Geoloogia osakonna magistritööd – Master's theses

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/10062/30332

Browse

Now showing 1 - 20 of 62

Composition of magnetite trace elements in the Jõhvi magnetic quartzite in north-east Estonia as an indicator of iron mineralization processes
(Tartu Ülikool, 2024) Ratt, Alvar; Kirsimäe, Kalle, juhendaja; Nirgi, Siim, juhendaja; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
The aim of this master’s thesis was to study the origin of the iron mineralisation in the crystalline basement from the Jõhvi magnetic anomaly, Estonia, using the geochemical analysis of the magnetite trace elements. Magnetite-bearing samples from the magnetite mineralisation intervals of drill cores PA-1 and PA-2 were described petrographically, and the trace element composition of the magnetite was characterised by using analytical scanning electron microscopy and laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry. The results of this study show that magnetite divides into different types depending on the host rock mineral composition. Compared to the previous studies on magnetite trace-element composition from various iron ore deposits, the initial origin of Jõhvi magnetite mineralization was most likely related to the formation of the banded iron formation (BIF). However, the trace-element composition of the magnetite has been changed due to orogenetic granulite facies regional metamorphism and alteration by hydrothermal fluids.
Üleujutatud Holotseeni rannikumaastikud Pärnu lahes
(Tartu Ülikool, 2024) Olesk, Art Kristjan; Rosentau, Alar, juhendaja; Hang, Tiit, juhendaja; Suuroja, Sten, juhendaja; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Käesoleva magistritöö eesmärgiks oli selgitada Pärnu jõe vana sängi kulgemine Pärnu lahe põhjas, jõe oru setete stratigraafia, genees ja vanus ning seosed merevee taseme muutustega Holotseenis. Uuringu käigus interpreteeriti kokku 96 km seismo-akustilisi profiile, tehti 24 settesondeerimist ning kasutati erinevaid laboratoorseid meetodeid. Töö tulemusena selgus, et Pärnu jõe vana säng on Pärnu lahe põhjas jälitatav 12 km pikkuses lõigus. Jõe oru vanemad setted on ladestunud Joldiamere madalseisu ja Antsülusjärve transgressiooni alguses ning nooremad setted Varajase Litoriinamere madalseisu ja Litoriinamere transgressiooni ajal. Joldiamere madalseisu ajal võis veetase Pärnu lahes olla u 7,8 m madalam kaasaegsest veetasemest.
In situ detrital zircon U-Pb age dating in Lastoursville Sub-Basin carbonate-black shale deposits in Francevillian Basin, Gabon
(Tartu Ülikool, 2024) Kuusk, Carmel; Kirsimäe, Kalle, juhendaja; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
The aim of this master thesis was, first, to test the applicability of the in situ zircon U-Pb dating technique on small zircon grains from carbonate and black-shale rocks and, second, to refine the maximum depositional ages of the Paleoproterozoic sediments in the FB/FC formations of the Francevillian Basin in Gabon. Studied material was sampled in the carbonate-black-shale succession opened in LST12 drill core Lastoursville Sub-Basin of the Francevillian Basin. For detrital zircon dating drill core samples were scanned with a hand-held X-ray fluorescence spectrometer for the highest Zr content, and samples with zircon content over 400 ppm were chosen for further analysis. Three samples had zircon grains suitable for U-Pb dating using laser-ablation inductively coupled plasma mass spectrometry. The zircon grains yielded Pb-Pb ages mostly around 2860 Ma and did not show any systematic variation with respect to the zircon grain size. In one sample from the upper part of the studied succession, there was an indication of a population with Pb-Pb ages at ca 2200 Ma, which defines the maximum age of the sediments. Numerous zircon grains had microscopic galena (PbS) inclusions in them, and such grains were not suitable for U-Pb dating. The galena inclusions are a result of hydrothermal alterations; however, the timing and wider implications of such hydrothermal event(s) on the preservation state of the Francevillian sediments remain debatable.
Pakri poolsaare rannikust digitaalkaksiku loomine ja rannikumuutuste analüüs
(Tartu Ülikool, 2024) Harak, Tiina; Kohv, Marko, juhendaja; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Pakri poolsaare pank on osa Põhja-Eesti klindist, mis on omakorda osa Balti klindist. See on avatud mere mõjudele kolmest küljest ning seetõttu toimuvad pangal regulaarselt varingud. Antud töös kasutatakse kaugseire meetodina droonifotosid, et luua fotogramm-meetrilised mudelid Pakri pangast ning võrrelda ja uurida panga muutuste kulgu aastatel 2015-2024. Selleks kasutatakse Agisoft Metashape ning CloudCompare pilvetöötlus programme. Lisaks kasutatakse vanu aerofotosid ning droonifotodest loodud ortofotosid, määramaks ranniku kuju ja taandumise kiirust erinevate aastate lõikes. Selleks kasutatakse QGis programmi. Käesoleva magistritöö eesmärk on luua fotogramm-meetrilised mudelid Pakri pankranniku muutuste seireks ning kasutada orto- ja aerofotosid ranniku taganemise kiiruse hindamiseks.
Pinnakatte paksuse kaardistamine ja kesk-devoni põhjaveekihi veejuhtivuse määramine Ülenurme ja Haaslava valla piirkonnas lähtuvalt tarbepuurkaevude andmetest
(Tartu Ülikool, 2014) Marga, Sven; Marandi, Andres, juhendaja; Polikarpus, Maile, juhendaja; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Töö eesmärgiks on viimasel kümnendil Ülenurme ja Haaslava valla haldusalas rajatud puurkaevude andmete põhjal kaardistada pinnakatte paksust sh. ürgorgude asendeid korrigeerida. Lisaks hinnata piirkonnas olulise Kesk-Devoni põhjaveekompleksi veejuhtivust puurkaevude pumpamisandmete põhjal. Seostada leitud väärtusi ürgorgude leviku, puurkaevude sügavuse ja töötava osa pikkusega.
Active filtration of phosphorus in Ca-rich hydrated oil shale ash filters: effect of hydraulic retention time and pollutants loading rate
(Tartu Ülikool, 2014) Plado, Maris; Kõiv, Margit, juhendaja; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Projekti “Fosforiärastustehnoloogiad märgalapuhastites: põlevkivituhasette filtersüsteemide omadused ja pikaajaline toimimine” raames käivitati 2013. aasta septembris Nõo reoveepuhasti juures välikatse, mis kestab 2015. aasta augustini. Käimasoleva välikatse eesmärgiks on leida sobilik spetsiaalselt fosfori-ärastusele orienteeritud puhastus-süsteem haja-asustuses paiknevatele majapidamistele, väikeasulatele, ettevõtetele jne. (reostuskoormus 5 kuni 500 IE). Katse hindab varasemate uurimustööde käigus efektiivseks osutunud hüdratiseerunud põlevkivituha pikaajalist fosfori sadestamise (Ca-fosfaadina) potentsiaali ning materjali eluiga kõrge reostuskoormuse korral. Täismõõtmetes katse, mis imiteerib 5 IE suuruse reostuskoormusega reoveeallikat (nt. eramajapidamine), koosneb eelpuhastus etapist (2 m3septikust; NS) ja kahest paralleelselt töötavast pinnasfiltersüsteemist, mis erinevad ainult hüdraulilise režiimi poolest (see mõjutab reovee viibeaega filtris). Esmane reovee puhastus toimub vertikaalvoolulistest pinnasfiltrites (NV1 ja NV2, mõlema maht 3 m3), milles on filtermaterjaliks erineva fraktsiooniga kergkruus. Sekundaarne puhastus toimub horisontaalvoolulistes pinnasfiltrites (NH1 ja NH2; mõlema filtri maht 8 m3), mille täitematerjaliks on hüdratiseerunud põlevkivituhk. Esimene pinnasfiltersüsteem (NV1+NH1) on stabiilse hüdraulilise režiimiga (perioodiliselt iga 40 minuti tagant (0,55 m3/d) ning teise pinnasfiltersüsteemi (NV2+NH2) korral imiteerib režiim ühepereelamu reoveeteket – hommikuti/õhtuti ja nädalavahetuseti on vee kasutus intensiivsem (5 päeva nädalas 0,4 m³/d ja 2 päeva 0,9 m³/d). Mõlema pinnasfiltersüsteemi hüdrauliline koormus on aga sama – 3,83 m3/nädalas. Käesoleva magistritöö eesmärkideks on:  analüüsida hüdratiseerunud põlevkivituha P-ärastuse efektiivsust kõrge reostuskoormusega katses;  kindlaks määrata eelpuhastuse ja esimese astme puhastuse roll orgaanilise aine ja teiste reoainete eemaldamises;  hinnata erineva hüdraulilise režiimi mõju fosforiärastusele hüdratiseerunud tuhas;  uurida kõrge reostuskoormuse mõju hüdratiseerunud tuha efektiivsusele ja jälgida reostuse levikut tuhafiltrites.
Soojuskaamera abil põhjavee väljavoolude uurimine Pudisoo näitel
(Tartu Ülikool, 2023) Vits, Karmen; Kohv, Marko; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Põhjavee väljavoolud jõgedes on muutumas eluliseks ökosüsteemide kui ka kohalike elanike jaoks kliima soojenemise taustal. Külmad põhjavee väljavoolud pakuvad jahedaveelistele liikidele, näiteks lõhilastele, varjupaika kuumadel suvedel ning aitavad veeorganismidel ellu jääda. Käesoleva töö eesmärk on kaardistada põhjavee väljavoole Pudisoo jões, kasutades selleks termokaamerat mehitamata õhusõidukil, kuid mõõta ka jões paiknevate allikate elektrijuhtivust. Põhja- ja pinnavee temperatuuride erinevused on suurimad talvel ja varakevadel ning just siis viidi läbi ka drooniga lendamised ja andmete kogumine.
Soome lahe raua-mangaani konkretsioonide keemiline ja mineraloogiline koostis ning võimalikud tekkeprotsessid
(2023) Ojap, Johanna Maria; Liira, Martin, juhendaja; Lepland, Aivo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond
Käesoleva magistritöö eesmärgiks oli analüüsida Soome lahe raua-mangaani konkretsioonide keemilist ja mineraloogilist koostist ning elementide levikut ning mõõta orgaanilise süsiniku (δ13Corg) isotoopväärtusi, mille alusel interpreteerida Kambrium-Vendi põhjaveekihi taandavate fluidide mõju raua-mangaani konkretsioonide tekkimisele. Kogutud proovide analüüsimisel selgus, et Kambrium-Vendi metaanirikka põhjavee mõju raua-mangaani konkretsioonide tekkele on tõenäoliselt marginaalne. Ilmnesid ka selged keemilised ja mineraloogilised erinevused eri morfoloogilist tüüpi raua-mangaani konkretsioonide vahel.
Arseeni ärastamine põhjaveest – rauaärastusseadmete töö efektiivsus ja laborikatsed
(Tartu Ülikool, 2023) Krull, Annamaria; Karro, Enn, juhendaja; Männik, Magdaleena, juhendaja; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Arseen on inimorganismile toksiline element, seetõttu on Eestis joogiveele kehtestatud arseeni piirsisalduseks 10 μg/L. 2017. aastal tuvastati Tartu linna põhjaveevarude ümberhindamise käigus joogiveele kehtestatud piirsisaldusest kõrgemaid arseeni sisaldusi. Arseen on võimeline adsorbeeruma rauaühendite pinnale, mille tulemusena eemaldub arseen veest. Käesoleva magistritöö eesmärk on välja selgitada, kui tõhusalt eemaldavad põhjaveest arseeni töötavad rauaärastusseadmed ja kui efektiivsed on erinevad filtermaterjalid ning rauaühendid arseeni ärastamisel. Töö raames uuriti viie puurkaevu puhul vee keemilise koostise muutust enne ja peale rauaärastusseadmeid, ning teostati kaks arseeni ärastamise laborikatset, mille raames katsetati kolme erineva filtermaterjali (kvartsliiv, greensand ja birm) arseeni sidumisefektiivsust.
Turba geotehnilised parameetrid ja nende seosed turba füüsikaliste omadustega
(Tartu Ülikool, 2022) Sarap, Grete Sabine; Paat, Raul, juhendaja; Jõeleht, Argo, juhendaja; Talpsep, Annette, juhendaja; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Kuna turvas on väga kokkusurutav, nõrk ja suure omaduste varieeruvusega pinnas, on oluline enne ehitustegevust või veetaseme langetamist määrata turbapinnase geotehnilisi omadusi. Kompressiooni- ja filtratsiooniparameetreid on võimalik kirjeldada laboratoorsete katsetega, mis on aga aeganõudvad ja seega kallid katsed. Seetõttu oleks mõistlik hinnata turba ehitusgeoloogilisi parameetreid läbi lihtsamini leitavate füüsikaliste omaduste. Käesoleva magistritöö käigus viidi läbi laborikatsed Kaasiksoost ja Selisoost pärit erinevat tüüpi turbaproovidega filtratsioonikoefitsiendi ning kokkusurutavuse omaduste määramiseks. Lisaks määrati ka proovide füüsikalisi omadusi. Töö eesmärgiks on analüüsida seoseid geotehniliste parameetrite ja füüsikaliste omaduste vahel ning leida seeläbi lihtsamaid viise, kuidas vajumisarvutusteks vajalikke parameetreid määrata.
Palaeozoic carbon isotope anomalies and sample-scale component analysis
(Tartu Ülikool, 2022) Martin, Imre Andreas; Ainsaar, Leho, juhendaja; Lepland, Aivo, juhendaja; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Paleosoikumi karbonaatsete settekivimite süsinuku isotoopkoostise uuringud on peaaegu eranditult keskendunud täiskivimi analüüsidele, et rekonstrueerida paleokliimat, eeldades isotoopkoostise piiratud heterogeensust proovi-skaalas. Mitmed uuringud on aga näidanud, et erinevate kivimi komponentide δ13C väärtused võivad võrreldes täiskivimiga oluliselt erineda. Erilist tähelepanu on pööratud positiivsetele δ13C ekskursioonide uurimisele, mis tõenäoliselt peegeldavad kindlaid kliimasündmusi. Antud töö keskendub kahele suurimale Paleosoikumi δ13C ekskursioonile, Hirnanti Süsiniku Isotoobi Ekskursioon (HICE) Ordoviitsiumi ajastu lõpus ja Kesk-Ludfordi Süsiniku Isotoobi Ekskursioon (MLCIE) Siluri ajastul. Varasemad täiskivimi uuringud on näidanud kõrgete δ13C väärtustega karbonaatkivimite intervallide esinemist Balti piirkonna läbilõigetes, mis stratigraafiliselt vastavad HICE ja MLCIE esinemise tasemetele. Uurimaks nende kõrge δ13C väärtusega kivimite isotoopkoostise homogeensust, valiti eelnevalt teostatud täiskivimi analüüside tulemuste põhjal kaks proovi, Põhja-Eesti Pandivere piirkonna Karinu ja Kamariku puursüdamike HICE intervallis, üks proov Lõuna-Eesti Otepää südamiku HICE intervallist ja kaks proovi Kesk-Leedu Vidukle puursüdamiku MLICE intervallist. Prooviskaalas teostatud mass-spektromeetriliste (IRMS ja SIMS) analüüside tulemused näitavad, et isegi väikestest proovidest saadud erinevate kivimkomponentide koostise hajuvus keskmisest ning täiskivimi väärtusest suureneb koos analüüsitud materjalide litoloogilise heterogeensuse suurenenemisega. Piiratud heterogeensust proovi-skaalas ja head vastavust täiskivimi δ13C väärtustega on näha mikriitsetes proovides, samas kui mudalis-teraliste ja teraliste lubjakiviproovide δ13C väärtuste vahemik on kuni 5‰ ning mitmete komponentide väärtused on kuni 3‰ raskemad kui täiskivimi väärtused. Litoloogiliselt erinevatele proovidele tehtud uuringu tulemusena on võimalik anda enne proovide analüüsimist hinnang, vähendades proovide arvu ning samal ajal säilitades andmete usalduväärsust, et rekonstrueerida δ13C kõveraid, mis võiksid täpsemini peegeldada settimisaegseid tingimusi. Umbes 3‰ δ18O varieeruvust on näidatud litoloogiliselt kõige heterogeensemas Otepää proovis ning saadud kombineeritud andmed kinnitavad, et isotoopsignaalid ei ole täielikult diageneesist mõjutatud. Lisaks võib kõrge magneesiumi sialdusega materjalides näha 18O-ga rikastumist (∼1‰), mida toetavad ka varasemad uuringud.
Jälgelemendid Uljaste sulfiidse mineralisatsiooni ilmingutes
(Tartu Ülikool, 2022) Kont, Rasmus; Somelar, Peeter, juhendaja; Nirgi, Siim, juhendaja; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Kirde-Eestis leviva Alutaguse vööndi sulfiid-grafiitgneisside levialal asuv Uljaste polümetalne anomaalia on pakkunud teadlastele huvi 1960. aastatest alates. Uljaste grafiitgneissides on kõrged grafiidi ja erinevate sulfiidide (peamiselt pürrotiini) sisaldused. Juba varasemalt on mainitud, et lisaks sulfiididele esineb grafiitgneissides madalates kogustes väärismetalle, mida on seostatud hüdrotermaalsete sündmustega. Lõuna-Soomes ja Kesk-Rootsis, mis moodustavad Eesti territooriumiga ühtse aluskorra ploki, kaevandatakse just neid samu metalle. Seetõttu ei ole välistatud, et ka Eesti maapõu võib peita endas perspektiivseid maagialasid. Käesoleva magistritöö eesmärgiks on uurida Uljaste puursüdamiku F188 sulfiidse maagistumisega seotud polümetallide levikut, mineraloogilisi assotsiatsioone ja geneesi ning hinnata mineralisatsiooni sündmuste vanuseid kasutades U/Pb keemilist dateerimist. Analüüside käigus tuvastati, et sügavustel 200.75–201.3, 213.4; 331.4 ja 344 m esines intervalle, mis on intensiivselt läbistunud hüdrotermaalsetest soontest. Just nendes intervallides tuvastati ümbritsevast kõrgemaid väärismetallide (Ag, Au) ja nendega kaasnevate elementide (Te, Bi) sisaldusi. Keemilise dateerimise tulemuste põhjal saame väita, et uraniniidi terad on valdavalt tekkinud ajavahemikus 1708–1783 ± 40 Ma, mis lubab oletada, et uraniniitide tekkega seotud hüdrotermaalsed protsessid on seotud Svekofenni orogeeni lõpufaasi ja postorogeense faasi algusega.
Fosfori esinemisvormid Laanemere pohjasetetes
(Tartu Ülikool, 2022) Ausmeel, Markus; Liira, Martin, juhendaja; Suuroja, Sten; Lepland, Aivo; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Käesoleva magistritöö eesmärgiks oli välja selgitada fosfori esinemisvormid Läänemere pindmistest põhjasetetes kahes piirkonnas: Soome lahe suudmes ja Liivi lahes, ning seeläbi hinnata põhjasetete fosfori mõju Läänemere keskkonnaseisundile. Varasema ulatusliku toitainete sissekande tagajärjel on fosfor akumuleerunud merepõhja setetesse, kust see võib soodsatel tingimustel järk-järgult veesambasse tagasi vabaneda. Soome lahe suudme ning Liivi lahe põhjasetete analüüsimisel selgus, et soodsatel tingimustel mobiilseks muutuva fosfori osakaal on märkimisväärne, et mõjutada Läänemere keskkonnaseisundit veel aastakümneteks.
Eesti Siluri basaalkihtide litostratigraafia
(Tartu Ülikool, 2021) Kabel, Marko; Meidla, Tõnu, juhendaja; Ainsaar, Leho, juhendaja; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Eesti Siluri basaalkihtide litostratigraafiline liigestus on viimase 50 aasta vältel üldiselt püsinud stabiilsena. Sellegipoolest on üksusi ja nende korrelatsioone revideeritud, aga alati pole varem püstitatud üksuste piiritlemisel jälgitud Rahvusvahelise Stratigraafia Juhise põhimõtet, et litostratigraafilise üksuse püstitamise aluseks on ainult kivimilised tunnused. Antud töös on esitatud kümne puursüdamiku Õhne, Varbola, Tamsalu ja Hilliste kihistu makrolitoloogiline kirjeldus ja vastavate läbilõigete võrdlus profiilil Tartu – Kesk-Eesti – Raplamaa – Hiiumaa. Töö eesmärgiks oli Varbola kihistu piiritlemine mergli osakaalu muutuse ja tempestiitide (tormikihtide) esinemissageduse alusel ning Tamsalu kihistu Karinu kihistiku ja Hilliste kihistu detailne litoloogiline võrdlus rifikivimi esinemise/puudumise ning kirjanduses esitatud levikuandmete ja lasumussuhete analüüsi põhjal. Varbola kihistu mergli osakaalu vähenemine ülespoole kajastab veetaseme langust. Madalam merglisisaldus eristab Varbola kihistut Õhne kihistust, millele on üldiselt omane mergli suurem (>40%) osakaal. Varbola kihistu ülemises osas jõuab mergli osakaal lasuva Tamsalu kihistu oma tasemele enne massilise Borealis borealis’e kivimisse ilmumist. Töös esitatud Hilliste kihistu ja Tamsalu kihistu Karinu kihistiku makrolitoloogilise kirjelduse, levikuandmete ja lasumussuhete analüüsi põhjal saab väita, et Hilliste kihistu biohermid ja krinoidlubjakivid esinevad laiguti ning neid sisaldavate läbilõigete vahel levivad lubjakivid on väga sarnased Karinu kihistiku lubjakividele. Tulemus võib saada aluseks Rahvusvahelise Stratigraafia Juhise põhimõtetest lähtuvale litostratigraafilise liigestuse revisjonile uuritud stratigraafilises intervallis.
Selja jõe valgla veebilansi modelleerimine rakendades PRMS hüdroloogilist mudelit
(Tartu Ülikool, 2021) Hunt, Marlen; Karro, Enn, juhendaja; Marandi, Andres, juhendaja; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Mõistmaks ja hindamaks linnastumise, maakasutuse (põllumajanduse intensiivistumise) ning kliimamuutuste mõju pinna- ja põhjaveevarudele ning dünaamikale on oluline mõista valgla hüdroloogilist ja hüdrogeoloogilist situatsiooni. Antud magistritöö eesmärkideks on selgitada PRMS (The Precipitation-Runoff Modeling System) ehk pinnavee äravoolukomponentide mudeldamiskompleksi ja olemasolevate algandmete sobivus Eesti geoloogilistes oludes hüdroloogiliseks mudeldamiseks ning leida Selja jõe valgla veebilanss. Töö käigus koostati Selja jõe valglale hüdroloogiline mudel valideerimistulemusega NSE = 0,749, mis väljendab head mudeli efektiivsust vooluhulkade modelleerimisel. Saadud mudeli tulemuste põhjal loodi Selja jõe valglale madalvee ning kõrgvee (kevadise ja sügisese) perioodiks kontseptuaalsed mudelid, mis kirjeldavad antud uuringuala veebilanssi.
Strength performance of mechanically activated Ca-rich CFBC fly ash pastes with added silica
(Tartu Ülikool, 2020) Neudorf, Gert; Paaver, Peeter; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
As the old PC boilers are being replaced by CFBC boilers, more of CFBC ash waste is produced in the Estonian energy sector. Due to the lower cementitious and different chemical properties of the CFBC ash, new methods of recycling should be considered as depositing the ash in landfills has structural integrity concerns but also limits the reuse of the ash materials. Using CFBC ash mixtures as alternative cement binders might be one of the solutions. Paaver, et al. (2020) has showed that mechanical activation significantly improves the compressive strength of the CFBC ash. This thesis studied the effect of added silica as milled glass or glass wool to improve the compressive strength of raw and mechanically activated ash. The uniaxial compressive strength of raw ash pastes with added bottle glass or glass wool yielded low values of only 0.74 to 3.13 MPa after 28 days, therefore compared to the strength of ca 50 MPa for both milled ash with added glass or glass wool after 90-days, the raw ash has minor value in recycling as a cement-type product. Milled ash with added glass or glass wool did not show any significant improvement in uniaxial compressive strength. Milled ash with 1 wt% of added glass wool showed the highest compressive strength which was 1MPa higher than the ash mixture with no added silica, after 90 days, therefore some Si and Al might have reacted in the mixture. Cement hardening accelerator, Ca(NO3)2, showed the best results after 28 days of curing and reached to similar values after 90 days as did the 1 wt% glass wool mixture and no added silica mixture. NaOH as alkali activator yielded similar values after 28 days as the other ash mixtures but after 90 days of curing, the compressive strength was significantly lower. Due to the poor reactivity of glass and glass wool, the soluble Si and Al were not sufficiently released though glass wool mixture with slightly higher compressive strength values show signs of ash matrix and glass wool fiber reactions. As ettringite is the main mineral that increases the cementitious properties by filling the pores in the cement matrix, less content yielded to lower compressive strength.
Põhjavee kaitstuse kaardi koostamine GIS-põhise Eesti näitel muudetud DRASTIC-metoodikaga
(Tartu Ülikool, 2020) Männik, Magdaleena; Polikarpus, Maile; Ani, Tavo; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Magistritöö eesmärk oli Eesti geoloogilise baaskaardi põhjavee kaitstuse kaardi koostamine muuta efektiivsemaks, automatiseeritumaks ning koostaja subjektiivsusest vähem sõltuvaks. Selleks kasutati DRASTIC-metoodikat, mida muudeti vastavalt Eesti (hüdro)geoloogilistele tingimustele. Töö tulemusena koostati QGIS’i graafilise modelleerija andmetöötlusmudel, millega genereeriti põhjavee kaitstuse kaardid, mis Rapla, Järvakandi ja Tartu kaardilehtede puhul olid suures osas sarnased varasemalt Maa-ameti juhendi järgi koostatud aladele. Suuremad erinevused esinesid Võru kaardilehe puhul. DRASTIC-metoodika vajab antud töö tulemuste põhjal Eesti geoloogilistes tingimustes täiendavat modifitseerimist. Peamise täiendusena on vajalik lisaks geoandmebaasi nähtusklassis välja toodud pinnakatte avamustele lisada täiendav kaardikiht piirkondadega, kus esineb läbilõikes ka teisi settetüüpe. Nii oleks võimalik arvestada näiteks liivade all levivate kõrgema kaitstusega savidega. Käesoleva töö tulemuste põhjal on soovitatav pinnakatte paksuse parameetri kaalukus muuta sõltuvaks tema hinnangu väärtusest, mis võimaldaks paksema pinnakattega aladel muutuda kõrgema kaitstusega piirkondadeks. Ka D-parameetri kaalukus võiks sõltuda pinnakatte paksusest, mis tähendaks kahe parameetri ühendamist funktsiooniga. Magistritöö tulemusena koostatud andmetöötlusmudel võimaldas kaartide koostamise protsessi kiirendada ning edaspidi uute andmete selgumisel kaarti kiirelt uuendada. Mudel viib automaatselt läbi kõik DRASTIC-metoodikal põhinevad põhjavee kaitstuse kaardi koostamiseks vajalikud protsessid ning on spetsiaalselt koostatud töötamaks Eesti geoloogilise baaskaardi ArcGIS’i geoandmebaasi andmetega. Seetõttu on mudeli lõpptulemus otseses sõltuvus geoloogilise baaskaardi geoandmebaasi andmete kvaliteedist. Samas on kindlapiiriliselt defineeritud põhjavee kaitstuse hindamise tingimusi ja parameetrite väärtusvahemikke kasutava metoodika abil võimalik uute andmete selgumisel kaarti kiirelt uuendada.
Mn-carbonates in carbonate-shale succession in Palaeoproterozoic Lastoursville sub-basin, Gabon
(Tartu Ülikool, 2020) Juhkama, Hele-Riin; Kirsimäe, Kalle; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
The aim of this study was to describe the petrography, mineralogical and geochemical composition of Mn-bearing carbonates in the 139 m long LST12 core succession from Palaeoproterozoic Francevillian Lastoursville sub-basin in Gabon. Using the bulk geochemical and mineralogical data combined with trace element enrichment and total organic carbon (TOC) trends, it was possible to interpret the changes in redox conditions during the deposition of Mn-rich carbonates and black shales of the LST12 core. The petrography, microstructure of the carbonate phases and distribution of major elements in different Units were described using optical and scanning electron microscope (SEM). Unit I-III are mainly composed of dolostones with occasional shaly dolomarl interlayers. Primary carbonate phase represented by stoichiometric dolomite with low TOC concentrations and minor trace element enrichment factors of these Units suggest shallow oxic depositional environment during the deposition of Unit I-III. Precipitation of thin Fe-Mn-rich rims on stoichiometric dolomite core formed due to the pore fluid saturation of Fe(Mn)-dolomite, possibly caused by the reductive dissolution of Fe-Mn-oxyhydroxides. Unit IV is composed of pyrite-rich black shales with interlayering of dolomarls, whereas Unit V of dolo-rhytmites where Mn-carbonates start to appear. Carbonates of these Units are characterized by dolomite cores with well-defined and wide rims, where the precipitation occurred at high carbonate saturation levels and in Fe-Mn-enriched fluid possibly changing in composition over the time supported by several distinct Fe-Mn-rich rims. These Units possibly formed at fluctuating redoxcline, where Mn-carbonates precipitated through diagenetic (microbial) reduction of Mn-oxyhydroxides. The composition and sedimentological characteristics suggest that pyrite-rich Unit VI shales formed in deeper reduced environment. Primary dominant carbonate phases in Unit VI are characterized by Mn-carbonate cores close to kutnohorite, that were probably precipitated in carbonate saturated anoxic sediment/mud enriched in dissolved Mn2+, with further porewater saturation changing towards Fe-Mn-dolomite, causing the precipitation of Fe-Mn rims on Mncarbonate nucleus. Microlaminae features observed in Unit VI black shales suggest bacterial processes during the deposition of Mn-carbonate rich lens-like interlayers. The Mn-carbonates of Unit VI co-occur with abundant pyrite framboids, possibly formed by microbial sulphate reduction. Values of high TOC concentrations and trace element enrichment factors reflect the alternation of euxinic setting and environment beneath perennial OMZ for Units IV and VI. The chemical and mineralogical composition of Mn carbonate minerals, sediment facies and presence of large framboidal pyrite aggregates in LST12 succession support the oxic model as a deepening basin, where the oxic surface water and deep anoxic water were separated by shallow redoxcline, influenced by variable influx of Mn2+.
Paekivi Los Angeles’e purunemiskindluse katse kadu geoloogilise südamikpuurimise andmestikust?
(Tartu Ülikool, 2020) Arold, Kristjan; Liira, Martin; Aosaar, Hardi; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Käesoleva töö eesmärkideks oli leida seoseid geoloogilise rootormeetodil südmikpuurimisel kogutud puurimisparameetrite ja Los Angeles’e meetodil kivimi purunemiskindluse vahel. Valistre dolokivi on Eestis kehtivatest teeehitusele seatud nõuetest lähtuvalt sobilik täitedolokivina, ning maavaradele esitatud nõuetest tulenevalt madalamargilise ehitusdolokivina kasutamiseks. Töö käigus selgus, et RQD on suhteline normaliseeritud parameeter, mida ei ole mõistlik korreleerida L.A. teguriga, mis on oma olemuselt pigem absoluutväärtus. Kõigi kasutatuid puuraukude andmeid koos vaadeldes puudus antud andmetele tuginedes korrelatsioon puurimiseks kulunud mehaanilise erienergia ja L.A purunemiskindluse kao vahel. Kõige tõenäolisemalt on selline korrelatsiooni puudumine tulenev puurmasina puurimisseadistuse erinevustest erineval ajahetkel, eeldades, et kivimi füüsikalised ja mehaanilised omadused Valistre uuringuruumis puurauguti väga palju ei erine. Siiski viitavad üksikute puuraukude põhiselt väljajoonistuvad korrelatsioonid L.A. teguri ja MSE väärtuste vahel, et korrelatsioon nende kahe teguri vahel tõenäoliselt esineb. Kindlaid järeldusi antud töö algandmetele tuginedes kahjuks teha ei saa kuna, ei leitud üldistavaid korrelatsioone. Leitud üksikute puuraukude andmete vahel korrelatsioonide esinemine ja nende omavahelised suured erisused viitavad potentsiaalselt erinevale puurmasina juhtseadistusele puurimistööde vältel, mil on otsene mõju puurparameetrite kujunemisel. Sellest tulenevalt on keeruline eristada puurandmetes muutusi, mis on otseselt tulenevad puurmasina juhtpuldi käsitlemisest ja mis on tulenev puuritava kivimmaterjali omaduste muutusest. Siiski, kuna üksikute puuraukude lõikes korrelatsioone Los Angelese meetodil purunemiskindluse ja mehaanilise erienergia vahel esines, võib olla võimalik leida kindlamaid korrelatsioone ning isegi ühildumisvalemeid puurparameetrite ja L.A. katse kao vahel. Edaspidiseks saab soovitada käesoleva uurimustööga sarnase eesmärgiga töö teostamiseks esmalt koguda puurimise käigus standardiseeritud puurandmestik, mis on kogutud puurimistööde käigus läbivalt konstantselt puurmasina juhtseadistuse hoidmisega. Sellise lähenemise puhul kajastavad puurimisparameetrite muutused puurimisandmestikus arvatavasti maksimaalselt puuritava kivimi füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste muutusi.
Ülem-Ordoviitsiumi ja Alam-Siluri karbonaatkivimite mineraalne ja isotoopkoostis Läti läbilõigetes
(Tartu Ülikool, 2019) Pokk, Ailar; Hints, Olle, juhendaja; Ainsaar, Leho, juhendaja; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Käesoleva töö eesmärk on kirjeldada Ordoviitsiumi- ja Siluriaegse Balti Paleobasseini arengut Läti Vabariigi territooriumil kasutades mineraloogilist ja isotoopgeoloogilist uurimismeetodi ja võrrelda tulemusi teiste samaväärsete uurimustega. Mõlema puuraugu δ13Ccarb ja δ13Corg väärtused, hoolimata erinevatest asukohtadest basseinis, kannavad sarnaseid trende. Mõlema puuraugu mineraloogilised ja isotoopgeoloogilised tulemused kajastavad Balti paleobasseini settelugu täiendades seniseid teadmisi basseini tekkimisest ja kujunemisest.

Browse

Recent Submissions