研究兴趣
海洋水文地质
在海洋地壳中，流体在玄武岩基底含水层和上覆层之间流动 海洋是热输运、溶质输运和蚀变的重要控制因素 地壳的. As sediments gradually accumulate on 海洋地壳, they change the nature of fluid circulation within the basement aquifer. 我对海洋水文地质学的兴趣 包括海洋地壳流体和热循环模式，渗透率演化 of 海洋地壳, and fluid and heat flow through seafloor sediments. 我研究过 流体和热量在不同的环境中流动，包括大洋中脊的侧翼， 俯冲带(e.g., Costa Rica, Nankai Trough, Cascadia, and southern Chile), 和河口.
点击此链接了解正在进行的热液循环研究项目的信息 in oceanic crust approaching the Cascadia subduction zone: CHINOoK (Cascadia Hydrothermal circulation IN Ocean (K)rust).
下图:部署AUV哨兵的照片，用于绘制俄勒冈州近海的一个渗漏点.
随着洋壳的俯冲，洋壳内部的流体循环是控制洋壳俯冲的重要因素 区温度. With current and former students, 我研究过 the evolution of hydrothermal circulation in subducting crust. In these studies, we examined some general 俯冲地壳中流体和热循环的各个方面-例如，进入多深 一个俯冲带可以使海洋地壳含水层的流体循环持续，以及什么 are the thermal consequences of that circulation? 我们已经研究了流体和热 南开海槽(日本南部)、卡斯卡迪亚、智利南部、墨西哥的环流; 和日本北部的俯冲带. We found that the thermal effects of fluid circulation 在俯冲地壳中可能延伸出板块边界断层的发震部分 closer to the shoreline and populated areas than previously estimated.
我也对从矿物质脱水反应中提取的水如何影响感兴趣 the fluid pressure distribution in subduction zones. 在近海的俯冲带 在哥斯达黎加，我研究了矿物质中水分的释放是如何影响分布的 板块边界断层上的流体超压(因此是有效应力). 那项研究的重点是在相当低的温度下沉积物中的脱水反应 (<150 ˚C). In ongoing projects, I am examining how the release of water from the 温度较高的洋壳基底岩可能影响其分布 俯冲带的超流体压力，以及流体是如何从俯冲中产生的 slab link with mantle wedge alteration and melting. This has implications for understanding the overall “plumbing system” of subduction zones.
断裂带渗透率
在与我们部门的地质学家和水文地质学家的合作下，我正在工作 野外尺度断裂带胶结作用的地质、地球物理和水文研究 和磁导率. Geologic faults usually make the news only when they have produced 破坏性地震. However, faults also quietly have an important impact on society 大多数人从来没有想过——他们控制着地下水和石油的流动 在含水层和油田. In fact, a fault acting as a barrier for fluids can make the difference between a productive water or oil well and a terrible one. This is 格兰德河含水层系统就是如此，在这个系统中，地下水位可以变化数百倍 断裂带交叉时的脚. Through this study, we will address the difficult 天然胶结物在控制其易患性方面所起的作用 流体穿过断层.
Below: Photo of a strongly-cemented portion of the Loma Blanca Fault.
水泥是由数千年来从地下水中沉淀的矿物质组成的 年或以上. As the minerals precipitate they fill pores in the rock, clogging them, and making it difficult for fluids to flow. 然而，确定分布 断裂带的胶结是很困难的. As a result, fault-zone cementation is typically not accounted for in estimates of the impact of faults on fluid flow. 在我们的研究中， 我们正在利用天然水泥独特的电学特性来绘制地图 它们的三维分布在北部几英里处异常暴露的断裂带 新墨西哥州索科罗市. Then, we will directly measure the impact of the cements on groundwater flow by drawing water from wells adjacent to the fault.
Below: Coring and well-installation operations at the Loma Blanca Fault.
沉积学/sediment physical properties
沉积物类型和孔隙度的变化会导致沉积物的巨大差异 磁导率. 我以前的沉积物导向研究范围从确定沉积 从反射地震资料到实验室资料的加利福尼亚北部边缘的模式 旧金山湾、胡安河沉积物的固结和渗透性测试 德富卡山脊侧翼和刚果扇.
我在这个领域的一些工作考察了热、成岩和固结史 of sediment approaching 南开海槽俯冲带 off Japan. 我检查过了 silica cementation of hemipelagic sediment on the Nankai margin. 我乘IODP号船航行 考察接近和进入沉积物的胶结/变形 南开海槽俯冲带. I am also characterizing the thermal state of 南开海槽俯冲带.
出版物
* indicates student first author, Spinelli primary advisor
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