Doktorsvörn í jarðeðlisfræði - Makoye Mabula Didas

Doktorsefni:
Makoye Mabula Didas

Heiti ritgerðar:
Svæðisbundið varmaflæði í Tansaníu og endurbætt hugmyndalíkan af Ngozi og Rungwe jarðhitakerfunum í suðvesturhluta landsins á grundvelli viðnáms-, segul- og þyngdarmælinga (Regional thermal anomalies in Tanzania and improved geothermal conceptual models of the Ngozi and Rungwe prospects in SW Tanzania based on results from resistivity and potential field studies)

Andmælendur:
Dr. Adam Schultz, prófessor í jarðeðlisfræði við Oregon State University í Bandaríkjunum
Dr. Juanjo Ledo, prófessor við Jarðeðlis- og aflfræðideild Complutense Háskóla í Madríd á Spáni

Leiðbeinandi:
Gylfi Páll Hersir, jarðeðlisfræðingur, stundakennari við Háskóla Íslands og óháður fræðimaður

Einnig í doktorsnefnd:
Dr. Halldór Geirsson, dósent við Jarðvísindadeild, Háskóla Íslands
Dr. Egidio Armadillo, prófessor við Universita’ di Genova, Ítalíu
William Cumming, jarðeðlisfræðingur, Cumming Geoscience, Santa Rosa, BNA
Dr. Ásdís Benediktsdóttir, jarðeðlisfræðingur hjá Orkuveitu Reykjavíkur
Dr. Daniele Rizzello, jarðeðlisfræðingur, Tellus-Explora S.A.S., Ítalíu

Stjórnandi varnar:
Dr. Guðfinna Th Aðalgeirsdóttir, varadeildarforseti Jarðvísindadeildar HÍ

Ágrip:
Megin markmið þessa verkefnis er að meta umfang jarðhitans í Tansaníu (Austur-Afríku) með því að samtúlka MT viðnámsmælingar, og segul- og þyngdarmælingar ásamt tiltækum upplýsingum á sviði efna- og eðlisfræði bergsins, jarðskjálfta- og eldfjallarannsókna, jarðefnafræði og höggunar. Hér er svæðisbundið varmaflæði í Tansaníu metið út frá meðal aflrófi heildarsegulsviðsins, miðað við dýpi á Curie flötinn. Niðurstöður eru bornar saman við dýpi á Moho samkvæmt viðtökufalli jarðskjálfta og þrívíðri túlkun þyngdarmælinga. Niðurstöður benda til þess að í Austur-Afríku sigdalnum (EARS) í Tansaníu sé mikið varmaflæði (>100 mW/m2). Almennt falla þessi háu frávik saman við þekkt jarðhitaummerki á yfirborði og lítið dýpi á Moho (um 30-35 km) miðað við 40 km meðal Moho dýpi víðast hvar í landinu. Niðurstöður verkefnisins sýna að áhugaverðustu svæðin til frekari jarðhitarannsókna í Tansaníu eru við þrípunktinn í Austur-Afríku sigdalnum nærri Rungwe eldfjallasvæðinu, auk fráreksskila sigdalsins í norðurhluta landsins og svæðinu við plötuskilin frá frumlífsöld sem EARS hefur hreyft við á nýjan leik.
Hér er sjónum einkum beint að vænlegum jarðhitaauðlindum á Rungwe eldfjallasvæðinu (RVP). Niðurstöður flugsegulmælinga með hárri upplausn ásamt staðsetningu þekktra sprungna og jarðskjálfta, jarðhitaummerkja á yfirborði þar með talin goshverir og svæði með háum yfirborðshita auk viðnámsfrávika samkvæmt þrívíðri túlkun MT viðnámsmælinga voru nýtt til þess að kortleggja sprungur sem ekki sjást á yfirborði og gætu gefið vísbendingar um góða lekt í jarðhitakerfinu og afmarkað jarðhitakerfin á Rungwe svæðinu. Viðnámslíkan samkvæmt þrívíðri túlkun nýrri og eldri MT mælinga gegndi lykilhlutverki við gerð endurbætts hugmyndalíkans af Ngozi jarðhitakerfinu. Líkanið bendir jafnframt til óþekkts háhita jarðhitakerfis undir Rungwe eldstöðinni í RVP.
Þrívíð túlkun MT mælinga frá Ngozi og Rungwe svæðunum bendir til þess að þar sé að finna háhita jarðhitakerfi, varmagjafinn sé kólnandi kvika. Tveir aðskildir jarðhitageymar, sá minni undir Ngozi öskjunni og sá stærri undir Rungwe eldstöðinni. Kvikuhólf er talið koma fram sem velleiðandi skrokkur á u.þ.b. 6 km dýpi milli Ngozi og Rungwe eldstöðvanna, varmagjafi jarðhitakerfanna. Líkur á tilvist Rungwe jarðhitakerfisins til viðbótar við Ngozi kerfið sem var þekkt fyrir hafa aukið umtalsvert möguleikana á að finna jarðhita í fyrirhuguðu borverkefni.
Sprungukortlagning RVP-svæðisins með segulmælingum bendir til þess að vænlegar jarðhita auðlindir á RVP-svæðinu sé að finna þar sem misgengi í sigdalnum með NV-SA stefnu skera misgengi með NA-SV, N-S og A-V stefnu. Þessi belti þar sem vænta má góðrar lektar afmarkast til vestur og til austurs af bergi frá forkambríum sem er almennt með lélega lekt. Höggunarkortið var endurbætt með túlkun flugsegulmælinga og með aðstoð tvívíðrar túlkunar segulfrávika ásamt áður kortlögðum misgengjum, staðsetningum jarðskjálfta, þrívíðum viðnámslíkönum og jarðhitaumerkjum á yfirborði. Þetta verkefni hefur verulega þýðingu fyrir rannsóknir og þróun á nýtingu jarðhitaauðlindarinnar í Tansaníu um leið og það bendir á aukna möguleika til jarðhitanýtingar víðar í heiminum.

Um doktorsefnið:

Makoye Mabula Didas fæddist 5. febrúar 1983 á Ukerewe svæðinu í Mwanza héraði í Tansaníu. Didas hóf nám við háskólann í Dar es Salaam 2006 og útskrifaðist þaðan með BSc gráðu í jarðfræði 2010. Eftir útskriftina vann hann við jarðfræðirannsóknir hjá Benzu Minerals Resources í Tansaníu 2010-2013 og jafnframt við gullleit í Eþíópíu 2013. Árið 2013 hóf hann aftur nám við Jarðfræðideild háskólans í Dar es Salaam, og lauk meistaranámi í jarðfræði 2016. Samhliða MSc náminu, vann hann sem aðstoðarkennari við háskólann í Dodoma í Tansaníu. Að meistaranámi loknu hóf Didas störf hjá Jarðhitaþróunarfélagi Tansaníu (Tanzania Geothermal Development Company Limited, (TGDC)) sem jarðeðlisfræðingur og hefur unnið þar síðan. Árið 2018 tók hann þátt í sex mánaða þjálfunarnámskeiði Jarðhitaskóla Sameinuðu þjóðanna á Íslandi (UNU-GTP). Hann lýkur nú PhD námi í jarðeðlisfræði við Háskóla Íslands með fjárhagslegum stuðningi GRO-GTP (áður UNU-GTP). Á meðan á PhD náminu stóð hefur Didas tekið virkan þátt í jarðhitarannsóknum í Tansaníu og við gullleit. Hann hefur uppfært hugmyndalíkan Ngozi háhitasvæðisins og þróað hugmyndalíkan fyrir stórt jarðhitakerfi undir Rungwe eldfjallinu sem var áður óþekkt. Auk þess hefur hann fundið a.m.k. fimm meðalstór gullleitarsvæði í Tansaníu sem gefa af sér að meðaltali 60 kg af gulli á mánuði. Didas er kvæntur Jane Gelard Kilongo og eiga þau soninn Ebenezer og dótturina Eliana.