@phdthesis{Muenzel2013,
  author    = {M{\"u}nzel, Sandra},
  title     = {Aspekte der Evolution von aufgesp{\"u}hltem Abraummaterial des Platinerzbergbaus},
  address   = {Potsdam},
  pages     = {141, LX S.},
  year      = {2013},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Arnold2013,
  author    = {Arnold, Gabriele},
  title     = {Spektrale Fernerkundung der terristrischen Planetoberfl{\"a}chen von Merkur, Venus und Mars vom visuellen bis in den infraroten Wellenl{\"a}ngenbereich},
  address   = {Potsdam},
  pages     = {573 S.},
  year      = {2013},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Cherubini2013,
  author    = {Cherubini, Yvonne},
  title     = {Influence of faults on the 3D coupled fluid and heat transport},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-69755},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2013},
  abstract  = {Da geologische St{\"o}rungen k{\"o}nnen als Grundwasserleiter, -Barrieren oder als gemischte leitende /stauende Fluidsysteme wirken. Aufgrund dessen k{\"o}nnen St{\"o}rungen maßgeblich den Grundwasserfluss im Untergrund beeinflussen, welcher deutliche Ver{\"a}nderungen des tiefen thermischen Feldes bewirken kann. Grundwasserdynamik und Temperaturver{\"a}nderungen sind wiederum entscheidende Faktoren f{\"u}r die Exploration geothermischer Energie. Diese Studie untersuchte den Einfluss von St{\"o}rungen auf das Fluidsystem und das thermische Feld im Untergrund. Sie erforschte die physikalischen Prozesse, welche das Fluidverhalten und die Temperaturverteilung in St{\"o}rungen und in den umgebenden Gesteinen. Dazu wurden 3D Finite Elemente Simulationen des gekoppelten Fluid und W{\"a}rmetransports f{\"u}r synthetische sowie reale Modelszenarien auf unterschiedlichen Skalen durchgef{\"u}hrt. Um den Einfluss einer schr{\"a}g einfallenden St{\"o}rung systematisch durch die schrittweise Ver{\"a}nderung der hydraulischen {\"O}ffnungsweite und der Permeabilit{\"a}t, zu untersuchen, wurde ein klein-skaliges synthetisches Modell entwickelt. Ein inverser linearer Zusammenhang wurde festgestellt, welcher zeigt, dass sich die Fluidgeschwindigkeit in der St{\"o}rung jeweils um ~1e-01 m/s verringert, wenn die {\"O}ffnungsweite der St{\"o}rung um jeweils eine Magnitude vergr{\"o}ßert wird. Ein hoher Permeabilit{\"a}tskontrast zwischen St{\"o}rung und umgebender Matrix beg{\"u}nstigt die Fluidadvektion hin zur St{\"o}rung und f{\"u}hrt zu ausgepr{\"a}gten Druck- und Temperaturver{\"a}nderungen innerhalb und um die St{\"o}rung herum. Bei geringem Permeabilit{\"a}tskontrast zwischen St{\"o}rung und umgebendem Gestein findet hingegen kein Fluidfluss in der St{\"o}rung statt, wobei das hydrostatische Druck- sowie das Temperaturfeld unver{\"a}ndert bleiben. Auf Grundlage der synthetischen Modellierungsergebnisse wurde der Einfluss von St{\"o}rungen auf einer gr{\"o}ßeren Skala anhand eines komplexeren (realen) geologischen Systems analysiert. Dabei handelt es sich um ein 3D Modell des Geothermiestandortes Groß Sch{\"o}nebeck, der ca. 40 km n{\"o}rdlich von Berlin liegt. Die Integration von einer permeablen und drei impermeablen Hauptst{\"o}rungen, zeigte unterschiedlich starke Einfl{\"u}sse auf Fluidzirkulation, Temperatur - und Druckfeld. Die modellierte konvektive Zirkulation in der permeablen St{\"o}rung ver{\"a}ndert das thermische Feld stark (bis zu 15 K). In den gering durchl{\"a}ssigen St{\"o}rungen wird die W{\"a}rme ausschließlich durch Diffusion geleitet. Der konduktive W{\"a}rmetransport beeinflusst das thermische Feld nicht, bewirkt jedoch lokale Ver{\"a}nderungen des hydrostatischen Druckfeldes. Um den Einfluss großer St{\"o}rungszonen mit kilometerweitem vertikalen Versatz auf das geothermische Feld der Beckenskala zu untersuchen, wurden gekoppelte Fluid- und W{\"a}rmetransportsimulationen f{\"u}r ein 3D Strukturmodell des Gebietes Brandenburg durchgef{\"u}hrt (Noack et al. 2010; 2013). Bez{\"u}glich der St{\"o}rungspermeabilit{\"a}t wurden verschiedene geologische Szenarien modelliert, von denen zwei Endgliedermodelle ausgewertet wurden. Die Ergebnisse zeigten, dass die undurchl{\"a}ssigen St{\"o}rungen den Fluidfluss nur lokal beeinflussen. Da sie als hydraulische Barrieren wirken, wird der Fluidfluss mir sehr geringen Geschwindigkeiten entlang der St{\"o}rungen innerhalb eines Bereichs von ~ 1 km auf jeder Seite umgelenkt. Die modellierten lokalen Ver{\"a}nderungen des Grundwasserzirkulationssystems haben keinen beobachtbaren Effekt auf das Temperaturfeld. Hingegen erzeugen permeable St{\"o}rungszonen eine ausgepr{\"a}gte thermische Signatur innerhalb eines Einflussbereichs von ~ 2.4-8.8 km in -1000 m Tiefe und ~6-12 km in -3000 m Tiefe. Diese thermische Signatur, in der sich k{\"a}ltere und w{\"a}rmere Temperaturbereiche abwechseln, wird durch auf- und abw{\"a}rts gerichteten Fluidfluss innerhalb der St{\"o}rung verursacht, der grunds{\"a}tzlich durch existierende Gradienten in der hydraulischen Druckh{\"o}he angetrieben wird. Alle Studien haben gezeigt, dass St{\"o}rungen einen beachtlichen Einfluss auf den Fluid-, und W{\"a}rmefluss haben. Es stellte sich heraus, dass die Permeabilit{\"a}t in der St{\"o}rung und in den umgebenden geologischen Schichten so wie der spezifische geologische Rahmen entscheidende Faktoren in der Ausbildung verschiedener W{\"a}rmetransportmechanismen sind, die sich in St{\"o}rungen entwickeln k{\"o}nnen. Die von permeablen St{\"o}rungen verursachten Temperaturver{\"a}nderungen k{\"o}nnen lokal, jedoch groß sein, genauso wie die durch hydraulisch leitende und nichtleitende St{\"o}rungen hervorgerufenen Ver{\"a}nderungen des Fluidystems. Letztlich haben die Simulationen f{\"u}r die unterschiedlich skalierten Modelle gezeigt, dass die Ergebnisse sich nicht aufeinander {\"u}bertragen lassen und dass es notwendig ist, jeden geologischen Rahmen hinsichtlich Konfiguration und Gr{\"o}ßenskala gesondert zu betrachten. Abschließend hat diese Studie demonstriert, dass die Betrachtung von St{\"o}rungen in 3D Finiten Elementen Modellen f{\"u}r die Simulation von gekoppeltem Fluid- und W{\"a}rmetransport auf unterschiedlichen Skalen m{\"o}glich ist. Da diese Art von numerischen Simulationen sowohl die geologische Struktur des Untergrunds sowie die im Erdinnern ablaufenden physikalischen Prozesse integriert, k{\"o}nnen sie einen wertvollen Beitrag leisten, indem sie Feld- und Laborgest{\"u}tzte Untersuchungen vervollst{\"a}ndigen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Abdelfadil2013,
  author    = {Abdelfadil, Khaled Mohamed},
  title     = {Geochemistry of Variscan lamprophyre magmatism in the Saxo-Thuringian Zone},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-68854},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2013},
  abstract  = {Lamprophyres are mantle-derived magmatic rocks, commonly occurring as dikes. They are readily identified from their field setting, petrography, chemical and mineralogical composition. These rocks not only provide important information on melting processes in the mantle, but also on geodynamic processes modifying the mantle. There are numerous occurrences of lamprophyres in the Saxo-Thuringian Zone of Variscan Central Europe, which are useful to track the variable effects of the Variscan orogeny on local mantle evolution. This work presents and evaluates the mineralogical, geochemical, and Sr-Nd-Pb isotopic data of late-Variscan calc-alkaline lamprophyres, post-Variscan ultramafic lamprophyres, of alkaline basalt from Lusatia, and, for comparison, of pre-Variscan gabbros. In addition, lithium isotopic signatures combined with Sr-Nd-Pb isotopic data of late-Variscan calc-alkaline lamprophyres from three different Variscan Domains (i.e., Erzgebirge, Lusatia, and Sudetes) are used to assess compositional changes of the mantle during Variscan orogeny.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Sauer2013,
  author    = {Sauer, Patrick},
  title     = {Liberation of low molecular weight organic acids from sedimentary organic matter and their role on microbial activity},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-68830},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2013},
  abstract  = {Low molecular weight organic acids (LMWOAs) are important nutrients for microbes. However, most LMWOAs do not exist freely in the environment but are bound to macromolecular organic matter, e.g. kerogen, lignite and coal. During burial and geological maturation of sedimentary macromolecular organic matter biological and abiological processes promote the liberation of LMWOAs into the surrounding sediment. Through this process, microbes in sedimentary subsurface environments are supplied with essential nutrients. To estimate the feedstock potential of buried macromolecular organic matter to many environments it is important to determine the amount of LMWOAs that are bound to such a matrix. However, high-pressure and high temperature are a key feature of deep subsurface environments, and these physical parameters have a profound influence on chemical reaction kinetics. Therefore it is essential for the estimation of the feedstock potential to generate high-pressure and high temperature for the liberation of LMWOAs to recreate true in-situ conditions. This work presents a newly developed, inexpensive incubation system for biological and geological samples. It allows the application of high-pressure and high temperature as well as a subsampling of the liquid phase without loss of pressure, thereby not disturbing the on-going processes. When simulating the liberation of LMWOAs from sedimentary organic matter, the newly developed incubation system produces more realistic results than other extraction systems like Soxhlet. The extraction products remain in the extraction medium throughout the extraction, influencing the chemical conditions of the extraction medium. Sub-bituminous coal samples from New Zealand as well as lignite samples from Germany were extracted at elevated temperature (90˚C) and pressure (5 MPa). The main LMWOAs released from these low rank coals were formate, acetate and oxalate. Extraction efficiency was increased by two to four times for formate, acetate and oxalate in comparison to existing extraction methods without pressurisation and with demineralised water. This shows the importance of pressure for the simulation of true in-situ conditions and suggests that the amount of bioavailable LMWOAs is higher than previously thought. With the increase in carbon capture and storage (CCS) and the enhanced recovery of oil and gas (EOR/EGR), more and more CO2 becomes injected into the underground. However, the effects of elevated concentrations of carbon dioxide on sedimentary organic matter are rarely investigated. As the incuabtion system allows the manipulation of the composition and partial pressure of dissolved gasses, the effect of highly gas-enriched (CO2, CO2/SO2, CO2/NO2; to simulate flue gas conditions) waters on the extraction yield of LMWOAs from macromolecular organic matter was evaluated. For sub-bituminous coal the concentrations of all LMWAOs decreased upon the addition of gas, irrespective of its composition, whereas for lignite formate always and acetate mostly increased, while oxalate decreased. This suggests an positive effect on the nutrient supply for the subsurface microbiota of lignite layers, as formate and acetate are the most common LMWOAs used for microbial metabolism. In terrestrial mud volcanoes (TMVs), sedimentary material is rapidly ascending from great depth to the surface. Therefore LMWOAs that were produced from buried macromolecular organic matter at depth are also brought up to the surface, and fuel heterotrophic microbial ecosystems at the surface. TMVs represent geochemically and microbiologically diverse habitats, which are supplied with organic substrates and electron acceptors from deep-seated hydrocarbon-generating systems and intersected shallow aquifers, respectively. The main electron donor in TMVs in Azerbaijan is sulphate, and microbial sulphate reduction leads to the production of a wide range of reduced sulphur species that are key players in several biological processes. In our study we estimated the effect of LMWOAs on the sulphur metabolising activity of microorganims in TMVs from Azerbaijan. The addition of a mixture of volatile fatty acids containing acetate and other LMWOAs showed significant positive response to the sulphate reduction rate (SRR) of samples of several mud volcanoes. Further investigations on the temperature dependency of the SRR and the characterisation of thermophilic sulphate-reducing bacteria (SRB) showed a connection between the deep hot subsurface and the surface.},
  language  = {de}
}