Masterprogram i geovitenskap prosjekt for søkere høst 2017

Transkript

1 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 60 o N and 62 o 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)

2 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.

3 Figure 1. Iron reduction around a sandstone dyke, indicating fluid flow, Watchet, Somerset, UK. Figure 2.Alteration along joints in shale, Lilstock, Somerset, UK. 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 probepermeametre, 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): JA X Nei

4 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

5 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

6 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

7 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. A B 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. 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 Viktig informasjon:

8 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 dato/underskrift veileder/medveileder

9 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.

10 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 B 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 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

11 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 dato/underskrift veileder/medveileder

12 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.

13 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 (Fyll inn navn på prosjekt nummer): JA Hvis det er påkrevd med støtte fra instituttet, må «Følgeskjema støtte til masterprosjekt» fylles ut. X Nei

14 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. Krav for opptak/ Prereqesites: Oppgavene krever høy strukturgeologisk forståelse og kunnskaper innen bruk av GIS verktøy vil være foretrukket (Arc GIS).

15 Eksterne data? / External data?: Ikke aktuelt Felt-, lab- og analyse- arbeid: 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.

16 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 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 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. Krav for opptak/ Prereqesites:

17 Oppgavene krever høy strukturgeologisk forståelse og kunnskaper innen bruk av GIS verktøy vil være foretrukket (Arc GIS). Eksterne data? / External data?: Ikke aktuelt Felt-, lab- og analyse- arbeid: 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.

18 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 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.

19 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. Krav for opptak/ Prereqesites: 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-, lab- og analyse- arbeid: 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

20 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.

21 . 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) Masterarbeid finansieres av eksternt prosjekt (Fyll inn navn på prosjekt nummer): JA Hvis det er påkrevd med støtte fra instituttet, må «Følgeskjema støtte til masterprosjekt» fylles ut. X Nei

22 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.

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

24 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 Med-veileder(e): Atle Rotevatn 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

25 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. Krav for opptak/ Prereqesites: 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. Eksterne data? / External data?: Vil kunne bli aktuelt. Felt-, lab- og analyse- arbeid: Vil trenge tilgang til programsystemer for seismisk modellering, prosessering og tolkning. Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master degree: 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:

26 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.

27 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.

28 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 Eksterne data? / External data?: Neppe aktuelt Felt-, lab- og analyse- arbeid: Studenten vil behøve tilgang til programsystemer for seismisk modellering og muligens også seismisk tolkning. Foreslåtte emner i spesialiseringen (60 sp) / Proposed course plan during the master degree: GEOV375 Avansert anvendt seismisk analyse For øvrig settes emner opp i samråd med veileder; en endelig plan vil avhenge av studentens bakgrunn. Finansiering / Financing: (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 (Fyll inn navn på prosjekt nummer): JA Hvis det er påkrevd med støtte fra instituttet, må «Følgeskjema støtte til masterprosjekt» fylles ut. x Nei