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

K12 Standards

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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>Identifier les deux points qui définit un profil de la section transversale, par exemple A-A'. Ces points sont choisis de telle sorte que la ligne entre eux est approximativement perpendiculaire à la grève des orientations des unités de roche intermédiaire.</li>
	<li>Un profil topographique est établi entre les deux points, A-A'. Instructions pour savoir comment générer un profil topographique sont fournies dans une vidéo différente.</li>
	<li>Prenez une bande de papier et l’aligner le long de la ligne, marquage soigneusement les contacts entre les différentes unités.</li>
	<li>Transférer les contacts sur le profil topographique.</li>
	<li>À chaque contact, le pendage des couches adjacentes est utilisé pour projeter cette limite dans le sous-sol. Tant que le profil topographique n’a aucune exagération verticale, le creux de la carte peut être directement utilisé. Par exemple, si le dip à une limite de calcaire/grès (contact) est de 20°, alors que le contact peut être dessiné comme s’étendant dans le sol à un angle de 20°.</li>
	<li>Utiliser cette projection et la connaissance de la géologie locale d’inférer les plis ou les failles dans le sous-sol. Par exemple, les couches de roche que dip loin de l’axe central (encore une fois, comme des bardeaux sur un toit a atteint un sommet) peut indiquer la présence d’un anticlinal ou l’antiforme. En outre, si les couches rocheuses le long de l’axe central sont plus anciennes que celles qui sont successivement plus éloigné de l’axe, puis c’est encore la confirmation d’une structure anticlinale.</li>
	<li>Étendre les couches rocheuses dans la région de terre ci-dessus à l’aide de lignes pointillées ; Cela montre la présence présumée de roches avant l’érosion. Tel que discuté dans la section principes, les lignes en pointillés au-dessus de la surface sont effectivement une représentation d’une structure géologique qui autrefois existait, mais a été supprimée par l’érosion.</li>
</ol>
<div class="chapter_text" id="script_0" style="line-height: 20.8px;">
Coupes géologiques peuvent évaluer des modèles temporels de formation rocheuse à travers le temps.
À l’aide de cartes géologiques, les coupes peuvent être générés qui prédisent les couches de la surface des roches et estimer la forme de roche au-dessus du sol avant l’érosion.
La section transversale qui en résulte est une image de coupe comme ceux observés dans les parois du canyon ou route des coupes. Alors que les géologues peuvent être en mesure de déduire des caractéristiques d’une carte géologique de la vue en plan, l’ajout d’une section transversale fournit une troisième dimension de l’information qui peut grandement améliorer la capacité d’évaluer des plis et des failles.
Cette vidéo sera illustrer le processus de création d’une coupe géologique et illustrent certaines des utilisations approfondies de cet outil géologique.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_1" style="line-height: 20.8px;">
La première étape dans la création d’une carte géologique est de prendre une carte topographique et sur cela distinguer les régions contenant des types de roches différentes. Dans le champ, les géologues observent caractéristiques minéralogiques et texturales, qui sont ensuite utilisées pour identifier les types de roches distinctes et unités lithologiques. Les lignes entre chaque section unité de roche sont les contacts. Au sein de chaque type de roche, grève et trempette de données seront ajoutées pour illustrer l’orientation de la surface d’affleurement de la strate.
Ces données de grève et trempette indiquent des déformations de type pli qui génèrent des haut-déformé strates, analogues à un envers de la cuvette, qui sont appelés des anticlinaux. Les plis qui impliquent des strates déformé vers le bas sont synclinaux. En revanche, défauts résultent de la déformation cassante, par lequel des roches casser au lieu de flexion le long d’une surface de rupture distincte. Cette surface est le « plan de faille ».
Pris ensemble, type de roche, position et orientation, sont utilisés pour créer une coupe géologique. La première étape consiste à créer un profil topographique, qui montre l’élévation et le contour de la région cible. Les données géologiques sont ensuite ajoutées à ce profil. Cette section permet maintenant d’inférer la structure souterraine. Par exemple, lits plongeant loin un axe central sont indicatifs des anticlinaux, tandis que les lits que plonger vers indiquerait synclinaux.
Des coupes plus, géologiques sont utilisés pour reconstruire des plis et des failles qui peuvent être énigmatiques, en raison des effets de l’érosion sur les caractéristiques de la surface. Ceci est réalisé en extrapolant les données existantes de surface et du sous-sol vers le haut au-dessus du plan existant.
Maintenant que nous sommes familiers avec les principes qui sous-tendent la construction d’une coupe géologique, examinons un comment cela s’effectue sur une carte de l’exemple.
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<div class="chapter_text" id="script_2" style="line-height: 20.8px;">
Pour construire une coupe géologique, d’abord prendre une carte géologique de la région cible. Commencez par choisir deux points qui définit un profil de la section transversale d’intérêt. Ces points comme l’étiquette A et A'. Ces dernières doivent être sélectionnées afin qu’une ligne entre eux sera approximativement perpendiculaire à la grève des orientations des unités de roche intermédiaire. Relier ces points et créer un profil topographique, sans exagération verticale, basé sur le périmètre de rayonnement qui croisent la ligne. Ensuite, prenez une bande de papier et l’aligner le long de l’A-A' la ligne et marquez soigneusement les contacts entre les différentes unités.
À chaque contact, l’information de pendage des couches adjacentes est utilisée pour projeter la limite dans le sous-sol. Notez que dans la projection de la subsurface, nous utilisons un pendage moyen dans le pli. Cela maintient l’épaisseur constante lit dans la projection.
À l’aide d’un rapporteur d’angles, mesurer l’angle des dip selon le plan initial et prolonger les couches rocheuses dans les lignes droites sous la surface. Projeter cette information à chaque point de contact donnera une vue en coupe prédite rugueuse de la strate sous la surface. Ensuite, Rechercher des modèles dans les projections de roches qui peuvent indiquer des plis du même type de strates rocheuses. Si ces prédit lignes strates semblent répondre, ceci indique le pliage du même substrat, et ils devraient être rejoints en projection basée sur les amplitudes de trempette tenus la surface lisse.
Enfin, s’étendent les couches de roches dans la région de terre ci-dessus. Cela montre la présence présumée de roches et de la structure géologique avant l’érosion.
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<div class="chapter_text" id="script_3" style="line-height: 20.8px;">
La carte utilisée pour cette démonstration montre une partie du quadrangle de 7,5 minutes, carte géologique USGS MASONVILLE, COLORADO. Les couches de roche et les contacts ont été transférés au profil géologique et projections faites dans les souterrains et de surface. Dans le cas d’une des unités, le groupe Dakota, étiqueté KD et surligné en vert, nous voyons les couches plongeant sur un côté de ce qui est dénommé l’anticlinal, à l’est et à l’ouest du côté opposé. Dans l’ensemble, les projections indiquent une combinaison anticlinal-synclinal, et la crête de l’anticlinal est enregistrée sur la carte originale elle-même par une ligne pointillée, avec la fosse (prononcez « trof ») du synclinal indiqué à l’ouest par une ligne pointillée différente. Cette combinaison produit une inclinée vers le bas de formations rocheuses et une formation courbée vers le haut, produites par les dernières contraintes de compression sur les strates rocheuses. Le groupe Dakota, qui suit ce schéma de l’anticlinal-synclinal, est une unité d’importance car il représente un grès, qui contiendra l’eau ou l’huile, qui peut être d’intérêt pour l’exploitation minière.
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<div class="chapter_text" id="script_4" style="line-height: 20.8px;">
Les coupes géologiques sont des outils utiles pour un certain nombre de types d’étude géologique. Certaines de ces applications sont abordés ici.
Analyser les séquences de dépôts, intrusion, déformation ou l’érosion au fil du temps peut informer non seulement les dimensions spatiales de la roche, mais aussi la dimension temporelle. En utilisant cette information, il est également possible de simuler et de prévoir les changements futurs dans la structure de la terre, tels que l’érosion des substances plus douces, laissant la roche plus dure exposé.
Dépôts de minéraux plus importantes ; y compris l’or, d’argent, de cuivre et de molybdène ; sont associés à des roches ignées. Si ces roches sont trouvent à la surface au cours d’une étude géologique et leurs contacts de surface peuvent être évaluées, il est possible d’utiliser une coupe géologique d’extrapoler où les minerais possibles se trouvent dans le sous-sol.
Les coupes géologiques sont essentiels pour évaluer l’écoulement du fluide dans le sous-sol. Comprendre l’orientation du flux d’amélioration couches, ou aquifères, par rapport aux flux empêchant des couches ou des aquicludes, permet aux géologues à prédire le mouvement des eaux souterraines et éventuellement déterminer des zones appropriées pour le forage de puits. En général, les types contenant des espaces poreux considérable de roches, comme le grès, sera aquifères, et ceux qui ont une structure plus dense et petit espace, comme l’ardoise, agira comme aquicludes. Fondamentalement, cette information permet également pour l’analyse du mouvement des polluants aqueux et élaboration de stratégies d’atténuation possible à de tels événements.
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<div class="chapter_text" id="script_5" style="line-height: 20.8px;">
Vous avez juste regardé introduction de JoVE de coupes géologiques. Vous devez maintenant comprendre comment créer un profil géologique d’une carte géologique et les utilisations et applications de ces coupes géologiques.
Merci de regarder !
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Les sections fournissent un moyen d’analyser et d’évaluer l’orientation sous la surface des unités lithologiques. Géologues utilisent les règles datant relatives des questions intersectorielles et superposition de déterminer le moment du dépôt et de la déformation. Par exemple, quand une couche est assis au-dessus de l’autre, on peut déduire que la couche supérieure est probablement plus jeune que la couche ci-dessous. En outre, si une faille recoupe une unité de roche particulière, alors la faute est probablement plus j...

faire une coupe géologique

Source : Laboratoire de Alan Lester - Université du Colorado Boulder
Cartes géologiques ont d’abord pris et utilisé en Europe, dans le milieu et la fin 18ème siècle. Depuis lors, ils ont été une partie importante des études géologiques du monde entier qui s’efforcent de comprendre des distributions de roche sur la surface de la terre, dans le sous-sol, ainsi que leur modification à travers le temps. Une carte géologique moderne est une représentation de données riches des roches et des ouvrages en pierre dans une vue en plan à deux dimensions. La base de cartes géologiques plus est une carte topographique, sur quelle couleur les variations ont été placées pour représenter les unités lithologiques spécifiques. Les frontières entre les unités lithologiques sont appelés contacts. Outre les lignes de contact, cartes géologiques contiennent des symboles qui représentent les principales caractéristiques, telles que le dip et la grève de l’unités lithologiques, des anticlinaux et des synclinaux et les traces des surfaces de faute.
Bien que la carte-vue bidimensionnelle est utile, une des tâches essentielles du géologue est de déterminer le type et l’orientation des roches dans le sous-sol. Cela se fait à l’aide de règles géologiques, les inférences et projections vers le bas de la surface. Il en résulte une coupe géologique, une vue qui prévoit essentiellement une image tronquée, un peu comme on verrait sur un mur de canyon ou dans un roadcut.
Cette tranche de hypothétique dans la terre, fournissant une troisième dimension (profondeur), est la clé pour une foule d’applications géologiques. Les sections efficaces sont utilisées pour évaluer les modèles temporels de la formation rocheuse à travers le temps. En d’autres termes, le but est de recréer une séquence progressive de Quelles roches et des structures est venu en premiers, dernier et entre les deux. Ils sont également utilisés pour déterminer des modes spécifiques de déformation - si les roches ont subi des contraintes de compression, distension ou autres.
Coupes géologiques permettent d’identifier les régions de circulation des eaux souterraines, évaluer des sites potentiels de gisements économiques et localiser les réservoirs de pétrole et de gaz.

Pour cette démonstration, une partie de la carte de Quadrangle de 7,5 minutes USGS Carter Lake, dans le Colorado, a été utilisée. Cette notation signifie que 7,5 minutes de longitude et 7,5 minutes de latitude délimiter la E-O et N-S sur la carte. Sur le côté est de la ligne de coupe A-A', les couches rocheuses pendage vers l’ouest ; en revanche, du côté ouest, les couches pendage vers l’est. Il peut être déduit que ces couches se rencontrent dans le sous-sol pour former une bol-structure...

Faire une coupe géologique

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. ...

Les coupes transversales géologiques permettent d’évaluer les modèles temporels de la formation des roches au fil du temps. À l’aide de cartes géologiques, il est possible de générer des coupes transversales qui permettent de prédire les strates des roches sous la surface et d’estimer la forme des roches au-dessus du sol avant l’érosion. La coupe transversale résultante est une image en coupe semblable à celles que l’on voit dans les parois de canyon ou les tranchées de route. Bien que les géologues puissent être en mesure de déduire de telles caractéristiques à partir d’une carte géologique en plan, l’ajout d’une coupe transversale fournit une troisième dimension d’information qui peut grandement améliorer la capacité d’évaluer les plis et les failles. Cette vidéo illustrera le processus de création d’une coupe efficace géologique et mettra en évidence certaines des utilisations étendues de cet outil géologique. La première étape de la création d’une carte géologique consiste à prendre une carte topographique et à y coder par couleur les régions contenant différents types de roches. Sur le terrain, les géologues observent les caractéristiques minéralogiques et texturales, qui sont ensuite utilisées pour identifier des types de roches et des unités rocheuses distincts. Les lignes entre chaque section d’unité rocheuse sont les contacts. Dans chaque type de roche, des données latérales et de pendage seront ajoutées pour illustrer l’orientation des strates rocheuses en affleurement de surface. Ces données d’orientation et de pendage indiquent des déformations de type pli qui génèrent des strates déformées vers le haut, analogues à un bol renversé, appelées anticlinaux. Les plis qui impliquent des strates déformées vers le bas sont des synclinaux. En revanche, les failles sont le résultat d’une déformation fragile, par laquelle les roches se brisent au lieu de se plier le long d’une surface de rupture distincte. Cette surface est le « plan de faille ». Pris ensemble, le type, la position et l’orientation de la roche sont utilisés pour créer une coupe transversale géologique. La première étape consiste à créer un profil topographique, qui montre l’élévation et le contour de la région cible. Les données géologiques sont ensuite ajoutées à ce profil. Cette section transversale peut maintenant être utilisée pour déduire la structure souterraine. Par exemple, les lits qui s’éloignent d’un axe central indiquent des anticlinaux, tandis que les lits qui plongent vers indiquent des synclinaux. De plus, les coupes transversales géologiques sont utilisées pour reconstruire les plis et les failles qui peuvent être cryptiques, en raison des effets de l’érosion sur les caractéristiques de surface. Ceci est réalisé en extrapolant les données de surface et de sous-surface existantes vers le haut au-dessus du plan existant. Maintenant que nous connaissons les principes qui sous-tendent la construction d’une coupe transversale géologique, voyons comment cela est réalisé sur une carte d’exemple. Pour construire une coupe efficace géologique, prenez d’abord une carte géologique de la zone de levé cible. Commencez par choisir deux points qui définissent un profil de section transversale d’intérêt. Étiquetez ces points comme A et A'. Ceux-ci doivent être choisis de manière à ce qu’une ligne entre eux soit approximativement perpendiculaire aux directions d’attaque des unités rocheuses intermédiaires. Reliez ces points et créez un profil topographique, sans exagération verticale, basé sur les contours qui coupent la ligne. Ensuite, prenez une bande de papier et alignez-la le long de la ligne A-A', et marquez soigneusement les contacts entre les différentes unités rocheuses. À chaque contact, les informations de pendage des couches adjacentes sont utilisées pour projeter la frontière dans le sous-sol. Notez que dans la projection vers le sous-sol, nous utilisons un pendage moyen à travers le pli. Cela maintient une épaisseur de lit constante dans la projection. À l’aide d’un rapporteur, mesurez l’angle du pendage selon la carte d’origine et étendez les couches rocheuses en lignes droites sous la surface. La projection de ces informations à chaque point de contact donnera une vue transversale prédite approximative des strates rocheuses sous la surface. Ensuite, recherchez des motifs dans les projections rocheuses qui peuvent indiquer des plis du même type de strates rocheuses. Si ces lignes de strates prédites semblent se rejoindre, cela indique un plissement du même substrat, et elles doivent être jointes dans une projection lisse basée sur les amplitudes de pendage données à la surface. Enfin, étendez les couches de roches dans la région au-dessus du sol. Cela montre la présence présumée de roches et de structures géologiques avant l’érosion. La carte utilisée pour cette démonstration montre une partie de la carte géologique de l’USGS de MASONVILLE, COLORADO, d’une durée de 7,5 minutes. Les couches rocheuses et les contacts ont été transférés au profil géologique, et des projections ont été faites dans le sous-sol et la surface. Dans le cas de l’une des unités, le groupe Dakota, étiqueté KD et surligné en vert, nous voyons les couches pendre d’un côté de ce que l’on appelle l’anticlinal, à l’est, et à l’ouest du côté opposé. Dans l’ensemble, les projections suggèrent une combinaison anticlinal-synclinal, et la crête de l’anticlinal est enregistrée sur la carte originale elle-même sous la forme d’une ligne pointillée, avec le creux (prononcez « trof ») du synclinal indiqué à l’ouest par une ligne pointillée différente. Cette combinaison donne un ensemble de formations rocheuses courbées et une formation courbée, produite par des contraintes de compression passées sur les strates rocheuses. Le groupe Dakota, qui suit ce schéma anticlinal-synclinal, est une unité d’importance car il représente un grès, qui contiendra de l’eau ou du pétrole, ce qui peut être intéressant pour l’exploitation minière. Les coupes transversales géologiques sont des outils utiles pour un certain nombre de types d’études géologiques. Certaines de ces applications sont explorées ici. L’analyse des séquences de dépôt, d’intrusion, de déformation ou d’érosion au fil du temps peut éclairer non seulement les dimensions spatiales de la roche, mais aussi la dimension temporelle. À l’aide de ces informations, il est également possible de simuler et d’anticiper les changements futurs de la structure de la Terre, tels que l’érosion de substances plus molles, laissant exposées des roches plus dures. Les gisements minéraux les plus importants sur le plan économique ; y compris l’or, l’argent, le cuivre et le molybdène ; sont associés aux roches ignées. Si de telles roches sont trouvées à la surface au cours d’une étude géologique et que leurs contacts de surface peuvent être évalués, il est possible d’utiliser une coupe efficace géologique pour extrapoler où l’on peut trouver des minerais dans le sous-sol. Les coupes transversales géologiques sont essentielles pour évaluer l’écoulement des fluides dans le sous-sol. Comprendre l’orientation des couches d’amélioration de l’écoulement, ou aquifères, par rapport aux couches empêchant l’écoulement, ou aquicludes, permet aux géologues de prédire le mouvement des eaux souterraines et potentiellement de déterminer les zones appropriées pour le forage de puits. En général, les types de roches contenant un espace interstitiel considérable, comme le grès, seront des aquifères, et ceux avec une structure plus dense et peu d’espace interstitiel, comme l’ardoise, agiront comme des aquicludes. De manière cruciale, ces informations permettent également d’analyser les mouvements de polluants aqueux et d’élaborer des stratégies d’atténuation possibles dans de tels événements. Vous venez de regarder l’introduction de JoVE aux coupes efficaces géologiques. Vous devriez maintenant comprendre comment créer un profil géologique à partir d’une carte géologique, ainsi que les utilisations et les applications de ces sections efficaces géologiques. Merci d’avoir regardé !

Education

JoVE Science Education

Environmental Sciences

Earth Science

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

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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

This collection features topics ranging from geology to geochemistry; with a variety of demonstrations including physical and chemical properties of minerals and the analysis of rock formations. 

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

Earth and Space Science

3.3.9-12.I

History of Earth

3.3.9-12.F

3.3.9-12.J

Louisiana Student Standards for Science

High School

Earth’s Place In The Universe

HS-ESS1-5

HS-ESS1-6

Earth’s Systems

HS-ESS2-1

HS-ESS2-3

Environmental Science

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Ohio’s Learning Standards and Model Curriculum

Physical Geology

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Igneous, Metamorphic And Sedimentary Rocks

Igneous

Metamorphic

Sedimentary

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Earth's History

The geologic rock record

Plate Tectonics

Internal Earth

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Soil and sediment

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ES.7.a

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Earth Systems Science

112.49.c.6.

112.49.c.6.A.

112.49.c.7.

112.49.c.7.B.

112.49.c.8.

112.49.c.8.E.

112.49.c.8.F.

112.49.c.9.

112.49.c.9.A.

112.49.c.9.C.

Alabama Course of Study Science

9-12.ESS.2.4.c

9-12.ESS.2.5.a

9-12.ESS.2.5.d

9-12.ESS.2.6

9-12.ESS.2.6.a

9-12.ESS.2.6.b

9-12.ESS.2.6.c

Next Generation Science Standards

Earth’s Place in the Universe

HS-ESS2-2

Florida Department of Education

SC.912.E.6

SC.912.E.6.1

SC.912.E.6.2

SC.912.E.6.4

Georgia Standards of Excellence

Geology

Plate Tectonics and Geologic Hazards

SG4.c

new-york-state-science-learning-standards

New York State Science Learning Standards

Earth and Space Sciences

HS-ESS1-5.

HS-ESS1-6.

HS-ESS2-1.

HS. ESS2-3.

Human Sustainability

HS-ESS3-6.

Oceanography

SO2.

SO2.2

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 ...

Topographic Surveying and Contours

Topographic surveying is critical for documenting the Earth's surface, focusing on capturing elevations, slopes, and natural and man-made features. It is ...

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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