Geology Research Projects 2023
Wynn Bryant
Advisor: Don Barber
飓风伊恩在佛罗里达西南部沉积的红树林下垫层与冲积层稳定碳同位素值的比较
飓风伊恩是2022年袭击佛罗里达州西海岸的五级热带气旋. 它的峰值风速高达每小时160英里，对佛罗里达州的基础设施造成了相当大的破坏, economy, and coastal environments. 飓风还造成了强烈的洪水，在佛罗里达西海岸沉积了外来沉积物. 我的实验室对确定伊恩的冲积物的特性很感兴趣，这些特性可以用来将它们与潜在的非风暴沉积物区分开来. 为此，我的项目专门比较了大块稳定碳同位素组成.
飓风伊恩的冲积物和相关的底层沉积物样本被收集在佛罗里达西南海岸进行研究. 我的研究目的是确定在冲积沉积物和下面的红树林沉积物之间是否存在稳定碳同位素特征的差异. 如果在稳定的碳同位素上有明显的对比, 然后，碳同位素值可以作为识别埋藏在地质记录中的过去风暴事件的代理. 沉积物样本将被冷冻干燥, milled, weighed, 然后密封在锡胶囊中，然后在元素燃烧和腔衰荡光谱系统中进行分析，以测量稳定的碳同位素比率. 我推测，上冲沉积物和下伏沉积物的稳定同位素组成将有所不同，因为异域风暴沉积物可能包含与红树林沉积物同位素不同的碳.
我的研究结果将与其他沉积, 微古生物学和生物地球化学数据，以提供飓风伊恩过冲沉积物的完整特征. 评估代理来识别风暴沉积物是有价值的，因为它允许研究人员在地质记录中重建历史风暴潮事件, 并将其强度和频率与最近的风暴记录进行比较. Ultimately, 这有助于更好地了解当前气候变化对风暴的影响，因此沿海顾问可以就沿海的恢复能力和适应能力做出明智的决定.
Morgan Hanson-Rosenberg
Advisor: Selby Hearth
利用矿物学和制图解释Wissahickon组的变质史
今年夏天，我正在研究Wissahickon地层的矿物学, 试图揭露一些变质的历史. Wissahickon地层是一个基岩单元，位于费城的大部分地区，在矿物学上由丰富的云母和石榴石组成. 形成费城地区下伏岩石的变质和造山活动序列异常复杂，是地质学家一直争论的领域.
以解释变质史, 我正在使用Wissahickon索引矿物的现有数据，并战略性地绘制费城地区已观察到的某些矿物的位置. 我还将与宾夕法尼亚东南部和特拉华州北部的地质单元和露头进行薄片矿物分析，并使用QGIS绘制薄片矿物数据图.
我希望这个项目能加深我对这些岩石历史的理解，并对造成费城地区地质高度分裂的变质事件序列做出解释.
Samantha Lyster
Advisor: Arlo Weil
横跨科罗拉多高原的拉腊胺造山相关缩短研究
拉腊米造山运动是在现在的北美地区造山的一个时期, 开始于晚白垩纪，结束于古近纪. During this period, 在北美西部边缘以一个非常浅的角度俯冲的大洋板块, 这种现象被称为平板俯冲. The general understanding is that deformation caused by this event migrated northeast-ward; for example, 活动开始于8000万年前的科罗拉多高原南部, 而是在6000万年前的怀俄明北部. This summer, 我们将前往科罗拉多高原收集岩石样本，以更好地了解与拉腊米造山运动有关的各个位置的应变和应力方向. 这项研究有助于我们了解大陆是如何在构造过程中变形的，并建立了平板俯冲的模型.
为了量化缩短方向, 我们将测量小断层的数量, 无论是在这个领域还是在现有的文献中. In the lab, 我们将对收集的岩石样品进行磁化率分析，以估计微观尺度内部结构的缩短方向. 我们还将使用古地磁分析来量化岩石所经历的任何旋转，以测试我们测量的缩短方向是否需要对任何后构造或同构造旋转进行校正. 通过研究应力取向和缩短方向在许多单独的地方, 我们将进一步了解造山运动是如何以及何时发生的.
Adalia Rodriguez
Advisor: Don Barber
新泽西州南部现代盐沼有孔虫的分布及其在海平面研究中的可行性
Currently 美国东海岸正在经历海平面上升的速度快于全球平均水平. 为了了解当地海平面变化的幅度，以及它在未来如何影响沿海栖息地和社区, 我们必须回顾过去，以确定海平面是如何以及为什么随时间而变化的. Salt marsh environments, which are prevalent on the US East Coast, can be used to reconstruct past sea level. Although salt marshes often appear flat, 有细微的地形差异，经历不同的潮汐洪水频率. Furthermore, 盐沼有孔虫对潮汐洪水频率敏感, 因此栖息在沼泽的特定海拔区域. Therefore, 不同的有孔虫组合可以与潮汐洪水频率和, hence marsh surface elevation. 现代有孔虫组合的特征为解释从更古老和更深的沉积物中提取的岩心样品的古沼泽高程提供了关键.
该项目将沿着Dennis Creek盐沼的两个海拔横断面描绘现代盐沼有孔虫组合, New Jersey. 现代组合将有孔虫物种的相对丰度描述为沼泽表面海拔相对于现代当地海平面的函数. 为了分析有孔虫组合, 活的和死的有孔虫在两个样带的每个采样点被计数. 现代有孔虫标本采集后立即用孟加拉玫瑰染色，区分死孔虫和活孔虫, but ultimately, 只有死去的有孔虫才能用于分析. 样品储存在缓冲乙醇溶液中，并在分析前冷藏. 每个样品湿筛分离63-500µm大小的部分, split into eight equal aliquots, 然后在显微镜下蒸馏水中计数. In each sample, 至少100个死亡有孔虫测试将被计数和识别到物种水平，以观察整个样带的组合变化. Ultimately, 这些数据将被用作现代训练集，生成丹尼斯克里克的新海平面记录，以约束海平面随时间和空间的变化. 提高对当地海平面变化的了解对于未来预测气候变化引起的海平面上升造成的沿海淹没至关重要.
Aidan York
Advisor: Arlo Weil
科罗拉多高原拉腊迈德时代构造与变形史的构建
拉腊胺造山运动是一次重大的变形运动, 大约8000万年前，由于大洋板块在北美板块下的低角度俯冲，造成了北美西部的造山事件. The deformational history of this event, 特别是关于刚体旋转, translations, and internal strain, 在科罗拉多高原岩石中残留的古地磁、中观和微观结构和结构中都有记录, 位于美国的四角地区. 研究这个地区是特别有趣的, 因为它拥有过渡构造环境和造山活动的记录, spanning before, during, and after the Laramide itself. For my summer research, 我正在寻找这段历史的方方面面, 通过量化轮换和对该地区的发展施加时间限制. 这将通过对从科罗拉多高原收集的样本进行古地磁和结构分析来完成. In particular, 我将测量磁化率的各向异性(AMS)，以根据变形岩石的结构推断Laramide缩短方向, 研究残余磁化以确定北美洲在岩石形成时的方位.
这些分析将在之前收集的样品上进行. 嗯，还有我们团队今年夏天收集的样品. 今年夏天的研究将包括为期两周的科罗拉多高原之旅, 从犹他州开始，到新墨西哥州, to visit several Laramide age field sites, collect more samples for analyses, 并记录中尺度形变特征的观测结果, such as faults and fractures. This field data, 结合实验室样品分析, 将有助于更全面地了解美国西南部独特而传奇的地质历史. This, in turn, 将最终导致更好地理解与低角度俯冲相关并由其产生的大陆构造.