研究兴趣
海洋水文地质
In 海洋地壳, fluid flow between the basaltic basement aquifer and the overlying ocean is an important control on heat transport, solute transport, and alteration 地壳的. 随着沉积物逐渐积聚在海洋地壳上，它们改变了 基底含水层流体循环的性质. 我对海洋水文地质学的兴趣 include fluid and heat circulation patterns in 海洋地壳, 磁导率 evolution 海洋地壳，流体和热量通过海底沉积物流动. 我研究过 fluid and heat flow in diverse settings, including the flanks of mid-ocean ridges, 俯冲带(e.g.、哥斯达黎加、南开海槽、卡斯卡迪亚和智利南部)， 和河口.
Follow this link for information on an ongoing project examining hydrothermal circulation 在靠近卡斯卡迪亚俯冲带的洋壳中 CHINOoK (Cascadia)深海热液环流(K).
Below: Photo of AUV Sentry being deployed to map a seep site offshore Oregon.
As ocean crust subducts, fluid circulation within it is an important control on subduction 区温度. 与现在和以前的学生，我研究的演变 俯冲地壳中的热液循环. 在这些研究中，我们检查了一些一般的 aspects of fluid and heat circulation in subducting crust — for example, how far into a subduction zone can fluid circulation in the ocean crust aquifer persist, and what 是这种循环的热后果吗? 我们已经研究了流体和热 circulation in the Nankai Trough (southern Japan), Cascadia, southern Chile, Mexico, 和日本北部的俯冲带. 我们发现流体循环的热效应 in subducting crust may extend the seismogenic portion of the plate boundary fault 比先前估计的更靠近海岸线和人口稠密地区.
I am also interested in how water derived from mineral dehydration reactions affects 俯冲带流体压力分布. 在近海的俯冲带 Costa Rica, I examined how the release of water bound in minerals may affect the distribution of fluid overpressures (and therefore effective stress) on the plate boundary fault. That study focused on dehydration reactions in sediment at fairly low temperatures (<150 ˚C). 在正在进行的项目中，我正在研究如何从水的释放 basement rocks of oceanic crust at higher temperatures may affect the distribution of excess fluid pressures in 俯冲带, and how fluid sources from the subducting 板块连接与地幔楔蚀变和熔融作用. 这对理解有影响 俯冲带的整个“管道系统”.
断裂带渗透率
In collaboration with geologists and hydrogeologists in our department, I am working on a geological, geophysical, and hydrological study of field-scale fault-zone cementation 和磁导率. 地质断层通常只有在它们产生时才会成为新闻 破坏性地震. 然而，缺点也悄悄地对社会产生了重要影响 that most people never think about – they control the flow of groundwater and petroleum 在含水层和油田. 事实上，断层作为流体的屏障可以使 高产水井或油井与糟糕油井之间的区别. This is true for the Rio Grande aquifer system, in which groundwater levels can vary by hundreds 断裂带交叉时的脚. 通过这项研究，我们将解决困难 question of the role that natural cements plays in controlling the ease with which 流体穿过断层.
下图:洛马布兰卡断层的坚固胶结部分.
The cements are composed of minerals precipitated from groundwater over thousands 年或以上. 当矿物质沉淀时，它们会填满岩石的孔隙，造成堵塞 使液体难以流动. 然而，确定分布 断裂带的胶结是很困难的. 因此，断裂带胶结作用是典型的 在估计断层对流体流动的影响时未考虑. 在我们的研究中， we are taking advantage of unique electrical properties of natural cements to map their 3-D distribution in an exceptionally well-exposed fault zone a few miles north 新墨西哥州索科罗市. 然后，我们将直接测量水泥对地下水的影响 通过从断层附近的井中取水来流动.
下图为Loma Blanca断层取心和安装井作业.
沉积学/沉积物物理性质
Variations in sediment type and porosity can lead to large differences in sediment 磁导率. My previous sediment oriented studies range from determining sedimentation patterns on the northern California margin from reflection seismic data to laboratory consolidation 和磁导率 testing of sediments from San Francisco Bay, the Juan 德富卡山脊侧翼和刚果扇.
Some of my work in this area examines the thermal, diagenetic, and consolidation history 靠近日本外海南开海槽俯冲带的沉积物. 我检查过了 南开边缘半深海沉积物的硅胶结作用. 我乘IODP号船航行 expedition to examine cementation/deformation of sediment approaching and entering 南开海槽俯冲带. 我也在描述热状态 南开海槽俯冲带.
出版物
*表示学生第一作者，Spinelli的主要指导老师
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