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>Identificare due punti che definiscono un profilo di sezione trasversale, ad esempio A-A'. Questi punti sono scelti in modo tale che la linea tra loro sia approssimativamente perpendicolare alle direzioni di attacco delle unità rocciose intermedie.</li>
	<li>Un profilo topografico è disegnato tra i due punti, A-A'. Le indicazioni su come generare un profilo topografico sono fornite in un video diverso.</li>
	<li>Prendi una striscia di carta e allineala lungo la linea, segnando attentamente i contatti tra le diverse unità rocciose.</li>
	<li>Trasferire i contatti sul profilo topografico.</li>
	<li>Ad ogni contatto, l'immersione degli strati adiacenti viene utilizzata per proiettare questo limite nel sottosuolo. Finché il profilo topografico non ha esagerazione verticale, i tuffi dalla mappa possono essere utilizzati direttamente. Ad esempio, se l'immersione a un confine calcareo/arenaria (contatto) è di 20°, allora quel contatto può essere disegnato come se si estendeva nel sottosuolo con un angolo di 20°.</li>
	<li>Utilizza questa proiezione e la conoscenza della geologia locale per dedurre le pieghe o le faglie nel sottosuolo. Ad esempio, gli strati di roccia che si allontanano dall'asse centrale (di nuovo, come le tegole su un tetto a punta) possono indicare la presenza di un'anticlina o di un'antiforma. Inoltre, se gli strati rocciosi lungo l'asse centrale sono più vecchi di quelli che sono successivamente più lontani dall'asse, allora questa è un'ulteriore conferma di una struttura anticlinale.</li>
	<li>Estendere gli strati rocciosi nella regione fuori terra usando linee tratteggiate; questo mostra la presenza dedotta di rocce prima dell'erosione. Come discusso nella sezione Principi, le linee tratteggiate sopra la superficie sono effettivamente una rappresentazione di una struttura geologica che una volta esisteva, ma è stata rimossa dall'erosione.</li>
</ol><div class="chapter_text" id="script_0" style="line-height: 20.8px;">
Le sezioni trasversali geologiche possono valutare i modelli temporali della formazione rocciosa nel tempo.
Utilizzando mappe geologiche, è possibile generare sezioni trasversali che predicono gli strati della superficie delle rocce e stimano la forma della roccia fuori terra prima dell'erosione.
La sezione trasversale risultante è un'immagine ritagliata molto simile a quelle viste nelle pareti del canyon o nei tagli stradali. Mentre i geologi possono essere in grado di dedurre tali caratteristiche da una mappa geologica planistra, l'aggiunta di una sezione trasversale fornisce una terza dimensione di informazioni che può migliorare notevolmente la capacità di valutare pieghe e faglie.
Questo video illustrerà il processo di creazione di una sezione trasversale geologica ed evidenzierà alcuni degli usi estesi di questo strumento geologico.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_1" style="line-height: 20.8px;">
Il primo passo nella creazione di una mappa geologica è quello di prendere una mappa topografica e su questo codice colore le regioni contenenti diversi tipi di roccia. Sul campo, i geologi osservano caratteristiche mineralogiche e tessiturali, che vengono quindi utilizzate per identificare tipi di roccia e unità rocciose distinte. Le linee tra ogni sezione di unità rocciosa sono i contatti. All'interno di ciascun tipo di roccia, verranno aggiunti dati di sciopero e immersione per illustrare l'orientamento affiorante superficiale degli strati rocciosi.
Questi dati di strike e dip indicano deformazioni di tipo fold che generano strati deformati verso l'alto, analoghi a una ciotola capovolta, che sono indicati come anticline. Le pieghe che coinvolgono strati deformati verso il basso sono sincronie. Al contrario, le faglie sono il risultato di una deformazione fragile, per cui le rocce si rompono invece di piegarsi lungo una superficie di rottura distinta. Questa superficie è il "piano di faglia".
Presi insieme, il tipo di roccia, la posizione e l'orientamento vengono utilizzati per creare una sezione trasversale geologica. Il primo passo è creare un profilo topografico, che mostri l'elevazione e il contorno della regione di destinazione. I dati geologici vengono quindi aggiunti a questo profilo. Questa sezione trasversale può ora essere utilizzata per dedurre la struttura sotterranea. Ad esempio, i letti che si allontanano da un asse centrale sono indicativi di anticline, mentre i letti che si ivano verso indicherebbero le sincronie.
Inoltre, le sezioni trasversali geologiche vengono utilizzate per ricostruire pieghe e faglie che possono essere criptiche, a causa degli effetti dell'erosione sulle caratteristiche superficiali. Ciò si ottiene estrapolando i dati esistenti della superficie e del sottosuolo verso l'alto sopra il piano esistente.
Ora che abbiamo familiarità con i principi alla base della costruzione di una sezione trasversale geologica, diamo un'occhiata a come questo viene eseguito su una mappa di esempio.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_2" style="line-height: 20.8px;">
Per costruire una sezione trasversale geologica, prendi prima una mappa geologica dell'area di rilevamento target. Iniziate scegliendo due punti che definiscono un profilo di sezione trasversale di interesse. Etichettare questi punti come A e A'. Questi dovrebbero essere selezionati in modo che una linea tra loro sia approssimativamente perpendicolare alle direzioni di attacco delle unità rocciose intermedie. Collega questi punti e crea un profilo topografico, senza esagerazione verticale, basato sui contorni che intersecano la linea. Quindi, prendi una striscia di carta e allineala lungo la linea A-A ', e segna attentamente i contatti tra le diverse unità rocciose.
Ad ogni contatto, le informazioni di immersione dei livelli adiacenti vengono utilizzate per proiettare il limite nel sottosuolo. Si noti che nella proiezione al sottosuolo, usiamo un tuffo medio attraverso la piega. Questo mantiene costante lo spessore del letto nella proiezione.
Usando un proniometro, misurare l'angolo del tuffo secondo la mappa originale ed estendere gli strati rocciosi in linee rette sotto la superficie. Proiettando queste informazioni in ogni punto di contatto si otterrà una visione approssimativa della sezione trasversale prevista degli strati rocciosi sotto la superficie. Quindi, cerca i modelli nelle proiezioni di roccia che possono indicare pieghe dello stesso tipo di strati rocciosi. Se queste linee di strati previste sembrano incontrarsi, ciò indica il ripiegamento dello stesso substrato e dovrebbero essere uniti in una proiezione liscia basata sulle magnitudini di immersione date in superficie.
Infine, estendere gli strati di rocce nella regione fuori terra. Questo mostra la presenza dedotta di rocce e struttura geologica prima dell'erosione.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_3" style="line-height: 20.8px;">
La mappa utilizzata per questa dimostrazione mostra una porzione della masonville, COLORADO, quadrilatero di 7,5 minuti, mappa geologica USGS. Gli strati e i contatti rocciosi sono stati trasferiti al profilo geologico e le proiezioni fatte nel sottosuolo e nella superficie. Nel caso di una delle unità, il gruppo Dakota, etichettato KD ed evidenziato in verde, vediamo gli strati immergersi su un lato di quella che viene definita l'anticlina, a est e ad ovest sul lato opposto. Nel complesso, le proiezioni suggeriscono una combinazione anticline-syncline, e la cresta dell'anticlina è registrata sulla mappa originale stessa come una linea tratteggiata, con il trogolo (pronunciare "trof") della sinclina indicato a ovest da una diversa linea tratteggiata. Questa combinazione si traduce in una serie di formazioni rocciose arcua e una formazione incurvata, prodotta da passate sollecitazioni di compressione sugli strati rocciosi. Il gruppo Dakota, che segue questo modello anticline-syncline, è un'unità di importanza in quanto rappresenta un'arenaria, che conterrà acqua o petrolio, che potrebbe essere di interesse per l'estrazione mineraria.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_4" style="line-height: 20.8px;">
Le sezioni trasversali geologiche sono strumenti utili per una serie di tipi di indagini geologiche. Alcune di queste applicazioni sono esplorate qui.
L'analisi di sequenze di deposizione, intrusione, deformazione o erosione nel tempo può informare non solo le dimensioni spaziali della roccia, ma anche la dimensione temporale. Utilizzando queste informazioni, è anche possibile simulare e anticipare futuri cambiamenti nella struttura terrestre, come l'erosione di sostanze più morbide, lasciando esposte rocce più dure.
Depositi minerali economicamente più importanti; tra cui oro, argento, rame e molibdeno; sono associati a rocce ignee. Se tali rocce si trovano sulla superficie durante un'indagine geologica e i loro contatti superficiali possono essere valutati, è possibile utilizzare una sezione trasversale geologica per estrapolare dove è possibile trovare minerali nel sottosuolo.
Le sezioni trasversali geologiche sono fondamentali per valutare il flusso del fluido nel sottosuolo. Comprendere l'orientamento degli strati che migliorano il flusso, o falde acquifere, rispetto agli strati che impediscono il flusso, o acquiclude, consente ai geologi di prevedere il movimento delle acque sotterranee e potenzialmente determinare aree adatte per la perforazione dei pozzi. In generale, i tipi di roccia contenenti un considerevole spazio dei pori, come l'arenaria, saranno acquiferi, e quelli con una struttura più densa e poco spazio dei pori, come l'ardesia, agiranno come acquicludi. Fondamentalmente, queste informazioni consentono anche l'analisi del movimento degli inquinanti acquosi e lo sviluppo di possibili strategie di mitigazione in tali eventi.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_5" style="line-height: 20.8px;">
Hai appena visto l'introduzione di JoVE alle sezioni trasversali geologiche. Ora dovresti capire come creare un profilo geologico da una mappa geologica e gli usi e le applicazioni di queste sezioni trasversali geologiche.
Grazie per l'attenzione!
</div>

Le sezioni trasversali forniscono un mezzo per analizzare e valutare l'orientamento del sottosuolo delle unità rocciose. I geologi usano le regole di datazione relativa di taglio trasversale e sovrapposizione per determinare i tempi di deposizione e deformazione. Ad esempio, quando un livello si trova sopra un altro, si può dedurre che lo strato superiore è molto probabilmente più giovane del livello sottostante. Inoltre, se una faglia attraversa una particolare unità rocciosa, allora la faglia è molto probabilmente più ...

realizzazione di una sezione geologica trasversale

Fonte: Laboratorio di <a href="https://www.jove.com/author/Alan_Lester">Alan Lester</a> - Università del Colorado Boulder
Le mappe geologiche sono state fatte e utilizzate per la prima volta in Europa, tra la metà e la fine del18 ° secolo. Da allora, sono stati una parte importante delle indagini geologiche in tutto il mondo che si sforzano di comprendere le distribuzioni rocciose sulla superficie della terra, nel sottosuolo e la loro modifica nel tempo. Una moderna mappa geologica è una rappresentazione ricca di dati di rocce e strutture rocciose in una vista planistrale bidimensionale. La base per la maggior parte delle mappe geologiche è una mappa topografica, su cui sono state posizionate variazioni di colore per rappresentare specifiche unità rocciose. I confini tra le unità rocciose sono chiamati contatti. Oltre alle linee di contatto, le mappe geologiche contengono simboli che rappresentano caratteristiche chiave, come l'immersione e il colpo delle unità rocciose, anticline e sincronie e le tracce delle superfici di faglia.
Sebbene la visualizzazione bidimensionale della mappa sia utile, uno dei compiti chiave di un geologo è quello di dedurre il tipo e l'orientamento delle rocce nel sottosuolo. Questo viene fatto usando regole geologiche, inferenze e proiezioni verso il basso dalla superficie. Il risultato è una sezione trasversale geologica, una vista che fornisce essenzialmente un'immagine tagliata, proprio come si vedrebbe su una parete del canyon o in un taglio stradale.
Questa ipotetica fetta nella terra, che fornisce una terza dimensione (profondità), è la chiave per una serie di applicazioni geologiche. Le sezioni trasversali vengono utilizzate per valutare i modelli temporali della formazione rocciosa nel tempo. In altre parole, l'obiettivo è quello di ricreare una sequenza passo-passo di quali rocce e strutture sono arrivate per prime, per ultime e nel mezzo. Sono anche usati per determinare specifiche modalità di deformazione - se le rocce hanno subito sollecitazioni compressionali, estensionali o di altro tipo.
Le sezioni trasversali geologiche aiutano a identificare le regioni di movimento delle acque sotterranee, valutare potenziali siti per depositi minerari economici e localizzare giacimenti di petrolio e gas.

Per questa dimostrazione, è stata utilizzata una parte della mappa quadrangolare di 7,5 minuti di Carter Lake, Colorado, USGS. Questa notazione significa che 7,5 minuti di longitudine e 7,5 minuti di latitudine definiscono i confini E-W e N-S sulla mappa. Sul lato est della linea di sezione trasversale A-A', gli strati rocciosi si indono verso ovest; al contrario, sul lato ovest, gli strati si tuffano verso est. Si può dedurre che questi strati si incontrano nel sottosuolo per formare una...

Realizzazione di una sezione geologica trasversale

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. ...

Le sezioni trasversali geologiche possono valutare i modelli temporali della formazione rocciosa nel tempo. Utilizzando mappe geologiche, è possibile generare sezioni trasversali che prevedono gli strati delle rocce sotto la superficie e stimano la forma della roccia in superficie prima dell'erosione. La sezione trasversale risultante è un'immagine in sezione molto simile a quelle che si vedono nelle pareti dei canyon o nei tagli stradali. Mentre i geologi possono essere in grado di dedurre tali caratteristiche da una mappa geologica in pianta, l'aggiunta di una sezione trasversale fornisce una terza dimensione di informazioni che può migliorare notevolmente la capacità di valutare pieghe e faglie. Questo video illustrerà il processo di creazione di una sezione trasversale geologica e metterà in evidenza alcuni degli ampi usi di questo strumento geologico. Il primo passo nella creazione di una mappa geologica è quello di prendere una mappa topografica e su questa codifica a colori le regioni contenenti diversi tipi di roccia. Sul campo, i geologi osservano le caratteristiche mineralogiche e tessiturali, che vengono poi utilizzate per identificare diversi tipi di roccia e unità rocciose. Le linee tra ogni sezione dell'unità rocciosa sono i contatti. All'interno di ogni tipo di roccia, verranno aggiunti dati di impatto e avvallamento per illustrare l'orientamento superficiale degli strati rocciosi. Questi dati di strike e dip indicano deformazioni di tipo piega che generano strati deformati verso l'alto, analoghi a una ciotola capovolta, che sono indicati come anticlinali. Le pieghe che coinvolgono gli strati deformati verso il basso sono sinclinali. Al contrario, le faglie sono il risultato di una deformazione fragile, per cui le rocce si rompono invece di piegarsi lungo una superficie di rottura distinta. Questa superficie è il "piano di faglia". Presi insieme, il tipo di roccia, la posizione e l'orientamento vengono utilizzati per creare una sezione trasversale geologica. Il primo passo consiste nella creazione di un profilo topografico, che mostra l'elevazione e il contorno della regione target. I dati geologici vengono quindi aggiunti a questo profilo. Questa sezione trasversale può ora essere utilizzata per dedurre la struttura sotterranea. Ad esempio, i letti che si allontanano da un asse centrale sono indicativi di anticlinali, mentre i letti che si abbassano verso indicherebbero le sinclinali. Inoltre, le sezioni trasversali geologiche vengono utilizzate per ricostruire pieghe e faglie che possono essere criptiche, a causa degli effetti dell'erosione sulle caratteristiche della superficie. Ciò si ottiene estrapolando i dati esistenti della superficie e del sottosuolo verso l'alto sopra il piano esistente. Ora che abbiamo familiarità con i principi alla base della costruzione di una sezione trasversale geologica, diamo un'occhiata a come viene eseguita su una mappa di esempio. Per costruire una sezione trasversale geologica, prendere prima una mappa geologica dell'area di rilevamento target. Iniziare scegliendo due punti che definiscono un profilo di sezione trasversale di interesse. Etichetta questi punti come A e A'. Questi dovrebbero essere selezionati in modo che una linea tra di loro sia approssimativamente perpendicolare alle direzioni di impatto delle unità rocciose intermedie. Collegare questi punti e creare un profilo topografico, senza esagerazioni verticali, in base alle curve di livello che intersecano la linea. Quindi, prendi una striscia di carta e allineala lungo la linea A-A' e segna attentamente i contatti tra le diverse unità rocciose. Ad ogni contatto, le informazioni di immersione degli strati adiacenti vengono utilizzate per proiettare il confine nel sottosuolo. Si noti che nella proiezione verso il sottosuolo, utilizziamo un avvallamento medio attraverso la piega. In questo modo si mantiene costante lo spessore del letto nella proiezione. Utilizzando un goniometro, misurare l'angolo dell'avvallamento in base alla mappa originale ed estendere gli strati rocciosi in linea retta sotto la superficie. La proiezione di queste informazioni in ciascun punto di contatto fornirà una visione approssimativa della sezione trasversale prevista degli strati rocciosi sotto la superficie. Quindi, cerca i modelli nelle sporgenze rocciose che potrebbero indicare pieghe dello stesso tipo di strati rocciosi. Se queste linee di strato previste sembrano incontrarsi, ciò indica il ripiegamento dello stesso substrato e dovrebbero essere unite in una proiezione uniforme basata sulle magnitudini di avvallamento fornite in superficie. Infine, estendi gli strati rocciosi nella regione fuori terra. Questo mostra la presenza dedotta di rocce e struttura geologica prima dell'erosione. La mappa utilizzata per questa dimostrazione mostra una parte della mappa geologica USGS di MASONVILLE, COLORADO, quadrilatero di 7,5 minuti. Gli strati rocciosi e i contatti sono stati trasferiti al profilo geologico e le proiezioni sono state effettuate nel sottosuolo e in superficie. Nel caso di una delle unità, il gruppo Dakota, etichettato KD ed evidenziato in verde, vediamo gli strati che si immergono su un lato di quella che viene definita l'anticlinale, a est e a ovest sul lato opposto. Nel complesso, le proiezioni suggeriscono una combinazione anticlinale-sinclinale, e la cresta dell'anticlinale è registrata sulla mappa originale stessa come una linea tratteggiata, con la depressione (pronunciato "trof") della sinclinale indicata a ovest da una diversa linea tratteggiata. Questa combinazione si traduce in una serie di formazioni rocciose piegate verso il basso e in una formazione ricurva, prodotta da passate sollecitazioni compressive sugli strati rocciosi. Il gruppo Dakota, che segue questo schema anticlinale-sinclinale, è un'unità di importanza in quanto rappresenta un'arenaria, che conterrà acqua o petrolio, che potrebbe essere di interesse per l'estrazione. Le sezioni geologiche sono strumenti utili per diversi tipi di indagini geologiche. Alcune di queste applicazioni sono esplorate qui. L'analisi delle sequenze di deposizione, intrusione, deformazione o erosione nel tempo può informare non solo le dimensioni spaziali della roccia, ma anche la dimensione temporale. Utilizzando queste informazioni, è anche possibile simulare e anticipare i futuri cambiamenti nella struttura della Terra, come l'erosione delle sostanze più morbide, lasciando esposta la roccia più dura. I giacimenti minerari economicamente più importanti; tra cui oro, argento, rame e molibdeno; sono associati alle rocce ignee. Se tali rocce vengono trovate in superficie durante un'indagine geologica e i loro contatti superficiali possono essere valutati, è possibile utilizzare una sezione trasversale geologica per estrapolare dove si possono trovare possibili minerali nel sottosuolo. Le sezioni trasversali geologiche sono fondamentali per valutare il flusso del fluido nel sottosuolo. Comprendere l'orientamento degli strati che migliorano il flusso, o falde acquifere, rispetto agli strati che impediscono il flusso, o acquicludi, consente ai geologi di prevedere il movimento delle acque sotterranee e potenzialmente determinare le aree adatte per la perforazione dei pozzi. In generale, i tipi di roccia che contengono uno spazio poroso considerevole, come l'arenaria, saranno acquiferi, e quelli con una struttura più densa e poco spazio poroso, come l'ardesia, fungeranno da acquicludi. Fondamentalmente, queste informazioni consentono anche l'analisi del movimento degli inquinanti acquosi e lo sviluppo di possibili strategie di mitigazione in tali eventi. Avete appena visto l'introduzione di JoVE alle sezioni trasversali geologiche. A questo punto dovresti capire come creare un profilo geologico da una mappa geologica e gli usi e le applicazioni di queste sezioni trasversali geologiche. Grazie per l'attenzione!

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

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

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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

HS-ESS2-5

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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

Structure of Earth

Historical review

Plate motion

Earth's Resources

Energy resources

Soil and sediment

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Texas Essential Knowledge and Skills

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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