Doktorsvörn í jarðfræði - Simon Prause

Doktorsefni: Simon Prause

Heiti ritgerðar:  Surtsey: Ummyndun á basalti vegna sjávar í lág-hita jarðhitakerfi (Surtsey: Basalt alteration by seawater in a low-temperature geothermal system)

Andmælendur:
Dr. Alessio Langella, prófessor við University of Naples Federico II, Napólí, Ítalíu
Dr. Benjamin Tutolo, dósent við University of Calgary, Kanada

Leiðbeinandi: Dr. Tobias Björn Weisenberger

Umsjónarkennari: Dr. Andri Stefánsson, prófessor og deildarforseti Jarðvísindadeildar HÍ

Einnig í doktorsnefnd:
Dr. Barbara Irene Kleine, nýdoktor við Jarðvísindastofnun Háskólans

Doktorsvörn stýrir: Dr. Guðfinna Aðalgeirsdóttir, prófessor og varadeildarforseti Jarðvísindadeildar HÍ

Ágrip

Einn af ríkjandi þáttum sem stýra samsetningu sjávar og úthafsskorpu er efnafræðilegt samspil sjávar og basalts við lágan hita (≤150°C). Jarðefnafræði og þau efnahvörf sem hafa áhrif á þetta ferli eru hins vegar ekki vel skilgreind. Í þessu verki voru áhrif tíma, hita, kristöllunar bergs og á sampil sjávar og basalts rannsökuð með samþættingu jarðefnafræðilegra líkana og jarðefnafræðilegra greininga á borholukjörnum sem safnað var í Surtsey á árunum 1979 og 2017.

Ummyndunarhraði basaltglers í mógler (palagónít) og myndun síðsteinda eru jákvætt fylgin hitastigi. Móglerið undirgengst umbreytingu úr því að vera að mestu ókristallað og yfir í vaxandi kristallaða og leirsteindaríka textúra. Hreyfanleiki frumefna í tengslum við mismunandi stig glerummyndunar er skýr fyrir flest frumefni. Frumefnin Hf, Ta, Zr, Nb og Y haldast óhreyfanleg á meðan FeO og TiO2 eru örlítið hreyfanleg. Heildarferli ummyndunar á basalttúffi í Surtsey bendir til útskolunar á Ca, Al og SiO2 úr berginu og upptöku á uppleystu Mg og Na úr sjó.

Jarðefnafræðileg líkön af ummyndunarferlinu gefa til kynna að bæði kristallað og glerjað basalt fari í gegnum sams konar röð efnahvarfa. Þau einkennast í fyrstu af uppleysingu glers og frumsteinda, því næst myndun lagsílíkata, oxíða, hýdroxíða, karbónata, súlfata, súlfíða og að lokum zeólíta. Hlutfall vatns og bergs ásamt sýrustigi eru meginþættir sem ákvarða ríkjandi steindafylki og samsetningu, en hitastig og kristöllun bergs eru þýðingarminni fyrir útkomu ummyndunarinnar.

Um doktorsefnið

Simon Prause fæddist í Datteln í Þýskalandi árið 1988. Hann lauk BA-gráðu í jarðvísindum frá Háskólanum í Münster og meistaragráðu frá Háskólanum í Bremen, með sérhæfingu í jarðfræði, jarðefnafræði og samspili vatns og bergs. Árið 2017 flutti Simon til Íslands og tók þátt í Surtseyjar-neðansjávareldfjallakerfis-verkefninu til að afla gagna um hitastigla, ummyndunarferli og SUSTAIN-leiðangrinum fyrir doktorsverkefni sitt. Fyrir utan áhuga á jarðfræði hefur Simon gaman af matreiðslu, lyftingum og gönguferðum ásamt eiginkonu sinni Yingying, sem hann býr með í Reykjavík.