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. 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 包括海洋地壳流体和热循环模式，渗透率演化 海洋地壳，流体和热量通过海底沉积物流动. 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.、哥斯达黎加、南开海槽、卡斯卡迪亚和智利南部)， 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 在靠近卡斯卡迪亚俯冲带的洋壳中 CHINOoK (Cascadia)深海热液环流(K).
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. 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 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 是这种循环的热后果吗? 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. 我们发现流体循环的热效应 在俯冲地壳中可能延伸出板块边界断层的发震部分 比先前估计的更靠近海岸线和人口稠密地区.
我也对从矿物质脱水反应中提取的水如何影响感兴趣 俯冲带流体压力分布. 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). 在正在进行的项目中，我正在研究如何从水的释放 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 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
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. 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 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. 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 对于里约热内卢格兰德含水层系统来说是正确的，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. 通过这项研究，我们将解决困难 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.
下图:洛马布兰卡断层的坚固胶结部分.
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. 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， 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. 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
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 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 考察接近和进入沉积物的胶结/变形 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
*Norvell, B., *T. Kyritz, G.A. Spinelli, R.N. Harris, K. 迪克森,.M. Tréhu, S. Carbotte, S. Han, B. Boston, M. Lee, and CHINOoK项目科学派对，2023年. 热显著流体渗流通过 胡安德富卡板块上的厚沉积物进入卡斯卡迪亚俯冲带， 地球化学，地球物理学，地球系统， 24, e2023GC010868; http://doi.org/10.1029/2023GC010868.
Spinelli, G.A., A. Clark, M. Clark, S. Edel, S. Farrar, J. Fastle, C. 格雷戈等人., 2022. Magnetic 在索科罗峡谷发现埋藏玄武岩体的磁场强度证据. In 新墨西哥州地质学会第72届秋季野外会议 Guidebook, ed. D.J. Koning, K.J. Hobbs, F.M. 菲利普斯W.J. Nelson, S.M. Cather, A.C. Jakle, and B. Van Der Werff, 112-113. http://doi.org/10.56577/FFC-72.
*Barnes, H., *J.R. Hinojosa, G.A. Spinelli, P.S. Mozley, D. Koning, T.G. 斯普劳尔和J.L. 威尔逊,2021. 探测断层带 利用电阻率法切割古河谷特征和古河谷 Fault, New Mexico， Geophysics, http://doi.org/10.1190/geo2020-0375.1.
Harris, R.N., G.A. Spinelli, M. Hutnak 2020. 海洋地壳热液循环的热流证据 华盛顿格雷斯港近海， 地球化学，地球物理学，地球系统, http://doi.org/10.1029/2019GC008879.
* Sproule T.G., G.A. Spinelli, J.L. Wilson, M.D. Fort, P.S. 莫兹利和J. Ciarico 2020. 断裂带的影响 在野外尺度下，胶结作用对地下水流动的影响; 地下水, http://doi.org/10.1111/gwat.13062.
*Lucero, A.C., G.A. Spinelli, J. He, 2019. 海洋板块弯曲增厚的热效应 南开海槽和日本海沟俯冲带的地壳含水层 地球物理研究杂志, doi:10.1029/2018JB016556. Abstract.
Huepers, A., L.N. Warr, G. Grathoff, K. Wemmer, G. Spinelli, and M. 安德伍德,2019. 蒙脱石-伊利石成岩作用的时空特征 在海底3公里以下的样本显示的南开海槽增生棱镜中， 地球化学，地球物理学，地球系统. doi:10.1029/2018GC008015. Abstract.
Spinelli, G., I. Wada, K. Wang, J. He, R. 哈里斯和M. 安德伍德，2018年. 成岩、变质 以及俯冲地壳中热液循环的水文地质后果， Geosphere. doi: 10.1130 / GES01653.1. Abstract.
Harris, R.N., G.A. Spinelli, and A.T. 费舍尔,2017. 浅层热液环流与热结构 俯冲带, Geosphere, doi:10.1130 / GES01498.1. Abstract.
*Perry, M., G.A. Spinelli, I. Wada, and J. He, 2016. 模拟温度和流体源分布 墨西哥俯冲带:热液循环的影响及其意义 对于板块边界地震过程， 地球化学，地球物理，地球系统， doi:10.1002/2015GC006148. Abstract.
Spinelli, G.A., I. Wada, J. He, and M. 佩里,2016. 流体循环的热效应 在智利俯冲带的板块融化上俯冲地壳， 地球与行星科学通讯中文信息学报，34,101-111,doi: 10.1016/j.epsl.2015.11.031. Abstract.
*Rotman, H.M.M., and G.A. Spinelli, 2014. 智利中南部俯冲非常一致的热状态 南纬36°至45°的区域， 地球物理研究杂志， doi:10.1002/2013JB010811. Abstract.
Spinelli, G.A., 2014. 进入南开洋壳的长距离流体和热输运 俯冲带，NanTroSEIZE样带， 地球与行星科学通讯中文信息学报，389,86-94,doi:10.1016/j.epsl.2013.12.013. Abstract.
*Rotman, H.M.M., and G.A. Spinelli, 2013. 流体流动对俯冲带温度影响的全球分析 地球化学，地球物理学，地球系统, doi:10.1002/ggge.20205. Abstract.
Harris, R., M. Yamano, M. Kinoshita, G. Spinelli, H. Hamamoto和J. Ashi, 2013. 热流测定和热学的综合
沿日本南开海槽模拟 地球物理研究杂志， doi:10.1002/jgrb.50230. Abstract.
Spinelli, G.A., and A. 赫顿,2013. 数据报告:来自Sites沉积物的无定形二氧化硅含量 NanTroSEIZE样带上四国盆地C0011和C0012 综合海洋钻探计划论文集， 322, doi:10.2204/iodp.proc.322.204.2013. Article.
* Cozzens B.D., and G.A. Spinelli, 2012. 由于俯冲过程中的流体循环，卡斯卡迪亚有较宽的孕震带 海洋地壳, Geology中文信息学报，40 (10)，899-902,doi:10.1130/G33019.1. Article.
Spinelli, G.A., and R.N. 哈里斯,2011. 热液环流与海山俯冲的热效应
日本南开海槽发震区实验样带的温度 地球化学，地球物理，地球系统， 12, Q0AD21, doi:10.1029/2011GC003727. Abstract.
Spinelli, G.A., and R.N. 哈里斯,2011. 轴向冷却遗留问题对分配的影响 海洋岩石圈热液提取; 地球物理研究杂志， 116, B09102, doi:10.1029/2011JB008248. Abstract.
Harris, R.N., F. Schmidt-Schierhorn, G.A. Spinelli, 2011. 沿着NanTroSEIZE样带的热流:来自IODP探险的结果315 以及日本纪井半岛近海的316号， 地球化学，地球物理学，地球系统， 12, Q0AD16, doi:10.1029/2011GC003593. Abstract.
*White, R., G.A. Spinelli, P.S. 莫兹利和N.W. 邓巴,2010. 火山玻璃蚀变对沉积物的重要性 稳定:日本近海; 沉积学生态学报，58 (5)，1138-1154,doi:10.1111/j.1365-3091.2010.01198.x. Abstract.
Harris, R.N., G.A. Spinelli, C.R. Ranero, I. 格里夫迈耶和H. Villinger 2010. 哥斯达黎加的热状态 美洲边缘楔块2:中美洲浅层俯冲带的热模式 哥斯达黎加近海， 地球化学，地球物理，地球系统，11 (12)， Q12S28, doi:10.1029/2010GC003272. Abstract.
Spinelli, G.A., Wang, K., 2009. 流体循环、温度和变质作用之间的联系 俯冲板, 地球物理研究快报， 36, L13302, doi:10.1029/2009GL038706. Abstract.
*Kummer, T.D., Spinelli, G.A., 2009. 俯冲基底含水层流体循环的热效应 海洋地壳,地球物理研究杂志， 114, B03104, doi:10.1029/2008JB006197. Abstract.
Spinelli, G.A., Wang, K., 2008. 俯冲地壳流体循环对南开边缘的影响 发震带温度; Geology, 36 (11), 887-890. Abstract.
Hutnak, M.费雪，A.T.哈里斯，R., Stein, C., Wang, K., Spinelli, G.辛德勒，M.维林杰，H., and E. 2008银,. 非常大的热量 流体通过海洋地壳的中间板块露头， 自然地球科学, doi:10.1038 / ngeo264. Abstract.
*Kummer, T.D., Spinelli, G.A., 2008. 俯冲地壳的热液循环降低了俯冲带的温度.Geology, 36 (1), 91-94. Abstract.
Spinelli, G.A.萨弗，D.M., 2007. 俯冲带的海沟平行流体流动 温度的差异.地球化学，地球物理学，地球系统， 8, Q09009, doi:10.1029/2007GC001673. Abstract.
Spinelli, G.A., Mozley, P.S., Tobin, H.J.M .安德伍德.B.霍夫曼，n.n.W., Bellew, G.M., 2007. Diagenesis, 靠近南开海槽俯冲的沉积物孔隙崩塌 zone. 美国地质学会公报, 119 (3), 377-390. Abstract.
Hutnak, M.费雪，A.T., Stein, C.哈里斯，R., Wang, K.，银，E., Spinelli, G.芬德，M.埃尔斯沃思，C.维林杰，H.皮萨尼，P.C.德顺，H.麦克奈特, B., 2007. Nicoya下方俯冲的18-24 Ma上部岩石圈热状态 半岛，哥斯达黎加北部边缘. In T. 狄克逊和C. Moore (eds.), 俯冲逆冲断层的发震带哥伦比亚大学出版社.
Pratson, L.F.C.A., Wiberg, P.L.斯特克勒，M.S.史文森，J.B.Cacchione, D.A., Karson, J.A., Murray, A.B.沃林斯基，M.A., Gerber, T.P.穆伦巴赫，B.L., Spinelli, G.A.富尔索普，C.S.奥格雷迪，D.B., Parker, G.新泽西州德里斯科尔.W., Burger, R.L., Paola, C., Orange, D.L., Field, M.E.弗里德里希，C.T., Fedele, J.J., 2007. 海景进化 在碎屑大陆架和斜坡上. In C.A. Nittrouer J.A. Austin, M.E. Field, J.H. Kravitz, J.P.M. 斯维茨基和P.L. Wiberg (eds.), 大陆边缘沉积，布莱克威尔出版社，p. 339-380.
Spinelli, G.A.萨弗，D.M.M .安德伍德.B. 2006. 三维水文地质响应 温度变化，哥斯达黎加俯冲边缘. 地球物理研究杂志, 111， B04403, doi:10.1029/2004JB003436. Abstract.
Spinelli, G.A., 安德伍德,M.B. 2005. 南开海槽俯冲地壳热史模拟 原位沉积温度和成岩反应过程的制约. 地球物理研究快报， 32, L09301, doi:10.1029/2005GL022793. Abstract.
安德伍德,M.B., Hoke, K.D.费雪，A.T., Davis, E.E.詹巴尔沃，E.Zuehlsdorff, L., Spinelli, G.A. 2005. 浊积岩的物源、地层结构和水文地质影响 位于太平洋卡斯卡迪亚盆地西北部洋中脊侧翼. 沉积研究杂志, 75(1), 149-164. Abstract.
Spinelli, G.A.费雪，A.T., 2004. 地形粗糙的玄武岩内的热液循环 胡安·德·富卡山脊侧翼的地下室. 地球化学，地球物理，地球系统， 5、2001年第4期，doi:10.1029/2003GC000616. Abstract.
Spinelli, G.A., Giambalvo., E.R.费雪，A.T., 2004. 沉积物渗透性、分布和影响 论大洋基底的通量. In Davis, E.E. 艾尔德菲尔德，H. (Eds.), 海洋岩石圈的水文地质学. 剑桥大学出版社.
Spinelli, G.A.萨弗，D.M., 2004. 逆冲下沉积脱水的沿走向变化 哥斯达黎加的尼科亚边缘与地震活动的上倾极限有关. 地球物理研究快报， [j] .科学通报，2013，(6):391 - 391.1029/2003GL018863. Abstract.
Spinelli, G.A.M .安德伍德.B., 2004. 进入哥斯达黎加俯冲带的沉积物特征 区域:水沿板块界面分配的含义. 岛弧， 13(3), 432-451. Abstract.
Spinelli, G.A.， Zuehlsdorff, L.费雪，A.T., Spiess, V., Wheat, C.G., Mottl, M.J.Giambalvo, E.R., 2004. 东翼地下基底脊上方热液渗漏模式 胡安·德·富卡山脊. 地球物理研究杂志， 109 (B1)， B01102, doi:10.1029/2003JB002476. Abstract.
Spinelli, G.A., Field, M.E., 2003. 构造和沉积物源位置的控制 北加州边缘海侵沉积的走向变化. 海洋地质学, 197 (1-4), 35-47. Abstract.
Spinelli, G.A.费雪，A.T., Wheat, C.G., Tryon, M.D., Brown, K.D.弗莱格尔，A.R., 2002. 地下水 渗漏计和孔隙水估计流入旧金山湾北部的渗漏量 地球化学:对溶解金属预算的影响;水资源研究， 38 (7)， doi: 10.1029/2001WR000827. Abstract.
Spinelli, G.A., Field, M.E., 2001. 加利福尼亚北部大陆斜坡沟壑的演变 margin, 沉积研究杂志， 71 (2), 237-245. Abstract.
Alley, R.B., Shuman, C.A., Meese, D.A., Gow, A.J., Taylor, K.C., Cuffey, K.M.菲茨帕特里克, J.J.格鲁茨，P.M.齐林斯基，G.A., Ram, M., Spinelli, G.A., Elder, B., 1997. GISP2冰芯的视觉地层测年:基础、可重复性 和应用程序, 地球物理研究杂志, 102 (C12), p. 26367-26381.