Name: reading geologic maps in 3d
Uploaded: 2023-04-30T06:43:49.000Z
Duration: 8 min 55 s
Channel: JoVE

K12 Standards

north-carolina-k-12-science-standard-course-of-study

North Carolina K-12 Science Standard Course of Study

9-12

Earth and Environmental Science

Earth's Systems

ESS.EES.2.1

Making a Geologic Cross Section

<ol>
	<li>Identifizieren Sie zwei Punkte, die eine Querschnittsprofil, z. B. definieren A-A'. Diese Punkte sind so gewählt, dass die Grenze zwischen ihnen etwa senkrecht zur Richtung Streik der dazwischen liegenden Gesteinseinheiten ist.</li>
	<li>Eine topographische Profil zwischen den beiden Punkten gezeichnet ist A-A'. Wegbeschreibung für das topographische Profil zu erstellen ist in ein anderes Video verfügbar.</li>
	<li>Nehmen Sie einen Streifen Papier und entlang der Markierung, sorgfältig die Kontakte zwischen den verschiedenen Gesteinseinheiten ausrichten.</li>
	<li>Die Kontakte auf das topographische Profil zu übertragen.</li>
	<li>Bei jeder Berührung ist der Dip der angrenzenden Schichten verwendet, diese Grenze in den Untergrund zu projizieren. Solange das topographische Profil keine vertikale Überhöhung hat, können die Dips aus der Karte direkt verwendet werden. Zum Beispiel wenn der Dip an einem Kalkstein/Sandstein-Grenze (Kontakt) 20° ist, kann dann diesen Kontakt gezogen als Erweiterung in den Untergrund unter einem Winkel von 20°.</li>
	<li>Nutzen Sie diese Projektion und das Wissen der lokalen Geologie, Falten oder Störungen in den Untergrund abzuleiten. Gesteinsschichten, die Weg von der Mittelachse (wieder, wie Schindeln auf einem Höchststand-Dach) tauchen können beispielsweise das Vorhandensein einer Antiklinale oder Antiform angegeben. Darüber hinaus sind die Gesteinsschichten entlang der Mittelachse älter als diejenigen, die sukzessive weiter von der Achse sind, ist dann dies weitere Bestätigung einer Mulden-Struktur.</li>
	<li>Erweitern Sie die Gesteinsschichten in den oben genannten Boden-Bereich mit gepunkteten Linien; Dies zeigt die abgeleitete Anwesenheit von Felsen vor Erosion. Wie im Abschnitt "Prinzipien" erläutert, sind die gestrichelten Linien über der Oberfläche effektiv eine Darstellung der eine geologische Struktur, die einst existierte, aber wurde durch Erosion entfernt.</li>
</ol>
<div class="chapter_text" id="script_0" style="line-height: 20.8px;">
Geologische Querschnitte können zeitliche Modelle der Felsformation durch die Zeit bewerten.
Verwendung von geologischen Karten, können Querschnitte erzeugt werden die Vorhersagen, der Schichten des Untergrundes Felsen, und schätzen Sie die Rock-Form über Boden vor Erosion.
Die daraus resultierende Querschnitt ist ein Cutaway Bild ähnlich denen in Felswänden oder auf der Straße gesehen schneidet. Während Geologen in der Lage, solche Funktionen aus einer Draufsicht geologische Karte abzuleiten, bietet die Ergänzung eines Querschnitts eine dritten Dimension der Informationen, die die Fähigkeit zu Falten und Mängel beurteilen erheblich verbessern kann.
Dieses Video wird veranschaulichen den Prozess der Erstellung eines geologischen Querschnitts, und einige der umfangreichen Anwendungen dieses geologische Tools highlight.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_1" style="line-height: 20.8px;">
Der erste Schritt beim Erstellen einer geologischen Karte soll eine topografische Karte und auf diese farblich kennzeichnen die Regionen mit unterschiedlichen Gesteinsarten. Im Feld beobachten Geologen mineralogischer und strukturelle Merkmale, die dann verwendet werden, um unterschiedliche Gesteinsarten und Gesteinseinheiten zu identifizieren. Die Grenzen zwischen jeder Rock-Einheit-Abschnitt sind die Kontakte. Innerhalb jedes Gestein werden Streik und Dip Daten hinzugefügt werden, um die Oberfläche Felsvorsprung Ausrichtung der Gesteinsschichten zu veranschaulichen.
Dieser Streik und Dip Daten zeigen Falzart Verformungen, die sich verzogen Schichten, ähnlich wie eine Upside-down Schüssel, zu erzeugen, die als Antiklinalen bezeichnet werden. Die Falten, die nach unten verzogen Schichten betreffen sind karbonischen. Im Gegensatz dazu entstehen Fehler spröde Deformation, wobei Felsen brechen statt biegen entlang einen deutlichen Oberfläche der Bruch. Diese Oberfläche ist der "Fehler-Ebene."
Zusammengenommen, Gestein, Position und Ausrichtung, werden verwendet, um einen geologischen Querschnitt zu erstellen. Der erste Schritt ist, eine topographische Profil zu erstellen, die Höhe und die Kontur der Zielregion zeigt. Die geologischen Daten werden dann dieses Profil hinzugefügt. Dieser Querschnitt kann jetzt verwendet werden, die unterirdische Struktur abzuleiten. Beispielsweise sind Betten, die Weg von einer zentralen Achse eintauchen bezeichnend für Antiklinalen, während Betten, die in Richtung Tauchen karbonischen hindeuten würde.
Weitere, geologische Querschnitte werden verwendet, um Falten und Verwerfungen, die kryptische, aufgrund der Auswirkungen der Erosion auf die Oberflächen-Features möglicherweise zu rekonstruieren. Dies geschieht durch Extrapolation der vorhandenen Oberflächen und Untergrund Daten nach oben über die bestehende Ebene.
Nun, da wir die Prinzipien hinter den Bau von einem geologischen Querschnitt kennen, schauen an wie dies auf eine Beispiel-Karte durchgeführt wird.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_2" style="line-height: 20.8px;">
Um einen geologischen Querschnitt zu konstruieren, nehmen Sie zuerst eine geologische Karte des Zielbereichs Umfrage. Beginnen Sie wählen zwei Punkte, die einen Querschnitt Profil Ihrer Wahl bestimmen. Beschriften Sie diese Punkte als A und A'. Diese sollte gewählt werden, so dass eine Linie zwischen ihnen etwa senkrecht zur Richtung Streik der dazwischen liegenden Gesteinseinheiten. Verbinden Sie diese Punkte zu, und erstellen Sie einen topographischen Profil ohne vertikale Überhöhung, basierend auf die Konturen, die die Linie schneiden. Als nächstes nehmen Sie einen Streifen Papier und richten Sie es entlang der A-A "Linie, und markieren Sie sorgfältig die Kontakte zwischen den verschiedenen Gesteinseinheiten.
Bei jeder Berührung wird die Dip-Informationen der angrenzenden Schichten verwendet, um die Grenze in den Untergrund zu projizieren. Beachten Sie, dass in der Projektion auf dem Untergrund, wir eine durchschnittliche Sprung über die Falte verwenden. Dadurch bleibt konstant Bett Dicke in der Projektion.
Mit einem Winkelmesser, Messen Sie den Winkel des Dip nach der original-Karte, und verlängern Sie die Gesteinsschichten in geraden Linien unterhalb der Oberfläche. Projizieren diese Informationen an jedem Kontaktpunkt geben eine grobe vorhergesagte Querschnittsansicht der Gesteinsschichten unter der Oberfläche. Als nächstes suchen Sie nach Mustern in den Felsvorsprüngen, die Falten des gleichen Typs der Gesteinsschichten hinweisen. Wenn diese sagte, dass die Schichten Linien erscheinen voraus zu erfüllen, dies zeigt Faltung des gleichen Substrat, und sie sollten in einer glatten Projektion basiert auf den Dip-Größen gegeben an der Oberfläche verbunden werden.
Schließlich erstrecken Sie sich die Felsen Schichten in der oben genannten Boden-Region. Dies zeigt die abgeleitete Anwesenheit von Felsen und geologische Struktur vor Erosion.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_3" style="line-height: 20.8px;">
Die Karte verwendet für diese Demonstration zeigt einen Teil des MASONVILLE, COLORADO, 7,5 Minuten Viereck, USGS geologische Karte. Die Gesteinsschichten und Kontakte wurden an das geologische Profil und Prognosen in den Untergrund und Oberfläche übertragen. Im Falle eines der Geräte die Dakota-Gruppe mit der Bezeichnung KD und grün hervorgehoben, sehen wir die Schichten auf einer Seite von genannt der Antiklinale, im Osten und im Westen auf der gegenüberliegenden Seite eintauchen. Insgesamt, die Schätzungen gehen von einer Antiklinale können Kombination und das Wappen der Antiklinale aufgezeichnet auf der ursprünglichen Karte selbst eine gestrichelte Linie mit der Mulde (ausgesprochen "Trof") von der Syncline im Westen durch eine andere gestrichelte Linie angezeigt. Diese Kombination ergibt eine nach unten gebogene Reihe von Felsformationen und einer verneigte sich Bildung, produziert von vergangenen Kompressions betont auf die Gesteinsschichten. Die Dakota-Gruppe, die dieses Antiklinale können Muster folgt, ist eine Einheit von Bedeutung, da es einen Sandstein, der enthalten wird darstellt, Wasser oder Öl, die möglicherweise von Interesse für den Bergbau.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_4" style="line-height: 20.8px;">
Geologische Querschnitte sind nützliche Werkzeuge für eine Reihe von Arten der geologischen Untersuchung. Einige dieser Anwendungen werden hier untersucht.
Analyse von Sequenzen der Ablagerung, eindringen, Verformung oder Erosion im Laufe der Zeit kann nicht nur die räumlichen Dimensionen des Felsens, sondern auch die zeitliche Dimension informieren. Anhand dieser Informationen ist es auch möglich zu simulieren und zu antizipieren, zukünftige Änderungen in der Struktur der Erde, wie die Erosion weicher Stoffe, schwerer Fels ausgesetzt zu verlassen.
Wirtschaftlich bedeutendste mineralische Ablagerungen; auch Gold, Silber, Kupfer und Molybdän; magmatischen Gesteine zugeordnet sind. Wenn solche Felsen sich auf der Oberfläche während einer geologischen Landesaufnahme befinden, und ihre Oberfläche Kontakte beurteilt werden können, ist es möglich, einen geologischen Querschnitt um zu extrapolieren, wo möglich Erze im Untergrund gefunden werden kann.
Geologische Querschnitte sind Schlüssel zur Bewertung der Flüssigkeitsströmung im Untergrund. Verstehen der Ausrichtung des Fluss steigernde Schichten oder Aquifers, versus Durchfluss Schichten oder Aquicludes, zu verhindern, können Geologen zur Vorhersage der Bewegung des Grundwassers, und potenziell geeignete Flächen für das Bohren von Brunnen zu bestimmen. Rock im allgemeinen Arten mit erheblichen Porenraum, wie Sandstein, Grundwasserleiter werden, und diejenigen mit Dichter Struktur und wenig Porenraum, wie Schiefer, werden als Aquicludes fungieren. Entscheidend ist, erlaubt diese Informationen auch für Analyse der wässrigen Schadstoff-Bewegung und Entwicklung von Gegenmassnahme Strategien an solchen Veranstaltungen.
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<div class="chapter_text" id="script_5" style="line-height: 20.8px;">
Sie habe nur Jupiters Einführung in die geologische Querschnitte beobachtet. Sie sollten jetzt verstehen, wie man eine geologische Profil aus einer geologischen Karte und die Verwendungen und Anwendungen diese geologische Querschnitte erstellen.
Danke fürs Zuschauen!
</div>

Querschnitte können analysieren und bewerten die Untergrund Ausrichtung der Gesteinseinheiten. Geologen verwenden die relative dating Regeln des bereichsübergreifenden und Überlagerung auf um den Zeitpunkt der Ablagerung und Verformung zu bestimmen. Zum Beispiel, wenn eine Schicht über der anderen sitzt, kann man ableiten, dass die oberste Schicht wahrscheinlich jünger als die darunterliegende ist. Außerdem, wenn eine Störung einer bestimmten Rock-Einheit quer dann die Schuld am wahrscheinlichsten ist jünger als die Rock...

erstellen eines geologischen querschnitts

Quelle: Labor von Alan Lester - University of Colorado at Boulder
Geologische Karten waren zuerst hergestellt und in Europa, in die Mitte bis Endedes 18. Jahrhunderts verwendet. Seitdem wurden sie ein wichtiger Teil der geologischen Untersuchungen auf der ganzen Welt, die sich bemühen, Rock-Distributionen auf der Oberfläche der Erde, im Untergrund, und ihre Veränderung durch die Zeit zu verstehen. Eine moderne geologische Karte ist eine umfassende Darstellung der Felsen und Felsstrukturen in einer zweidimensionalen Draufsicht. Die Basis für die meisten geologischen Karten ist eine topographische Karte, auf welche, die Farbe Variationen gestellt worden sind, um bestimmte Gesteinseinheiten darzustellen. Die Grenzen zwischen der Gesteinseinheiten nennt man Kontakte. Geologische Karten enthalten neben der Oberleitungen Symbole, die Hauptmerkmale, wie Dip und Streik der Gesteinseinheiten, Antiklinalen und karbonischen und die Spuren der Schuld Oberflächen darstellen.
Obwohl die zweidimensionale Kartenansicht nützlich ist, ist eine zentrale Aufgabe des Geologen, die Art und Ausrichtung der Gesteine im Untergrund abzuleiten. Dies geschieht mithilfe von geologischen Regeln, Rückschlüsse und Prognosen nach unten von der Oberfläche. Das Ergebnis einer geologischen Querschnitt, eine Ansicht ist, die im Wesentlichen ein Cutaway-Bild liefert würde ähnlich wie eine auf einer Felswand oder in einer Roadcut sehen.
Diese hypothetische Scheibe in die Erde, mit einer dritten Dimension (Tiefe), ist der Schlüssel zu einer Vielzahl von geologischen Anwendungen. Querschnitte werden verwendet, um zeitliche Modelle der Felsformation durch die Zeit zu beurteilen. Das heißt, ist das Ziel, eine schrittweise Abfolge von dem Felsen und Strukturen kam zuerst, zuletzt, und dazwischen neu. Sie sind auch verwendet, um bestimmte Modi der Verformung - bestimmen, ob Felsen Kompressions extensionalen oder andere Belastungen unterzogen wurden.
Geologische Querschnitte helfen, Regionen der Grundwasser-Bewegung zu identifizieren, zu bewerten potenzielle Standorte für wirtschaftliche Mineralvorkommen und suchen Öl und Gas-Reservoirs.

Für diese Demonstration war ein Teil der Carter See, Colorado, USGS 7,5-Minuten-Viereck-Karte verwendet. Diese Schreibweise bedeutet, dass 7,5 Minuten Länge und 7,5 Minuten Breitengrad der E-W und N-S Grenzen auf der Karte zu definieren. Auf der Ostseite der Querschnitt Linie A-A', die Gesteinsschichten Tauchen im Westen; im Gegensatz dazu Tauchen auf der Westseite der Schichten im Osten. Es kann abgeleitet werden, dass diese Schichten im Untergrund zu einer schalenförmigen Falte-Struktur...

Erstellen eines geologischen Querschnitts

Source: Laboratory of Alan Lester - University of Colorado Boulder
Geologic maps were first made and utilized in Europe, in the mid-to-late 18th century. ...

Geologische Querschnitte können zeitliche Modelle der Gesteinsbildung im Laufe der Zeit beurteilen. Mit Hilfe geologischer Karten können Querschnitte erstellt werden, die die Schichten des Gesteinsuntergrunds vorhersagen und die Gesteinsform über dem Boden vor der Erosion abschätzen. Der resultierende Querschnitt ist ein Schnittbild, ähnlich wie bei Canyonwänden oder Straßeneinschnitten. Während Geologen in der Lage sein können, solche Merkmale aus einer geologischen Draufsicht abzuleiten, bietet die Hinzufügung eines Querschnitts eine dritte Dimension von Informationen, die die Fähigkeit zur Bewertung von Falten und Verwerfungen erheblich verbessern kann. Dieses Video veranschaulicht den Prozess der Erstellung eines geologischen Querschnitts und hebt einige der umfangreichen Einsatzmöglichkeiten dieses geologischen Werkzeugs hervor. Der erste Schritt bei der Erstellung einer geologischen Karte besteht darin, eine topografische Karte zu nehmen und auf dieser die Regionen mit verschiedenen Gesteinsarten farblich zu kennzeichnen. Vor Ort beobachten Geologen mineralogische und strukturelle Merkmale, die dann zur Identifizierung unterschiedlicher Gesteinstypen und Gesteinseinheiten verwendet werden. Die Linien zwischen den einzelnen Abschnitten der Gesteinseinheiten sind die Kontakte. Innerhalb jedes Gesteinstyps werden Streich- und Neigungsdaten hinzugefügt, um die Ausrichtung der Oberflächenaufschlüsse der Gesteinsschichten zu veranschaulichen. Diese Streich- und Einfalldaten deuten auf faltenartige Verformungen hin, die nach oben verformte Schichten erzeugen, analog zu einer auf dem Kopf stehenden Schüssel, die als Antiklinale bezeichnet werden. Die Falten, bei denen es sich um nach unten verbogene Schichten handelt, sind Synklinalen. Im Gegensatz dazu sind Verwerfungen das Ergebnis spröder Verformung, wobei das Gestein bricht, anstatt sich entlang einer ausgeprägten Bruchfläche zu biegen. Diese Oberfläche ist die "Verwerfungsebene". Zusammengenommen werden Gesteinsart, Position und Ausrichtung verwendet, um einen geologischen Querschnitt zu erstellen. Der erste Schritt besteht darin, ein topografisches Profil zu erstellen, das die Höhe und Kontur der Zielregion zeigt. Die geologischen Daten werden dann zu diesem Profil hinzugefügt. Aus diesem Querschnitt kann nun auf die unterirdische Struktur geschlossen werden. Zum Beispiel deuten Schichten, die von einer Mittelachse weg abfallen, auf Antiklinale hin, während Schichten, die in Richtung abfallen, auf Synklinale hinweisen würden. Darüber hinaus werden geologische Querschnitte verwendet, um Falten und Verwerfungen zu rekonstruieren, die aufgrund der Auswirkungen von Erosion auf die Oberflächenmerkmale kryptisch sein können. Dies wird erreicht, indem die vorhandenen Oberflächen- und Untergrunddaten über die vorhandene Ebene hinaus extrapoliert werden. Nachdem wir nun mit den Prinzipien hinter der Konstruktion eines geologischen Querschnitts vertraut sind, schauen wir uns an einer Beispielkarte an, wie dies geschieht. Um einen geologischen Querschnitt zu erstellen, nehmen Sie zunächst eine geologische Karte des Zielvermessungsgebiets auf. Wählen Sie zunächst zwei Punkte aus, die ein interessantes Querschnittsprofil definieren. Beschriften Sie diese Punkte mit A und A'. Diese sollten so gewählt werden, dass eine Linie zwischen ihnen ungefähr senkrecht zu den Streichrichtungen der dazwischen liegenden Gesteinseinheiten verläuft. Verbinden Sie diese Punkte, und erstellen Sie ein topografisches Profil ohne vertikale Übertreibung, das auf den Konturlinien basiert, die die Linie schneiden. Nehmen Sie dann einen Papierstreifen, richten Sie ihn entlang der A-A'-Linie aus und markieren Sie sorgfältig die Kontakte zwischen den verschiedenen Gesteinseinheiten. Bei jedem Kontakt werden die Neigungsinformationen der angrenzenden Schichten verwendet, um die Begrenzung in den Untergrund zu projizieren. Beachten Sie, dass wir bei der Projektion auf den Untergrund eine durchschnittliche Neigung über die Falte verwenden. Dadurch wird die Schichtdicke in der Projektion konstant gehalten. Messen Sie mit einem Winkelmesser den Winkel der Neigung gemäß der ursprünglichen Karte und dehnen Sie die Gesteinsschichten in geraden Linien unter die Oberfläche aus. Die Projektion dieser Informationen an jedem Kontaktpunkt ergibt einen grob vorhergesagten Querschnitt der Gesteinsschichten unter der Oberfläche. Suchen Sie als Nächstes nach Mustern in den Gesteinsvorsprüngen, die auf Falten desselben Typs von Gesteinsschichten hinweisen könnten. Wenn sich diese vorhergesagten Schichtlinien zu treffen scheinen, deutet dies auf eine Faltung desselben Substrats hin, und sie sollten in einer glatten Projektion verbunden werden, die auf den an der Oberfläche angegebenen Neigungsgrößen basiert. Verlängern Sie abschließend die Gesteinsschichten in den oberirdischen Bereich. Dies zeigt das abgeleitete Vorhandensein von Gesteinen und geologischen Strukturen vor der Erosion. Die für diese Demonstration verwendete Karte zeigt einen Teil der geologischen Karte von MASONVILLE, COLORADO, 7,5 Minuten Viereck, USGS. Die Gesteinsschichten und -kontakte wurden in das geologische Profil überführt und Vorsprünge in den Untergrund und die Oberfläche vorgenommen. Im Fall einer der Einheiten, der Dakota-Gruppe, die mit KD gekennzeichnet und grün hervorgehoben ist, sehen wir, wie die Schichten auf einer Seite der sogenannten Antiklinale, nach Osten und nach Westen auf der gegenüberliegenden Seite abfallen. Insgesamt deuten die Projektionen auf eine Antiklinale-Synklinale Kombination hin, und der Kamm der Antiklinale ist auf der Originalkarte selbst als gestrichelte Linie aufgezeichnet, wobei der Trog (ausgesprochen "trof") der Synklinale im Westen durch eine andere gestrichelte Linie angezeigt wird. Diese Kombination führt zu einer nach unten gebogenen Ansammlung von Gesteinsformationen und einer nach oben gebogenen Formation, die durch vergangene Druckspannungen auf die Gesteinsschichten entstanden ist. Die Dakota-Gruppe, die diesem Antiklinalin-Synklinalin-Muster folgt, ist eine wichtige Einheit, da sie einen Sandstein darstellt, der Wasser oder Öl enthält, was für den Bergbau von Interesse sein könnte. Geologische Querschnitte sind nützliche Werkzeuge für eine Reihe von Arten von geologischen Untersuchungen. Einige dieser Anwendungen werden hier untersucht. Die Analyse von Ablagerungen, Intrusionen, Verformungen oder Erosionen im Laufe der Zeit kann nicht nur die räumlichen, sondern auch die zeitliche Dimension des Gesteins bestimmen. Mit diesen Informationen ist es auch möglich, zukünftige Veränderungen in der Erdstruktur zu simulieren und zu antizipieren, wie z. B. die Erosion weicherer Substanzen, wodurch härteres Gestein freigelegt wird. Wirtschaftlich bedeutendste Mineralvorkommen; einschließlich Gold, Silber, Kupfer und Molybdän; sind mit magmatischen Gesteinen verbunden. Werden solche Gesteine bei einer geologischen Untersuchung an der Oberfläche gefunden und ihre Oberflächenkontakte können beurteilt werden, so ist es möglich, anhand eines geologischen Querschnitts zu extrapolieren, wo mögliche Erze im Untergrund zu finden sind. Geologische Querschnitte sind der Schlüssel zur Bewertung der Fluidströmung im Untergrund. Das Verständnis der Ausrichtung von strömungsfördernden Schichten oder Aquiferen im Vergleich zu strömungsverhindernden Schichten oder Aquicludes ermöglicht es Geologen, die Bewegung des Grundwassers vorherzusagen und möglicherweise geeignete Bereiche für die Bohrung von Brunnen zu bestimmen. Im Allgemeinen sind Gesteinsarten mit beträchtlichem Porenraum, wie Sandstein, Aquifere, und solche mit dichterer Struktur und wenig Porenraum, wie Schiefer, fungieren als Aquicludes. Entscheidend ist, dass diese Informationen auch die Analyse der Bewegung von wässrigen Schadstoffen und die Entwicklung möglicher Minderungsstrategien bei solchen Ereignissen ermöglichen. Sie haben gerade die Einführung von JoVE in geologische Querschnitte gesehen. Sie sollten nun verstehen, wie Sie ein geologisches Profil aus einer geologischen Karte erstellen und welche Verwendungen und Anwendungen diese geologischen Querschnitte haben. Danke fürs Zuschauen!

Education

Lehre

JoVE Science Education

Environmental Sciences

Umweltwissenschaften

Earth Science

Geowissenschaften

reading geologic maps in 3d

Geologic maps show rock units at Earth’s surface and help geologists infer what lies below it. They began in Europe in the mid-to-late 18th century and have since become a key tool for studying rock distribution, subsurface structure, and changes through time. A modern geologic map is a data-rich, two-dimensional plan view built on a topographic map.

On these maps, color variations mark specific rock units. The lines where one unit meets another are called contacts. Geologic maps also use symbols for features such as dip and strike, anticlines and synclines, and traces of fault surfaces. Dip and strike describe the tilt and direction of a rock layer.

A geologist’s job is not limited to the surface view. They use geologic rules, inferences, and downward projections from the map to estimate the type and orientation of rocks in the subsurface. This process turns a flat map into a geologic cross section, which is a cutaway view similar to what you might see on a canyon wall or roadcut.

That slice through the Earth adds depth to the map and helps geologists build a timeline of rock formation. The goal is to show which rocks and structures came first, which came last, and what happened in between. Cross sections are also used to study deformation, including compressional, extensional, and other stresses, and they can help identify groundwater movement, potential mineral deposits, and oil and gas reservoirs.

Reading Geologic Maps in 3D

determining spatial orientation of rock layers with the brunton compass

determining-spatial-orientation-rock-layers-with-brunton

Measuring Rock Layer Strike and Dip

The Brunton compass is used to measure the spatial orientation of rock layers and other rock features. Many rock units show planar surfaces or linear features. These include bedding surfaces, fault surfaces, fracture surfaces, joint surfaces, foliation, and mineral alignment. These measurements give geologists the raw data they need to study how rock units formed and how they changed over time. The directions are recorded as strike and dip. Strike is the direction of a flat surface, and dip...

using topographic maps to generate topographic profiles

using-topographic-maps-to-generate-topographic-profiles

Reading Contour Lines on Topographic Maps

Topographic maps show Earth’s surface in a plan view, which means an overhead view. They give a clear look at land shape from above. These maps are a standard way to represent three-dimensional terrain on a flat page. Contour lines are the key feature of a topographic map. Each line connects places with the same elevation, or height above sea level. The spacing between contour lines is called the elevation interval, and it depends on how much detail the map shows and on the land itself. <br...

making a geologic cross section

Geologic maps show rock units at Earth’s surface and help geologists infer what lies below it. They began in Europe in the mid-to-late 18th century and have since become a key tool for studying rock distribution, subsurface structure, and changes through time. A modern geologic map is a data-rich, two-dimensional plan view built on a topographic map. On these maps, color variations mark specific rock units. The lines where one unit meets another are called contacts. Geologic maps also use...

physical properties of minerals i: crystals and cleavage

physical-properties-of-minerals-i-crystals-and-cleavage

Mineral Crystal Shapes and Cleavage

Mineral crystal shapes and cleavage reveal how a mineral is built at the atomic level. These physical properties are measurable and visible traits that help identify minerals. They include color, streak, magnetic properties, hardness, crystal growth form, and crystal cleavage. Each of these properties is specific to a mineral. They are tied to the mineral’s chemical make-up and atomic structure. Crystal growth form and crystal cleavage both come mainly from the repeated pattern of basic atomic...

physical properties of minerals ii: polymineralic analysis

physical-properties-of-minerals-ii-polymineralic-analysis

Mineral Clues for Rock Identification

Mineral color, streak, luster, hardness, magnetism, and acid reaction help identify minerals and rocks. These physical properties can be seen or measured in hand samples and in the field. They are tied to a mineral’s chemical makeup and, to a lesser extent, its atomic structure. The video also explains why these clues work for rocks as well as minerals. Rocks are made of mineral grains, and most rocks contain more than one mineral type, which means they are polymineralic. Some rocks are...

igneous volcanic rock

How Volcanic Rock Forms From Lava

Volcanic rock forms when magma reaches Earth’s surface and cools. It is a type of igneous rock, which means it comes from cooling and crystallization of molten material. When magma is on the surface, it is called lava. Magma is molten rock that is usually between about 800 °C and 1,200 °C. It forms inside Earth through three main melting processes. These are the addition of heat, the addition of volatiles, and decompression. Each way of making magma can produce a different kind of magma. That...

igneous intrusive rock

Magma Cooling and Igneous Rock

Igneous rocks form when hot liquid rock, called magma, cools and crystallizes. Magma temperatures typically range from about 800 °C to 1,200 °C. These rocks record the freezing of molten material inside Earth.

an overview of bgdgt biomarker analysis for paleoclimatology

an-overview-of-bgdgt-biomarker-analysis-for-paleoclimatology

Sediment Biomarkers for Past Climate Records

Sediment biomarkers can record past climate conditions, and branched GDGTs are one example used to study temperature in freshwater basins. These organic compounds are extracted from natural samples, purified, and then measured to help reconstruct environments from the past. In paleoclimatology, scientists use these records to better understand climate change over time. Sediments build up over geologic time in sedimentary basins, which are low areas in the Earth’s crust where material is...

an overview of alkenone biomarker analysis for paleothermometry

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Sea Surface Temperature from Alkenone Ratios

Sea surface temperature can be reconstructed from alkenone ratios preserved in marine sediment. Alkenones are long-chain, unsaturated alkyl ketones made by some haptophyte algae, especially coccolithophores such as Emiliania huxleyi and Gephyrocapsa oceanica in the open ocean. The most widely used proxy is the U K'37 index, which compares the C37:2 and C37:3 alkenones. Because the ratio changes with growth temperature, it can be used to estimate past sea surface temperature. The U K'37 proxy...

sonication extraction of lipid biomarkers from sediment

sonication-extraction-of-lipid-biomarkers-from-sediment

How Organic Carbon Becomes Biomarkers

Organic material and inorganic material are chemically different. In an ecosystem, living material includes leaves, fungi, bark, and tissue. Non-living material includes rocks, their minerals, oxygen, water, and metals. Organic matter contains carbon linked to other carbon and hydrogen molecules, which sets it apart from inorganic matter. Carbon is especially flexible in the kinds of bonds it can form. Its valence range from -4 to +4 lets it make up to four separate covalent bonds with nearby...

soxhlet extraction of lipid biomarkers from sediment

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Large-Volume Sediment Extraction for Standards

Large-volume sediment extraction is used to isolate compounds for chemical standards. These standards help labs track the performance, accuracy, and precision of instruments over time. That way, a measurement made today can be compared with one made a year later. Because standards must be checked over long periods, labs often need large amounts of material. Many chemical standards can be bought from companies such as Sigma-Aldrich and Fisher. But some natural compounds needed for paleoclimatic...

extraction of biomarkers from sediments - accelerated solvent extraction

extraction-of-biomarkers-from-sediments-accelerated-solvent-extraction

Sediment biomarkers can help scientists reconstruct past air and water temperatures. In this method, a group of organic biomarkers called glycerol-dialkyl glycerol-tetraethers, or GDGTs, is studied in modern sediments and in older sediment layers of known age. GDGTs are produced by a suite of archaea and bacteria. Their distribution changes in a predictable way in response to temperature. That pattern lets researchers use sediment records to track how climate changed over time. These...

conversion of fatty acid methyl esters by saponification for uk'37 paleothermometry

conversion-fatty-acid-methyl-esters-saponification-for-uk-37

Saponification for Cleaner GC-FID Analysis

Saponification helps clean up complex lipid samples before gas chromatography analysis. A total lipid extract, or TLE, from an organic solvent extraction can contain hundreds or even thousands of compounds. Researchers may only need a few target compounds. They may also need to remove unwanted material that gets in the way or co-elutes, meaning it comes off the gas chromatograph at the same time as another compound. This sample cleanup supports measurement on a gas chromatograph coupled to a...

purification of a total lipid extract with column chromatography

purification-of-a-total-lipid-extract-with-column-chromatography

Separating Lipid Classes by Column Chromatography

Column chromatography is used to separate lipid classes in a total lipid extract. A total lipid extract, or TLE, is often a complex mixture made up of hundreds or even thousands of compounds. Researchers may only need a few target compounds, so they remove the compounds they are not studying. Those target compounds can belong to different classes, including alkanes, ketones, alcohols, and acids. In some studies, a sample may contain many compounds, but only a small set matters for analysis.

removal of branched and cyclic compounds by urea adduction for uk'37 paleothermometry

removal-branched-cyclic-compounds-urea-adduction-for-uk-37

Urea Adduction Separates Lipid Shapes

Urea adduction separates straight-chain lipids from branched and cyclic compounds in a total lipid extract. Researchers use this step when they want only a small set of target molecules from a sample that may contain hundreds or even thousands of compounds. For paleothermometry, the target compounds are the alkenones used in U k'37 and the isoprenoidal glycerol dialkyl glycerol tetraethers, or GDGTs, used in MBT/CBT. Together, these organic paleothermometers depend on only six compounds: two...

earth science

Diese Sammlung beinhaltet Thematiken von der Geologie bis zur Geochemie, die mit einer Vielzahl von Demonstrationen veranschaulicht werden, darunter physikalische und chemische Eigenschaften von Mineralien und die Analyse von Felsformationen.

Explore how geologic maps use colors, contacts, and symbols to build cross sections that reveal subsurface rocks, stress history, groundwater, and resources.

Reading Geologic Maps in 3D | JoVE K12

ESS.EES.2.2

ESS.EES.2.3

ESS.EES.2.4

Pennsylvania State Academic Standards

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Igneous, Metamorphic And Sedimentary Rocks

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Alan Lester

University of Colorado Boulder

Overview

Principles of Creating Geologic Cross Sections

Representative Results

Applications

Summary

Igneous Volcanic Rock

Source: Laboratory of Alan Lester - University of Colorado Boulder
Igneous rocks are the products of cooling and crystallization of magma. Volcanic rocks ...

The Carbon Cycle

Carbon is the basis of all organic matter on Earth, and is recycled through the ecosystem in two primary processes: one in which carbon is exchanged among ...

Igneous Intrusive Rock

Source: Laboratory of Alan Lester - University of Colorado Boulder
Igneous rocks are products of the cooling and crystallization of high temperature ...

Using Topographic Maps to Generate Topographic Profiles

Source: Laboratory of Alan Lester - University of Colorado Boulder
Topographic maps are &#34;plan-view&#34; representations of Earth&#39;s ...

Determining Spatial Orientation of Rock Layers with the Brunton Compass

Source: Laboratory of Alan Lester - University of Colorado Boulder
Most rock units exhibit some form of planar surfaces or linear features. Examples ...

Use models to explain how mantle convection powers plate tectonics.

Analyze and interpret data to predict locations of volcanoes and earthquakes based on plate boundaries.

An Overview of Alkenone Biomarker Analysis for Paleothermometry

Source: Laboratory of Jeff Salacup&#160;- University of Massachusetts Amherst
Throughout this series of videos, natural samples were extracted and ...

Use models to explain how plate tectonics influence topography.

Analyze how the geosphere is shaped by plate tectonics and the rock cycle.

Reading Geologic Maps in 3D

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