Carbonation of the Arabian Nubian Shield of Egypt: Implications for large-scale CO2 fluxes in the Neoproterozoic


Project leader


Funding source

Swedish Research Council - Vetenskapsrådet (VR)


Project Details

Start date: 01/01/2015
End date: 31/12/2017
Funding: 750000 SEK


Description

Karbonatomvandling innebär att CO2-rika fluider reagerar med vissa bergarter i jordskorpan och manteln varvid omvandlingsreaktioner sker och karbonater fälls ut. Det är en viktig geologisk process med stor betydelse för att binda koldioxid i berggrunden, kolets kretslopp och flödet av CO2 till jordens atmosfär samt även för bildandet av malmfyndigheter. Den Arabisk-Nubiska skölden (ANS) är en gammal orogen i NÖ Afrika bildad under neoproterozoikum för mellan 870 och 540 miljoner år sedan. ANS i Egypten består av stora volymer berggrund som karbonatomvandlats genom reaktion med CO2-rika fluider. Karbonatomvandlingen vittnar om att stora flöden av CO2 till jordens oceaner och atmosfär ägde rum under neoproterozoikum, men väldigt lite är känt om källan till CO2, flödesintensiteten och den exakta tidpunkten vid vilken flödet inträffade. Neoproterozoikum vid tiden för bildandet av ANS var en period av enorma klimatvariationer med snabba växlingar mellan istidsperioder med extrem nedisning till supervarma "växthus" perioder. Istidsperioderna var särskilt extrema med globala eller nästan globala nedisningar (?Snowboll Earth?) som följd. I ANS förekommer guldfyndigheter i nära association med områden av karbonatomvandlade bergarter. Guldfyndigheterna är vanligtvis belägna i förkastningszoner som skär genom de karbonatomvandlade bergarterna. Förhållandet mellan karbonatomvandling och bildandet av guldfyndigheter är ännu inte helt klarlagt. Projektet syftar till att 1) Identifiera ursprunget (källan) för den CO2 som orsakade karbonat-omvandlingen i ANS , 2) Datering av karbonatomvandlingen i ANS, 3) Beräkna flödet av CO2 och uppskatta den totala volymen av CO2 som tillfördes neoproterozoiskt hav och atmosfär , 4) Utröna sammansättning, temperatur och tryck för den CO2-rika fluiden och de förhållande under vilka omvandlingarna ägde rum, och 5) Undersöka sambandet mellan den CO2-förande fluiden och bildandet av guldfyndigheterna i ANS. Projektets genomförande kommer att ske genom två olika delmoment 1) Årliga fältarbetsmöten i Eastern Desert (ED) i Egypten, och 2) Gästforskarbesök av internationella samarbetspartner till Stockholms universitet. Målet för varje fältarbetsmöte kommer att vara att undersöka omfattningen och karakterisera karbonatomvandlingen på tre olika platser i ED i Egypten. En representativ provserie kommer att samlas in för analyser i syfte att fastställa ursprunget för CO2 fluiden och datera omvandlingen. Platserna för fältarbetsmötena kommer att bli Meatiq området i centrala ED 2015, Barramiya området även i centrala ED 2016 och Gerf-Allaqi området i södra ED 2017. Geokemi- och isotopanalyser av de insamlade proverna kommer att utföras i Stockholm under samarbetspartnernas gästforskarbesök till Sverige. Forskargruppen består av forskare från Stockholms universitet, National Research Centre, Beni Suef University och Benha University i Egypten, University of Texas i Dallas USA och King Abdulaziz University i Saudiarabien. Fastställande av ursprung, intensitet och datering av det CO2-rika flödet som gav upphov till karbonatomvandlingen i hela ED i Egypten kan avsevärt förbättra vår förståelse av klimatutvecklingen under neoproterozoikum. Detta projekt utgör en fantastisk möjlighet att undersöka de geologiska processer som troligtvis ledde till en minskning av nedisningsperioderna i neoproterozoikum. Bättre förståelse av dessa processer kan hjälpa att förutsäga framtida klimatförändringar. Undersökning av sambandet mellan karbonatomvandling och bildandet av guldfyndigheter i ANS kommer att öka förståelsen av de processer som genererat guldfyndigheterna. Detta kommer att främja utvecklandet av nya och förbättrade prospekteringsmodeller för guldfyndigheter på djupare nivåer i ANS i Egypten. Projektet kommer att möjliggöra en fortsättning av ett forskningssamarbete som utvecklades under ett tidigare projekt 2007 och kommer att lägga grunden för ett långsiktigt forskningssamarbete. Denna forskning kan endast genomföras som ett internationellt samarbetsprojekt där forskare från Egypten ingår och vars kunskap om den lokala geologin är ovärdelig.

Last updated on 2017-22-03 at 07:13