masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 · • develop methods to map...

Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Prosjekttittel: Linking shelf edge and basin axis locations in predicting lithology and depositional geometries

Hovedveileder: William Helland-Hansen

Med-veileder(e): Sverre Henriksen

Prosjektbeskrivelse/ Project description: Motivasjon (bakgrunn): The Tertiary sediments filling the Viking Graben were sourced both from the Exposed Shetland Platform to the west and the Norwegian mainland to the east. Over the platform areas the sedimentary succession displays a series of clinoform succession which migrated basinward during relative sea level falls. During sea level rise, the locus of sedimentation was shifted landward and widespread shale units dominated the central basin areas. The topset of the clinoforms are fed by river systems and will generally grade to sea level. The foreset and bottomset of the clinoforms will grade to the basin floor and ultimately die out near the basin axis. The depositional profiles from source to sink will therefore display a record of changing shelf edge positions on eastern and western basin margins and shifting locations of basin axis.

1) Hypotese (vitenskapelig problem): Observe and analyze changing clinoform geometries in relation to basin physiography, location of basin axis and degree- and stage of basin filling.

Test (arbeid):

1) Map out clinoform packages and analyze shelf edge trajectories on both eastern and western basin margins

2) Observe and analyze changing clinoform geometries in relation to basin physiography, location of basin axis and degree/stage of basin filling.

3) Suggest predictive models for depositional geometries and distribution of lithology within the established framework.

Krav for opptak/ Prereqesites:

Eksterne data? / External data?: 2D and 3D seismic data in the Norwegian sector of the North Sea between 60o N and 62o N. Well data from selected fields and basin locations. Data will be provided by Statoil and student(s) will be offered to come to Statoil Sandsli or Trondheim to work on the data

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master degree:

GEOV272 (10), GEOV301, GEOV352 (5), GEOV360 (10), GEOV361 (10), GEOV362 (5), GEOV366 (5), GEOV367 (5), GEOV372 (5)

Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høsten 2017

Prosjekttittel: Structure and fluid flow history, Mesozoic sedimentary rocks, Somerset, UK (2 STUDENTS)

Hovedveileder: Dr. David Peacock

Medveileder(e): Prof. Atle Rotevatn

Project description: Motivation (bakgrunn): The Mesozoic sedimentary rocks of the Somerset coast provide World-class exposures of a range of structures, so have been extensively studied. What is lacking, however, is a thorough analysis of the relationships between these structures and the fluid flow history. Such relationships are of critical value in the hydrocarbon industry, so Somerset provides an ideal opportunity to test the significance of the different faults, veins, joints, etc. for the fluid flow. The students will gain valuable experience in understanding the associations between structures and fluid flow and in determining the geological history of a region. Scientific problems to be addressed: 1. What information can be obtained from structures about the fluid flow history? 2. What evidence is there for interaction of fluids between the fracture and the wall-rocks? 3. What information about fluids and structural development is provided by microstructures

in vein fill and in fault rocks? 4. What do geochemical signatures suggest about the fluid flow and structural history? 5. How do published models of the structural development of the region relate to

information about the fluid flow history? Test (arbeid): The work will encompass two periods of field work (each c. 3 weeks) where data and samples will be collected. Data collection will focus on collecting geometric data (orientations, etc.) and kinematic data (displacements, striations etc.), and on the documentation and mapping of structures in the field. Samples will be collected for thin section and geochemical analyses.

Krav for opptak: Driver’s license and ability/willingness to travel to UK for extended amounts of time

Eksterne data NA

Felt-, lab- og analyse- arbeid:

Two field seasons in Somerset – c. 6 weeks. Analyses of thin sections using optical microscopy and SEM. Analyses of porosity and permeability using a combination of probe-permeametre, laboratory analyses of core plugs and image-based techniques. Geochemical analyses of vein material.

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp): GEOV300, GEOV241, GEOV 251, AG322 (UNIS), GEOV362 eller GEOV352

Finansiering: Masterarbeid finansieres av eksternt prosjekt

(Fyll inn navn på prosjekt nummer):

X

JA

Nei

Figure 1. Iron reduction around a sandstone dyke, indicating fluid flow, Watchet, Somerset, UK.

Figure 2.Alteration along joints in shale, Lilstock, Somerset, UK.

Masteroppgave i Geovitenskap – (For Autumn 2017) Basin and Reservoir Studies Prosjekttittel/Project title: Drainage evolution in arid extensional settings: Sinai, Egypt Hovedveiledere/ supervisor: Martin Muravchik Medveiledere/co-supervisors: Bjørn Nyberg, Rob L. Gawthorpe Prosjektbeskrivelse/project description: Understanding the tectonic controls in the location of sediment sources and depositional areas is crucial in order to gain a better understanding of the development of sedimentary systems in extensional basins. Most of the existent depositional models in this type of basins are highly biased towards environments developed under relatively wet climatic regimes. The purpose of this study is to address this issue by analysing the geomorphology of selected areas in Sinai, Egypt, with special emphasis on the present day drainage patterns and the development of coastal fan deltas. The Sinai Peninsula offers the possibility to contrast the effects of two different tectonic regimes under the same arid climatic conditions, i.e., recent extension on the Gulf of Suez margin and strike-slip tectonics on the Gulf of Aqaba margin. This project will integrate the analysis of satellite imagery, digital elevation data and bathymetric charts with field data gathered during previous projects in UiB (TRAP2 and VISTA) to analyse the present drainage systems and reconstruct its evolution. The results obtained are expected to become relevant for other arid extensional basins like the Red Sea or the sub-salt hydrocarbon plays in the South Atlantic.

During the masters project the student will gain expertise in geomorphological and sedimentological remote sensing techniques, GIS and quantitative geomorphological analysis using DEMs. The project will provide relevant training for employment in the oil and gas industry or for advanced sedimentological, geomorphological or basin analysis research. Evt. spesielle forkunnskaper i andre fag/prerequest: Introductory sedimentology and structural geology is essential. Some knowledge of GIS and geomorphology would be an advantage. Eksterne data (ved bruk av data fra eksterne bedrift, er disse tilgjengelige ved oppstart av masteroppgaven?): No. Feltarbeid/fieldwork: No. Laboratoriearbeid/Lab: 3D Seismic Lab/Grotten (ArcGIS, Lidar and Petrel). Finansiering/Finance: Covered if needed by external projects. Type oppgave (60stp) Some of the relevant courses include: GEOV254, GEOV272, GEOV300, GEOV350, GEOV361, GEOV362, GEOV363, GEOV372

Masteroppgave i Geovitenskap – (For Autumn 2017) Basin and Reservoir Studies Prosjekttittel/Project title: Integrated 4D tectono-stratigraphic evolution of the northern Peloponnese margin and the Gulf of Corinth, Greece Hovedveileder/supervisor: Martin Muravchik Medveiledere/co-supervisors: Casey W. Nixon, Gijs A. Henstra, Rob L. Gawthorpe Prosjektbeskrivelse/project description:

Establishing the relationships between structural and sedimentary processes at the fault block scale in rift basins is essential for understanding of rift basin evolution and developing new exploration concepts in mature rifts such as the North Sea. The main objective of this project is to integrate field-generated structural and sedimentary data from the northern margin of the Pelopenesse with seismic data from the Gulf of Corinth in a fully 3D digital model that will allow for structural restoration of the rift structures and sedimentary modelling. This project will use spatial geological data that has been already generated in the field (i.e. mapped stratigraphic boundaries, tectonic structures and directional data), together with terrestrial-LIDAR datasets and satellite sourced digital elevation models, to build a fully 3D rift-scale tectono-stratigraphic framework. Sedimentary modelling will be coupled to the structural restoration of the fault blocks at different stratigraphic stages for evaluating the evolution of the systems through time.

The student will develop skills in GIS data management of both detailed and regional data, structural and sedimentary modelling and quantitative analysis of syn-rift successions, providing relevant training for employment in the oil and gas industry or for advanced sedimentological, geomorphological or basin analysis research. This project will work on data originated in ongoing research projects in UiB and will run in parallel to other master projects working on tectonics, sedimentation and geomorphology of the Corinth Rift. Fieldwork may also be required in order to ground-truth the results obtained from the digital modelling. Evt. spesielle forkunnskaper i andre fag/prerequest: Introductory sedimentology and structural geology are essential. Some knowledge of GIS and seismic interpretation would be an advantage. Eksterne data (ved bruk av data fra eksterne bedrift, er disse tilgjengelige ved oppstart av masteroppgaven?): No. Feltarbeid/fieldwork: Not essential. Possible field work to test results (fall 2018). Laboratoriearbeid/Lab: 3D Seismic Lab/Grotten (ArcGIS, Move, Petrel). Finansiering/Finance: Department baseline masters funding required for software access charges. Any additional field work will be funded from external projects. Type oppgave (60stp) Some of the relevant courses include: GEOV254, GEOV272, GEOV300, GEOV350, GEOV361, GEOV362, GEOV363, GEOV372

Masterprosjekt til masteropptaket høst 2017 Masteroppgave i Geovitenskap Studieretning: Petroleum geoscience Prosjekttittel: Dune Distribution, Morphology and Preservation Potential in Modern Sand Seas. Veileder: Bjørn Nyberg (UiB) Medveiledere(inkl. tilhørighet):

1. Colm Pierce (University of Aberdeen) 2. William Helland-Hansen (UiB) 3. John Howell (University of Aberdeen)

Prosjektbeskrivelse (norsk og engelsk): Modern depositional environments provide important analogs for ancient sedimentary systems constraining the geomorphological, temporal and spatial character of sedimentary systems in addition to the allogenic and autogenic controls on their deposition and accumulation. Recent research has developed techniques which greatly enhance our ability to analyze large volumes of remotely sensed data from modern depositional environments, however, to date work quantifying the geomorphology, geometry and proportions of eolian depositional elements has been limited on a global scale. Quantitative global constraint on geometry and geomorphology catagorised by sedimentological controls (e.g., climate, tectonics) can yield important new models that may be used as a comparative or predictive tool in the subsurface. A primary objective of the project involves the mapping the distribution and proportions of eolian erg elements occurring within modern sedimentary basins following a custom classification scheme applicable to remote sensing data (after McKee, 1979). In addition using methodology after Nyberg et al., (2015) eolian systems will be divided between those in depositional or deflationary settings. Aims include quantifying the proportion of dune types with preservation potential, analyzing wavelengths and heights of those dunes by prevailing wind regimes and investigating the various controls on dune morphology (e.g. dune type in coastal vs intraplate settings). The student will build on existing research and develop new quantitative methods to map eolian elements from system to global scale. The project provides an opportunity to work in and to contribute to the innovative new research in understanding modern depositional environments from a quantitative perspective. It will teach the individual a set of inter-disciplinary skills from geographical information systems, scientific computing, geomorphology and sedimentology and promote creative, problem solving thinking that are highly desired in both industry and research careers. The candidate should ideally have experience with geographical information

systems (GIS) or be a technology-oriented individual with an interest in geomorphology/sedimentology (eolian systems). Thesis hypothesis: Investigating modern eolian system elements at global scale from a quantitative perspective within sedimentary basins will improve our models of eolian depositional environments.

Figure 1 - A, Detailed regional distribution and morphology of eolian sands in Algeria based on landsat imagery by Dubief 1952 from A study of Global Sand Seas (Mckee, 1979). B, a global map of modern eolian distribution from Pidwirny, M. (2006) in "Eolian Processes and Landforms". Fundamentals of Physical Geography, 2nd Edition, highlighting the limited quantitative and spatial information that exists on modern eolian deposits.

Viktig informasjon:

Krav for opptak:

Eksterne data:

Felt, Lab og analyse-arbeid:

• Develop methods to map eolian systems using existing maps/research and remotely sensed data

• Geometrically analyze eolian systems • Build new and improved eolian models/application to subsurface

Finansiering: Sedimentologi & bassenganalyse Project Eksternt prosjekt (Fyll inn navn på prosjekt):

JA

Nei Hvis det er påkrevd med støtte fra Instituttet må «Følgeskjema – støtte til masterprosjekt» fylles ut

A B

____________________________________________ dato/underskrift veileder/medveileder

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp): GEOV360 / Sedimentology and Facies Analysis – 10 ECTS GEOV361 / Sequence Stratigraphy – 10 ECTS GEOV352 / Field Methods in Petroleum Geology – 5 ECTS GEOV362 / Pyrenean tectonics and sedimentology field course – 5 ECTS GEOV301 / Geostatistics – 5 ECTS

Masterprosjekt til masteropptaket høst 2017 Masteroppgave i Geovitenskap Studieretning: Petroleum geoscience Prosjekttittel: The spatial, geometric and temporal geomorphological variability of modern alluvial depositional elements. Veileder: Bjørn Nyberg (UiB) Medveiledere(inkl. tilhørighet):

1. William Helland-Hansen (UiB) 2. John Howell (University of Aberdeen)

Prosjektbeskrivelse (norsk og engelsk): When analyzing the geomorphology and geometry of modern depositional environments as analogs for ancient sedimentary successions, it is crucial to analyze only those systems that are within sedimentary basins and therefore have preservation potential in the future. In recent years, reinterpretations of modern depositional environments solely within sedimentary basins have been used to create new facies models to predict the spatial variability of depositional elements. For instance, fluvial facies models were previously based on tributary fluvial systems (TFS) however distributive fluvial systems (DFS) are the dominant character within sedimentary basins which have preservation potential and are thereby analogous to the rock record (Figure 1A). While the study of fluvial systems within sedimentary basins has gathered a lot of attention as of recent, a global quantitative approach to analyze the geometry, scale and relation of the depositional elements within those systems has been missing. The aim of this MSc project is to map the architectural elements from a selective global representation of modern alluvial systems that occur within modern sedimentary basins and to quantify the proportion and geomorphology of alluvial elements (e.g., Figure 1A) and their geometric character along dip and strike of the system (e.g., Figure 1B). The student will investigate the allogenic controls (e.g., climate and tectonics) on those systems to help build predictive facies models for the subsurface. The temporal geometric change of alluvial systems over the past 30+ year may be analyzed through the Google earth engine’s archive of landsat imagery. This is an opportunity to work on a project that has a high level of international interest amongst sedimentologists, both from the academic community and the petroleum industry. The student will learn a multi-disciplinary approach to apply geographical information systems and scientific computing to solve geomorphological and sedimentological questions. Opportunities exist to present and expand ones research network by working with a diverse group of individuals and expertise from UiB and UoA.

The candidate should ideally have experience with geographical information systems (GIS) or be a technology-oriented individual with an interest in geomorphology/sedimentology (alluvial systems). Programming would be an advantage but not a required. Thesis hypothesis: The quantitative geometric and geomorphological study of alluvial depositional elements within modern sedimentary basins is significantly different by tectonic and climatic regimes as well as to alluvial systems in erosional settings.

A, the Taquari distributive fluvial system within the modern Pantal sedimentary basin in Brazil (Weissmann et al 2010) and B, a quantitative geometric analysis of the anabranching Congo River in the Democratic Republic of the Congo from Nyberg et al. 2015. Viktig informasjon:

Krav for opptak:

Eksterne data: Felt, Lab og analyse-arbeid:

• Map and digitize a selective set of modern alluvial analogs • Geometrically analyze those alluvial systems • Quantify the geometric and geomorphological variability of alluvial facies models

Finansiering: Sedimentologi & bassenganalyse Project Eksternt prosjekt (Fyll inn navn på prosjekt):

JA

Nei Hvis det er påkrevd med støtte fra Instituttet må «Følgeskjema – støtte til masterprosjekt» fylles ut

A B

____________________________________________ dato/underskrift veileder/medveileder

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp): GEOV360 / Sedimentology and Facies Analysis – 10 ECTS GEOV361 / Sequence Stratigraphy – 10 ECTS GEOV352 / Field Methods in Petroleum Geology – 5 ECTS GEOV362 / Pyrenean tectonics and sedimentology field course – 5 ECTS GEOV301 / Geostatistics – 5 ECTS

Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere våren 2017

Prosjekttittel: Spatial and temporal development of joint networks and associated network properties (1 Student)

Hovedveileder: Dr. Casey Nixon

Medveileder(e): Prof. Atle Rotevatn; Dr. David Peacock; Prof. Dave Sanderson

Project description: Motivation (bakgrunn): Joint networks can develop extensively in sedimentary layers within basins and have a strong influence on the fluid flow properties of the layered sequences which is of particular importance in fractured reservoirs. Despite this there is a lack of understanding of the controls and variations in the spatial and temporal development of such joint networks. This project will investigate the development of joint networks in Mesozoic sedimentary rocks from the Somerset coast. The rocks in this area form wave-cut platforms that provide world-class exposures of layered sequences that are extensively jointed with an array of structures including faults and folds. The study will combine field observations with analysis of UAV imagery in ArcGIS providing an ideal setting for investigating spatial and temporal variations in joint network development and the controls on the local stresses that affect their development. The student will gain valuable experience and skills using ArcGIS and structural geology, specifically fracture network analyses which is of critical value to the hydrocarbon industry. Scientific objectives to be addressed: 1. Examine the spatial variations in the arrangement of joint networks and associated

properties; 2. Decipher the evolution of joint networks and the development of network properties; 3. Determine the history of local stresses during joint formation and investigate potential

controls. Test (arbeid): The work will encompass interpretation and mapping of selected joint networks from collected UAV imagery. Subsequent geometrical and topological analyses and characterisation of the networks will be conducted in ArcGIS. One period of field work c. 1-2 weeks) will allow the student to quality check their interpretations as well as sample and collect additional data, including dips and thicknesses of mapped beds, as well as documenting relationships with other structures such as faults.

Krav for opptak: (noter emnekode eller ev. andre spesielle krav søker må ha)

Driver’s license and ability/willingness to travel to UK for potential field work.

Eksterne data(Ved bruk av data fra ekstern bedrift, bekreft at disse vil være tilgjengelige ved oppstart av masteroppgaven og at bedriften IKKE vil kreve klausulering av innholdet)

Felt-, lab- og analyse- arbeid: (noter forventet sted, mengde og periode for felt/lab ev. annet)

One field season in Somerset – c. 1-2 weeks. Need access to seismic lab facilities for analyses of UAV imagery in ArcGIS to map and collect network properties of joint networks.

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp): (det er spesielt viktig å foreslå emner studenten skal velge første semester, våren 2016) GEO

GEOV300, GEOV241, GEOV 251, GEOV352, AG322 (UNIS), GEOV362

Finansiering:(I første omgang skal finansiering tas fra eksterne prosjekt. Krever prosjektet finansiering fra instituttet skal ”Følgeskjema – støtte til masterprosjekt” legges ved)

Masterarbeid finansieres av eksternt prosjekt


X

JA

Nei

Hvis det er påkrevd med støtte fra instituttet, må «Følgeskjema – støtte til masterprosjekt» fylles ut.

Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Prosjekttittel: I: Kartlegging av sprekkekorridorer på Sotra og Øygarden.

Hovedveileder: Eivind Bastesen, Seniorforsker Uni Research

Med-veileder(e): Atle Rotevatn

Prosjektbeskrivelse: Motivasjon (bakgrunn): I dette masterprosjektet er målet å øke forståelsen av geometri, utvikling og

væskestrømsegenskaper i oppsprukkede grunnfjellbergarter. Dette er tema som er

spesielt relevant innen forståelsen av den strukturelle utviklingen av geotermiske

reservoar, grunnvann, grunnfjellsreservoar, konstruksjonsarbeid (tunell og

fjellsikringsarbeid) og lagring av radioaktivt avfall.

Hypotese (vitenskapelig problem): Oppgavenes mål er å bedre forstå hvordan strukturelementer som sprekkekorridorer

utvikles i krystalline bergarter, spesifikt i områder som har gjennomgått flere

deformasjonshendelser. Tidligere er karakteriseringen av den interne strukturen i

slike sprekkesoner begrenset av lite datagrunnlag. I dette studiet vil det bli benyttet

detaljkartlegging (flyfoto og dronefoto) av sprekkesonene for å få forståelsen av den

todimensjonale og til dels den tredimensjonale fordelingen og geometrien av

sprekker og sprekksoner. Videre vil attributter som lengde, frekvens, orientering,

sprekkefyll og kinematiske indikatorer være med i modellen av hvordan disse

strukturene er blitt utviklet over geologisk tid og hvordan disse påvirker væskestrøm i

potensielle geotermiske, grunnvann eller hydrokarbonreservoar i slike bergarter.

Test (arbeid): I oppgavene tas det sikte på å bruke fly/satellittfoto (2D) samt detaljstudier med

drone (3D) og feltstudier av lokalitetene. GIS vil bli brukt i tolkning av flyfoto/drone

data.


Oppgavene krever høy strukturgeologisk forståelse og kunnskaper innen bruk av GIS verktøy

vil være foretrukket (Arc GIS).

Eksterne data? / External data?: Ikke aktuelt


Feltarbeid Sotra og Øygarden, ca 4-5 uker må påberegnes. PC Lab arbeid (ArcGIS og

fotogrammetri) tolkning og analyse av data, mikroskopering.

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master degree: GEOV 252; GEOV 301; GEO 251; GEOV241; GEO215

Finansiering: Masterarbeid finansieres av eksternt prosjekt fra Uni Research samt det planlegges å søke studentstipend BKK.

Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Reaktiveringstektonikk og karakterisering av destruksjonssoner langs forkastninger i Sotra-Øygarden området.

Hovedveileder: Eivind Bastesen, Seniorforsker Uni Research CIPR


Prosjektbeskrivelse: Motivasjon (bakgrunn): I dette masterprosjektet er målet å øke forståelsen av geometri, utvikling og

væskestrømsegenskaper i oppsprukkede grunnfjellbergarter. Dette er tema som er

spesielt relevant innen forståelsen av den strukturelle utviklingen av geotermiske

reservoar, grunnvann, grunnfjellsreservoar, konstruksjonsarbeid (tunell og

fjellsikringsarbeid) og lagring av radioaktivt avfall.

Hypotese (vitenskapelig problem): Oppgavenes mål er å bedre forstå geometri, kinematikk og evulosjon av

Fjæreidforkastningen nord på Sotra. Det spesielt aktuelt å danne et Tidligere er

karakteriseringen av den interne strukturen i slike sprekkesoner begrenset av lite

datagrunnlag. I dette studiet vil det bli benyttet detaljkartlegging (flyfoto og dronefoto)

av destruksjonssonen («damage zone») for å få forståelsen av den todimensjonale

og til dels den tredimensjonale fordelingen og geometrien av sprekker og

sprekksoner. Videre vil attributter som lengde, frekvens, orientering, sprekkefyll og

kinematiske indikatorer være med i modellen av hvordan disse strukturene er blitt

utviklet over geologisk tid og hvordan disse påvirker væskestrøm i potensielle

geotermiske, grunnvann eller hydrokarbonreservoar i slike bergarter.

Test (arbeid): I oppgavene tas det sikte på å bruke fly/satellittfoto (2D) samt detaljstudier med

drone (3D) og feltstudier av lokalitetene. GIS vil bli brukt i tolkning av flyfoto/drone

data.


Oppgavene krever høy strukturgeologisk forståelse og kunnskaper innen bruk av GIS verktøy

vil være foretrukket (Arc GIS).

Eksterne data? / External data?: Ikke aktuelt


Feltarbeid Sotra og Øygarden, ca 4-5 uker må påberegnes. PC Lab arbeid (ArcGIS og

fotogrammetri) tolkning og analyse av data, mikroskopering.

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master degree: GEOV 252; GEOV 301; GEO 251; GEOV241; GEO215

Finansiering: Masterarbeid finansieres av eksternt prosjekt fra Uni Research samt det planlegges å søke studentstipend BKK.

Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere vår 2017 Master project in Earth Science – project for spring 2017 Prosjekttittel: Bruk av autigene mineraler som paleotermometer og sammenligning med vitrinitt data

Hovedveileder: Helge Hellevang (Universitetet i Oslo og UNIS)

Med-veileder(e): William Helland-Hansen, Malte Jochmann (UNIS), Snorre Olaussen (UNIS)

Prosjektbeskrivelse/ Project description: Motivasjon (bakgrunn): Autigene mineraler (mineraler som dannes etter begravning) dannes bare hvis et reservoar er over et kritisk temperaturintervall. Vi snakker om et temperaturintervall siden hastighetene på mineraldannelse stiger eksponentielt med temperatur og er avhengig av vannkjemi, og det kan derfor variere litt fra system til system. Det er i mange områder ikke mulig å estimere paleotemperaturer, fordi man ikke har kull eller andre bestanddeler som gjør det mulig å rekonstruere temperatur. Det er også knyttet til dels stor usikkerhet i noen tidligere estimater av paleotemperatur, også på Svalbard og i Kritt-Tertiær. Det er derfor ønskelig å kunne benytte en metode basert på identifisering av autigene mineraler, som tillegg til vitrinitt, eller som eneste metode der det ikke finnes andre muligheter. I tillegg vil det i noen tilfeller være mulig å estimere temperatur fra fluidinklusjoner i de autigene fasene. Målet i denne oppgaven er å undersøke i hvilke grad mineralsammensetning i sedimentære bergarter kan benyttes til å estimere porevæsketemperaturer i sedimentære bassenger. Kritt-Tertiær bassengene på Svalbard inneholder kull, som kan gi god kontroll på maksimum temperatur. Svalbard gir også svært god tilgang til bergarter som kan logges og prøvetakes i et regionalt studium. Hypotese (vitenskapelig problem): Vi ønsker å finne ut om det er mulig å fastsette maksimumtemperatur reservoaret har vært på basert på tilstedeværelsen og sammesetning av autigene faser, og med en nøyaktighet som er sammenlignbare med andre metoder (dvs. vitrinitt data). Dette med forbehold om at maksimumtemperatur har vært i området 60 – 130°C over noe tid (millioner av år). Hvis dette viser seg å være mulig vil mineraldata kunne støtte opp om tidligere og nye estimerte temperaturer basert på vitrinitt i et regionalt perspektiv i Barentshavet og Svalbard, og metoden kan benyttes alene hvor det ikke finnes kull eller andre gode metoder for paleotemperaturfastsettelse. Test (arbeid): 1: Logging av sandsteinssekvens I Tertiær, som også inneholder kull. Det er fordel med kunnskap innen sedimentologi og logging. Lokaliteter vil bli bestemt senere, men skal dekke et område i temperatur (vil bli forskjellige lokaliteter som primært kan nåes med båt fra Longyearbyen). Om finanseringen lykkes, vil også mer fjerntliggende områder logges og prøvetas.

2: Prøvetaking av kull 3: Prøvetaking av sandstein, bade I intervaller som er karbonatsementert og som har lite/ingen karbonat. 4: Analyser av kull (dette skal gjøres i prosjektet, men ikke av studenten) 5: Identifikasjon av mineraler i bergart I: Knusing og analyser av bulk materiale i XRD 6: Identifisering av mineraler I bergart II: Lage tynnslip av bergartsprøver, og analysere i mikroskoper (petrografisk og SEM). 7: Sammensette analyser og svare på hovedspørsmålene i oppgaven.


• Bakgrunn I sedimentology og/eller geokjemi • Fysiske forutsetninger for å kunne være med i felt (enkelt arbeid, men mulighet for

arbeid i bratte skråninger. Ingen direkte klatring) • Ønske eller mulighet til å ta en dual-MSc (UiB + UNIS), og dermed ha et lengre

opphold på Svalbard (seks måneder sammenhengende er ønskelig)

Eksterne data? / External data?:

Borekjerner fra SNSK vil være tilgjengelig for logging og prøvetaking


• Felt på Svalbard, med utganspunktet i gode blotninger frå Tertiær (Vestlige- til sørlige Spitsbergen)

• SEM, petrografisk mikroskop, XRD Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master degree:

(For eksterne kurs er studiepoeng i parantes)

GEOV352, GEOV360, GEOV362, GEOV364, GEO347, Spesialpensum geokjemi (UiO/UNIS, 10), AG338 (UNIS, 10), AG 334 (UNIS, 10)

Finansiering / Financing: Forsøk på å få støtte fra Arctic Field Grant (via Svalbard Science Forum/NFR) Masterarbeid finansieres av eksternt prosjekt

ARCEx

Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Prosjekttittel: «Seismisk kartlegging i overgangen sjø-land”

Hovedveileder: Isabelle Lecomte, UiB.

Med-veileder(e): Bent Ole Ruud (UiB); Tor Arne Johansen (UiB)

Prosjektbeskrivelse/ Project description: Motivasjon (bakgrunn): Detaljert kartlegging av geologiske strukturer i overgangen land - sjø er viktig for å forstå geologisk historie og landskapsutvikling. Refleksjonsseismikk er den mest anvendelige geofysiske metoden for å gjøre slik kartlegging. I overgangen land - sjø vil dette være praktisk vanskelig fordi det ofte er grunne områder som vanskeliggjør tradisjonell data innsamling. En måte å gjøre dette på er å bruke luftkanoner til å generere akustiske bølger i vannlaget og å registrere på land. Dette gir mulighet til både å studere reflekterte og refrakterte seismiske bølger. Arbeidet i oppgaven skal hovedsakelig ved seismiske modelleringseksperimenter undersøke mulige eksperimentelle oppsett for denne typen kartlegging. Reelle eksempler ved bruk av eksisterende seismiske data kan være aktuelt. Hypotese (vitenskapelig problem): Målet med arbeidet er å undersøke mulige seismiske innsamling oppsett via modellering, for å kunne best avbilde geologiske strukturer i overgangen land-sjø. Test (arbeid): Arbeidet består i å generere syntetiske seismiske data for forskjellige seismisk innsamling oppsett, og bruke disse for å teste deres evne til å avbilde overgangen land-sjø. Motivation (background): Detailed mapping of geological structures on onshore-offshore transition zones is important to better understand geological history and landscape development. Reflection seismic is the most suitable geophysical method for such mapping. In the transition between onshore and offshore, practical issues are faced because this often corresponds to specific shallow zones making difficult traditional acquisition. One way to approach that problem is to generate acoustic waves offshore in the water layer and record on land. This gives the possibility to both study reflected and refracted waves. The proposed work will mainly consist into investigating possible acquisition survey geometries via seismic modelling to help designing proper seismic experiments. Realistic examples inspired from existing seismic data may be considered. Hypothesis (scientific problem): The aim of the work is to investigate potential seismic acquisition setup via seismic modelling for an optimal seismic imaging of the onshore-offshore geological structures. Test (work): The work consists into generating synthetic seismic data for various seismic acquisition experiences and use them to test their ability to image the onshore-offshore transition zone.

.

Krav for opptak/ Prerequisites: Geofysikk – geologi eller matematisk retning

Eksterne data? / External data?: Nei

Felt-, lab- og analyse- arbeid: ikke nødvendig

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master degree: Gjøres etter avtale med veileder, vil avhenge av studentens bakgrunn og interesse, men følgende emner er anbefalt:

• GEOV219 - Computational methods in solid earth physics (10 stp) • GEOV274 - Reservoir Geophysics (10 stp) • GEOV276 - Theoretical Seismology (10 stp) • GEOV375 - Advanced Applied Seismic Analysis (10 tsp)

Finansiering / Financing: (I første omgang skal finansiering tas fra eksterne prosjekt. Krever prosjektet finansiering fra instituttet skal ”Følgeskjema – støtte til masterprosjekt” legges ved)



X

JA

Nei


Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Prosjekttittel: AVO Inversion Using Data Assimiliation

Hovedveileder: Henk Keers

Med-veileder(e): Mathias Alerini (Statoil)

Prosjektbeskrivelse/ Project description: Motivasjon (bakgrunn): Hypotese (vitenskapelig problem): Test (arbeid): Motivation (background): Seismic inversion, also called Amplitude Versus Offset (AVO) Inversion, is the process of estimating layer quantities from reflector quantities. This process makes it possible to (i) increase the resolution obtained from seismic data, (ii) give access to volumes, (iii) build the facies probability functions, and (iv) to relate to reservoir properties. However, mainly due to data quality, uncertainties in the estimated parameters exist and need to be properly assessed. Such a process is critical for the oil and gas industry, both in the exploration phase and in the production phase. Hypothesis (scientific problem): Traditional AVO inversion relies on Aki and Richards (1984) linearization or some of its variations. This inversion simplifies the plane wave reflections through a first order approximation in both the elastic properties and incident angle. This leads to some limitations, which are often encountered in practice. For example, the Base Cretaceous Unit (BCU) is a high contrast unit which cannot be properly estimated: not only the small elastic properties perturbation is violated but also the critical angle is reached at relatively short offset. Furthermore, the AVO linearization leads to the possibility of using simple inversion algorithms, which may degrade the quality of the estimated uncertainties. Fields such as reservoir engineering, weather forecast, or oceanology, use data assimilation methods for time-lapse data where the assessment of uncertainties are of prime importance. These methods can be simplified for stationary data (such are 3D seismic data), in a similar way as the Ensemble Optimal Interpolation (EnOI) as suggested by Oke et al. (2002) and Evensen (2003). With such approaches, the non-linear Zoeppritz equation can be used and uncertainties are directly provided as an output of the inversion. Only few publications show results of such approaches to 3D seismic data, and it seems that no work has been published on their use for AVO inversion. Therefore, proper analysis of the robustness and quality of these methods needs to be properly assessed.

Test (work): In the present project the candidate will first get familiar with AVO inversion and ensemble based methods. A method will then be chosen, implemented and tested on synthetic data. Comparison with classical linearization and the suggested approach will show the potential of the method. Successful results may lead to publication.

Krav for opptak/ Prereqesites: Bachelor in geophysics (mathematics direction); this project requires a strong background in mathematics and programming.

Eksterne data? / External data?: No

Felt-, lab- og analyse- arbeid: N/A

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master degree: Geov219, Geov355, Geov357, Mat260, Mat265, Mat234

Finansiering / Financing: No financing needed (Fyll inn navn på prosjekt nummer):

JA

Nei


Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Prosjekttittel: Innvirkning av forkastningsgeometri på seismiske registreringer

Influence of fault geometry on seismic registrations

Hovedveileder: Einar Iversen


Prosjektbeskrivelse/ Project description: Motivasjon (bakgrunn): Kvaliteten på seismiske bilder er svært avhengige av den underliggende modellen for de seismiske bølgehastighetene. Denne modellen må være kjent før vi kan gjøre seismisk avbildning. Videre er det innebygd i seismisk avbildning å utnytte egenskapene til både reflekterte og diffrakterte bølger. I prosessen for å bestemme hastighetsmodellen er det imidlertid vanlig, med få unntak, å kun bruke observasjoner av reflekterte bølger. Hvis vi kunne utnytte også diffrakterte bølger i denne prosessen vil seismisk avbildning ha et potensial for forbedring. Diffraksjoner opptrer typisk i områder hvor bergartsegenskapene endres signifikant over en skala sammenliknbar med en seismisk bølgelengde. En forkastningssone er et typisk eksempel på et slikt område. Diffraksjoner er ofte ganske svake sammenliknet med refleksjoner og forskjellige typer støy. Følgelig, hvis vår intensjon er å bruke observerte diffraksjoner i estimeringen av hastighetsmodellen, så vil det være av høy viktighet å ha tilgjengelig en robust prosedyre for å detektere og verifisere diffraksjons-hendelser i den registrerte seismikken. Hypotese (vitenskapelig problem): Målet med arbeidet å studere i hvilket omfang og med hvilken pålitelighet diffraksjoner fra forkastningsstrukturer kan identifiseres i registrerte seismiske data. Test (arbeid): Arbeidet vil bestå av følgende hovedelementer: 1) Bruke seismiske bilder som har vært prosessert i tid eller dyp til å identifisere forkastningssoner der diffraksjoner kan oppstå. 2) Simulere diffrakterte bølger fra disse områdene. 3) Kvantifisere i hvilken grad man finner samsvar med registrert seismikk. Både syntetiske og reelle data vil bli brukt i testene. Motivation (background): The quality of seismic images is highly dependent on the model for the velocities of seismic waves. This model has to be known before we can do seismic imaging. Moreover, seismic imaging is inherently utilizing the properties of reflected as well as diffracted waves. However, in the process of estimating the velocity model it is common to use, with few exceptions, only observations of reflected waves. If we could utilize also diffracted waves in this process, seismic imaging will have a potential for improvement. Diffractions typically

arise wherever the rock properties change significantly on a scale comparable to a seismic wavelength, for example in fault zones. Diffractions are often quite weak compared to reflections and to noise of different kinds. Consequently, if our intention is to use diffractions explicitly for estimation of the velocity model, it will be of high importance to have available a robust procedure for detecting and verifying diffraction events in the recorded seismic. Hypothesis (scientific problem): The goal of the work is to study to what extent and reliability diffractions from fault structures can be identified in the recorded seismic data. Test (work): The work will consist of the following key elements: 1) Use seismic images processed in time or depth to identify areas where diffractions are likely to occur, e.g. in fault zones, for layers terminating toward salt bodies, other cases where layers terminate (e.g., pinch-outs), etc. 2) Simulate diffracted waves from such areas. 3) Quantify the extent to which one finds consistency with recorded seismic data. Both synthetic and real data sets will be used in the tests.


Dette masterprosjektet er definert i en tverrfaglig kontekst. Studenten kan ha tatt bachelor med geologisk eller geofysisk retning. Uansett bakgrunn er det vesentlig at studenten interesserer seg for hvordan geologiske strukturer vil være opphav til en respons (eller et «avtrykk») i registrerte seismiske data.


Vil kunne bli aktuelt.


Vil trenge tilgang til programsystemer for seismisk modellering, prosessering og tolkning.


GEOV251 – Videregående strukturgeologi

GEOV260 – Petroleumsgeologi

GEOV272 – Seismisk tolkning

GEOV375 – Avansert anvendt seismisk analyse

For øvrig settes emner opp i samråd med veileder; en endelig plan vil avhenge av studentens bakgrunn.

Finansiering / Financing:

Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Prosjekttittel:

Beregning av seismiske attributter for jordmodeller med forskjellige typer kontinuitetsegenskaper

Simulation of seismic attributes for earth models with different continuity properties

Hovedveileder: Einar Iversen

Med-veileder(e): Einar Mæland, Morten Jakobsen

Prosjektbeskrivelse/ Project description: Motivasjon (bakgrunn): Med seismisk modellering menes å bruke matematiske og numeriske teknikker for å simulere hvordan elastiske bølger brer seg i undergrunnen. Disse teknikkene er basert på fysikkens lover for bølgebevegelse. Ved seismisk modellering kan man simulere observasjoner (seismogrammer) som i et feltopptak kan gjøres med forskjellige typer mottakerinstrumenter, f.eks. seismometre, geofoner, hydrofoner, osv. En av teknikkene for å gjøre seismisk modellering kalles strålemodellering eller strålemetoden. Med strålemodellering er det enkelt og effektivt å simulere mange typer seismiske attributter, dvs. spesifikke egenskaper ved de seismiske dataene. Eksempler på slike attributter er gangtid, helning(stråleparameter), geometrisk spredning, amplitude og polarisasjon. En viktig forutsetning for å kunne gjøre seismisk modellering er at man har en kjent jordmodell. Denne modellen trenger en egnet matematisk representasjon. Den nevnte strålemetoden har et spesielt krav til slik representasjon, ved at de forskjellige funksjonene som beskriver materialegenskapene på makro-nivå må være minst av kategori «C2». Med dette menes at (material-) egenskapsfunksjonene må være kontinuerlige og i tillegg ha kontinuerlige deriverte av første og andre orden. Eksempler på materialegenskaper på makro-nivå er P- og S-bølgehastighet, tetthet og Thomsens parametere for spesifikasjon av anisotropi. Når man skal anvende strålemetoden i et bestemt bergartsvolum er det vanlig å la såkalte «spline»-polynomer representere materialegenskapene, slik at kravet om «C2-kontinuitet» er oppfylt. Det er potensielle fordeler knyttet til å øke generaliteten til egenskapsfunksjonene. For eksempel vil C4-kontinuitet kunne brukes i sammenhengene i) glatting av egenskapsfunksjoner med C2-kontinuitet, ii) stabilisering av krumningsberegninger, iii) beregning av stabile tredjederiverte, iv) ekstrapolasjon av geometrisk spredning til punkter utenfor en beregnet strålebane. Hypotese (vitenskapelig problem): Målet med arbeidet er å studere og eksemplifisere hvordan funksjonene som representerer materialegenskapene kan tilføres utvidede kontinuitetsegenskaper (fra C2 til C4), og hvordan dette kan komme til nytte ved strålemodellering av forskjellige typer seismiske attributter.

Test (arbeid): Arbeidet består i følgende hovedpunkter: 1) Utarbeide og implementere en metode for å finne strålebaner og relaterte attributter (gangtider, geometrisk spredning, osv.) basert på at materialegenskapene er representert ved hjelp av C4-type funksjoner. En perturbasjonstilnærming vil bli brukt for dette formålet. Den nye metoden vil bli brukt for å generere mange av eksemplene som beskrives og analyseres. 2) Gjøre modellering med standard (C2) egenskapsfunksjoner, men først etter at disse har vært gjenstand for en glatting som utnytter C4 kontinuitet. 3) Evaluere fordeler og ulemper (nøyaktighet, robusthet, effektivitet) med å bruke C4 kontinuitet i modelleringen eller i et preprosesseringssteg. Motivation (background): Seismic modelling means to use mathematical and numerical techniques to simulate how elastic waves propagate in the subsurface. These techniques are based on the physical laws for wave propagation. With seismic modelling one can simulate observations (seismograms) obtained in a field recording with various types of receiver equipment, e.g., seismometers, geophones, hydrophones, etc. One technique for seismic modelling is known as ray modelling or the ray method. Using ray modelling it is easy and efficient to simulate many types of seismic attributes, i.e., specific properties related to the seismic data. Examples of such attributes are traveltime, slope, geometrical spreading, amplitude, and polarization. One important prerequisite for seismic modelling is that one has available a known earth model. This model needs a suitable mathematical representation. The mentioned ray method has a special requirement to such representation, as the different functions describing the macro-level material properties have to be at least of category «C2». This means that the involved (material-) property functions are continuous, and that they also have continuous derivatives of first and second order. Examples of macro-level property functions are P- and S-wave velocity, density, and Thomsen’s parameters for specification of anisotropy. When the ray method is to be used in a certain rock volume it is common to let so-called “spline” polynomials represent the material properties, as this will guarantee that the requirement on “C2 continuity” is satisfied. There are potential advantages related to increasing the generality of the property functions. For example, C4 continuity may be used in the contexts of i) smoothing a property function with C2 continuity, ii) making curvature calculations more stable, iii) calculating stable third-order derivatives, iv) extrapolating geometrical spreading to points outside a computed ray trajectory. Hypothesis (scientific problem): The objective of the work is to study and exemplify how the material property functions can be equipped with extended continuity properties (from C2 to C4) and point to how this can be useful in ray modelling of different seismic attributes.

Test (work): The work consists of the following main tasks

1) Deriving and implementing a method to obtain ray trajectories and ray quantities (traveltimes, geometric spreading, etc.) corresponding to material property functions represented by means of C4 continuity. A perturbation approach will be used for this purpose. The new method will be used for generation of the examples to be described and analyzed.

2) Perform modelling based on standard (C2) property functions, however after a smoothing operation utilizing C4 continuity.

3) Evaluate advantages and disadvantages (accuracy, robustness, efficiency) related to using C4 continuity in the modelling or in a preprocessing step.

Krav for opptak/ Prerequisites:

Geofysikk – matematisk eller geologisk retning


Neppe aktuelt


Studenten vil behøve tilgang til programsystemer for seismisk modellering og muligens også seismisk tolkning.


GEOV375 – Avansert anvendt seismisk analyse

For øvrig settes emner opp i samråd med veileder; en endelig plan vil avhenge av studentens bakgrunn.




x

JA

Nei


Master project in Earth Science - Petroleum Geoscience Full waveform inversion in time-lapse mode using scattering theory Main supervisor: Professor Morten Jakobsen Co-supervisor: Associate Professor Einar Iversen Project goals and methods In order to monitor changes in the fluid saturations, stress and pore fluid pressure in a petroleum reservoir under production, one can compare seismic data corresponding to different time steps. Conventional time-lapse (or 4D) seismics is based on the analysis of changes in the travel times or seismic amplitude versus offset. However, one can potentially obtain more detailed information about production-induced changes in a petroleum reservoir by performing a full waveform inversion of time-lapse seismic data (Jakobsen and Ursin, 2011). The conventional adjoint state approach to full waveform inversion in the 4D as well as 3D case is very expensive computationally. However, by using a scattering theoretical approach, one can focus the inversion on a particular (4D) target of interest, under the assumption that the rest of the model is known (see Jakobsen and Ursin, 2015). The idea of using scattering theory for full waveform inversion method in time-lapse mode is not new (e.g., Muhumuza, 2015), but there are still plenty of room for further development of this promising approach. In this study, the student should study the advantages and disadvantages of using different strategies for inverting time-lapse seismic waveform data. Also, the student should investigate the use of different scattering theoretical methods for reducing the computational cost of a full waveform inversion in time-lapse mode. The inversion methods and codes developed by the student in this project should be tested on synthetic data that have been contaminated with random noise to make the numerical experiments more realistic. 4D repeatability issues and other sources of uncertainty (model errors) should also be investigated. References Jakobsen, M. and Ursin, B., 2011. T-matrix approach to the nonlinear waveform inversion problem in 4D seismics. Expanded abstract, 73rd EAGE meeting, Vienna. Jakobsen, M. and Ursin, B., 2015. Full waveform inversion in the frequency domain using direct iterative T-matrix methods. Journal of Geophysics and Engineering, 12, 400-418. Muhumuza, K., 2015. Modelling and inversion of time-lapse seismic data using scattering theory. Master thesis, University of Bergen. A. Asnaashari, R. Brossier, S. Garambois, F. Audebert, P. Thore and J. Virieux, 2015. Time-lapse seismic imaging using regularized full-waveform inversion with a prior model: which strategy? Geophysical Prospecting, 63, 78–98

Important information: This project requires a strong background in signal theory as well as wave propagation and inversion. It will also be strictly required to have good skills or a talent for computer programming. External data: Not relevant Field work: Not relevant Laboratory work: Not relevant Funding: Not relevant Size of project: 60 stp. Suggested courses: GEOV276 - Theoretical Seismology (10 stp) GEOV219 - Computational methods in solid earth physics (10 stp) GEOV274 - Reservoir Geophysics (10 stp) GEOV375 - Advanced Applied Seismic Analysis (10 tsp) MAT265/ - Parameter estimation and inverse problems (10 stp) PTEK218/Rock physics (10 stop) Special syllabus on FWI and signal theory (10 stp) ____________________________________________ date/signature main supervisor/project leader

Master project in Earth Science: Petroleum Geoscience SEISMIC WAVEFORM INVERSION FOR FRACTURE PARAMETERS Main supervisor: Professor Morten Jakobsen Co-supervisor: Associate Professor Einar Iversen. Project description A large percentage of the worlds remaining hydrocarbon reserves are associated fractures, either in the context of naturally fractured (carbonate or tight sandstone) reservoirs or unconventional resources like gas shales (Ali and Jakobsen, 2011a). Fractures are also relevant for CO2 sequestration and geothermal energy (Ali and Jakobsen, 2011b). There is also an interesting connection fractures and gas hydrates (Lee and Collett, 2011). Fractures can have a significant effect on seismic wave propagation (e.g., Jakobsen and Hudson, 2003; Pilskog et al., 2015; Jakobsen et al., 2015) and fluid flow (e.g., Jakobsen et al., 2007; Nysæther et al., 2013), suggesting that it may be possible to derive information about fracture parameters related to permeability from seismic data alone (e.g., Ali and Jakobsen, 2011a,b; 2012; Ali et al., 2011) or in combination with production data (e.g., Jakobsen et al., 2007b; Shahraini et al., 2012). Since fractures tend to have a preferred orientation, seismic and hydraulic anisotropy effects are important in this context. Conventionally, seismic data are used to characterize subsurface fractures by performing P-wave amplitude versus offset and azimuth (AVOA) analysis. AVOA analysis is normally based on the assumption that the associated reflector is laterally invariant (Bansal and Sen, 2010). However, the conventional AVOA approach may be inaccurate in the presence of complex geological structures. More accurate results can be obtained if one performs a full waveform inversion that makes use of all the information that are contained in the seismic data, including travel times, amplitudes, diffraction and multiple scattering events. The development of methods for FWI in anisotropic media with fractures is a challenging task. However, we have already made significant progress in this direction. In a VISTA project called «waveform inversion for fracture parameter», we have developed a method for ray-Born inversion for fracture parameters that can be used in complex media. Also, we have developed a generalized T-matrix approach to seismic modeling in fractured media and related anisotropic systems, including shales (Jakobsen et al., 2003a, 2015). The principal aim of this project is to develop methods for nonlinear seismic waveform inversion in anisotropic media with fractures based on the results we have already obtained in connection with the above VISTA-project and a related PETROMAX2-project. The candidate should give particular attention to the estimation of anisotropic permeability from seismically derived fractured parameters using a consistent stiffness-permeability model that we have derived in a previous project (see Ali et al., 2011).

References Ali, A. & Jakobsen, M. (2011): Improved characterization of fault zones by quantitative integration of seismic and production data, Journal of Geophysics and Engineering, 8, 259-274. Ali, A. & Jakobsen, M. (2011a): On the accuracy of Rüger’s approximation for reflection coefficients in HTI media: Implications for the determination of fracture density and orientation from seismic AVAZ data, Journal of Geophysics and Engineering, 8, 372-393. Ali, A. & Jakobsen, M. (2011b): Seismic characterization of reservoirs with multiple fracture sets using velocity and attenuation anisotropy data, Journal of Applied Geophysics, 75,590-602. Bansal, R. and Sen, M.K., 2010. Ray-Born inversion for fracture parameters. Geophysical Journal International, 180, 1274-1288 Jakobsen, M., Skjervheim, J.A. and Aanonsen, S.I., 2007. Characterization of fractured reservoirs by effective medium modelling and joint inversion of seismic and production data, J. Seismic Exloration, 16. Jakobsen, M. and Chapman, M., 2009. Unified theory of global flow and squirt flow in cracked porous media. Geophysics, Vol. 74, No. 2, 11.03.2009, p. WA65-WA76. Jakobsen, M., 2012. T-matrix approach to seismic forward modelling in the acoustic approximation, Studia Geophysica et Geodaetica, 56, 1-20. Jakobsen, M., Pilskog, I., Lopez, 2015. Generalized T-matrix approach to seismic modelling in fractured reservoirs and related anisotropic systems. Peer-reviewed extended abstract, EAGE meeting, Madrid. Jakobsen, M. and Ursin, 2015. Full waveform inversion in the frequency domain using direct iterative T-matrix methods. Journal of Geophysics and Engineering, in press. Lee, M. W. and Collett, T. S., 2011. Three types of gas hydrate reservoirs in the gulf of Mexico identified in LWD data, Proceedings of the 7th International Workshop on Gas Hydrates, ICGH. Shahraini, A., Ali, A., & Jakobsen, M., 2011, Seismic history matching in fractured reservoirs using a consistent stiffness-permeability model: Focus on the effects of fracture aperture, Geophysical Prospecting, 59, 492-505. Pilskog, I., Lopez, M., and Jakobsen, M., 2014. Linearized waveform inversion for fracture parameters. Expanded abstract, 16th international workshop on seismic anisotropy, Brazil. Pål Næverlid Sævik, Inga Berre, Morten Jakobsen, Martha Lien, 2013. A 3D computational study of effective medium models applied to fractured media. Transport in Porous Media, 100, 115-142.

Important information This project requires a strong mathematical background and practical skills within computer (e.g., matlab) programming. The student should also have some background within physics and structural geology. External data: Not relevant Field work: Not relevant Laboratory work: Not relevant Funding: Not relevant Size of project: 60 stp. Suggested courses (60 stp): PTEK218 - Rock physics (10 stp) GEOV276 - Theoretical Seismology (10 stp) GEOV219 - Computational methods in solid earth physics (10 stp) GEOV274 - Reservoir Geophysics (10 stp) GEOV375 - Advanced Applied Seismic Analysis (10 tsp) Special syllabus on signal theory and inversion (10 stp) ____________________________________________ date/signature main supervisor/project leader

Master project in Earth Science - Petroleum Geoscience

Full waveform inversion in the Laplace domain

Main supervisor: Professor Morten Jakobsen Co-supervisors: Dr. Henk Keers and Professor Emeritus Einar Mæland

Formål

Full waveform inversion (FWI) is a comprehensive imaging or inversion method that makes use of all information in the seismic data, including travel times, amplitudes, internal multiples and diffractions. Although the FWI method promises velocity (or elastic property) images of the underground that are sharper and of higher resolution than those in conventional migration velocity analysis and travel time tomography, the FWI method was for many years considered to be of limited practical use, due to its huge computational cost. In recent years, however, faster computers, more efficient inversion methods, and a constantly increasing demand for more detailed information about the subsurface (e.g., in connection with reservoir characterization and monitoring) has made the FWI method more and more appealing. FWI is normally based on the minimization of an objective function measuring the difference between predicted and observed data. FWI is mostly formulated in time or Fourier domain. However FWI diverges if the starting model is far from the true model. This is consequence of the lack of low frequency in the seismic sources which limits the recovery of the large-scale structures in the velocity model. Re-formulating FWI in the Laplace domain using a logarithmic objective function introduces a fast and efficient method capable to recover long-wavelength velocity structure starting from a very simple initial solution and independent of the frequency content of the data.

In this project, the student should first modify an existing (scattering-based) method for waveform inversion in the frequency domain so that it could be used in the Laplace domain. A series of numerical experiments should then be performed in order to compare the performance of the new Laplace domain approach with the more conventional frequency domain to FWI. The numerical experiments should be based on synthetic seismic waveform data generated using the finite difference time domain method. To make the numerical experiments more realistic, the student should also add various amounts of random white and/or colored noise to the computed waveforms. The numerical experiments should focus on problems with convergence toward local minima associated with a lack of high quality low-frequency waveform data, and investigate to what extent the Laplace domain approach could be useful in this context. The project is clearly mathematically oriented but also highly relevant for industry.

Important information

This project requires a strong background in signal theory as well as wave propagation and inversion. It will also be required to have good skills within computer programming.

Eksterne data: Not relevant Feltarbeid: Not relevant Laboratoriearbeid: Not relevant Finansiering: Not relevant Størrelse på oppgaven: 60 stp. Suggested courses(60 stp):

• GEOV276 - Theoretical Seismology (10 stp).

• GEOV219 - Computational methods in solid earth physics (10 stp).

• GEOV274 - Reservoir Geophysics (10 stp).

• GEOV375 - Advanced Applied Seismic Analysis (10 stp).

• MAT265/ - Parameter estimation and inverse problems (10 stp).

• PTEK218 Rock physics (10 spt)

• Special syllabus on FWI and signal theory (10 stp).

Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Integral equation methods for electromagnetic reservoir monitoring

Main supervisor: Professor Morten Jakobsen. Co-supervisor: Forsker Svenn Tveit (CIPR)

The seismic method, which is based on wave propagation, provides good structural information about the petroleum (or CO2/geothermal) reservoir. However, it is often very difficult to recover all the elastic parameters needed for an accurate prediction of both lithology and fluid content in the exploration phase, or to estimate changes in both fluid pressure and saturation changes from from 4D seismic data. In an attempt to improve the sensitivity to fluid saturation, several oil companies have started to use controlled source electromagnetic (CSEM) data as a supplement to seismic data. So far the CSEM method, has mostly been used in the exploration phase, but the results of recent research (see Stav, 2010; Musisi, 2014; Tveit et al., 2016) suggests that the CSEM method can also be very useful within a reservoir monitoring context. The principal aim of this project is to develop integral equation methods for inversion of CSEM data, that may lead to a better fluid and reservoir characterization. The main idea behind the project is that one can use similar integral equation methods for the modelling and inversion of CSEM and seismic waveform data (see Jakobsen and Ursin, 2015; Tveit et al., 2017). Traditionally, workers in the seismic and electromagnetic geophysical communities have not communicated much with each other, although there is a great potential in the modification of methods originally developed for use in seismic geophysics for use in electromagnetic geophysics, and vice-versa. The volume integral equation methods of Jakobsen and Ursin (2015) and Tveit et al.. (2017) we propose to develop in this project will relevant for both exploration and production, although the numerical experiments performed by the master student should be biased towards applications to geophysical reservoir monitoring. The student should first develop direct iterative T-matrix methods for CSEM inversion based on the work of Jakobsen and Ursin (2015), and then perform a series of computer simulations (numerical experiments or inversion tests based on synthetic CSEM data) to investigate how close the inverted models associated with different inversion strategies are to the true model under various conditions of random noise. The main focus should be on the use of deterministic inversion methods, where the goal is to search for a single best-fitting model (e.g., of a complex salt structure), but the student may also consider the use of Bayesian (statistical) inversion methods that also provide uncertainty information (see Tveit et al., 2016), depending on the progress and research interest of the student. It may also be possible to combine this work with rock physics modelling, since we also have significant experience with the development and application of effective medium theories for electrical conductivity of fluid-saturated porous media. In any case, this project represents a natural continuation of two previous master projects within electromagnetic geophysical methods (Stav, 2009; Musisi, 2015) as well as a related research project funded by the Research Council of Norway. References

Jakobsen, M. and Ursin, B., 2015. Full waveform inversion in the frequency domain using direct iterative T-matrix methods. Journal of Geophysics and Engineering, 12, 400-418.

Musisi, N., 2014. Modeling and inversion of CSEM data using Green’s function methods. Master thesis, University of Bergen. (Supervised by Jakobsen, M.).

Stav, A., 2010. Forovermodellering og inversjon av 3D og 4D CSEM-data basert på integralligningsmetoder. Master thesis, University of Bergen (Supervised by Jakobsen, M.).

Tveit, S., Mannseth, T. and Jakobsen, M., 2016. Discriminating time-lapse saturation and pressure changes in CO2 monitoring from seismic waveform and CSEM data using ensemble-based Bayesian inversion. Expanded abstract, 86th Annual Meeting, Society of Exploration Geophysicists, Dallas.

Admission requirements:

This project requires a relatively good mathematical background. It is also an advantage if the student have some skills within programming (e.g., in matlab).

Eksterne data: Not relevant


Not relevant


PTEK218 – Rock physics (10 stp).

GEOV276 - Theoretical Seismology (10 stp)

GEOV219 - Computational methods in solid earth physics (10 stp)

GEOV274 - Reservoir Geophysics (10 stp)

GEOV375 - Advanced Applied Seismic Analysis (10 stp)

Special syllabus on electromagnetic geophysical methods (10 stp).

Financing: Not relevant

Masterprosjekt til materopptaket høst 2017 Masteroppgave i Geovitenskap Studieretning: Seismology (Geodynamics) Prosjekttittel: Where are the earthquakes near Heimaey, Iceland ? Veileder: Lars Ottemöller (UiB) Medveiledere(inkl. tilhørighet): 1. Henk Keers (UiB) 2. Kristin Vogfjord (Icelandic Meteorological Office) Prosjektbeskrivelse (kort beskrivelse av prosjektet, maks. ½ A4 side): Heimaey is a small volcanic island on the southern Icelandic coast. The island has been affected by volcanism in 1973, where half of the town on the island had been destroyed. There is some uncertainty regarding the earthquake locations that are observed today due to the lack of more seismic stations in the vicinity. It appears that with the regular Icelandic network, the locations are all west of Heimaey, but the waves appear to come from the east and a volcanic fissure is along the east coast with the town in between. To locate the earthquakes more accurately and to perform more detailed studies will require the installation of additional seismic stations. This would be done through this project by deploying five UiB instruments together with the Icelandic Meteorological Office (IMO) for at least a one year period starting from summer 2017. The data would then be studied in detail during the second year of the project. Apart from the locations we are interested in the source mechanisms of the events and additional source parameters. The results would feed directly into an ongoing volcanic risk project at IMO. Potential candidates should have completed, and mastered the topics taught in, several of the following courses as part of their bachelor degree: GEOV112, GEOV113, GEOV219, GEOV254, GEOV276, INF109, MAT160, MAT131, MAT212, MAT236 Experience with computer programming in either fortran, c, matlab, python, and the unix/linux environment are essential.

Viktig informasjon:

20 Feb 2017 – Lars Ottemöller ____________________________________________ dato/underskrift veileder/prosjektansvarlig

Eksterne data: There is no need for external data

Feltarbeid: Participation in the installation of the five seismic stations in Iceland.

Laboratoriearbeid: NA

Finansiering: Through existing project. Eksternt prosjekt (Fyll inn navn på prosjekt):

JA

Nei Hvis det er påkrevd med støtte fra Instituttet må «Følgeskjema – støtte til masterprosjekt» fylles ut Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp): (det er spesielt viktig å foreslå emner studenten skal velge første semester, høsten 2016) MAT260, GEOV255, GEOV350, GEOV355, GEOV357, GEOV359

Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Prosjekttittel: Precambrian evolution of basement complexes around the Hardangerfjord: a structural and geochronological study

Hovedveileder: Prof. Joachim Jacobs

Med-veileder(e): MSc. Johannes Wiest, Prof. Haakon Fossen, Dr. Trond Slagstad

Prosjektbeskrivelse/ Project description: The Hardangerfjord Shear Zone (HSZ) is a major crustal lineament, which represents the limit of Caledonian thick-skinned deformation and is thought to have experienced a long Precambrian history. While the role of the HSZ as a Post-Caledonian extensional shear zone has been studied in detail, the Precambrian crustal evolution of this area is poorly understood, largely due to the lack of geochronological data from the granitic basement in the footwall of the HSZ and autochthonous slices of basement in its hanging wall. This MSc project encompasses a structural and geochronological study of basement complexes in the Rosendal and Jondal area as well as the Kikedalen Window that exposes allochthonous basement in the hanging wall of the HSZ. Fieldwork will include mapping of primary lithological and structural relationships, detailed structural analysis of important outcrops, petrographic descriptions and sampling for geochronology. U-Pb zircon geochronology will be applied to critical samples to constrain precise ages of magmatic formation and possible high-grade metamorphic events. The combination of structural and geochronological results will allow us to develop a detailed geological model and discuss it in the context of Sveconorwegian tectonics. This study will be an important contribution to our understanding of the Precambrian tectonic evolution of SW Norway and through its integration with a recently started PhD project at the department it will benefit our understanding of the Caledonian reworking of the basement.


Applicants should be ready for fieldwork in physically demanding areas and have a background in structural geology. Participation in GEOV 252 Feltkurs i geologisk kartlegging (10 stp.) is mandatory.


Data acquired through the PhD project of Johannes Wiest might be integrated in the project.


• Field mapping, structural analysis and sampling in Rosendal and Jondal areas as well as the Kikedalen Window

• Sample preparation of ca. 8 U-Pb zircon geochronology samples • U-Pb zircon geochronology analysis of ca. 8 samples • Petrographic and structural description of thin section


GEOV 241 Mikroskopi (10 stp.),

GEOV 242 Magmatisk og metamorf petrologi (10 stp.)

GEOV 251 Videregående strukturgeologi (10 stp.),

GEOV 252 Feltkurs i geologisk kartlegging (10 stp.)

GEOV 341 Termokronologi og tektonikk (5 stp.)

GEOV 342 Radiogen og stabilisotop geokjemi (10 stp.)

GEOV 345 Regionalgeologisk feltkurs til Vestlandet (5 stp.)




x

JA

Nei


Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Prosjekttittel: A geochronological-structural investigation of the Øygarden Complex – key for the better understanding of the Bergen Arc System?

Hovedveileder: Prof. Joachim Jacobs

Med-veileder(e): MSc. Johannes Wiest, Prof. Haakon Fossen

Prosjektbeskrivelse/ Project description: The Øygarden Complex is a dome-shaped tectonic window that exposes Baltican basement in the core of the Bergen Arc System. The evolution of the large-scale structure of the Øygarden Complex and the Bergen Arcs are incompletely understood, however, a recently started PhD project at the department will test if they could be explained by Devonian core-complex exhumation. Core complexes are domal structures composed of ductilely deformed rocks and associated intrusions underlying an extensional ductile-to-brittle high-strain zone. They form when the lithosphere is highly extended and the brittle upper crust thins by normal faulting, allowing the rapid ascent of hot material through ductile flow. Yet, very few geochronological ages are available from the Øygarden Complex to test this model. This MSc project encompasses a structural and geochronological study of the main lithologies in the Øygarden Complex. Fieldwork will be an important part of the project and include mapping of primary lithological relationships, detailed structural analysis of important outcrops, petrographic descriptions and sampling for geochronology. U-Pb zircon geochronology will be applied to constrain precise formation ages and evaluate possible high-grade metamorphic events, including migmatization. This project will significantly contribute to our understanding of the tectonic evolution of the Øygarden Complex and the Bergen Arc System and help to refine regional geological models.


Applicants should be motivated for fieldwork and have a background in structural geology. Participation in GEOV 252 Feltkurs i geologisk kartlegging (10 stp.) is mandatory.


Data acquired through the PhD project of Johannes Wiest will be integrated in the project.


• Field mapping, structural analysis and sampling of designated key localities in the Øygarden Complex

• Sample preparation of ca. 8 U-Pb zircon geochronology samples • U-Pb zircon geochronology analysis of ca. 8 samples • Petrographic and structural description of thin section


GEOV 241 Mikroskopi (10 stp.),

GEOV 242 Magmatisk og metamorf petrologi (10 stp.)

GEOV 251 Videregående strukturgeologi (10 stp.),

GEOV 252 Feltkurs i geologisk kartlegging (10 stp.)

GEOV 341 Termokronologi og tektonikk (5 stp.)

GEOV 342 Radiogen og stabilisotop geokjemi (10 stp.)

GEOV 345 Regionalgeologisk feltkurs til Vestlandet (5 stp.)




x

JA

Nei


Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Prosjekttittel: Earthquake triggered rockslides in Norway

Hovedveileder: Mathilde B. Sørensen (GEO)

Med-veileder(e): Atle Nesje (GEO), NN (NGI)

Prosjektbeskrivelse/ Project description:

Historical records show that large earthquakes have triggered rockslides in Norway in the past. However, we still have a limited understanding of the potential for such triggering. Some of the key questions remaining are: “what is the potential for earthquake triggered rockslides in Norway?”, “What earthquake magnitude is required at various distances to trigger a rockslide?” and “How do these magnitude/distance limits depend on the degree of water saturation in the slope?” This project aims to address these questions.

The work on the project will be planned in three stages:

1. Work through historical reports of large earthquakes in Norway to identify reports of slope failures triggered by the ground shaking.

2. Compare historical rockslide data from the skrednett.no database to the Norwegian earthquake database to look for temporally and spatially coinciding events.

3. Perform numerical slope stability modelling for selected slopes to evaluate the level of earthquake shaking required for triggering slope failure, and how that depends on the degree of water saturation in the slope.


BSc in geophysics, or similar competence in math, physics and programming.


Historical landslide data will be made available from NVE.


Numerical modeling using software available at NGI. Some Matlab programming will be required. Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master degree:

GEOV217, GEOV219, GEOV255, GEOV355, GEOV322




Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Prosjekttittel: Development of a ground motion prediction equation for Norway.

Hovedveileder: Mathilde B. Sørensen (GEO)

Med-veileder(e): Lars Ottemöller (GEO)

Prosjektbeskrivelse/ Project description:

Having a reliable method for evaluating the level of earthquake ground shaking as a function of magnitude and distance is an important prerequisite for evaluating the seismic hazard in a region. In many applications, ground motion is evaluated using a ground motion prediction equation (GMPE), which is an empirically derived relation between ground shaking, magnitude, distance and, potentially, other parameters. Deriving a GMPE requires a high-quality dataset of earthquake ground motions covering a wide magnitude- and distance range.

Norway is a region of low to moderate seismicity, and earthquakes with magnitude larger than 5 are rare. There is thus a lack of ground motion data for high-magnitude events, which makes it challenging to derive a reliable GMPE for Norway. In regions of similar tectonics to Norway (e.g. in Eastern North America), this challenge has been addressed by supplementing the database of recorded ground motions with stochastically simulated ground motions for large magnitude events.

The aim of this project is to derive a GMPE for Norway. Stochastic simulation of ground motion will be used to supplement the ground motion database for Norway with large-magnitude events. The joint dataset of recorded and simulated ground motions will then be used to derive a new GMPE through regression analysis.


BSc in geophysics, or similar competence in math, physics and programming.


No


Stochastic simulation of ground motion using EXSIM (freely available). Some Matlab programming will be required. Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master degree:

GEOV219, GEOV355, GEOV357, GEOV359



Studieretning: Geodynamikk

Prosjekttittel: Crustal stresses in Norway

Hovedveileder: Kuvvet Atakan (GEO)

Medveileder(e): Mathilde B. Sørensen (GEO), Lars Ottemöller (GEO)

Prosjektbeskrivelse (norsk og engelsk): The World Stress Map (WSM - http://www.world-stress-map.org/) is a global compilation of information on the crustal present-day stress field maintained since 2009 at the Helmholtz Centre Potsdam GFZ German Research Centre for Geosciences. It is a collaborative project between academia and industry that aims to characterize the crustal stress pattern and to understand the stress sources. World Stress Map is being updated regularly and in this context, there is an ongoing effort at a regional scale among the Nordic countries. As a part of this initiative, Norwegian crustal stress data will be compiled.

All earthquake focal mechanisms available in Norway will be compiled into a database for subsequent analysis for stress inversion. Norwegian National Seismic Network (NNSN) database at GEO together with contributions from NORSAR will be used as a basis for this compilation. New focal mechanisms will be computed in cases this is necessary and a quality assessment will be done. Analysis results from the stress inversion will be used to provide insights to the crustal stress conditions in Norway. Distribution of stresses in the crust will be investigated and analysed with regard to the potential seismogenic fault sources capable of generating large earthquakes. The outcome of the thesis is expected to be a Norwegian Stress Map and a dedicated earthquake focal mechanism database which will also be integrated to the EPOS-Norway (http://www.epos-no.org/) data-portal.

Krav for opptak: None, but the student should have some mathematical background and interest.

Eksterne data Available from NNSN at GEO and NORSAR

Felt-, lab- og analyse- arbeid: None

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp): Seismotektonikk, Teoretisk seismologi, Prosessering av jordskjelvsdata, Anvendt seismologi, Computational methods in solid Earth physics

Finansiering: Eventuelle reiser i forbindelse med data innsamling vil bli dekket av EPOS prosjektet.

X

JA

Nei


Studieretning: Geodynamikk

Prosjekttittel: Seismogenic faults in Norway

Hovedveileder: Kuvvet Atakan (GEO)

Medveileder(e): Mathilde B. Sørensen (GEO), Lars Ottemöller (GEO)

Prosjektbeskrivelse (norsk og engelsk): The active faults in Norway are poorly known and there is a need for identifying the seismogenic potential of previously mapped faults on both mainland and in offshore areas. This thesis aims to collect all available data on mapped faults into a dedicated database. Main compilation of faults at the Geological Survey of Norway (NGU) and the Petroleum Directorate (OD) will be used as basis. Correlation of the seismic activity with the mapped faults will be conducted in a systematic basis using quantifiable methods and the seismogenic potential of selected faults or fault zones will be analysed in detail. All earthquake focal mechanisms available in Norway through the Norwegian National Seismic Network (NNSN) database at GEO will be used in order to define the reactivation potential and the type of faulting.

Analysis results will be used to prepare a national database for potential seismogenic fault sources capable of generating large earthquakes. The outcome of the thesis is expected to be a Norwegian Seismogenic Fault Map and a dedicated fault database which will also be integrated to the EPOS-Norway (http://www.epos-no.org/) data-portal.

Krav for opptak: None, but the student should have some mathematical background and interest.

Eksterne data Available from Geological Survey of Norway (NGU) and Petroleum Directorate (OD)

Felt-, lab- og analyse- arbeid: None

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp): Seismotektonikk, Teoretisk seismologi, Prosessering av jordskjelvsdata, Anvendt seismologi, Computational methods in solid Earth physics

Finansiering: Eventuelle reiser i forbindelse med data innsamling vil bli dekket av EPOS prosjektet.

X

JA

Nei


Prosjekttittel: Paleoklimatiske studiar i Leynavatn, Færøyane

Hovedveileder: Jostein Bakke (GEO)

Medveileder(e): Raymond Bradley (UMASS/GEO); Eivind Støren (GEO)

Prosjektbeskrivelse: Motivasjon (bakgrunn): Innsjøar er eit arkiv for alle typar prosessar som finn stad på landoverflata. År for år samlar det seg sedimenter frå flom, skred, breersosjon osv. saman med organiske sediment produsert rundt og i innsjøen. Kva type sediment som samlar seg i innsjøen er avhengig av kva geomorfologisk samanheng innsjøen er plassert i, det vere seg til dømes i nærleiken av ei skredvifte, på ei flomslette eller framfor ein bre. I denne oppgåva har vi valt ut ein innsjø på Færøyane, ei øy midt i Nordsjøen, sentralt plassert for lågtrykka som kvar veke fraktar fuktig luft inn mot vestkysten av Noreg. Innsjøen er omkransa av bratte fjellsider utan synlege teikn på skred eller andre typar masserørsle. Vi vil i oppgåva fokusere på kornstorleik variasjonar og sjå om det er mogeleg å bruke variasjonar i kornstorleik til å rekonstruere avrenninga i dreneringsfeltet . Området vart isfritt rett etter Yngre Drys og det er difor von om å kunne gjere ein rekonstruksjon som strekkjer seg over heile holosen. Hypotese (vitskapeleg problem): Kan variasjonar i kornstorleik nyttast som proksy for avrenning i innsjøsediment? Ein vil i denne oppgåva fokusere på å utvikle og teste nye metodar for å bruke variasjonar i kornstorleik til å rekonstruere avrenning til innsjøen i dreneringsfeltet. Lokaliteten på Færøyane har potensiale til å kunne tilføre viktig kunnskap om korleis nedbør har variert attende i tid i denne delen av Nordsjøen. Parallelt med arbeidet med å undersøke kornstørrelse variasjonar vil sedimentkjernane bli datert med radiokarbon metoden. Oppgåva går inn som ein del av EARTHLABs metodeutviklingsprogram og kandidaten blir tilknytt eit større nettverk av forskarar, PhD studentar, PostDocer og professorar. Test (arbeid): Kjernane er allereie samla inn og ligg lagra på Geovitenskap. Arbeidet i masterprosjektet vill fyrst og fremst bestå i og utføre basis analyser på sedimenta samt nytte dei nye instrumenta for kornfordelingsanalyse på EARTHLAB. Inkludert i desse analysane er hyperspektral skanning og CT skanning, to metodar som saman er med å validere sediment arkivet. Krav for opptak: GEOV106 (10 stp) Innføring i Kvartærgeologi GEOV109 (10 stp) Innføring i geokjemi Eksterne data: Felt-, lab- og analyse- arbeid: Innsamling av kjernematerial vil bli gjennomført våren 2016. Alt analysearbeidet vil bli gjort på EARTHLAB. Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp): GEOV225 (10 stp) - Feltkurs i kvartærgeologi og paleoklima (10), GEOV226 (10 stp) - Lab- og metodekurs i kvartærgeologi (10) GEOV222 (10 stp) – Paleoklimatologi GEOV229 (10 stp) - Geomorfologi GEOV228 (10 stp) – Kvartærgeologiske dateringsmetoder GEOV326 (10 stp) – Kvartære miljø, prosessar og utvikling Finansiering:

Masterprosjekt til masteropptaket høst 2017 Masteroppgave i Geovitenskap Studieretning: Kvartære geosystemer Prosjekttittel: Kalibrering av proksydata frå innsjøsediment i Juvvatnet mot massebalansen på Storbreen, Jotunheimen Veileder: Jostein Bakke Medveiledere(inkl. tilhørighet):

1. Eivind Støren 2. Atle Nesje

Prosjektbeskrivelse (norsk og engelsk): Bakgrunn: Storbreen, aust i Jotunheim, har ein av verdas lengste massebalanseseriar. I snart sytti år, heilt sidan 1949, har det vorte gjennomført målingar på denne breen. I dette masterprosjektet ønskjer vi å utnytte denne måleserien til å kalibrere ulike proksy målt på innsjøsediment avsett i Juvvatnet i Jotunheimen. I dette området veit ein at brear og isfonner har eksistert i meir enn 6000 år, men det manglar høgoppløyselege rekonstruksjonar av desse bakover i tid. Ved å kople massebalanseserien til for eksempel kornstorleik eller variasjonar i geokjemi vonar ein å kunne lage ein høgoppløyseleg rekonstruksjon i alle fall dei siste to millennia. Ein høgoppløyseleg brerekonstruksjon frå Juvvatnet vil kunne samanliknast med eksisterande rekonstruksjonar frå Vestlandet og Nord-Norge og gje ny kunnskap om gradientar og ulikskapar mellom ulike regionar. Hypotese: Ved multi-proksy analyse av innsjøsedimenter er det mogleg å kalibrere sediment- parameter til massebalanseserien på Storbreen. Data innsamling:

1. Prøvetaking av innsjøsediment i Juvvatnet på Juvflya 2. Labarbeid: analyse av kornstorleik samt skanning for farge og geokjemi 3. Kartlegging av området rundt Juvvatnet 4. Utplassering av sedimentfeller i Juvvatnet

Viktig informasjon:

Krav for opptak: GEOV101, GEOV102, GEOV106

Eksterne data: Eksterne data er offentleg tilgjenegelege

Felt, Lab og analyse arbeid: 5 dager med feltabeid og ca 3 månader med laboratoriearbeid

30. januar 2015 Jostein Bakke, Eivind N. Støren, Atle Nesje (sign) dato/underskrift veileder/medveileder

Finansiering: Eksternt prosjekt (Fyll inn navn på prosjekt):

NEI

Intern

JA

Ja Hvis det er påkrevd med støtte fra Instituttet må «Følgeskjema – støtte til masterprosjekt» fylles ut Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp): GEOV226 Kvartærgeologisk felt- og laboratoriekurs, GEOV321 Kvartær stratigrafi, GEOV222 Paleoklimatologi, og GEOV 323 Terresrisk Paleoklimatologi.


Prosjekttittel: Undersøkelse av forholdet mellom flomstørrelse og sedimenttransport

Hovedveileder: Jostein Bakke (GEO)

Medveileder: Øyvind Paasche (Bjerknessenteret for klimaforskning)

Prosjektbeskrivelse: Motivasjon (bakgrunn): 150 ord Hypotese (vitenskapelig problem): Flommønster varier over tid og er til en viss grad koblet til korresponderende endringer i klima. Innsjøarkiv fungerer utmerket som arkiv for flom, og flere studier har demonstrert at variasjoner i flomfrekvens er mulig å rekonstruere over lengre perioder (tusenvis av år). Hva så med den potensiell sammenhengen mellom flomstørrelse og sedimenttransport? Hvis denne sammenhengen kan spores og rekonstrueres basert på innsjøarkiv vil det kunne åpne for at flomvariasjon også kan kobles direkte til avrenning som er grunnlaget for estimering av gjentaksintervall. Arbeidshypotesen for denne oppgaven er derfor at det er en positiv sammenheng mellom disse to størrelsene, flomstyrke og sedimenttransport, og at dette lar seg teste i ulike basseng som vi er gode flomarkiv. Test (arbeid): Studenten skal analysere utvalgte sedimentkjerner fra bestemte vassdrag i Hordaland samt innhente informasjon fra andre sedimentkilder. Studenten vil få inngående kjennskap til ulike kvantitative metoder brukt til høyoppløselige sedimentanalyser samt utvikle et rammeverk som vil teste den mulige sammenhengen mellom flomstyrke og sedimenttransport slik at gjentaksintervall for flom kan rekonstrueres. Krav for opptak: GEOV106 (10 stp) Innføring i Kvartærgeologi GEOV109 (10 stp) Innføring i geokjemi Eksterne data: Felt-, lab- og analyse- arbeid: Innsamling av kjernematerial er delevis gjort, men tilleggskjerner vil bli hentet inn vår/høst 2017. Alt analysearbeidet vil bli gjort på EARTHLAB. Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp): GEOV225 (10 stp) - Feltkurs i kvartærgeologi og paleoklima (10), GEOV226 (10 stp) - Lab- og metodekurs i kvartærgeologi (10) GEOV222 (10 stp) – Paleoklimatologi GEOV229 (10 stp) - Geomorfologi GEOV228 (10 stp) – Kvartærgeologiske dateringsmetoder GEOV326 (10 stp) – Kvartære miljø, prosessar og utvikling Finansiering: Metodeutvikling på EARTHLAB

X

JA

Nei

Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Prosjekttittel: Jordfallshull og infrastrukturer: Aktsomhetskart

Hovedveileder: Stein-Erik Lauritzen

Med-veileder(e): Tom Heldal / Frank Haugan NGU

Prosjektbeskrivelse/ Project description: Motivasjon (bakgrunn): Karbonatbergarter (karst) med overdekning av kvartære løsmasser kan inneholde suffosjonsdoliner (jordfallshull) og/eller ha potensial for å utvikle slike. Dannelsen av jordfallshull kan fremprovoseres ved anlegging av infrastrukturer, slik som utbygging og endring av drenering. Videre kan vibrasjon og avløp fra etablerte strukturer utløse dannelsen av jordfallshull. Avhengig av skjærfastheten i materialet, vil jordfallshull kunne oppnå samme dyp som tykkelsen på de underliggende løsmassene og en diameter nesten fire ganger dette. Hypotese (vitenskapelig problem): Ut fra kunnskap om berggrunn (karbonatbergart) og type kvartære løsmasser i overdekningen, vil en kunne forutsi forekomst av og risiko for nyutvikling av jordfallshull. Test (arbeid): Kombinere geodata informasjon fra NGU sin database (topografi, berggrunn og kvartære løsmasser) og ut fra dette identifisere problemsoner. Sonene skal så testes ved feltbefaring. Egnede felt identifiseres i Nordland.

Krav for opptak/ Prereqesites: Kompetanse i kvartærgeologi og i ArcGis


Ja Fra NGU


Feltarbeid: Verifisering av GIS analyse i felt Laboratoriearbeid: ArcGis analyser. Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master degree: GEOV 221 (10 stp) , GEOV 251 (10 stp) GEO215 (10 stp ) , GEO 214 (10 stp) GEOV217(10 stp) + 10stp av fritt valg, tilpasset studentens øvrige kompetanse




Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Prosjekttittel: Bruddtektonikk og endokarst geometri i utvalgte marmorgrotter



Prosjektbeskrivelse/ Project description: Motivasjon (bakgrunn): Dannelse av endokarst i marmor er kontrollert av oppsprekning og av de resulterende bruddenes konnektivitet. En dypere forståelse av bruddtektonikk og spenningsregimer, kombinert med hydrogeologiske mekanismer kan derfor gi en prediksjonsmodell for dannelse av karsthuler, men vi vet ikke i hvilken grad. En slik modell vil ha stor betyning i geomorfologiske tolkninger og i bl.a. reservoarsammenheng (grunnvann, jordvarme og petroleum) Hypotese (vitenskapelig problem): Kan man, igjennom analyse av paleostress og bruddstatistikk, finne sammenhenger som forklarer den resulterende grottegeometri og morfologi? Kan man, ut fra et utvalg målinger på overflaten, kunne forutsi noe om grottenes underjordiske forløp? Kan vi benytte disse strukturene til simulering av reservoarsituasjoner? Test (arbeid): Kartlegge litologi, brudd og grotter i utvalgte marmorsoner i Nordland. Gjøre statistiske tester av grottemorfologi, paleostress og brudd-arkitektur.


Opptatt til masternivå i geologi. GEOV 103, GEOV



Feltarbeid: Ja. Noen grottelokaliteter er kartlagt, men strukturgeologiske data mangler. Laboratoriearbeid: Nei. Statistisk og geometrisk analyse.


GEOV 221 (10 stp), GEOV 243 (10 stp), GEOV 251 (10 stp), GEO 314 (10 stp), GEOV 252 + 10 stp fritt valg, tilpasset studentens øvrige kompetanse


Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Prosjekttittel: Bio-mineralisering i kalde grotter


Med-veileder(e): Lise Øvreås

Prosjektbeskrivelse/ Project description: Motivasjon (bakgrunn): Dannelse av sekundærmineraler i grotter, i form av ulike speleothemtyper, kan styres av både uorganiske og mikrobiologiske prosesser. Ofte er red-oks prosesser, som for eksempel oksidasjon av sulfid til sulfat, mediert av mikro-organismer. I denne prosessen frigjøres syre (H+), som i sin tur forårsaker karstifisering. Tidlig grottedannelse (insepsjon) kan derved foregå uten tilstedeværelse av CO2. Hypotese (vitenskapelig problem): Kan vi påvise levende, eller spor etter, mikro-organismer på sulfat- og oksidmineraler i grotter? Hvilke organismer dreier dette seg i så fall om? Kan vi utvide disse observasjonene til å forklare grottedannelse under de kvartære isdekkene? Test (arbeid): Prøvetaking av sulfat- og oksid-forekomster fra grotter i Nordland. Undersøke prøvene med elektronmikroskopi (SEM), kjemiske analyser (EDX), molekylærbiologiske metoder, røntgendiffraktometri (XRD) og isotopanalyser.


Bachelor grad i geovitenskap og eller kombinert med mikrobiologi. Med bakgrunn i mikrobiologi, må kursportefølje utvides til å tilfredsstille krav til GEO og geobiologi



Feltarbeid: Ja. Noe prøvemateriale finnes innsamlet, men nytt må også innsamles under sterile betingelser.

Laboratoriearbeid: Maksimalt 2 måneder totalt, bør startes så tidlig som mulig etter opptak på masterprogrammet og gjøres i små bolker de første to semestrene.

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master degree: GEOV 221 (10 stp), GEOV 243 (10 stp), GEOV 244(10 stp) + 30 stp fritt valg, tilpasset studentens øvrige kompetanse



Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Prosjekttittel: Sporelementer i speleothemer- klimasignal og markørhosisonter


Med-veileder(e): Haflidi Haflidasson

Prosjektbeskrivelse/ Project description: Motivasjon (bakgrunn): Speleothemer (dryppstein i grotter) dannes ved at sigevann løser opp bergmassen (kalkstein) som i sin tur avsetter kalsiumkarbonat inne i grotter. I Skandinavia kan speleothemer (stalagmitter) vokse med 15 – 30 mikron pr år. Speleothemer kan dateres meget presist med Th/U teknikk og endringene i ulike miljøparametre kan tidfestes tilsvarende presist. Vanligvis tolkes klimaendringer på overflaten igjennom stabilisotoper (O og C) som proxy. Ved hjelp av optisk og XRF element skanning kan endringer i mange sporelementer måles samtidig med høy stratigrafisk oppløsning og korreleres med vekstlag og kronologi. Oppgaven går ut på å undersøke prøver fra holosen og andre interglasialer i skandinavia som allerede er datert og analysert med stabilisotoper.

Hypotese (vitenskapelig problem): Kan sporelementprofiler gi høyoppløselige klimasignal i speleothemmateriale? Hva er grensen for tidsoppløsning? Kan vi identifisere markørhorisonter (eventer) som er knyttet til kjente eksterne hendelser, slik som vulkanutbrudd? Test (arbeid): Analyse av speleothemer på kjerneskanneren. Korrelasjon mot andre speleothemer og klimaarkiv.

Krav for opptak/ Prereqesites: Opptak på masternivå geovitenskap


Felt-, lab- og analyse- arbeid: Alt nødvendig prøvemateriale og måleteknologi befinner seg ved GEO. Feltarbeid er ikke nødvendig, hovedsakelig labarbeid. Noe Uran-serie datering.

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master degree: GEOV 221 (10 stp), GEOV228 (10stp), GEOV 222(10 stp), GEOV 322 (10 stp), GEOV 230 (10stp) + 10 stp tilpasset studenten


Prosjekttittel: Isavsmeltingshistorie og havnivåendringer i Boknafjordsområdet i Rogaland

Studieretning: Kvartærgeologi og paleoklima

Hovedveileder: John Inge Svendsen

Medveileder(e): Haflida Haflidasson

Prosjektbeskrivelse (norsk og engelsk): Motivasjon (bakgrunn): Den overordna målsetningen er å få ny kunnskap om utbredelsen og tykkelsen av den Skandinaviske innlandsisen i Vest-Norge gjennom avsmeltingsperioden og samspillet med havnivå- og klimaendringene. En god forståelse av prosessene er også en forutsetning for å kunne gjøre gode prediksjoner om hvordan isdekkene på Grønland og i Antarktis vil bli influert av den globale oppvarmingen. Dette krever at det fremskaffes nye geologiske data som kan utnyttes til å rekonstruere ismarginen i ulike faser, havnivåendringene, strandlinjegeometrien og hvordan alt dette henger sammen med klimaendringene. Undersøkelsene vil inngå som bidrag til det tverrfaglige forskningsprosjektet « Eurasian Ice Sheet and Climate Interactions» (EISCLIM). Hypotese (vitenskapelig problem): Pågående undersøkelser tyder på at øyene Utsira og Karmøy i Rogaland ble isfrie like etter siste istids maksimum (LGM) for omkring 20,000-18,000 år siden. Den tidlige avsmeltingen i dette området antas å ha sammenheng med at den store isstrømmen som i tiden omkring LGM fulgte Norskerenna helt ut til kontinentalskråningen kollapset, med det resultat at vi fikk åpent hav i den nordlige delen av Nordsjøen. Det er mye som tyder på at Boknafjorden er den fjorden i Sør-Norge som først ble isfri, og dette ser ut til å ha skjedd flere tusen år før isen kalvet opp i Hardangerfjorden og Sognefjorden lengre nord på Vestlandet. Det arbeides nå med å rekonstruere havnivåendringene i Boknafjorden og øyene utenfor og hvordan den tidlige isavsmeltingen har foregått i tid og rom. For å kartlegge havnivåendringene og datere isfrontens tilbaketrekking skal det gjøres nye boringer og kartleggingsarbeider. Vår hypotese er at dette er de tidligste isfrie områdene i hele Sør-Norge, men mye er uløst når det gjelder avsmeltingskronologien og havnivåendringene gjennom den lange senglasiale perioden. Test (arbeid): For å kunne rekonstruere avsmeltingsforløpet og havnivåendringene i Boknafjordsregionen skal det gjøres boringer i innsjøbassenger som har vært forbundet med havet til ulik tid (isolasjonsbassenger). Miljøendringene vil bli bestemt på grunnlag av (mikro-) fossiler (alger), sedimentære strukturer og geokjemiske parametere. I tillegg skal morener og terrasser kartlegges og dateres. Til kartleggingsarbeidet vil det kunne bli aktuelt å bruke luftbåret LiDAR (luftbårne høydemålinger ved hjelp av laserlys) i kombinasjon med feltkartlegging. Det vil også kunne bli aktuelt å gjøre undersøkelser av løsmasseterrasser ved å bruke georadar i kombinasjon med kartlegging og visuelle undersøkelser av sedimentstratigrafien.

Motivation (background): The main objective is to gain new knowledge about the early deglaciation history and the shoreline displacement in western Norway, and the relation to past climatic changes. A good knowledge of processes and causal connections is a prerequisite for making reliable predictions of the ice sheet response on Greenland and Antarctica due to global warming. This will require new geological data that can be used to reconstruct the shape of the former ice margin during retreat, the three-dimensional shoreline configuration as well as records of past climatic changes. The investigations will form part of the interdisciplinary project “Eurasian Ice Sheet and Climate interactions” (EISCLIM).

Hypothesis (scientific problem): A series of exposure dates (10Be) of glacially transported erratics suggest that the islands Utsira and Karmøy became ice-free as early as 20.000-18.000 years ago. This early deglaciation is believed to reflect the break-up of the Norwegian Channel Ice Stream that was streaming northwards towards the shelf break in the Norwegian Sea during the Last Glacial Maximum (LGM). There is evidence to suggest that Boknafjorden was the first fjord in southern Norway that became ice free, several thousand years before Hardangerfjorden and Sognefjorden further to the north. The EISCLIM project is currently aiming to reconstruct the sea-level changes and the 3d shoreline configuration in SW Norway with a focus on the development in the Boknafjorden region and the adjacent islands. In order to map out the shoreline displacement and date the ice sheet retreat, lake basins will be cored. Our hypothesis is that the outer part of Boknafjorden represents the earliest ice-free area in all of Southern Norway, although some work remains when it comes to deglaciation chronology and sea-level changes throughout the late glacial period.

Test (work): In order to reconstruct the deglaciation history and late-glacial relative sea-level changes in Boknafjorden, sediment cores will be retrieved from lake basins that were connected to the sea at different times in the past (isolation basins). Salinity changes in the cores will be determined using (micro-) fossils (algae), sedimentary structures, and geochemical parameters. In addition to the lake coring, landforms such as moraines and terraces will be mapped and dated. For this purpose airborne LiDAR (laser altimetry) will be combined with field mapping. It may also be necessary to map the internal structure of terraces using a combination of visual logging and georadar. It will be possible for two master students to cooperate on this project.

Krav for opptak:

Det er et krav at studenten har eksamen i Geov 106. Prosjektet vil kreve en hel del feltarbeider, også utenfor bebygde områder, for bl.a. å gjøre boringer i innsjøbassenger. Studenten bør derfor være i rimelig bra fysisk form og ha nødvendig entusiasme og pågangsmot til å gjøre slikt feltarbeid.

Prosjektet vil ta i bruk GIS software. Erfaring med GIS og feltkartlegging er en fordel, men ikke noe absolutt krav.

Eksterne data

LiDAR data fra Kartverket. UiB har gratis tilgang ved Norges Digitalt.


Arbeidet vil som nevnt basere seg på feltundersøkelser i Boknafjordsregionen og tilstøtende områder i Rogaland. Dette innbefatter analysearbeid og dokumentasjon av innsamlet materiale, herunder både geologiske og geofysiske data (CHIRP/georadar/ LIDAR). Borekjerner fra innsjøbassenger skal analyseres ved hjelp av diverse laboratoriemetoder (dateringer, elementanalyse, sedimentologi etc). Det skal også gjøres noe mikroskopanalyser av mikrofossiler (alger) som er sensitive for salinitetsendringer (marint, brakt, ferskt). Feltarbeidet vil kunne ha 2-4 ukers varighet og bestemmes etter avtale.

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp): Geov 225 Feltkurs i kvartærgeologi og paleoklima, Geov 226 Kvartærgeologisk felt- og laboratoriekurs, Geov 326 Kvartære miljø, prosesser og utvikling, Geov 222 Paleoklimatologi, Geov 223 Kvartære havnivåendringer, Geov 228 Kvartære dateringsmetoder

Finansiering: Masterarbeid finansieres av eksternt prosjekt :

Eurasian Ice Sheet and Climate Interaction (EISCLIM), 229788/E10 (NFR Prosjekt)

JA

Nei


Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017

Studieretning: Kvartærgeologi og paleoklima Prosjekttittel: Kvantifisering av erosjonsrater med Monte Carlo-simulering av data fra multiple in situ kosmogene nuklider og sammenligning med lavtemperatur termokronologi

Hovedveileder: Henriette Linge (GEO, UiB) Med-veiledere: Annina Margreth (NGU), Joachim Jacobs (GEO, UiB), Henk Keers (GEO, UiB)

Prosjektbeskrivelse/ Project description: Bakgrunn: Landoverflatens erosjonshistorie er nøkkelen til kvantifisering av relieffutvikling, sedimentfluks, og isostatisk heving på 103-106-års tidsskala. Fjell- og viddeområder utgjør en relativt stor andel av landområdene langs Nord-Atlanterens passive margin, men denudasjonsratene er vanskelig å bestemme fordi de er lave og koblet til vekslende prosesser (istider, mellomistider). Midtre Sølen (1755 moh., Øvre Rendalen, Hedmark) har noen av de tilsynelatende eldste 10Be-eksponeringsaldrene i Norge (nær 200 ka). Den romlige fordelingen av in situ kosmogene nuklider i berggrunnsflater indikerer at lav-erosive, kaldbaserte isdekker i stor grad har beskyttet landskapet mot glasial erosjon.

Vitenskapelig problem: Hvilke erosjonsrater får man for fjelltoppen og dalen ved bruk av multiple (10Be, 26Al) in situ kosmogene nuklider? Hvordan er disse ratene i sammenlignet med lignende studier i Norge, Canada og Grønland? Hva forteller estimatene og landformene om landskapsutviklingen i Øst-Norge i kvartær?

Arbeid: Prosjektet skal bestemme langtids erosjonsrater (subaeriske) og episodisk erosjon (subglasial) ved bruk av Monte Carlo-simulering i MatLab. Resultatene kan sammenlignes med nye data fra Sognefjorden og Reinheimen, samt med rekonstruerte/modellerte landskapsutvikling for kvartær.

Background: The erosional history of the land surface is the key to quantification of relief development, sediment flux, and isostatic uplift on 103-106 year timescales. Mountains and high-elevation plateaus constitute a large part of the land areas along the North Atlantic passive margin, but denudation rates are complex to calculate due to being low and caused by alternating processes (glaciations, interglacial periods). Midtre Sølen (1755 m a.s.l., Øvre Rendalen, Hedmark) has some of the oldest apparent 10Be surface exposure ages in Norway (close to 200 ka). The spatial distribution of in situ cosmogenic nuclides in bedrock surfaces indicates that low-erosive, cold-based ice sheets have preserved the landscape from erosion.

Scientific problem: What erosion rates can be obtained for the summit and the valley using multiple (10Be, 26Al) in situ cosmogenic nuclides? How do these compare to rates from similar studies in Norway, Canada and Greenland? What do the estimates and the landforms reveal about the landscape evolution in eastern Norway during the Quaternary period?

Work: The project shall determine long-term erosion rates (subaerial) and episodic erosion (subglacial) using Monte Carlo simulation in MatLab. The results should be compared with new data from Sognefjorden and Reinheimen, as well as with reconstructed/modelled landscape evolution for the Quaternary.

Krav for opptak/ Prerequisites: Bachelorgrad i geovitenskap med GEOV106/GEOV110, fordel med GEOV112 Eksterne data? / External data?: Nei Felt-, lab- og analyse-arbeid: I utgangspunktet kun databehandling og analyse, men labarbeid er en mulighet. Kort opphold på NGU H-2017 for opplæring i modellen til Margreth et al. (2016). QSR 133, 108-129.

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master’s degree: H-2017: GEOV222 (10 sp), GEOV228 (10 sp), GEOV230 (10 sp) V-2018: GEOV219 (10 sp), GEOV326 (10 sp), GEOV325 (5 sp) H-2018: GEOV341 (5 sp)

Finansiering / Financing: Masterprosjektet er delfinansiert av internmidler fra UiB (Linge, 700028)

700028

JA

Nei


Prosjekttittel: Early Pleistocene climate in the tropical West Pacific – a stalagmite study

Hovedveileder: Nele Meckler (GEO)

Medveileder(e): Thomas Leutert (GEO)

Prosjektbeskrivelse (norsk og engelsk): Motivation (background): Climate change in the tropics is among the most uncertain aspects of future climate change. Fortunately, geologic archives of past climate allow us to study how climate in these regions varied under large climatic changes in the past. Stalagmites are particularly valuable archives, as they can cover large time intervals and can be dated with U-series dating. We have studied stalagmite samples from Borneo that cover the last ~550,000 years in detail, but have one sample that is much older, approximately 1.5 million years old (dated with U/Pb). Only very few studies have been carried out on stalagmites of this age, because they are challenging to date precisely. However, the old sample that we have in hand is exceptionally clean, shows undisturbed growth, and good preservation. It will be very interesting to compare geochemical variations (reflecting climate) in this unique early Pleistocene sample to the many observations we already have from the younger, late Pleistocene, stalagmites in Borneo. Hypothesis (scientific problem): During the early Pleistocene, glacial-interglacial cycles where shorter (41 kyr duration) and glaciations were less pronounced than in the late Pleistocene. Is this difference reflected in tropical climate? Do we see the same pattern of changes in the early Pleistocene that we know from the late Pleistocene, and are the variations as pronounced? Test (work): The master student will have the opportunity to work on stalagmite sample SSR04 from Borneo, which is 1.4 m long in total and dated with U/Pb dating to 1.5 Ma. The work will consist of milling out samples in 1-2 mm resolution along the growth axis and analysing them for O isotopes (a proxy for rainfall) on a mass spectrometer. Doing these measurements on a specialized instrument, we can at the same time also test the applicability of clumped isotope thermometry, a new proxy for temperature. All data will be compared to existing late Pleistocene data from the same caves.

Krav for opptak: GEOV106/108/110, GEOV109

Eksterne data() Nei

Felt-, lab- og analyse- arbeid: Ingen feltarbeid, labarbeid ca. 6 måneder

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp): Høstsemester: GEOV222 (10P) GEOV 221 (10P) GEOV228 (10P) Vårsemester: GEOV 225 (10P) GEOV301 (5P) GEOV342 (10P) GEOV331 (5P)

Finansiering: Masterarbeid finansieres av eksternt prosjekt (Fyll inn navn på prosjekt nummer):

BFS CLIP prosjektnr 809328

JA

Nei


Studieretning: Kvartærgeologi og paleoklima Prosjekttittel: Undersøkelse av postglasial forvitring av berggrunn ved geokjemisk analyse av bergartsprøver og sammenligning med vannkjemidata fra Lysevassdraget

Hovedveileder: Henriette Linge (GEO, UiB) Medveileder: Lars Evje (GEO, UiB)

Prosjektbeskrivelse/ Project description: Bakgrunn: Lysevassdraget i Rogaland har blitt overvåket siden 1994 og kalket siden år 2000. Bergartene i nedbørsfeltet består i hovedsak av granitter og gneiser som generelt forvitrer sakte, noe som medfører ionesvak vannkvalitet. Vann som drenerer fra områder med lokale løsmasseavsetninger har noe høyere ioneinnhold. Tidspunkt for deglasiasjon av nedbørsområdet er datert, og sammen med eksisterende vannkjemidata kan bergartsprøver undersøkes for å kvantifisere grad av postglasial forvitring i området.

Vitenskapelig problem: Kan signifikant tap av mobile grunnstoffer påvises i berggrunnens overflate ved sammenligning med dypere bergartsprøver? Reflekterer grunnstoffdata fra bergartsprøvene vannkjemidataene? Reflekterer enkle oppløsningseksperimenter av bergartsprøvene vannkjemidataene?

Arbeid: Utføre geokjemiske analyser av bergartsprøver for å undersøke grunnstoffsammensetningen i kontra under overflaten. Utføre enkle oppløsningseksperimenter for å simulere forvitringshastighet og endring i vannkjemi over tid. Kartlegge og dokumentere forvitringsformer og -produkter i felt.

Background: Lysevassdraget (Lyse watercourse) in Rogaland has been under surveillance since 1994 and limed since 2000. The lithologies in the drainage area largely consists of granites and gneisses that weather at a very slow rate, giving ion-poor waters. Water that drains from areas with local accumulations of detrital sediments is less ion-poor. The timing of deglaciation of the drainage area has been dated, and together with existing water chemistry data it is feasible to investigate rock samples to determine the degree of post-glacial weathering in the area.

Scientific problem: Can significant loss of mobile elements be shown for surface rock samples by comparison with deeper rock samples? Do element data from the rock samples reflect the water chemistry data? Do simple dissolution experiments of rock samples reflect the water chemistry data?

Work: Perform geochemical analysis of rock samples to investigate the elemental composition in the surface versus below the surface. Perform simple dissolution experiments to simulate the weathering rate and change in water chemistry over time. Map and document weathering features and products in the field.

Krav for opptak/ Prerequisites: Bachelorgrad i geovitenskap med GEOV106/GEOV110, GEOV109 (og/el. KJEM110/KJEM120)


Felt-, lab- og analyse-arbeid: Feltarbeid: Ja. Prøvemateriale er samlet inn, men noe feltkartlegging og datainnsamling er nødvendig. Laboratoriearbeid: Maksimalt 2 måneder totalt, bør startes så tidlig som mulig etter opptak på masterprogrammet og gjøres i små bolker de første to semestrene.

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master’s degree: VÅR 2018: KJEM202 (10 sp), GEOV326 (10 sp), GEOV322 (5 sp), GEOV347 (5 sp) HØST 2018: GEOV243 (10 sp), KJEM225 (10 sp), GEOV217 (10 sp) el. GEOV226 (10 sp)

Finansiering / Financing: Støtte til lab- og analysearbeid søkes GEO, men vil også søkes eksterne kilder (f.eks. Lyse energi)

X

JA

Nei


Prosjekttittel: New methods for temperature reconstructions from stalagmites – are they applicable in Caves from South Africa?


Medveileder(e): Nele Meckler

Prosjektbeskrivelse (norsk og engelsk): Motivasjon Stalagmitter er viktige arkiv for klima- og miljørelatert informasjon bakover i tid. De avsettes over lange tidsrom og kan dateres meget presist med ulike metoder. Den mest brukte klimaparameter er oksygenisotoper i kalsitt, som reflekterer en kombinasjon av nedbør og temperatur. Å omsette dette til temperatur er problematisk, men det er i dag utviklet nye målemetoder som han løse dette (væskeinneslutninger og «isotopklyngetermometri»). I forbindelse med det nyetablerte «Center of Excellence on Early Human Behavior» i Sør-Afrika skal lokale klimavariasjoner kartlegges ved hjelp av stalagmittdata fra huler. Vi trenger å vite om de nye metodene vil fungere på materialet og gi pålitelige temperaturverdier fra Sør-Afrika. Vi har nok materiale ved UiB som allerede er datert (med uran-serie metodikk) og som er velegnet for å teste ut disse metodene. Hypotese Kan vi beregne realistiske temperaturer fra stalagmittmaterialet ved bruk av væskeinneslutninger og isotopklyngetermometri, og er det sammenliknbart med andre data fra regionen? Test Studenten vil arbeide med materiale fra Sør-Afrika som allerede er tilgjengelig. Underprøver blir skåret eller boret ut, og målingene av isotopklynger gjøres på vår massespektrometer. Avhengig av materialet, vil vi og teste en tredje metode med direkte termometri på væskeinneslutninger. Motivation (background): Stalagmites are an important archive for reconstructing past climate, as they grow over long periods of time and can be dated accurately. The climate proxy that has been used most is the variability of oxygen isotopes in the calcite, which reflects a combination of rainfall/rainwater source and temperature. Recently, several new proxies have been established that promise gaining more quantitative temperature information from stalagmites (e.g., fluid inclusion isotopes, carbonate clumped isotopes). In the framework of the newly funded Center of Excellence on Early Human Behavior in South Africa we will use stalagmites for climate reconstructions and therefore need to know whether the new proxies yield reliable temperatures in samples from South Africa. We have a number of stalagmites from these caves through previous projects. The material is already dated with Th/U methods, and is ideal for testing the feasibility of the new methods. Hypothesis (scientific problem):

The study will test whether the temperature proxies yield realistic cave temperatures when compared with existing oxygen isotope data and other available paleo-data from the region. Test (work): The master student will work on already available stalagmites from South Africa. Samples for analyses will be drilled or cut out. Measurements of isotope clumping (the distribution of isotopes within the carbonate molecules) will be performed on available mass spectrometer, and the isotopic composition of fluid inclusion water will be measured on a new system that will be set up in 2018. Depending on the suitability of the material, we might also be able to test a third method, fluid inclusion microthermometry.

Krav for opptak: GEOV106/108/110, GEOV109

Eksterne data: Nei Felt-, lab- og analyse- arbeid: Ingen feltarbeid, labarbeid ca. 6 måneder

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp): Høstsemester: GEOV222 (10P) GEOV 221 (10P) GEOV228 (10P) Vårsemester: GEOV 225 (10P) GEOV301 (5P) GEOV342 (10P) GEOV331 (5P)

Finansiering: Masterarbeid finansieres av eksternt prosjekt

SFF EHB

JA

Nei

Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017

Prosjekttittel: Løsmasser langs spekker og forkastninger i strandsonen - hydrotermal omdanning eller jurasisk dypforvitring.

Hovedveileder: Ingunn H. Thorseth

Medveileder: Rolf B. Pedersen

Prosjektbeskrivelse:

Bakgrunn: Oppsmuldring av bergarter langs forkastninger og sprekkesoner i strandsonen var lenge antatt å ha blitt forårsaket av hydrotermal omdanning. I nyere tid er dette imidlertid foreslått å være gjenværende spor av tropiske dypforvitring i Jurasisk tid. Hypotese: Oppsmuldret granitt og gabbro langs sprekker på Bømlo ble forårsaket av forvitringsprosesser i Jura. De oppsmuldrete bergartene vil dermed bestå av saprolitt med typiske forvitringsprodukter av primærbergarten (rester av primære mineraler, leirmineraler, hydroksider og lignende) og ikke inneholde noen typiske hydrotermale mineralfaser. Test (arbeid): Prosjektet vil omfatte petrografiske, mineralogiske og geokjemiske undersøkelser av oppsmuldret bergart i sprekkesoner og fast sidebergart fra ulike lokaliteter på Bømlo. Krav for opptak: GEOV109 eller tilsvarende. Eksterne data: Ingen Felt-, lab- og analyse- arbeid: Feltarbeid: 1-2 dager på Bømlo. Lab.undersøkelser: -petrografiske undersøkelser (lysmikroskopi, elektronmikroskopi); -mineralogiske analyser (XRD, Raman); geokjemiske analyser (XRF, ICP-OES, ICP-MS) Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp): GEOV241 Mikroskopi GEOV243 Akvatisk geokjemi GEOV244 Geobiologi GEOV342 Radiogen and stabil isotop geokjemi GEOV347 Analytisk geokjemi GEOV343 Petrologisk og geokjemisk feltkurs / GEOV345 Regionalgeologisk feltkurs Finansiering: Masterarbeid finansieres av eksternt prosjekt (Fyll inn navn på prosjekt nummer):

x

JA

Nei


Prosjekttittel: Geochemistry of dissolved hydrogen sulfide and ammonia in hydrothermal fluids from the Arctic Mid-Ocean Ridge

Hovedveileder: Eoghan P. Reeves

Med-veileder(e): Ingunn Thorseth

Prosjektbeskrivelse/ Project description: Motivation (background): Hydrothermal vents (“black smokers”) on the arctic mid-ocean ridges (AMOR) display a wide variety of chemical compositions, only some of which have been characterized. The project proposed here will examine in detail the diversity of dissolved gases and ions (anions and cations) present in newly discovered hydrothermal systems, in comparison to known hot spring sites on the AMOR and elsewhere. A particular focus will be differences between fluids of different temperatures, and the implications of this for subsurface geochemical processes and life in these systems. Hypothesis (scientific problem): The masters project will test how major differences in dissolved species (gases and ions) between high temperature fluids (black smokers) and the low temperature fluids near them (formed by dilution and mixing of the black smokers with seawater) can best be revealed through different analytical methods. The species of most interest for this project will be dissolved hydrogen sulfide (H2S) and ammonia (NH4

+) - reactive chemicals that are important for fuelling microorganisms living near hydrothermal vents. Test (work): The student will participate in the Summer 2018 Centre for Deep Sea Research cruise to the AMOR, assisting with analyses at sea (pH and hydrogen sulfide determination by several methods) and on-shore (ion chromatography and other analyses). The student taking on this project will also test different methods of hydrogen sulfide quantification to determine which methods work best for which types of fluids (low temperature versus high temperature). The student will further work with the supervisor to compare differing methods of ammonia quantification (ion chromatography, versus flow injection analysis).

Krav for opptak/ Prereqesites: GEOV-109 (or equivalent course in geochemistry). The project is suitable for a student with a background in geochemistry, who is interested to work on an interdisciplinary project that involves both fieldwork at sea, geochemical analysis and simple method development.

Eksterne data? / External data?: No external data. Material to be analyzed will be collected during 2018 research cruise by the Centre for Geobiology.

Felt-, lab- og analyse- arbeid: Participation in 2018 research cruise to the Arctic Mid-Ocean Ridge to assist with sampling of hot spring fluids and chemical analysis. The project involves a significant amount of lab work onshore after the cruise, including: (1) preparation of hydrothermal water samples (dilution, weighing, cataloging) for ion chromatography analysis of anions (e.g. chloride) and cations (e.g. magnesium, sodium) (2)

testing of a new electrode method for quantifying hydrogen sulfide gas in fluid samples (during the cruise), in comparison to the established simple gravimetric method and (3) analyses of ammonia concentrations by ion chromatography and flow injection (some method development may be needed).

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master degree: GEOV-243 Aquatic geochemistry GEOV-244 Principles of Geobiology GEOV-245 Geomicrobiology GEOV-342 Radiogenic and stable isotope geochemistry GEOV-347 Instrumental methods in analytical geochemistry

Finansiering / Financing: Financing requested from the institute for analyses.



JA

Nei


Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Prosjekttittel: Phanerozoic Earth System Evolution: Paleozoic vs. post-Paleozoic Interactions

Hovedveileder: Bjarte Hannisdal

Med-veileder(e): Kristian Agasøster Haaga, David Diego, Desiree Roerdink

Prosjektbeskrivelse/ Project description: Motivation (background): Phanerozoic records of seawater chemistry and marine fossil biodiversity suggest a long-term linkage between global tectonics, biogeochemical cycling, and biotic macroevolution. One aspect of this relationship resides in a bimodal (Paleozoic vs. post-Paleozoic) pattern of variability that is shared among many components of the Phanerozoic Earth system, coinciding with the most recent supercontinent assembly and breakup. The major transition across the Permo-Triassic boundary suggests that the nature of the coupling between key Earth system components (e.g. carbon cycling and climate, as well as the severity of biotic extinctions) may be qualitatively different from their coupling in the post-Paleozoic. It remains unclear, however, to what extent these differences are supported quantitatively, and whether or not they can be disentangled from long-term preservational biases in the geological record. Hypothesis (scientific problem): Do quantitative analyses of Phanerozoic proxy records support a state transition between Paleozoic and post-Paleozoic Earth system functioning? Test (work): The project will use existing compilations of geochemical proxy records from marine carbonates (δ18O, δ13C, δ34S, 87Sr/86Sr), as well as state-of-the art databases in paleobiology (paleobiodb.org) and continental stratigraphy (macrostrat.org). These records enable quantitative characterization of the evolving linkage between global carbon cycling (δ13C), aspects of long-term climate variability (δ18O), sulfur cycling (δ34S), and continental sediment sequestration (macrostratigraphy). Strength and directionality of coupling will be analyzed using cutting-edge techniques based on state-space reconstruction and information-theoretic approaches. The project will not include any lab or field work, but will involve a comprehensive literature review and training in the statistical programming language R.

Krav for opptak/ Prerequisites:

NA


NA


NA

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master degree: GEOV210 / Platetektonikk (10 sp); GEOV222 / Paleoklimatologi (10 sp); GEOV243 / Akvatisk geokjemi (10 sp); GEOV244 / Geobiology (10 sp); GEOV245 / Geomikrobiologi (10 sp); GEOV301 / Geostatistikk (10 sp)

Finansiering / Financing: Masterarbeid finansieres av eksternt prosjekt

808346

JA

Nei

Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Prosjekttittel: Tracing microbial iron cycling with Fe isotopes in marine sediments from the Arctic Mid-Ocean Ridge system

Hovedveileder: Desiree Roerdink (UiB)

Med-veileder(e): Ingunn H. Thorseth (UiB), Steffen Leth Jørgensen (UiB)

Prosjektbeskrivelse/ Project description: Motivation (background): Microbial iron cycling in marine sediments plays an important role in the biogeochemical cycles of carbon and sulfur. Unfortunately, tracing the activity of iron reducing bacteria in modern sediments by microbiological techniques is complicated, and often not possible in older sediments and sedimentary rocks. Stable isotopes of iron (δ56Fe) may provide additional information, as microbial iron reduction has been found to produce large shifts in Fe isotope ratios. Yet, it remains debated if abiotic processes can blur the ultimate Fe isotope signature of sediments. Hypothesis (scientific problem): Can we use Fe isotopes to detect microbial iron reduction in marine sediments from the Arctic Mid-Ocean Ridge, and to what extent are these signatures blurred by abiotic processes related to nearby hydrothermal activity? Test (work): This project proposes to measure Fe isotopes in well-studied sediment cores that were previously collected at different sites in the Arctic Mid-Ocean Ridge system (rift valleys, flanks, abyssal planes). An important part of the project includes the comparison of isotope data with previously collected microbiological and geochemical data, as well as novel mineralogical data to assess the origin of Fe isotopic variations.

Krav for opptak/ Prerequisites: GEOV-109 (or equivalent course in geochemistry). The project is suitable for a student with a background in geochemistry, who is interested to work on an interdisciplinary project that involves both stable isotopes and geomicrobiology.

Eksterne data? / External data?: No external data. Material to be analyzed was already collected during previous research cruises by the Centre for Geobiology. Microbiological and supporting geochemical data have already been collected/analyzed.

Felt-, lab- og analyse- arbeid / Field and laboratory work: Possible participation in 2018 research cruise to the Arctic Mid-Ocean Ridge to assist with sampling of new sediment cores. The project involves a significant amount of lab work, including: (1) preparation of sediment and pore water samples for Fe isotope analyses in the clean lab (some method development may be needed), (2) measurement of Fe isotopes by multi-collector ICP-MS, and (3) XRD analyses of sediments.

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master degree: GEOV-243 Aquatic geochemistry GEOV-244 Principles of Geobiology GEOV-245 Geomicrobiology GEOV-342 Radiogenic and stable isotope geochemistry GEOV-347 Instrumental methods in analytical geochemistry


Prosjekttittel: Eemian warmth in Bergen - revisiting the classic Fjøsanger site with a novel tool

Hovedveileder: Nele Meckler

Medveileder(e): Hans Petter Sejrup, Jan Mangerud, Carin Andersson Dahl (Uni Research)

Prosjektbeskrivelse (norsk og engelsk): Motivation (background): The classical Fjøsanger site in Bergen is a unique location, as it encompasses the full Eemian interglacial, which is thought to have been warmer than today and thus could serve as an analogue for warming in the near future. The site also includes sediments showing climate fluctuations during the Early Weichselian. Fjøsanger is the northernmost Eem location on the European coastline and is thus a crucial location for understanding the geographic distribution of Eemian warmth, as well as the extent of ice melt in Scandinavia and on Greenland. Previously, semi-quantitative temperature reconstructions have been based on fossil (mollusk, foraminifera and pollen) assemblages, relying on the assumed temperature dependence of species distributions. Clumped isotope thermometry is a novel technique for reconstructing carbonate formation temperatures based on the ordering ("clumping") of stable isotopes within molecules. Being based on thermodynamics, this very different temperature proxy promises quantitative temperature reconstructions independent of other factors. Hypothesis (scientific problem): The Eemian interglacial was globally warmer than the present and sea level was significantly higher, potentially reflecting ice loss from Greenland. Revisiting the Fjøsanger section with our novel tool will allow reliable reconstruction of temperatures at the Norwegian coast and thus assessing the likelihood of significant ice melt on Greenland and in Scandinavia. Test (work): We have mollusc samples from the classic Fjøsanger site, covering the full glacial-interglacial-glacial cycle, including the Eemian Interglacial. The master student will obtain carbonate samples from the shells using a drilling device, prepare them for analysis, conduct the clumped isotope measurements on a mass spectrometer, and convert the data into temperature values. The new time series of temperature change will be compared with previous interpretations of fossil and pollen assemblages.

Krav for opptak: (noter emnekode eller ev. andre spesielle krav søker må ha) GEOV106/108/110, GEOV109

Eksterne data(Ved bruk av data fra ekstern bedrift, bekreft at disse vil være tilgjengelige ved oppstart av

masteroppgaven og at bedriften IKKE vil kreve klausulering av innholdet) Nei

Felt-, lab- og analyse- arbeid: (noter forventet sted, mengde og periode for felt/lab ev. annet) Ingen feltarbeid, labarbeid ca. 6 måneder

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp): (det er spesielt viktig å foreslå emner studenten skal velge første semester, høsten 2017) Høstsemester: GEOV222 (10P) GEOV 243 eller GEOV230 (10P) GEOV300 (5P) Vårsemester: GEOV231 eller GEOV 225 (10P) GEOV301 (5P) GEOV331 (5P) GEOV342 (10P) GEOV 347 (5P)


Masterarbeid finansieres av eksternt prosjekt (Fyll inn navn på prosjekt nummer):

ERC C4T, prosjektnr 809707

JA

Nei


Prosjekttittel: Deglacial Ice Sheet dynamics on the Vesterålen Margin.

Hovedveileder: Jo Brendryen

Medveileder(e): Haflidi Haflidason, Kristian Agasøster Haaga, Bjarte Hannisdal

Prosjektbeskrivelse (norsk og engelsk): Motivasjon: Hvordan marinbaserte isdekker og isstrømmer responderer på miljøendringer et av de store usikkerhetsmomentene når en skal predikere fremtidig havnivåstigning. Det er derfor svært viktig å få kunnskap om hvordan isdekker og isstrømmer har respondert på f.eks. klimaendringer i fortiden. Dette masterprosjektet vil undersøke dynamikken til det marin-baserte isdekket i Vesterålen gjennom den siste deglasiasjonen. Prosjektet vil fokusere på en detaljert beskrivelse, datering og tolking av sedimentære facies assosiert med glasiale prosesser på kontinentalsokkelen og øvre del av skråningen. Vitenskapelig problemstilling: Rekonstruksjon og tidfesting av glasial dynamikk i Vesterålen basert på beskrivelse, tolking og datering av sedimentære facies. Arbeid: Arbeidet vil bli utført ved hjelp av state-of-the-art analytiske teknikker ved Earthlab: tolking og kvantitative data fra høyoppløselig computertomografi (CT) (3D røntgenbilder) av sedimentene; kornfordelingsanalyse ved hjelp av laserdiffraksjon (Mastersizer 3000), Hyperspektrale bilder av sedimentene, Semikvantitative geokjemiske analyser (ITRAX XRF-kjernescanner); samt semikvantitative mineralogiske analyser ved bruk av røntgendiffraksjon (XRD). Disse dataene vil danne grunnlaget for statistisk analyser der sammenhengene mellom kjernelokalitet, kornfordeling, data avledet fra CT-skanningen og geokjemiske data vil bli belyst og tolket. Opplæring i det statistiske programmeringsspråket R vil bli gitt. Kjernemateriale som skal benyttes utgjør et transekt langs den øvre delen av kontinentalskråningen, nær grunningslinjen til det marinbaserte isdekket som dekket sokkelområdene i siste glasiale maksimum. Motivation (background): How marine based ice-sheets and ice streams responds to changes in boundary conditions is one of the major unknowns when trying to project future sea-level rise. It is therefore of key importance to study how ice-sheets and ice streams have responded to climate change in the past. This master project will address the dynamics of the marine-based ice sheet on the Vesterålen-shelf, Northern Norway, during the last deglaciation. The project will emphasize a detailed description and interpretation of sedimentary facies associated with glacial processes on the shelf and uppers slope, and by that reconstruct glacial dynamics of the marine-based ice-sheet and ice streams in the Vesterålen area. Hypothesis (scientific problem):

Reconstruction and dating of the glacial dynamics on the Vesterålen shelf based on description and interpretation of sedimentary facies. How did the glacial dynamics on the Vesterålen shelf affect the sedimentary environment and sedimentary processes on the upper slope proximal to the shelf edge? Test (work): The scientific problem will be addressed by state-of-the-art analytical techniques used on a transect of gravity and piston cores retrieved from along the upper continental slope, close to the former ice sheet grounding line on the shelf edge. The analytical techniques that is to be utilized is; high resolution 3D computer tomographic (CT) imaging of the sediments, grain size analysis by mastersizer 3000, High resolution hyperspectral imaging, semi quantitative chemical analysis of sediments using X-ray fluorescence (XRF) by the ITRAX core scanner, and semi quantitative mineral inventory analysis using X-ray diffraction (XRD). The data sets will form the basis for statistical analysis of the sedimentary properties. Training in the statistical programming language R will be given.

Krav for opptak: (noter emnekode eller ev. andre spesielle krav søker må ha)


CT-skanning av sedimentkjerner. Analyse av CT-data ved bruk av bildebehandlingsprogramvaren AVISO. Kornfordelingsanalyser av sedimenter med Mastersizer. Hyperspektral avbildning av sedimentene med Specim Sisu hyperspektral kjerneskanner, XRF kjerneskanning med ITRAX kjerneskanner, XRD målinger. Statistiske analyser i programmeringsspråket R.

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp

GEOV222 / Paleoklimatologi (10 sp); GEOV223 / Kvartære havnivåendringer (10 sp); GEOV231 / Maringeologisk felt- og laboratoriekurs (10 sp); GEOV228 / Kvartærgeologiske dateringsmetodar (10 sp); GEOV301 / Geostatistikk (10); GEOV326 / Kvartære miljø, prosessar og utviklinga (10)




808346

Masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 Master project in Earth Science – project for autumn 2017 Prosjekttittel/Project title: Bruk av CT-skanner og XRF-kjerneskanner for å opparbeide og tolke høyoppløselige proksitidserier over marinbaserte isdekker.

Use of CT-scanning and XRF-core scanner as tools for developing high resolution sedimentary proxy records of marine based ice sheet variability.

Hovedveileder: Jo Brendryen

Med-veileder(e): Haflidi Haflidason, Kristian Agasøster Haaga, Bjarte Hannisdal

Prosjektbeskrivelse/ Project description: Bakgrunn/Background: Hvordan istidenes store isdekker og havet gjensidig påvirket hverandre er en av de sentrale problemstillingene i studier av fortidsklima. Kunnskap om hvordan denne interaksjonen utartet seg i fortiden er kritisk for bedre å kunne forutsi hvordan dagens store isdekker på Grønland og i Antarktis vil respondere på klimaendringer, og dermed hvordan globalt havnivå vil utvikle seg. Høyoppløselige data over fortidens isdekkevariabilitet er essensielt for å gjøre detaljerte analyser av hav-isdekke interaksjoner. How marine based ice-sheets and ice streams responds to changes in boundary conditions and how they interact with oceanic circulation are some of the major unknowns when trying to project future sea-level rise and its consequences. It is therefore of key importance to study how this has interacted with climate change in the past. To gain this information, long high resolution proxy-records of marine based ice sheets are essential. Vitenskapelig problem/Scientific problem: Utvikle metoder og datasett for å tolke avsetning av istransportert materiale i høy oppløsning ved hjelp av computertomografi (CT-skanning) av marine sedimentkjerner. Develop methods and datasets to interpret deposition of ice rafted material in high resolution using computer tomography (CT-scanning) of marine sediments. Arbeid/Work: Dette masterprosjektet vil fokusere på å utvikle metoder for å benytte bilder fra CT-skanner (tredimensjonale røntgenbilder) til å oppnå høyoppløselige tidsserier over avsetning av isfjelltransportert materiale (IRD) i marine sedimentkjerner, samt å benytte disse bildene til å tolke sedimentære strukturer og egenskaper. Data fra CT-skanningen vil bli benyttet sammen med data fra fysiske målinger av kornfordeling ved bruk av Mastersizer (laserdiffraksjon), eksisterende datasett med tellinger av sandkorn >300µm og veide sedimentprøver, samt eksisterende høyoppløselige data fra XRF-kjerneskanning. Disse dataene vil danne grunnlaget for statistisk analyser der sammenhengene mellom kornfordeling, data avledet fra CT-skanningen og geokjemiske data vil bli belyst og tolket. Opplæring i det statistiske programmeringsspråket R vil bli gitt. Resultatene vil inngå i arbeidet med å belyse hvordan marinbaserte deler av det fennoskandiske isdekket og havsirkulasjonen i Norskehavet gjensidig kan ha påvirket

hverandre gjennom avslutningen av nest siste istid (Marinisotoptrinn 6 og starten av den siste istiden (Marinisotoptrinn 5 og 4) This master project will focus on developing methodology for using CT-scanner (3D X-ray images) to quantify ice rafted material in marine sediment cores; and to use these images to interpret sedimentary structures. Data from the CT-scanner will be used along with data from physical measurements of grain-size distribution using the Mastersizer 3000 laser diffraction instrument, counts of sand grains >300µm (existing) as wells as weighted sediment samples and geochemical data from XRF-core scanning. These datasets will form the foundation for statistical analyses on the relationships between grain size distribution, CT-data and geochemistry. Training in the statistical programming language R will be given. The results from this master project will be a part of the ongoing work to elucidate how the Fennoscandian Ice Sheet and the ocean circulation in the Norwegian Sea interacted during the end of the penultimate glaciation and last glacial inception (Marine Isotope Stages 6 to 4)


lab- og analyse- arbeid/Analytical work:

CT-skanning av sedimentkjerner. Analyse av CT-data ved bruk av bildebehandlingsprogramvaren AVISO. Kornfordelingsanalyser av sedimenter med Mastersizer. Statistiske analyser i programmeringsspråket R.

CT-scanning of sediment cores, analysis of CT-data with the AVISO software. Grain size analysis using Mastersizer 3000, statistical analyses using R. Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master degree: GEOV222 / Paleoklimatologi (10 sp); GEOV223 / Kvartære havnivåendringer (10 sp); GEOV231 / Maringeologisk felt- og laboratoriekurs (10 sp); GEOV228 / Kvartærgeologiske dateringsmetodar (10 sp); GEOV301 / Geostatistikk (10); GEOV326 / Kvartære miljø, prosessar og utviklinga (10)




808346

JA

Nei


Prosjekttittel: Temperature change in the Indo-Pacific Warm Pool from the warm Pliocene to today

Hovedveileder: Nele Meckler

Medveileder(e): Niklas Meinicke, Sze Ling Ho

Prosjektbeskrivelse (norsk og engelsk): Motivation (background): The Pliocene was characterized by global warmth and elevated atmospheric CO2 level similar to those projected for the end of this century, rendering it a potential analogue for future climate. For the tropical region of the Indo-Pacific Warm Pool (IPWP), it is much debated whether Pliocene temperatures were significantly warmer than today. This is mostly due to imperfections of the tools (proxies) used for climate reconstruction in this region. At the same time, future changes in this region will affect a large fraction of the global population, increasing the importance of good constraints from the (warmer) past. Clumped isotope thermometry is a novel technique for reconstructing temperatures from carbonates based on the ordering ("clumping") of stable isotopes within the molecules. Unlike other carbonate-based temperature proxies, this method is independent of limiting assumptions about source water composition, thereby allowing to better constrain paleotemperature estimates. Furthermore, this approach is of great interest to other earth science disciplines (e.g., tectonics, petroleum science, planetary science). Hypothesis (scientific problem): This master student will be part of a team that studies Pliocene climate change based on carbonate clumped isotope thermometry on foraminifera from selected marine core locations. The goal of the master project will be to determine whether (and by how much) the IPWP was warmer than today. Test (work): The samples will come from a recent expedition of the International Ocean Discovery Program (IODP) which PhD candidate Niklas Meinicke took part in. Foraminifera will be picked from the sediment samples and prepared for analysis. Measurements are done on a clumped isotope mass spectrometer under guidance. Clumped isotope values will be converted to temperature estimates using a calibration curve. The data will be compared to data from other proxies from the same and nearby sites and to other clumped isotope data from a nearby site studied by Niklas Meinicke. Krav for opptak: GEOV106/108/110, GEOV109

Eksterne data: Nei

Felt-, lab- og analyse- arbeid: Ingen feltarbeid, labarbeid ca. 6 måneder

Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp):

Høstsemester: GEOV222 (10P) GEOV300 (5P) GEOV228 or GEOF236 (10P) Vårsemester: GEOV231 (10P) GEOV301 (5P) GEOV331 (5P) GEOV342 (10P) GEOV347 (5P)

Finansiering:



BFS CLIP, prosjektnr 809328

JA

Nei

masterprogram i geovitenskap – prosjekt for søkere høst 2017 · • develop methods to map...

Documents