Mark Person, PhD

马克·珀森在马耳他科米诺岛进行瞬变电磁测量， 2018.

Teaching

H510水文定量方法: 本课程向学生介绍分析和数值方法 用于水文科学. 我们将从考虑相对简单的描述开始 水文系统的常微分方程(ode)，其中独立的 变量是空间(x)或时间(t). 基于你在微积分学过的知识， 我们将找到这些ode的解析解和数值解. 接下来我们将考虑 更复杂的水文系统，涉及两个独立变量(x & z or x & t). 这些都是用偏微分方程来描述的。. We 能找到偏微分方程的解析解和数值解吗.

HYD 547水文模拟: 有限差分(FD)、有限元(FE)和控制体积的介绍 有限元方法应用于地下水流动、热和溶质运移方程 在二维和三维空间维度上. 水文分析与综合 使用数学建模的数据. 涉及的主题包括模型概念化和 参数化、模型验证、模型验证和模型预测. Students 将暴露在以下建模包中: MATLAB and MODFLOW. 学生将被期望发展 MATLAB 程序求解各种简单的二维有限元和有限差分逼近 流动和运输问题.

HYD 516:地球流体:地下水在地质过程中的作用本课程将探讨地球内部不同流体流动的推动机制 地壳到10公里深处. 所涵盖的主题将包括地下水在 沉积中油气生成/运移、超压/欠压形成 盆地、热液矿床形成、接触变质、地热系统、 地震活动，边坡破坏，泥沙运输和冰川作用.

Research

Research Interests: 古水文学、低温地热系统、诱发地震活动、水文地球物理、 和数值方法.

我的研究兴趣主要集中在研究地下水系统如何流动 在地质时间尺度上的演化以及地下流动系统如何影响地质过程. 我的研究重点之一是评估更新世冰川是如何 已经影响了沉积盆地内的区域地下水流动系统(Person et al. 2007; Bense and Person, 2008) and on the continental shelf (Person et al. 2003; Cohen et al. 2009; Defoor et al. 2011; Post et al. 2013). 虽然这个话题听起来 深奥的说，它与世界干旱地区的沿海城市有关 在瑞典、加拿大、 and Switzerland. 我工作的另一个重点是评估地下水的作用 flow in petroleum generation (Person and Garven, 1992; Person et al. 1995), petroleum 迁移(Person et al .. 2012)，并引发地震活动(Zhang et al. 2013; 2017). 我还对渗透断层系统如何影响地下水流动和热感兴趣 伸展构造环境下的弹簧形成(Bense等. 2008; Person et al. 2012; Howald et al. 2012; Pepin et al. 2015). 2014年，我的实验室获得了一次大地电磁测试， 宗格国际的音频大地电磁(AMT)、瞬变电磁(TEM)系统. 宗阁国际(http://zonge.com/). Along with Dr. 西北大学地质局的莎莉·凯利 & 矿产资源及 助理教授Jesus Gomez-Velez，我们正在使用这些系统来研究深层地下水 沿里约热内卢大裂谷断裂结晶基岩内的流动系统.

我一直积极参与开发新的水文模型，重建 地质历史时期的地下水流动系统. 在我职业生涯的早期，我的毕业生 我和我的学生 RIFT2D (Wieck et al. 1995; Mailloux et al. 1999)，一个基于Fortran的地下水流量代码 模拟盆地演化(i.e. 沉积，沉降，侵蚀)伴随着热量 演化中的大陆裂谷盆地溶质运移. More recently, Denis 科恩，王鹏和我开发的 PGEOFE. 该三维地下水流动模型为平行变密度模型 地质时间尺度上的地下水流动、热量和溶质运移. We used this 模拟淡水在大陆架环境中侵位的模型 在新英格兰的冰川期(Cohen et al. 2009). 目前我正在开发 与Vaughan Voller教授一起建立了控制体积有限元模型 张一鹏博士(博士生). 我们用的是液压机械 研究冰盖荷载对地下水流动和岩石破坏/渗透的影响 在更新世冰期增加.

(A)显示用于构建三维模型的横截面位置的基础图 PGEOFE 新英格兰大陆架地下水流动模型. (B)水文地层交叉 粘土(蓝色)，沙子(绿色)和淤泥(红色)沉积物. (C)计算现今 新英格兰大陆架的盐度模式. From Cohen et al. (2009).

新英格兰大陆三维高性能水文地质模型 货架，美国科恩等人使用. (2009)估算淡水封存量 在更新世冰期和海平面波动期间的可渗透砂层内 (1300 cubic km). 左侧面板中的底图显示了 PGEOFE 数值网格(约1.300万个节点)，水地层单位(蓝色，绿色，红色) 模式)，水深测量(上图)，以及劳伦蒂德冰盖厚度(中图) 图)21000年前. 中间的面板显示了水文地层单元结构 沿模型域的7个横截面横断面. 右边面板显示 现今计算的盐度分布. 这些模型被校准到近海 若干井(气缸)的盐度剖面.  

Awards

Birdsall-Dreiss杰出讲师，美国地质学会，1997年

2016年新墨西哥理工杰出研究奖

Service

编辑，Geofluids, Blackwell-Wiley, 2011-2016

Active Grants

国家科学基金会，2美元.1M, 2019-2022, 合作研究:探索海平面变化、沉积物之间的联系 沿海淡水的输运与地貌 自然气候波动引起海平面波动 在过去的一百多万年里. 随着海平面的上升和下降 海岸线向陆地和向海洋移动，改变了淡水之间的边界 陆上海水和近海海水. 因此，在地下发现了含盐地下水 海岸带在岸上，淡水在近海. 同时海水侵入 在陆地淡水含水层已被广泛研究，我们知之甚少 海洋淡水到半咸水侵位的机制 environments. 我们估计有超过10万公里³ 储存在世界各地近海沙质沉积物中的淡水. To put this number 从长远来看，估计每年从岸上含水层抽取地下水的总量 2015年美国境内的里程是117公里³. 近海淡水是一种尚未开发的、不可再生的巨大水资源， 沿海特大城市. 该项目将评估陆地如何封存 大陆架环境中的咸水和近海淡水受到影响 通过海平面、地貌变化、沉积物沉积之间的相互作用， 地表和地下的水在100万年或更长的时间尺度上流动. 为了评估这些相互作用，我们将建立一个数学模型来理解 地球系统上述各组成部分之间的动态联系. We 将使用地球科学界的代码开发一个新的模型， Landlab, 并在两个海平面、气候差异极大的现场应用该代码， 构造和沉积物运输制度:新泽西和孟加拉国. Calculated sediment 这些模式的类型和盐度模式将与新的和现有的模式进行比较 地震数据和电磁(EM)数据的图像，以及可用的井 测量水的盐度和年龄的样品. 电磁数据非常敏感 咸水或淡水是. 我们将在孟加拉国进行电磁调查，以确定 活跃三角洲环境中深层陆地盐水和淡水的分布.  加上最近从新泽西近海收集的电磁图像，这些数据将 为数值模拟提供信息和约束. 我们还将发展三维 新泽西州和孟加拉国的地下水产量模型来评估是否 随着时间的推移，使用水平井并不能有效地生产近海淡水 30年或30年以上.  我们的研究对沿海地区有重要的社会影响 孟加拉国的一些城市，如吉大港和巴里萨尔，这些城市发展迅速 水质合格的饮用水正在耗尽吗.

欧盟科学机构, €1.7M, 2017-2022, MACRAN:地形驱动的大气地下水-一个重要的 geomorphic agent. Dr. Aaron Micallef (PI)，马耳他大学，Mark Person (co-PI)， NM技术. This 项目的重点是了解地下水作为地貌因子的作用 大陆架环境与海底淡水资源侵位 更新世海平面低林分(www.marcan.eu). 这项研究主要集中在新西兰近海(南岛)和附近的两个研究地点 Malta. 这个项目的一个具体目标是发展三维特征 相当于马耳他大陆架上封存淡水总量的一半.

Keck Foundation， 100万美元，2017-2020，地壳古流体系统的演化，100万美元，Peter Reiner，大学 亚利桑那州(PI)，马克·珀森(co-PI)，纳米技术. 这个项目的重点是 地球流体(石油、甲烷、超临界CO2和盐水)作为介质 犹他州悖论盆地内形成了世界级的铀矿和铜矿.

国防威胁减少局(DTRA)， 2017-2020年，63万美元，惰性气体和地震测量的小产量集成 事件判别与产量估计:多学科实验研究. Anastasia Stroujkova (PI)， Weston地球物理. 马克·珀森和杰西·戈麦斯-贝莱斯(合作pi)， New Mexico Tech. 这个多学科项目的重点是描述气体运移 (SF6)在裂隙花岗质岩石的地下水位上下释放 随着地震波的传播而引爆的常规炸药 地表之下.

在读研究生

Natalie Camile，怀俄明大学地质学学士 

Elizabeth Evenocheck，威诺纳州立大学地质学学士 

Dolan Lucero，犹他大学地质学学士 

Navis Sazeed. 达卡大学灾害科学学士学位 

Recent Graduates

Melinda Horne2019年，蒙大拿州环境部，  

Sofia Avendano， 2019年，洛斯阿拉莫斯国家实验室 

Matt Folsom, MSc. 2017, ORMAT，雷诺

John Ortiz, MSc. 2017年，约翰霍普金斯大学

Dr. Amy Jordan, Ph.D. 2016年，Neptune LLC, Los Alamos NM

David Bulter, MSc. 2014年，hch2m - hill，华盛顿州西雅图

Yipeng Zhang, Ph.D.，马耳他大学博士后

Jeff Pepin, Ph.D.，美国地质调查局，Albuquerque, NM

Papers Cited

Bense V. F., M. Person (2006)，断层对硅碎屑沉积流体流动的管道-屏障系统 aquifers, 水资源研究， 42, W05421, doi:10.1029/2005WR004480

Bense V. F., M. A. Person, K. Chaudhary, Y. You, N. Cremer, S. Simon(2008)，热异常表明优先 在松散的沉积含水层中沿断层流动，地球物理. Res. Lett., 35, L24406, doi:10.1029/2008GL036017

Bense V. F., M. A. Person (2008)，冰期克拉通间沉积盆地瞬态流体动力学 cycles, J. Geophys. Res.， 41, F04005, doi:10.1029/2007JF000969

Cohen, D., Person M. , Wang, P. Gable, C. Hutchinson, D., Marksamer, A. Dugan, B. Kooi, H. Groen, K., Lizarralde, D. and R. L. 埃文斯，淡水古水域的起源和范围 大西洋大陆架，2009，地下水，第48卷第1期，页. 143 – 158

DeFoor, W. Person, M., Larsen, H.C., Lizarralde, D. Cohen, D. and B. 杜根，2011，冰盖衍生潜艇 格陵兰大陆架地下水排放，水资源研究， doi:10.1029/2011WR010536

Howald T, Person M，坎贝尔A，鲁斯V，霍夫斯特拉A，斯威特金德D，盖博CW，班纳吉A，路易詹迪克E， 李文杰，李文杰，李文杰，2014. 长期量表的证据 ( > 10³ 地震事件引起的热液活动变化，地球流体，doi: 10.1111/gfl.12113.

Post, V. Groen, J., Kooi, H. Person, M., Ge, S. 2013，回顾:海上新鲜地下水储量-一个全球现象， Nature, v. 504, p. 71-84, doi:10.1038/nature12858

Jordan, A, Stauffer, P, Zyvoloski, G， Person, M. 马凯西J，安德森D, 2014，放射性核素气体预测的不确定性 地下核爆炸的迁移，渗流区J. doi:10.2136/vzj2014.06.0070

Person, M. and G. 加文，1992，大陆内石油生成的水文限制 裂谷盆地:理论与莱茵地堑的应用，美国石油协会 地质学家通报，v. 76, p. 468–488

Person, M., Toupin, D., and Eadington, P. J.， 1995，地下水流一维模型， 沉积物热历史和大陆裂谷盆地内的石油生成， Basin Research, v. 7, p. 81-96.

Person, M., Dugan, B., Swenson, J.B., Urbano, L., Sttot, C., Taylor, J., Willett, M., 2003, 新英格兰大西洋大陆架的更新世水文地质 GSA Bulletin, v. 115. p. 1324-1343.

Person M., J. McIntosh, V. Bense, V. H. Remenda, 2007，北美更新世水文: 冰原在重新组织地下水流动系统中的作用，Rev. Geophys., 45, RG3007, doi:10.1029/2006RG000206

Person M. , Hofstra, A.， Sweetkind, D, Stone, W., Cohen, D.，盖博，C，班纳吉，A. 2012, Analytical 断层交叉处热液流体流动的数值模型，geofluid， v. 12, 312–326

Person, M. Butler, D., Gable, C. W., Villamil, T., Waverek, D., and D. Schelling, 2012, 水动力停滞带:哥伦比亚Llanos盆地的一个新油气藏概念 《信誉好的赌博全部网址》 v. 96 no. 1 p. 23-41.

Pepin J, Person M李志强，李志强，李志强，李志强。2014，深部流体循环 在结晶基岩和水文窗口在地层中的作用 真理或后果，新墨西哥低温地热系统，地球流体， doi: 10.1111/gfl.12111.

Zhang, Y., Person, M., Rupp, J., Ellet, K., Celia, M.A., Gable, C.W., Bowen, B., Evans, J., Bandilla, K., Mozley, P.S., Dewers, T., and Elliot, T.， 2013，诱导的水文地质控制 流体注入基底储层导致结晶基岩的地震活动: Groundwater, v. 51, Issue 4, p. 525–538.

Zhang, Y., S. Edel, J. Pepin, M. Person, et al.，“探索油田盐水回注、结晶之间的潜在联系 匕首德鲁油田基底渗透率及触发地震活动性，doi: 10.1111/gfl.12199