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<p> The Grenville Province represents the remains of a collisional orogeny ca. 1.2 - 1.0 Ga and contains the Central Metasedimentary Belt (CMB). Generally thought to represent one or more accreted island arcs, the CMB is located between belts of highgrade gneisses and contains a number of identified structural terranes. Neodymium (Nd) model ages of the high-grade gneisses on either side of the CMB yield similar values (~1.5 Ga) while the average model age within the CMB is usually more juvenile (<1.3 Ga). This distinction, along with observations about the geometrical shape of the juvenile zone, has led to the creation of an alternative model for the development of the CMB in the Grenville Province as developed by Dickin and McNutt, (2007). The new model equates the CMB with an ensimatic rift zone with an en echelon morphology consisting of a series of segments with NNE trends, separated by one or more horsts of older crustal rock. The development of the CMB under these conditions implies that restricted access to seawater may have facilitated limestone deposition prior to major biogenic influences, and thus the morphology of the rift is defined in part by the extent of the Grenville marble outcrops. </p> <p> The present study tests this model through the use of 80 new Nd isotope analyses to map the NW boundary of the CMB, known as the Central Metasedimentary Belt Boundary Zone (CMBBZ), west of Bancroft, Ontario. Within this part of the CMBBZ, the age boundary between pre-Grenvillian and juvenile gneisses is relatively sharp (1 - 4 km wide) and this age boundary makes a near 90-degree tum from a NNE trend near Minden to an E-W trend near Haliburton. Two blocks of older material are located within the juvenile terranes of the CMB, which are interpreted as being blocks of older crust rifted from the walls of the older Muskoka domain to the north of the study region. These structures are analogous to similar horsts of older crustal material found in the Afar region of East Africa. Therefore, we suggest that the locus of the CMBBZ was constrained by older structures, representing a transition from the side of a rift zone segment south of Minden, to the truncated end of this rift segment between Haliburton and Bancroft. Hence, the detailed structure of the CMBBZ in this region provides further evidence in support of the rift zone model. </p> / Thesis / Master of Science (MSc)

Nonpoint source (NPS) pollution is possibly the greatest form of contamination to our nation's waters. Nutrient pollutants, such as nitrate and ammonium, often enter aquatic ecosystems through surface and subsurface hydrological transport that drain agricultural watersheds. The over-abundance of nitrogen within these watersheds is easily transported to receiving stream and rivers, and result in aquatic ecosystem degradation. In response to the problem of nutrient loading to aquatic ecosystems, ecosystems scientists and federal and state governments have recommended the use of streamside management zones (SMZ) to reduce the amount of NPS pollutants. A small agricultural watershed in southwestern North Carolina was utilized to quantify subsurface transport of nitrate and ammonium to a naturally developing riparian area along Cartoogechaye Creek. Vertical and lateral transport of nitrate and ammonium were measured along three transect perpendicular to the stream. Transects were instrumented with time domain reflectometry (TDR) and porous cup tension lysimeters to monitor soil water and nutrient flux through the pasture and riparian area located at the base of the watershed. The HYDRUS 2-D flow and transport model was used to predict and simulate subsurface flow. Predicted flow was coupled with observed field nutrient data to quantify nutrient flux as a function of slope location. HYDRUS 2-D was capable of simulating subsurface flow (saturated and unsaturated) as a function of observed soil physical properties (bulk density, saturated hydraulic conductivity, particle size distribution, water retention characteristics) and climatic data (precipitation, air temperature, wind speed, etc.). The riparian area was effective in reducing the amount of nonpoint source pollution to a naturally developing riparian area from an agricultural watershed. Dramatic decreases in both NO3- -N and NH4+ -N in upland pasture water were observed within the riparian area. Seasonal percent reductions of NO3- from the pasture to riparian area in subsurface water within the study watershed are as follows: summer (2002) = 456%; fall (2002) = 116%; winter (2003) = 29%; spring = 9%, pasture and riparian, respectively. / Master of Science

Les ophiolites de Saga et de Sangsang affleurent à l'ouest de la portion centrale de la ceinture ophiolitique de la Zone de Suture du Yarlung Zangbo (ZSYZ) au Tibet. Ces massifs semblent appartenir à un segment de zone de suprasubduction océanique tel que postulé pour les autres ophiolites de la portion Est de la ZSYZ. La chimie des roches mantelliques de ces deux massifs est toutefois très contrastée l'une de l'autre (fertile vs. réfractaire) et aussi lorsque comparée aux autres ophiolites de la ZSYZ, suggérant des histoires pétrogénétiques distinctes. Les relations de terrain et la géochimie indiquent que les ophiolites de Saga et de Sangsang ont été formées dans une configuration complexe arc - bassin arrière-arc où au moins deux plans de subduction intra-océaniques ont été actifs. Ces résultats permettent de mieux comprendre la morphologie de la zone de convergence avant les épisodes de collision qui ont mené à la configuration actuelle de la zone de suture.

Les rides de Barracuda et de Tiburon sont deux reliefs sous-marins situés dans la partie ouest de l'océan Atlantique, là où la lithosphère océanique des plaques Amérique du Nord (NAM) et Amérique du Sud (SAM) est entraînée par subduction sous la plaque Caraïbe, formant l'arc volcanique des Petites Antilles et le prisme d’accrétion de Barbade. Le processus et la période de soulèvement conduisant au relief actuel de ces rides (qui semblent être un marqueur important dans l'histoire géodynamique de la région) sont sujets à débat depuis des décennies.L’interprétation de nouvelles données de sismique réflexion et de bathymétrie multifaisceaux acquises à travers les rides de Barracuda et de Tiburon (campagne Antiplac, 2007 ) a permis de dater les périodes de soulèvements des rides et réaliser des reconstructions paléogéographiques incluant les flux sédimentaires majeurs, depuis le Crétacé jusqu’ à l’Actuel.L’analyse structurale révèle des phases de réactivations tardives d’anciennes zones de fractures dans un contexte transpressif, conduisant aux surrections des rides de Tiburon et de Barracuda.Les processus géologiques possibles impliqués dans la formation des rides de Barracuda et de Tiburon coïncident avec les modèles cinématiques récents décrivant les mouvements relatifs entre les plaques NAM et SAM, le long de la limite de plaque diffuse.Ces résultats permettent de mieux définir la limite de plaque entre NAM et SAM. Elle est nécessairement hétérogène exploitant les zones de faiblesses dans la lithosphère que sont les zones de fracture. Au sein de cette limite de plaque la lithosphère serait donc fragmentée. / The Barracuda Ridge and the Tiburon Rise, two oceanic-basement ridges, lie in the western Atlantic Ocean, where oceanic lithosphere of the North American (NAM) and South American (SAM) plates is subducted beneath the Caribbean plate, creating the Lesser Antilles volcanic arc and the Barbados Ridge accretionary complex. The process and the timing of the uplift leading to the present day morphologies of the Tiburon and Barracuda ridges, that seem to be key markers in the geodynamic history of the region, has remained a matter of debate for decades.From the analysis of new multibeam and seismic reflection profiles acquired in 2007 (Antiplac crusie) DSDP-ODP boreholes available, we provide new information on the timing of the formation of the Barracuda Ridge and Tiburon Rise in their present-day configurations. We propose paleogeographic reconstructions with the main sediments fluxes deposited in the area of the Barracuda and Tiburon ridges from the Late Cretaceous to present. Structural analysis shows reactivation of fracture zones in a transpressive setting leading to the uplifts of the Barracuda and Tiburon Ridges.The location of the Barracuda Ridge and the Tiburon Rise and the timing of the uplift fit well with recent global plate kinematic models describing the movements of NAM relative to SAM along a diffuse plate boundaryThis NAM-SAM plate boundary zone, therefore must most certainly be heterogeneous in nature, exploiting weaknesses in the lithosphere provided by fracture zones where mechanically advantageous, but forming new boundary segments elsewhere, to transfer motion between reactivated segments of the fracture zones.

This research provides information about Economic Development Zones (EDZ) to help the reader understand these programs. For a business owner they are able to make informed decisions about the merits of these programs and decide whether it makes sense for them to relocate their businesses to Florida’s Economic Development Zones. What most readers do not know is that these programs and the operating condition of an Economic Development Zone can offer benefits to a business owner, allowing them to reduce their operating expenses and the cost of doing business. Over the past several years, the researcher discussed foreign trade opportunities with different individuals. One of these conversations was with the sale director of a company located at Sebring Airfield and Intermodal Facility in Sebring, Florida. In this discussion, the benefits of locating a business in an Economic Development Zone, within an economically depressed rural area of Florida, was introduced. This conversation led to researching what it takes to relocate or operate a business in Economic Development Zones located in rural areas. The basic purpose in creating an EDZ through local, state, and federal government agencies is to reduce unemployment in depressed areas of the United States. This goal is accomplished by incentivizing businesses to create jobs and make capital investments in those areas. Different levels of government offer incentives to companies for relocating or expanding their businesses by creating Economic Zones. The incentives for relocating, expanding, or starting a business in an EDZ can be very lucrative. Businesses look for every opportunity to reduce their operating expenses by reducing the cost of doing business. Through incentives and tax breaks, a business could reduce its yearly operating costs making them more competitive. The goal of companies is to reduce their overhead and the government goal is to create jobs which should be mutually supportive, yet it is not the case. This lack of awareness is a major contributing factor for why these programs are not successful. From prior research conducted during a literature review, there is very little information about these programs beyond government webpages. With the rapid turnover of programs due to the political election cycle, there is little current information on the most recent EDZ except what is offered at the Federal level. One of the challenges in starting operations in an EDZ is the identification of the different stakeholders for federal, state and local programs. The lines of communication and the delineation of responsibilities between the federal government, state, and local development councils can be very confusing. In order to navigate between the different programs a business owner needs to understand how support flows down to the local agencies. An interest trend from this research, is a clear lack of awareness about these programs. Most business leaders are not aware of their local economic development office and only a few businesses had received any benefits from this organization. There is a need for better awareness about these opportunities. After reading these articles, a business leader is able to make informed decisions about the merits of these programs and decide whether it makes sense for them to relocate or expand their businesses to Florida’s Economic Development Zones.

Störungszonen in den karbonatischen Wechselfolgen des Muschelkalks (Mittlere Trias) sind potenzielle Ziele für hydrothermale Projekte im Oberrheingraben (ORG). Es wurden verschiedene Methoden miteinander kombiniert, um die Permeabilitäts-Strukturen solcher Störungszonen, deren Spannungszustände und lokale Spannungsfelder abzuschätzen. Diese Arbeit kann damit zur Exploration von störungsgebundenen Muschelkalk-Reservoiren im ORG beitragen. Sie vergleicht diese mit einem bereits erfolgreich getesteten (störungsgebundenen) hydrothermalen Reservoir, den Sandsteinen des Buntsandsteins. Um für den Muschelkalk die Charakteristika von Störungszonen zu definieren und die zugehörige Permeabilitätsstruktur abzuschätzen, wurden verschiedene Störungszonentypen (z.B. Abschiebungen, invertierte Störungszonen, Schrägabschiebung) mit unterschiedlichen Maßstäben (Versatz: mittel-skalig 1-10 m, groß-skalig >10 m) detailliert untersucht. Eine Aufschlussanalogstudie zu einer groß-skaligen Störungszone (Schrägabschiebung) in dickbankigen Sandsteinen (Buntsandstein, Untere Trias) wurde zum Vergleich herangezogen. Der besondere Schwerpunkt lag jeweils auf der Charakterisierung von Bruchzone und Störungskern sowie des assoziierten Bruchsystems (Bruchdichte, Öffnungsweitenverteilung, Vernetzungsgrad, vertikale Ausdehnung). Die Daten zeigen, dass Bruchsysteme in eher homogenen Einheiten einen positiven Effekt auf die Reservoir-Permeabilität haben. Sie bieten, vor allem in der Nähe des Störungskerns, potenzielle Fließwege auch über mehrere Schichten und zeigen eine starke Vernetzung zwischen vergleichsweise kurzen Brüchen. Im Gegensatz dazu scheinen störungsgebundene Bruchsysteme in Einheiten mit einer starken mechanischen Schichtung einen geringeren Einfluss auf die Reservoirpermeabilität zu haben. Störungskerne zeigen stellenweise eine signifikante Komplexität, da sie vor allem abdichtende aber stellenweise auch durchlässige Strukturen aufweisen. Groß-skalige Störungszonen (im Reservoir-Maßstab) lassen sich für beide potenzielle Reservoirhorizonte am besten als kombinierte Barriere-Leiter-Systeme beschreiben. Diese Barriere-Leiter-Systeme zeichnen sich durch ein potenziell hydraulisch durchlässiges Bruchsystem in der Bruchzone (und im Buntsandstein zusätzlich in der Übergangszone) sowie einen schwach durchlässigen bis abdichtenden Störungskern aus. Um die Kenntnisse zum lokalen Spannungsfeld in Störungszonen im geschichteten Muschelkalk (Reservoirtiefe: 2.900 m) zu verbessern, wurden mit der Finite-Elemente-Software COMSOL Multiphysics® numerische 3D-Modelle erstellt. Es wurden deutliche Unterschiede des lokalen Spannungsfelds in Abhängigkeit von (1) der Orientierung, (2) dem Einfluss der maximalen Horizontalspannung SH im Spannungsregime, (3) Störungszonen-Maßstab und (4) den Kontrasten der mechanischen Eigenschaften festgestellt. In Spannungsregimen mit starker horizontaler Kompression wurde für Spannungsmagnituden und Versatz eine deutliche Abhängigkeit von der Orientierung der Störungszone festgestellt. Vor allem groß-skalige Störungszonen mit einem 30°-Winkel zu SH scheinen einen SH-induzierten Horizontalversatz innerhalb weicher Störungszoneneinheiten zu begünstigen; in dieser wurden die höchsten Versatzbeträge festgestellt. Die typische Abnahme von Spannungsmagnituden in weicheren Störungszoneneinheiten verringert sich in Richtung von Störungszonen, die senkrecht zu SH streichen. Der Einfluss der mechanischen Schichtung steigt mit zunehmender horizontaler Kompression, was zu einem vertikal heterogenen Spannungsfeld führt. Um Annahmen zu einer möglichen hydraulischen Aktivität einer Störungszone zu treffen, werden für die untersuchten Störungszonen analytische Abschätzungen zu Bewegungs- und Dehnungstendenzen unter Reservoir-Bedingungen präsentiert. Die Ergebnisse zeigen unterschiedliche Spannungszustände der analysierten Störungszonen, die auf das rezente Übergangsregime sowie unterschiedliche Orientierungen der maximalen Horizontalspannungen SH zurückzuführen sind. In dieser Arbeit präsentierte Ergebnisse von Aufschlussanalogstudien helfen dabei, fundierte Annahmen zur Permeabilitätsstruktur von Störungszonen zu treffen und damit vielversprechende Bohrziele im ORG zu definieren. In diesem Zusammenhang konnten sedimentäre Wechselfolgen identifiziert werden, die als potenzielle geothermische Reservoire ausgeschlossen werden können. Die Ergebnisse der numerischen 3D-Modellierungen können dazu beitragen, möglicherweise nötige Stimulationsmaßnahmen im Muschelkalk Reservoir optimal auszulegen. Darüber hinaus bieten die Ergebnisse die Möglichkeit, Einblick in potenzielle Probleme während der Bohrungsherstellung in Muschelkalk-Reservoiren zu bekommen, wie zum Beispiel die Wahrscheinlichkeit eines vertikal heterogenen Spannungsfeldes.

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