Stage | Kunnen mijnbouwactiviteiten invloed hebben op tektonische aardbevingen

Position: Stage | Kunnen mijnbouwactiviteiten invloed hebben op tektonische aardbevingen-
Over deze vacature

Deze stage richt zich op de vraag of meer dan een eeuw steenkoolwinning en grondwateronttrekking van invloed zijn geweest op het moment waarop de aardbeving bij Roermond in 1992 plaatsvond. Dit was een van de grootste aardbevingen die ooit in Nederland en Noordwest-Europa is geregistreerd. Het onderwerp heeft zowel wetenschappelijke als maatschappelijke relevantie: inzicht in hoe menselijke activiteiten de spanningen in de aardkorst beïnvloeden kan bijdragen aan een beter begrip van aardbevingsrisico’s en duurzaam beheer van de ondergrond.

Je werkt samen met ons team van de Geologische Dienst Nederland aan de uitdaging om te kwantificeren hoe mijnbouwactiviteiten de spanningen op een belangrijke geologische breuk mogelijk hebben veranderd voordat de aardbeving plaatsvond. Door geologische, hydrogeologische, geomechanische en geofysische gegevens te combineren, draag je bij aan onderzoek dat ons inzicht vergroot in de wisselwerking tussen menselijke activiteiten en natuurlijke tektonische processen.

Je maakt deel uit van een multidisciplinaire onderzoeksomgeving waarin nieuwsgierigheid wordt gestimuleerd en nieuwe ideeën welkom zijn. Je krijgt de kans om expertise op te bouwen in de geowetenschappen, numerieke modellering en aardbevingsmechanica. Daarnaast verdiep je je verder in het onderwerp door deel te nemen aan bijeenkomsten met een expertteam dat zich bezighoudt met de na-ijlende effecten van de steenkoolwinning in Zuid-Limburg.

Wat ga je doen?

Tijdens deze stage onderzoek je of historische steenkoolwinning en mijnontwatering in de Nederrijnse Laagvlakte spanningsveranderingen hebben veroorzaakt die mogelijk van invloed zijn geweest op het optreden van de aardbeving bij Roermond in 1992.Je werkt op het snijvlak van geologie, hydrogeologie, geomechanica en seismologie. Daarbij reconstrueer je de geschiedenis van mijnbouw en grondwateronttrekking in de Nederrijnse Laagvlakte en beoordeel je hoe deze menselijke activiteiten de spanningen in de ondergrond mogelijk hebben veranderd.

Het project combineert literatuuronderzoek, analyse van geologische data, GIS-kartering en kwantitatieve geomechanische modellering.

Het project is opgebouwd uit verschillende fasen. Eerst reconstrueer je de geschiedenis van steenkoolwinning, mijnsluiting, grondwaterpompen en mijnontwatering in de Nederlandse en Duitse steenkoolvelden. Hiervoor verzamel en analyseer je ruimtelijke datasets over breukgeometrie, mijnbouwgebieden, steenkoolproductie, grondwateronttrekking, veranderingen in waterstanden door de tijd heen, en tektonische informatie over de Nederrijnse Laagvlakte en de Peelrandbreuk. Je gebruikt hiervoor GIS en geologische  de volgende fase kwantificeer je mijnbouwgerelateerde spanningsveranderingen met relatief eenvoudige maar krachtige elastische modelleringsmethoden.

Dit omvat het berekenen van spanningsverstoringen die zijn veroorzaakt door massaverwijdering als gevolg van steenkoolwinning en grondwateronttrekking.

Tot slot kwantificeer je hoe historische steenkoolwinning en grondwateronttrekking de spanningscondities in de ondergrond van de Nederrijnse Laagvlakte hebben veranderd. Dit doe je door geomechanische en poro-elastische modelleringsmethoden te combineren. Uiteindelijk beoordeel je of deze antropogene activiteiten de timing van de aardbeving bij Roermond in 1992 significant kunnen hebben beïnvloed via veranderingen in Coulomb-spanningen op de Peelrandbreuk. Deze analyses vormen de kern van de MSc-scriptie en zijn bedoeld om te resulteren in een volledig en wetenschappelijk waardevol afstudeerproject.

Afhankelijk van je interesses en voortgang kan deze laatste fase worden uitgebreid met meer geavanceerde analyses, zoals vergelijkingen met regionale tektonische spanningsopbouw of eindige-elementenmodellering van de bekkenstructuur van de Nederrijnse Laagvlakte.

Gedurende het project gebruik je tools zoals:

Python (Num Py, Sci Py, pandas, matplotlib);

GIS-software (QGIS of ArcGIS);geologische en hydrogeologische databases;numerieke modelleringstools voor spanningsberekeningen.

Je vertaalt je bevindingen naar geologische interpretaties, spanningsmodellen, figuren, kaarten en uiteindelijk een MSc-scriptie. Mogelijk zijn er ook kansen om bij te dragen aan wetenschappelijke publicaties en conferentiepresentaties.

Tijdens de stage ontwikkel je vaardigheden op het gebied van:geomechanica;hydrogeologie;numerieke modellering;wetenschappelijk programmeren;

GIS en ruimtelijke analyse;aardbevingsfysica;wetenschappelijke communicatie.

Je werkt binnen de Geologische Dienst Nederland en hebt contact met onderzoekers die werken aan geïnduceerde seismiciteit, ondergrondprocessen, bodembeweging, grondwatersystemen en geomechanische modellering. Daarnaast krijg je de mogelijkheid om je eigen ideeën in te brengen binnen het team Mijnbouweffecten van de Adviesgroep Economische Zaken en Klimaat.

Wat wij van jou verwachten

Voor deze stage zoeken we een masterstudent met een achtergrond in geowetenschappen, toegepaste…