Bergartsinnhold og isbevegelse langs Raet i Østfold

Transkript

1 BACHELOROPPGAVE I GEOLOGI: Bergartsinnhold og isbevegelse langs Raet i Østfold Bacheloroppgave, 15 studiepoeng Veiledere: Michael Heim, Mona Henriksen Raet er den største og mest kjente morenen i Norge, og blei avsatt foran iskanten av Den skandinaviske innlandsisen for ca år siden. Men oppbygningen av Raet er fortsatt lite kjent. Ved å identifisere petrografien av materialet i Raet og sammenligne med berggrunnen innenfor kan en finne ut mer om hvor breen kom i fra. Steinprøver tas fra flere lokaliteter i et profil langs Raet i Østfold. Ved å sammenligne lokalitetene med hverandre kan variasjoner langs Raet oppdages. Mål: Bestemme petrografisk sammensetning av bergartsmateriale langs Raet for å rekonstruere isbevegelses- og transportretninger under dannelsen. Kontakt: Mona Henriksen, mona.henriksen@umb.no

2 MASTEROPPGAVER I GEOLOGI - A. KVARTÆRE MILJØENDRINGER: Sandflukt gjennom de siste år ved Vister-området, Tune Mastergradsoppgave, 30 evt. 60 studiepoeng. Veileder: Mona Henriksen Medveiledere: Jon Landvik og Leif V. Jakobsen Oppå Raet ved Vister, ca. 4 km nordvest for Sarpsborg, er det kartlagt et lite område med vindblåste sanddyner. Disse er udaterte, men antatt til å være avsatt på slutten av istida i en kort periode mens området lå eksponert for vind og før vegetasjonen etablerte seg. Nye undersøkelser viser at det også var betydelig yngre eoliske hendelser. Bl.a. er det funnet et 1500 år gammelt sandfluktlag i en arkeologisk utgraving i forbindelse med ny E6-trase. Ved å undersøke vindavsetningene vha utgravninger og georadar og ved å studere variasjoner av sandflukt i myrprofiler kan den holocene vindhistorien kartlegges for Visterområdet. Leif V. Jakobsen vil hjelpe til med arbeidet med georadar. Mål: Rekonstruere variasjoner av sandflukt gjennom de siste år for Visterområdet. Delmål: 1. Kartlegge vindavsetningen på Vister ved analyse av georadar (GPR) og utgravninger i sanddyne for bl.a. å rekonstruere paleovindretning. 2. Undersøke borkjerner fra myr for å påvise og datere perioder med vindtransportert sand gjennom holocen. Bl.a. vil det bli benyttet sedimentanalyser og SEM (Scanning Electon Microscope). Kontakt: Mona Henriksen, mona.henriksen@umb.no Fossil sanddyne i Visterskogen

3 Strandavsetninger på Søndre Jeløya karakteristikker og endringer av bølgeaktivitet Mastergradsoppgave, 30 studiepoeng. Veileder: Mona Henriksen Medveiledere: Michael Heim og Leif V. Jakobsen Sørlige del av Jeløya utenfor Moss er et nasjonalt viktig kulturlandskap, preget av tykke løsmasser formet av isbre og bølger. Raet går tvers over øya, og ble avsatt ved kanten av Den skandinaviske innlandsis under havoverflata. Etter at isen trakk seg tilbake har bølger bearbeidet løsmassene under et stadig fallende havnivå som har gitt Søndre Jeløya sitt karaktariske preg. For å forstå bølgenes arbeid i området utføres sedimentologiske undersøkelser av dagens strand. Kornstørrelse, kornfordeling og rundingsgrad undersøkes for å se endringer langs stranda; en petrografisk undersøkelse vil gi informasjon om det glasiale opphavet. Mektigheten av og strukturene i strandavsetningene kartlegges med bruk av georadar. Gamle, hevete strandvoller kartlegges med bruk av digital terreng modell (DMT), samt georadar der det er mulig. Forekomsten av disse strandvollene studeres nærmere, der relasjonen mellom strandvoller, landhevningsrate og stormfrekvens undersøkes. Disse undersøkelsene vil gi detaljerte opplysninger om strandprosessene, og i hvor stor grad og hvordan de har endret landskapet på Søndre Jeløya. Leif V. Jakobsen vil lede feltarbeidet med georadar. Mål: Sedimentologisk karakterisering av dagens strand. Kartlegge strandvollene og strandavsetningenes tykkelse og utbredelse for å forstå avsetningsprosessene, spesielt i forhold til landhevingen og variasjoner av bølgeaktivitet gjennom de siste ca år for Søndre Jeløya. Delmål: Bestemme petrografisk sammensetning av bergartsmateriale i dagens strand for å rekonstruere istransportretning. Kontakt: Mona Henriksen, mona.henriksen@umb.no

4 Glasiale landformer i Gudbrandsdalen Mastergradsoppgave, 60 evt. 30 studiepoeng. Veileder IPM: Mona Henriksen Medveiledere: Leif V. Jakobsen (IPM), Håvard Tveite (IMT) Ulike deler av et isdekke har ulik isdynamikk, bestemt bl.a. av temperaturforhold i isen, topografi, substrat (type løsmasse/berggrunn under isen), hydrologiske forhold og plassering av isstrømmer. Ved å undersøke glasiale landformer og løsmassefordelingen i et tidligere bredekt område kan forholdene under en innlandsis forstås bedre. I Gudbrandsdalen finnes det en rekke ulike landformer bestående av til dels tykke mengder løsmasser. Flere av disse inkluderer submorene-sedimenter, antatt til å være fra milde perioder (interstadialer) under siste istid. Funn av bl.a. mammutstøttenner viser at i enkelte av disse interstadialene var Gudbrandsdalen isfri. Seinere har mye av disse gamle avsetningene blitt delvis erodert bort og/eller tildekket av yngre sedimenter. Under siste istid var Norge flere ganger dekket av innlandsis av varierende størrelse og med et isskille som har hatt skiftende posisjoner. Dette har medført til at isbevegelsesretningene i Gudbrandsdalsområdet, som lå omtrent midt under innlandsisen, har variert. Også temperaturforholdene under isen var skiftende, der midtre Gudbrandsdalen antakelig lå nær grenseområdet mellom kald, bunnfrossen is og temperert is på trykksmeltepunktet. For å forstå 1) dannelsen av de glasiale landformene bedre, og dermed isdynamikken, og 2) bevaringen av de gamle, interstadiale avsetningene, og dermed de postsedimentære prosessene bedre, er det viktig å kartlegge og karakterisere disse landformene. Dette gjøres vha. feltarbeid og analyse av LiDAR og GPR data. Analyse av romlige data og indre struktur av utvalgte landformer vil gjøre det mulig å identifisere dannelsesmåte og seinere prosesser som har endret på landformene, og det vil være mulig å sammenligne disse avsetningene med andre lokaliteter beskrevet i litteraturen. Mål: Rekonstruere dannelsen av utvalgte landformer, og relatere landformene til isdynamikk og den glasiale og postglasiale historien. Delmål: 1. Geomorfologisk kartlegging og karakterisering av løsmassene i utvalgte landformer ved feltobservasjoner og ved bruk av digitale terreng modeller og georadar. 2. Tolke avsetningsprosesser og betydningen for isdynamikk i Gudbrandsdalen ut fra de kartlagte landformene. Kontakt: Mona Henriksen, mona.henriksen@umb.no Eksempel på digital terrengmodell fra LiDAR data.

5 MASTEROPPGAVER I GEOLOGI GEORESSURSER: Geologi, geokjemi og forvitringsegenskaper av finstoff-avgangen fra Titania AS Masteroppgave, 60 (evt 30) studiepoeng. Veileder: Michael Heim Medveiledere: Elin Gjengedal fra IPM og ekstern veileder fra Titania Finstoffavgangen (2 mill. tonn pr år) fra Tellnes-gruven (Sokndal) blir nå, etter Titania-saken på 80-tallet, deponert på land. Dessuten har vi det tidligere landdeponi fra Storgangen i Sandbekkområdet. Forvitringen gjør at det i perioder lekker dels ikke ubetydelige menger av tungmetaller som Ni, Co mm med sigevann fra deponiene ut i omgivende vassdrag (Logsvatn mm). Noe fanges opp/pumpes tilbake, men strengere utslipskrav fra SFT vil kreve ytterligere tiltak for å redusere avrenningen. Nøyaktig kjenskap til avgangens fysiske og kjemiske egenskaper er den første forutsetningen. Mål: Formålet med oppgaven er en fysisk, mineralogisk og kjemisk karakterisering av finstoff-avgangene fra Tellnes (sammensatt av flere fraksjoner fra ulike oppredningsledd) og fra Storgangen og testing av deres forvitringsegenskaper utover det som allerede er kjent gjennom Titanias egne undersøkelser. Delmål: 1. Karakterisere de ulike avgangsfraksjonene (kornstørrelsesfordeling, mineralogi, totalkjemi) fra Tellnes og evt. Storgangen og om mulig deres homogenitet (variasjon over tid og i deponiet). 2. Avklare mineraltilknytningen (silikater, sulfider, oksider) til aktuelle tungmetaller som Ni, Cr, Cu, Zn og Co gjennom geokjemiske mineralanalyser i mikroskala (mikrosonde mm). 3. Forvitringsegenskapene testes i kolonneforsøk for å kvantifisere utlekking ved ulike ytre betingelser (temperatur, ph, gjennomstrømning/uttørking). Kontakt: Michael Heim, michael.heim@umb.no

6 Biotitt-karbonat-steinmel virkning på jord og planter Mastergradsoppgave, 60 studiepoeng. Veileder IPM: Michael Heim og Marina Azzaroli Bleken, evt. ekstern veileder fra NGU/mineralindustrien Undersøkelser har vist at steinmelblandinger med biotitt (og nefelin) og en viss karabonatandel (5-20%) under norske klimaforhold har en K-gjødslingseffekt opp mot den oppnådd med konvensjonell K-gjødsel (Bakken et al., 1997 og 2000). Mål: Formålet med oppgaven er å finne hvordan adekvate steinmeltyper påvirker plantevekst og næringsutvasking fra jord sammenlignet med konvensjonell K-gjødel. Det blir undersøkt hvordan steinmel med ulike blandingsforhold mellom biotitt (evt. nefelin) og karbonat påvirker næringsstoffbalansen i jord og avlingene av ulike planteslag på kort sikt. Delmål: 1. Første del av oppgaven omfatter geologiske aspekter som anskaffelse/fremstilling og karakterisering (fysisk og kjemisk) av ulike typer steinmel fra konkrete geologiske forekomster, avgang fra mineralindustri mm. 2. Andre del er viet effekten på jord og plante. Steinmeltypene anvendes i potteforsøk med forskjellige vekster (gras/korn og kløver) dyrket i ulike jordtyper. Avlinger måles over flere høstinger. Plantenes næringsopptak/tilstand blir undersøkt. 3. Tredje del vil, ved kolonneforsøk, undersøke frigjøring/utvasking av næringsstoffer fra steinmel over tid i ulike jordtyper. Jordkjemiske parametre (ph mm) blir også undersøkt. Kontakt: Michael Heim, michael.heim@umb.no

7 Overvåking og modellering av forurensning i umettet sone Mastergradsoppgave, 60 studiepoeng. Veileder: Helen K. French Denne oppgaven vil ligge innenfor det nylig oppstartede prosjektet In-situ redox som har som målsetting å kvantifisere red-oks forholdene I umettet jord ved en kombinasjon av ulike ikke-destruktive metoder, og også være en oppfølging av EU prosjektet SoilCAM (Soil Contamination: Advanced integrated characterisation and time-lapse Monitoring, Mål: er å forbedre metodikk for overvåkning av forurensningstransport og nedbrytning I grunnen. Dagens metoder er ofte basert på destruktive punktmålinger som ikke tar nok hensyn til variabilitet i grunnforholdene. Resultatet er at grunneier har for dårlig kunnskap om hvor forurensningen befinner seg og hvor effektiv nedbrytningen er. En viktig målsetting i prosjektet er å knytte grunnforhold til transport og nedbrytning av forurensning (avisningskjemikalier). Metode: En kombinasjon av bruk av geofysiske målemetoder (elektrisk resistivitet og georadar), konvensjonell jord og vannprøvetaking samt modellering brukes for å forstå systemet bedre og for å kunne si noe om hvordan overvåkningsmetodene kan forbedres. Vi har to forsøksfelt på Gardermoen, et nær en av rullebanene og et på Moreppen. To tema kan være aktuelle for en masteroppgave: 1) Bruk av geofysiske målinger for overvåking av transport og nedbrytning av avisingskjemikalier I umettet sone på Gardermoen. 2) Modellering av transport av avisingskjemikalier langs rullebanene på Oslo lufthavn, for optimalisering av overvåkningsprogram. Prosjektet dekker utgifter i forbindelse med reising og analyser i felt. Kontakt: Helen K. French, helen.french@umb.no

8 Funksjonalitet av regnbed på Campus Ås Mastergradsoppgave, 60 (ev. 30) studiepoeng. Veiledere: Hovedveileder Helen K. French, evt. Biveileder fra IMT/ILP og COWI eller NVE. Målet med å anlegge et regnbed for tverrfaglig forskning på Campus Ås er at vi skal kunne kvantifisere sammenhenger mellom dimensjonering, material- og plantevalg og betydningen av dette for avrenning (vannmengder og forsinkelseseffekt) og vannkvalitet. Regnbedet skal settes opp med utstyr for måling av vannføring inn og ut av anlegget samt mulighet for å prøveta vannet for kjemiske analyser. Etablering av vegetasjonsdekke og utviklingen gjennom sesongene vil bli overvåket og dokumentert ved ulike metoder. Mål: Masterstudenten kan involveres i ulike deler av prosjektet, enten i arbeid med 1) etablering av regnbed (vil skje i 2014) og kontroll av funksjonalitet av målesystemer osv. ved å utføre forsøk med tilsetting av vann (simulerer tak vann fra ekstremhendelse) til regnbed og vannføringsmåling inn og ut av anlegget. 2) Funksjonalitet av anlegget under etablering av vegetasjon og vinter/snøsmeltingsforhold. 3) Andre oppgaver kan fokusere på modellering av konkrete hendelser og scenario studier (altså teste andre vannføringer enn det det er målt på). Her ved UMB har vi et tett samarbeid med IMT og ILP. Avhengig av utforming av oppgaven kan det være aktuelt med medveiledere fra disse instituttene eller COWI og NVE. Kontakt: Helen K. French, helen.french@umb.no

9 Stabilitetsforhold og hydrologi i skråninger langs veg og jernbanenettet Mastergradsoppgave, 60 (evt. 30) studiepoeng. Hovedveileder: Helen French, evt. biveileder fra IMT, NVE, Vegvesenet eller Jernbaneverket. I forbindelse med det tverr-etatlige (NVE, Jernbaneverket, Vegvesenet) prosjektet NIFS er en rekke tema for masteroppgaver foreslått, se mulige arbeidstitler nedenfor. NIFS står for Naturfare Infrastruktur, flom og skred et fireårig forsknings- og utviklingsprogram, et felles satsningsområde mellom Jernbaneverket, Norges vassdrags- og energidirektorat og Statens vegvesen. Prosjektperioden er Utgifter til analyser og reiser i forbindelse med feltarbeid dekkes av prosjektet. 1. Forslag til tiltak i noen av feltene med skred hendelsene i sidevassdragene i Gudbrandsdalen i 2013 og ev. lage en dreneringsplan for feltene; inkludert dimensjoneringsberegninger. 2. Lage tiltaksdatabase for små felt (<0,1 50 km²) ut fra erfaringer hos JBV, SVV, NVE, kommuner, konsulenter ol..; gode/dårlige erfaringer med ulike tiltak 3. Beregne samfunnsøkonomiske kostnader ved en eller flere hendelser (det er laget en liste med data som trengs for en slik beregning den kan muligens også forbedres/utvides) 4. Beregne kost/nytte ved å gjøre tiltak og bedre drifting av drensveiene i forhold til en eller flere hendelser. 5. Dimensjonering av stikkrenner i utvalgte felt ved hjelp av ulike metoder (må først sjekke mer med Dp 5.1 hvor langt de er kommet i forhold til når en slik oppgave ev. kan starte) 6. Lage tommelfinger regler for dimensjonering av stikkrenner basert på feltstørrelse og ev. en parameter til. Kriterier er 200 års gjentaksintervall + 20% klimafaktor, ev. sammenligne med PMP/PMF. 7. Se på kompenserende tiltak som øker fordrøyningskapasiteten i flomveiene. 8. Følge opp kvistdammene som vi har etablert på Minnesund (og ev. andre steder det blir etablert i nær fremtid) og se på/beregne effekten mht fordrøyning/flomdemping, sedimentering, stabilisering ol. vurdere positive/ev. negative effekter og forslag til forbedringer (og ev. teste det ut). Det må bl.a. gjøres en del kartlegging av/i feltene. Vi planlegger studietur til Slovakia, som har anlagt over dammer, bl.a. for å se på ulike type dammer i forskjellige områder og høre om erfaringer (gode og dårlige). 9. Testing av tiltak for å unngå gjenfrysning av stikkrenner. 10. Forbedring av skråningsstabilitet ved vegetering av ulike arter testing i felt. 11. Teste beregningsmetoder for skråningsstabilitet som i større grad tar hensyn til vegetasjon som stabiliserende faktor

10 Modeling flow and transport in the unsaturated and saturated zones Master thesis, 60 (alt.30) credits Supervisor: Helen K. French Actual topics: -The effect of variability of the unsaturated zone and snowmelt for recharge patterns at Oslo airport -Vyredox, how does it affect local flow and regional flow around the groundwater drinking water supply? The example of Elverum vannverk -Optimisation of flow and transport in unsaturated zone infiltration systems for waste water treatment - other ideas? Heat transport in energy wells in quarternary sediments Contact: Helen K. French, helen.french@umb.no Virkning av snø og tele på geofysiske grunnundersøkelser Mastergradsoppgave, 60 (evt. 30) studiepoeng. Hovedveileder: Helen French Medveiledere: Jon Landvik og Leif Jakobsen Geofysiske metoder som georadar (GPR) og elektriske resistivitetsmålinger (ER) brukes for kartlegging av geologiske strukturer og andre grunnforhold. Med GPR sendes det ut elektromagnetiske bølger som reflekteres der det er kontraster i mellom lag. Det er i hovedsak forskjeller i de elektriske (elektromagnetiske) egenskapene, som bestemmes av vann, luft, is, tele etc., som gir denne kontrasten. ER måler den elektriske ledingsevnen i bakken som er avhengig av kornstørrelser, vanninnhold, temperatur og den elektriske ledningsevnen i porevannet. Ofte foretar man disse undersøkelsene i sommerhalvåret, men hvordan påvirkes disse målingene av snødekke og tele? Mål: Formålet med denne oppgaven er å undersøke hvordan disse to metodene påvirkes av snø og tele. Dette gjøres ved å bruke ulike tolkningsverktøy der man også ser på hvordan de geofysiske signalene påvirkes av temperatur og is. Med basis i allerede innsamlede GPR og ER målinger utført på Gardermoen vinteren 2010/2011 kan følgende hypoteser testes: 1) Snødekke og snøens egenskaper påvirker GPR-opptak 2) Frost påvirker ER-målinger 3) Frost påvirker GPR-opptak Kontakt: Helen French, helen.french@umb.no