"ERMOS järeldoktori uurimistoetus" projekt ERMOS100
ERMOS100 "Fluidisündmuste identifitseerimine ja kaardistamine savimineraalide struktuurse varieeruvusega (1.04.2013−31.03.2016)", Ilze Vircava, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Ökoloogia- ja Maateaduste Instituut.
ERMOS100
Fluidisündmuste identifitseerimine ja kaardistamine savimineraalide struktuurse varieeruvusega
Clay mineral polytype mapping for identifying paleo heat-pulses and hot fluid migration
1.04.2013
31.03.2016
Teadus- ja arendusprojekt
ERMOS järeldoktori uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.2. MaateadusedP420 Petroloogia, mineroloogia, geokeemia 1.4. Maateadused ja sellega seotud keskkonnateadused (geoloogia, geofüüsika, mineroloogia, füüsiline geograafia ning teised geoteadused, meteoroloogia ja ning teised atmosfääriteadused, klimatoloogia, okeanograafia, vulkanoloogia, paleoökoloogia100,0
PerioodSumma
01.04.2016−31.03.2016100 580,00 EUR
100 580,00 EUR

The proposed project studies, first, the nature and spatial structure of fracture controlled hydrothermal alteration in Baltic Basin in relation to far-field response of the Caledonian orogeny and/or the development of the Caledonian foreland basin ~420-400 Myr ago by using kaolinite group mineral polytype distribution and stable-isotope composition. Preliminary fluid inclusion studies in fracture systems (sphalerite, calcite) suggest Mississippi Valley-type mineralization at temperatures up to 200 °C in localized fracture zones. However, we lack the lateral extent of the heat pulses away/at distance from the fractures and not all fractures bear mineralization suitable for fluid-inclusion analysis. Kaolin minerals are widespread in sedimentary sequences in Baltic Basin and earlier studies have demonstrated that the kaolinite polytypes mapping is an effective tool in identifying paleo-heat pulses. Mineral transformations are temperature dependent and are of value as palaeotemperature indicators in studies of sedimentary basins, ore deposits and orogenic belts. In addition to polytype mapping, the temperature distribution and origin of alteration fluids will be studied using the fractionation of stable isotope composition in these clay minerals precipitating in equilibrium with thermal fluids. Second aim of this study is to test if the illite-K-mica polytype variation and quantification can be used as a relative paleogeothermometer in addition to kaolinite-dickite conversion. Illite polytypes change is characterized by gradual conversion from 1Mt to 1Mc and finally to 2M1 illite. This process can be quantified using numerical modeling of X-ray diffraction patterns and used as tool describing relative changes in the fracture host rocks. Illitic clay phases are also important for the dating the isotope age of fluid events that will be assessed by means of K-Ar metod on monomineralic illite/mixed-layer illiite-smectite fractions.
ERMOS100 järeldoktori projekti peamiseks uurimis objektiks on Balti paleobasseini paleomulla profiilides esinevad savi- ja aluminium-fosfaatsed-sulfaatsed mineraalid, mis peegeldavad nende tekke aegseid keskkonnatingimusi. Uuringud pühenduvad põhiliselt paleomulla morfoloogiale, mineraloogiale, keemilisele koostisele ja kunagiste kliima tingimuste taastamisele Neoproterozoikumi perioodil. Neoproterozoikumi aegsed paleomullad on haruldased ja halva säilivusega, kuid seevastu Balti paleomuld on hea säilivusega ja tekkinud tektooniliselt stabiilsetes tingimustes. Balti paleomulda iseloomustab paks hästi väljakujunenud kaoliniitne ja Fe oksiidide/hüdroksiidide rikas paleomulla profiil, mis sarnaneb tänapäevaste troopiliste lateriitsete mullaprofiilidega. Paleomulla keemiline koostis, mineraloogia, morfoloogia ja erinevad palekeskkonna indikaatorid viitavad, et Balti paleomuld tekkis soojas ja niiskes troopilise kliimaga tingimustes, kuid mis on vastuolus Baltika kontinendi tolleaegse asendiga kõrgetel laiuskraadidel parasvöötme kliimatingimustes. Tõenäoliselt tekkis Balti murenemiskoorik hoopis kas Neoproterozoikumi (globaalsetele?) jäätumistele järgnenud kasvuhooneperioodide järel lühiajalise intensiivse murenemise käigus või hoopis klobaalse süsinikuringe anomaalia põhjustanud Shuram-Wonoka sündmuse tagajärjel. Peamised tulemused on avaldatud 3 (peer-reviewed) rahvusvahelises teadus ajakirjas (Q1 tase geoloogias), esitatud 3 rahvusvahelisel ja 3 kohalikul konverentsil. Lisaks prooviti ja analüüsiti projekti raames Balti paleobasseini Hilis-Kambriumi ja Ülem-Devoni palemulla profiile, mis esindavad erinevaid ajaperioode maismaa arengus. Võttes arvesse kõiki seniseid tulemusi on edasised uuringud vajalikud ja kindlasti jätkuvad uuringud antud valdkonnas. Kokkuvõteks võib öelda, et projekti läbiviimiseks antud aeg ja eelarve katsid täielikult uuringuteks vajalikud kulud ja personaalse teadusliku arengu.