है और उसके संचय को बढ़ावा दे सकती है। यह व्याख्या देखी गई ज्यामिति और विद्युत गुणों पर आधारित है, न कि किसी अभेद्य सीमा के प्रत्यक्ष अवलोकन पर।

गहरी नलिकाएँ मध्यवर्ती संचय को जोड़ती हैं

C0 क्षेत्र से ऊपर की ओर कुछ संकीर्ण और सुचालक संरचनाएं विकसित होती हैं, जिन्हें संक्षिप्त नाम से दर्शाया गया है। FCसबसे स्पष्ट उदाहरण लगभग अधिकतम चौड़ाई तक पहुँचता है। दो किलोमीटर और यह काल्डेरा के दक्षिण-पश्चिमी क्षेत्र में चार या पांच किलोमीटर की गहराई तक जारी रहता है।

उनकी आकृति और महत्वपूर्ण विवर्तनिक विशेषताओं के साथ उनका संबंध यह दर्शाता है कि वे इस प्रकार कार्य कर सकते हैं: मैग्माटिक तरल पदार्थों और पिघली हुई चट्टान के लिए स्थानांतरण मार्गइन संरचनाओं से संबंधित न्यूनतम आयतन लगभग 80 घन किलोमीटर है; अनुमानित पिघले हुए पदार्थ का हिस्सा 8 प्रतिशत तक पहुँचता है, जो लगभग इसके बराबर है। छह घन किलोमीटर मैग्मा.

ये आवश्यक रूप से खुली नलिकाएँ नहीं हैं जिनमें निरंतर ऊपर उठने वाला पदार्थ प्रवाहित होता रहता है। ये विसंगतियाँ उन क्षेत्रों का वर्णन करती हैं जहाँ दरारें, भ्रंश और परिवर्तित चट्टानें आसपास के क्षेत्रों की तुलना में तरल पदार्थों की गति को सुगम बना सकती हैं। उपलब्ध डेटा हमें यह निर्धारित करने की अनुमति नहीं देता है कि क्या वर्तमान में इनमें पूरी लंबाई में गतिशील मैग्मा मौजूद है।

तीन से आठ किलोमीटर की गहराई के बीच एक मध्यवर्ती प्रतिरोधकता वाला क्षेत्र भी होता है, जिसे कहा जाता है R0इसका न्यूनतम आयतन लगभग 14 घन किलोमीटर है, लेकिन अधिकतम अनुमानित पिघला हुआ अंश केवल 3 प्रतिशत है, जो लगभग के बराबर है। 0,4 घन किलोमीटरइसमें तरल पदार्थों के प्रवाह से परिवर्तित चट्टानें, पिछली घुसपैठ के अवशेष, या छोटे मैग्मैटिक लेंस शामिल हो सकते हैं जो अब काफी हद तक क्रिस्टलीकृत हो चुके हैं।

टोमोग्राफी का उच्च रिज़ॉल्यूशन छोटे संचय की संभावना को खारिज नहीं करता है। मॉडल के विवरण के नीचे स्थित पतले या अस्थायी पिंड, स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाली विसंगति उत्पन्न किए बिना मध्य क्रस्ट में बन सकते हैं।

भूकंपों का वितरण एक महत्वपूर्ण तत्व है। अस्थिरता के वर्तमान चरण के दौरान दर्ज किए गए कई भूकंप केंद्र एफसी और आर0 संरचनाओं के ऊपरी किनारों पर केंद्रित हैं। सबसे गहरे भूकंप प्रवाहकीय चैनलों में से एक के ऊपरी भाग के पास स्थित हैं, जो दबाव के अधीन या तरल पदार्थों द्वारा पार की जाने वाली संरचनात्मक सीमाओं की उपस्थिति के अनुरूप है।

शुरुआती कुछ किलोमीटर में तरल पदार्थ और परिवर्तित चट्टानें प्रमुखता से पाई जाती हैं।

मॉडल का सबसे सतही भाग कई अत्यधिक प्रवाहकीय विसंगतियों को दर्शाता है। इनमें से कुछ को कहा जाता है C1ये लगभग चार या पाँच किलोमीटर की गहराई में पाए जाते हैं; अन्य, जिन्हें इस प्रकार दर्शाया गया है C2ये ज्वालामुखीय ...

C1 क्षेत्र उन तलछटों और ज्वालामुखीय चट्टानों से संबंधित हो सकते हैं जो खारे या अति खारे घोल सहित गर्म तरल पदार्थों के संचलन द्वारा संशोधित हुई हैं। दूसरी ओर, C2 विसंगतियाँ वर्तमान जलतापीय और ईंधनिक प्रणाली के अनुरूप विशेषताएँ प्रदर्शित करती हैं, जिनमें मिट्टी से भरपूर आवरण शामिल है जो अम्लीय तरल पदार्थों द्वारा सबसे ऊपरी चट्टानों को परिवर्तित करने पर बन सकता है।

यह मॉडल एक अत्यधिक प्रतिरोधी क्षेत्र को भी अलग करता है, जिसे कहा जाता है R2भूपर्पटी के पहले तीन किलोमीटर में मौजूद। लेखक इसे आंशिक या पूर्णतः ठंडा हुआ मैग्मा पिंड मानते हैं। केंद्रीय क्षेत्र में, इसका ऊपरी भाग उस क्षेत्र के निकट पहुँचता है। रियोन टेरापोज्ज़ुओली में, और यह एक ऐसे भूस्खलन से जुड़ा हो सकता है जो 1982-1984 के ब्रैडीसिस्मिक संकट के दौरान रुक गया था।

उत्तर की ओर, प्रणाली समग्र रूप से अधिक प्रतिरोधक हो जाती है, और गहरी CO विसंगति छोटी और अधिक गहराई पर स्थित दिखाई देती है। यह विन्यास मुख्य काल्डेरा ढहने वाली संरचनाओं के बाहर फ्यूमारोलिक और हाइड्रोथर्मल गतिविधि में कमी के साथ मेल खाता है।

परिणामस्वरूप बनी संरचना को तीन भागों में विभाजित किया गया है। आठ किलोमीटर से नीचे पिघले हुए पदार्थ की थोड़ी मात्रा वाला बड़ा क्रिस्टलीय क्षेत्र स्थित है; तीन से आठ किलोमीटर के बीच, चैनल, ठंडी हुई अंतर्वेशन और मैग्मा से भरपूर संभावित छोटे लेंस दिखाई देते हैं; पहले तीन किलोमीटर में परिवर्तित चट्टानें, खारे पानी, मिट्टी के आवरण और ठोस पिंडों का प्रभुत्व है।

निगरानी की व्याख्या के लिए अधिक सटीक आधार

फ्लेग्रेन फील्ड्स ने इससे अधिक उत्पादन किया है पिछले 15.000 वर्षों में 65 ज्वालामुखी विस्फोटअंतिम विस्फोट 1538 में हुआ था और इससे मोंटे नुओवो का निर्माण हुआ, जबकि इससे पहले हुए बड़े विस्फोटों ने वर्तमान ज्वालामुखीय शिलाखंड को आकार देने में योगदान दिया। 2005 से अब तक जमीन 120 सेंटीमीटर से अधिक ऊपर उठ चुकी है, और 2022 के अंत में शुरू हुए इस चरण के कारण भूकंपों की आवृत्ति और तीव्रता बढ़ गई है।

नई पुनर्निर्माण विधि प्रत्येक व्यक्तिगत उत्थान घटना या भूकंपीय समूह को संचालित करने वाली प्रक्रिया को स्थापित नहीं करती है। हालांकि, यह एक भौतिक ढांचा प्रदान करती है जिसके भीतर निगरानी नेटवर्क द्वारा एकत्रित संकेतों को रखा जा सकता है। किसी विशिष्ट विसंगति के किनारे पर स्थित भूकंप, गैस संरचना में परिवर्तन, या गहरे स्रोत के अनुरूप विरूपण का आकलन भूपर्पटी के विभिन्न स्तरों के बीच संभावित संबंधों को ध्यान में रखकर किया जा सकता है।

इसका परिचालन लाभ पृथक टैंकों पर आधारित मॉडल से प्रतिनिधित्व की ओर संक्रमण है। ट्रांसक्रस्टलजिसमें मैग्मा और तरल पदार्थ स्थिर हो सकते हैं, ठंडे हो सकते हैं या विभिन्न संरचनाओं से होकर गुजर सकते हैं। इस प्रकार भू-रासायनिक, चुंबकीय और भू-भौतिकीय नेटवर्क के विन्यास की तुलना विभिन्न विद्युत गुणों वाले पिंडों के बीच प्रवाहकीय चैनलों और सीमाओं की स्थिति से की जा सकती है।

कुछ महत्वपूर्ण सीमाएँ अभी भी बनी हुई हैं। प्रतिरोधकता से मौजूद पदार्थों की स्पष्ट पहचान नहीं हो पाती; पिघलने की दर पेट्रोफिज़िकल मॉडल और तरल पदार्थों की संरचना, तापमान और वितरण से संबंधित परिकल्पनाओं पर निर्भर करती है। इसके अलावा, टोमोग्राफी एक संरचनात्मक स्नैपशॉट प्रस्तुत करती है, न कि मैग्मा की गति का प्रत्यक्ष और निरंतर माप।

इसलिए, वैज्ञानिक दृष्टि से सबसे महत्वपूर्ण परिणाम ज्वालामुखी के अधिक विस्तृत संरचनात्मक आधार का निर्धारण है। ज्वालामुखीय गर्त के नीचे, पिघला हुआ द्रव्य एक ही गुहा में केंद्रित होने के बजाय, गहरे क्षेत्रों, छोटे लेंसों और संरचनात्मक मार्गों के एक जाल में वितरित दिखाई देता है। यह समझना कि यह जाल दबाव में बदलाव, ऊपर उठती गैसों और नए मैग्मा के आगमन पर कैसे प्रतिक्रिया करता है, नई त्रि-आयामी छवि को वर्तमान तीव्र भूकंपीय संकट के विकास से जोड़ने के लिए आवश्यक कदम होगा।

कैम्पी फ्लेग्रेई काल्डेरा की गहरी संरचनाओं का चित्रण और पुनर्निर्माण

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