Schwerpunktprogramm (SPP) 1006: Bereich Infrastruktur - Internationales Kontinentales Bohrprogramm, Teilprojekt: Erste niederfrequente 3D Seismikerkundung des tiefen hydrothermal-magmatischem Systems und der Architektur der Campi Flegrei Caldera zur Unterstützung eines amphibischen ICDP/IODP Bohrvorhabens

Description: Die teilweise submarine Campi Flegrei Caldera (CFC) (Süditalien) gilt als eine der aktivsten Calderen weltweit und steht daher im Fokus von Öffentlichkeit und Wissenschaft gleichermaßen. Dementsprechend wurde sie auch zum Thema der ICDP und IODP Programme. Während das ICDP Projekt (CFDDP) bereits genehmigt und eine Pilotbohrung erfolgreich abgeteuft wurde (12/2012), existiert zum dazugehörigen IODP Projekt zurzeit nur einen Bohrvorschlag (671). Um das amphibische Bohrvorhaben zu unterstützen, wurden in den letzten Jahren zwei mehrkanalseismische (MKS) Datensätze in italienisch-deutscher Kooperation gesammelt. Im Hinblick auf das Bohrprojekt ist ein niederfrequenter 3D MKS Datensatz (25 m Profilabstand, 20-200 Hz) von besonderer Bedeutung. Diese tiefeindrigenden Seismik liefert erstmals Informationen über die tiefe Caldera-Geometrie (ca. 2-3 km) in der ICDP-IODP Zieltiefe. Die Akquise dieser neuen Daten zusammen mit dem aktiven ICDP Bohrvorhaben sowie umfangreicher zusätzlicher Forschung motivierte die Ausführung eines weiteren Magellan Workshops (02/2017), mit dem Ziel den amphibischen Bohransatz revitalisieren.Während der Original Antrag darauf abzielte ausgewählte, ICDP-IODP relevante MKS Profile zu prozessieren und interpretieren um einen amphibischen ICDP-IODP Bohrantrag vorzubereiten, fokussiert sich dieser 24-monatige Folgeantrag auf die Bearbeitung des gesamten niederfrequenten 3D Datensatzes (156 Profile). Solch eine 3D Vorgehensweise ermöglicht eine beispiellose Untersuchung aller Facetten der tiefen Calderastockwerke sowie des magmatischen-hydrothermalen Systems. Diese Studie schafft somit die Voraussetzungen ICDP-IODP Bohrresultate über eine große Fläche interpolieren und verbinden zu können. Schlussendlich ermöglicht eine solch integrative Herangehensweise ein 3D Abbildung des Calderasystems, welche unser gesamtes Verständnis von Calderavulkanismus revolutionieren könnte.Die Ziele des beantragten Projekts folgen Empfehlungen vom dem 2017 Magellan Workshop und sind eng verbunden mit dem ICDP-IODP Vorhaben. Wissenschaftlich liegt der Hauptfokus auf dem Verständnis von (1) Eruptionsmechanismen von gigantischen calderaformenden Vulkanausbrüchen, (2) der Verbindung von flachen hydrothermal-magmatischen Strukturen und Prozessen im tiefen Untergrund, sowie (3) den Unterschieden zwischen terrestrischer und mariner vulkanischer Aktivität. Um die Ziele zu erfüllen, muss zunächst ein sorgfältiges 3D MKS Prozessing und eine Analyse durchgeführt werden. Basierend darauf sollen dann wichtige Charakteristika wie beispielweise Ignimbritablagerungen, magmatische Features, Vulkangebäuden, hydrothermal modifizierte Zonen, Aufstiegswege, Störungszonen, die maximale Mächtigkeit der Calderafüllung, sowie ungestörte sedimentäre Ablagerungen kartiert werden. Schlussendlich sind die Resultate des vorliegenden Antrags essentiell für die finale Platzierung des abgelenkte ICDP Bohrloch sowie der marinen IODP Bohrungen.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Amphibien ? Kartierung ? Ingenieurgeologie ? Seismik ? Thermalquelle ? Vulkanismus ? Architektur ? Geologie ? Paläontologie ? Studie ? Meeresgewässer ? Untergrund ? Tiefbohrung ? Bohrung ? Infrastruktur ? Zusammenarbeit ? Globale Aspekte ? Test ? Workshop ? Ablagerung ? Physik des Erdkörpers ? Zielanalyse ?

Region: Bremen

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Finanzielle Förderung)
• Institute for Coastal Marine Environment of the National Research Council CNR-IAMC Oristano (Mitwirkung)
• Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (Mitwirkung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)
• Universität Bremen (Projektverantwortung)

Time ranges: 2017-01-01 - 2025-11-02

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Sub project: First low-frequency 3D seismic investigation of the deep magmatic-hydrothermal system and architecture of the Campi Flegrei caldera to complement an amphibian ICDP/IODP drilling effort
  Description: During the last decades, the partially submerged Campi Flegrei caldera (CFc) - one of the world's highest volcanic risk areas - has received significant scientific and societal interest due to its history of catastrophic eruptions and ongoing volcanic unrest. Therefore, it has become subject to an amphibious ICDP-IODP approach. While the ICDP proposal (CFDDP) was approved and a first 500-m long pilot hole was successfully drilled (12/2012), the associated IODP initiative is still in the pre-proposal stage (671) due to (at that point) limited availability of suitable seismic site surveys. Since then, two joint Italian-German expeditions dedicated to multichannel seismic (MCS) data acquisition were carried out to provide an appropriate database for the development of amphibious ICDP-IODP drilling campaign. Of particular importance is a 3D low-frequency MCS dataset (25 m line spacing; 20-200 Hz) collected in 2016, reaching a signal penetration in the range of the ICDP-IODP target depth of ca. 2-3 km. The acquisition of these new seismic datasets together with the active ICDP drilling as well as additional extensive research motivated to host another Magellan Workshop (02/2017), thereby revitalizing the amphibious drilling approach. While the original proposal aimed at the processing and interpretation of selected low-frequency MCS profiles to provide a robust site survey for the preparation of an amphibious ICDP-IODP drilling campaign, the here proposed 24-month project deals with a comprehensive analysis of the full 3D data (156 profiles). Such a 3D approach allows for an unprecedented examination of all facets of the deep caldera architecture and associated magmatic-hydrothermal system, thereby ultimately providing the unique opportunity to integrate and spatially extrapolate ICDP-IODP drilling results. This integrative strategy enables us to establish a 3D structural framework of the entire system, thereby holding the potential to revolutionize our understanding caldera volcanism.The aims and objectives of the proposed project follow recommendations from the 2017 Magellan Workshop and are closely linked to the ICDP-IODP effort. The main scientific focus lies on understanding (1) the eruption mechanisms of large-scale caldera forming eruptions, (2) the interconnectivity between shallow hydrothermal-magmatic features and the deep subsurface, and (3) the distinct difference between terrestrial and marine volcanic activity. To achieve that a careful 3D MCS data processing and analysis has to be implemented to allow for the identification and mapping of important features such as ignimbrite deposits, magmatic features (e.g. intrusions, feeder conduits), volcanic edifices, hydrothermally altered areas, escape pathways, fault zones, maximum caldera fill thickness, and undisturbed marine sedimentary successions. The results of the current proposal are essential for the final guidance of a planned diverted ICDP and positioning of IODP drill sites. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1085182

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/343066803 (Webseite)

Status

Aktiv

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