Geologijos (N 005) mokslo kryptis

Ukrainos Žytomyro regioną smarkiai paveikė karinis konfliktas. Siekiant įveikti jo padarinius ir užtikrinti tvarų vystymąsi pagal aplinkosaugos standartus, būtina tiksliai užfiksuoti, ištirti ir įvertinti ekologinės katastrofos mastą, sukurti šiuos reiškinius apibūdinančių rodiklių sistemą. Tiriamojoje teritorijoje įvyko įvairaus masto sprogimų, gaisrų ir avarijų, įskaitant incidentus naftos saugyklose. Dėl padarytos žalos kyla tokie pavojai, kaip erozijos vystymasis, dirvožemio užterštumas, geo- ir bioekosistemų sutrikimas.

Teršalai kaupiasi dirvožemyje ir vėliau patenka į kitas aplinkas. Teršalų judrumas aplinkoje priklauso nuo grunto fizikinių ir cheminių savybių, įskaitant granuliometrinę ir mineraloginę sudėtį, humuso kiekį, katijonų mainų talpą, pH lygį ir kt. Prognozuoti teršalų migraciją gali būti lengviau nustačius kraštovaizdžio ir geochemines kliūtis. Geoaplinkos atkūrimo planavimas turėtų būti atliekamas įvertinant taršos lygį, žalos mastą, kraštovaizdžio bei geochemines sąlygas, turinčias įtakos teršalų pernašai.

Tyrime bus atlikta palydovinių nuotraukų analizė, siekiant nustatyti karo pažeistas vietoves, įvertinti žalos mastą. Nukentėjusiose teritorijose bus imami dirvožemio mėginiai sunkiųjų metalų, tokių kaip gyvsidabris, švinas, geležis, cinkas, kadmis, aliuminis ir varis, koncentracijai nustatyti. Šie metalai į dirvožemį dažniausia patenka iš sprogstamųjų įtaisų. Be to, bus vertinama, ar yra sieros ir azoto junginių iš naftos produktų. Bus tiriamos grunto adsorbcinės, struktūrinės ir tekstūrinės savybės ir jų vaidmuo pernešant teršalus, taip pat geocheminių barjerų įtaka teršalų sulaikymui.

Tyrimų rezultatai bus panaudoti rengiant rekomendacijas, kaip spręsti grunto taršos ir erozijos problemas, taip pat bus siūlomi stebėsenos protokolai ir pažeistų teritorijų apsaugos strategijos.

Darbo aktualumas
Pagrindinės problemos su kuriomis susiduria šiuolaikiniai žmonės, yra tvari ir atsinaujinanti energija, kuri būtų alternatyva iškastiniam kurui, bei CO2 kiekio sumažinimas atmosferoje. Lietuvoje geologinė žemės gelmių sandara ir litologinė sudėtis leidžia įvertinti galimą geoterminės energijos panaudojimą ir taikymą bei CO2 laidojimą ir saugojimą. Geoterminė energija tampa svarbiu energijos šaltiniu, dėl ribotų angliavandenilių išteklių ir laipsniško išsekimo. Vakarų Lietuva pasižymi padidėjusiu šilumos srautu, kuris yra būtinas geoterminės energijos gamybai. Pagrindiniai geoterminiai vandeningieji sluoksniai Lietuvoje yra susiję su kambro ir devono smiltainiais. Be to, kambro smiltainiai yra pagrindinis angliavandenilių rezervuaras Baltijos nuosėdiniame baseine, kuriame jau kelis dešimtmečius eksploatuojami naftos telkiniai. Visiems trims horizontams būdingos geros arba labai geros rezervuaro petrofizinės savybės, tačiau dėl sustiprėjusios digenetinės kvarco cementacijos ir sutankėjimo santykinai prastesnę rezervuaro kokybę pasižymi kambro smiltainiai. Vis dėlto kambro išeksploatuoti naftos telkiniai ir sūrymu prisotinti smiltainiai taip pat gali būti laikomi galimu CO2 saugojimo objektu. Abiem atvejais, tiek geoterminės energijos, tiek CO2 saugojimo, geologinis rezervuaro apibūdinimas yra labai svarbus siekiant pašalinti riziką, susijusią su telkinio tūriu ir sandarumo kokybe, tačiau uolienų telkinio mineralinė sudėtis taip pat yra labai svarbi. Geoterminės energijos naudojimo atveju žinios apie nuosėdas sudarančius mineralus gali padėti išspręsti kylančius klausimus, susijusius su galimais užsikišimo procesais eksploatuojant geoterminį vandenį. Tuo tarpu CO2 saugojimo atveju, remiantis rezervuaro uolienų petrologinėmis savybėmis, galima įvertinti mineralų sekvestracijos potencialą (taigi nustatyti reaktyviausias su CO2 ištirpusiųjų rezervuaro sūraus vandenyje mineralines fazes), kuris yra susijęs su nuosėdų facijomis, taip pat ir su nuosėdų susidarymo aplinka. Darbo tikslas – įvertinti petrologines, petrofizines Lietuvos paleozojaus uolienų savybes bei nustatyti ir jų sedimentacines susidarymo sąlygas.

Planuojami tyrimai: 1) uolienų poringumo, skvarbumo, molingumo ir kitų petrofizinių sąvybių esamų rezultatų surinkimas; 2) uolienų poringumo, skvarbumo, molingumo ir kitų petrofizinių sąvybių nauji tyrimai; 3) uolienų poringumo, nustatyto laboratoriniais ir apskaičiuotais iš geofizinių tyrimų kreivių duomenų palyginimas; 4) sudaryti uolienų poringumo ir molingumo kaitos pjūviai; 5) atlikti esamų ir surinktų naftos žvalgybos/plėtros metu geologinių duomenų analizę; 6) atlikti sedimentinių facijų / mikrofacijų analizę remiantis kerno uolienų ir šlifų tyrimais; 7) uolienų mineralinę sudėtį nustatyti retgeno struktūrine analize ar kitu metodu; 8) įvertinti sunkiųjų mineralų sudėtį.
Tikėtini rezultatai – nagrinėjant paleozojaus uolienų poringumo, skvarbumo, molingumo ir kt. savybes tikimasi išsiaiškinti petrofizinių sąvybių erdvinę kaitą. Taip pat tikimasi įvertinti, kurios paleozojaus sitemos (periodai) pasižymi geriausiomis petrofizinėmis – kolektorinėmis sąvybėmis. Greta tradicinių tyrimo metodų, kaip geochemijos, šlifų analizės bus panaudota šiuolaikinė geologinės ir geofizinės informacijos apdorojimo programinė įranga. Tyrimas suteiks naujų žinių apie nuosėdų kilmę, mineraloginę sudėtį ir kitas petrologines charakteristikas, leidžiančias interpretuoti nuosėdų susidarymo aplinką. Nustatyti uolienų diagenetiniai pakitimai leis detaliau ištirti talpyklos (rezervuaro) kokybę, o gautus rezultatus galima bus pritaikyti geoterminės energijos arba CO2 saugojimo potencialo įvertinimui.

Retųjų metalų granitai (RMG) išsiskiria savo ypatinga chemine sudėtimi. Jiems būdingas praturtinimas lakiais elementais (F, Li, ir/arba P, B), bei išsklaidyta Li, Sn, Nb ir Ta mineralizacija. Dažnai RMG granitai yra itin frakcionuoti ir aptinkami dideliame plote kaip pegmatitinės ir aplitinės gyslos. Mineralizacijos pasiskirstymas tokiuose kūnuose labai priklauso nuo frakcinės kristalizacijos eigos, fiziko cheminių parametrų kitimo, tektoninės padėties bei vėlyvos stadijos hidroterminių pakitimų. Pietų Lietuvoje itin frakciuonuoti peraliuminingi granitai yra paplitę didžiuliame plote. Pagal susidarymo amžių bei erdvėje šie granitai yra susiję su Mezoproterozojiniu AMCG magminiu kompleksu, tad pagal Linnen ir Cuney (2005) klasifikaciją jie gali būti priskiriami peraliuminingiems mažai fosforo (PLP) granitams. Tačiau tyrimų atliktų šiuose granituose yra ne daug, tad ir jų ekonominis potencialas išlieka nežinomas.

Doktorantūros temos tikslas yra sudaryti detalų šių granitų susidarymo modelį ir įvertinti jų ekonominį potencialą. Tikslui įgyvendinti bus atliekama detali petrologinė ir geocheminė granitų analizė, bei vertinami fiziko cheminiai granitų susidarymo parametrai (T, P, f_O2 ir fluido F/OH, Cl/OH sudėties kitimas), naudojant įvairius termobarometrus (Ti cirkone, Bt, Hbl, Ilm-Mag termobarometrai ir kiti), kartu su detalia mineralų bei uolienos chemine sudėtimi.

Kandidatas į siūlomą poziciją turi turėti geras magminių uolienų petrologijos bei mineralų chemijos žinias. Geros anglų kalbos žinios yra privalomos.