3.5: Геологічні карти та поперечні перерізи

Last updated
Save as PDF

Page ID: 37362

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

3.5.1 Рок Одиниці

Польові геологи, які вивчають і картують основу, яка лежить в основі ділянки поверхні землі, намагаються розпізнати гірські одиниці, які вони потім можуть представляти на геологічних картах. Типи гірських порід не випадково розташовані в земній корі, але, як правило, існують у відмінних тілах, які називаються гірськими одиницями. Рок-одиниці - це великі тривимірні тіла породи з композиціями, які є відмінними і відрізняються від сусідніх рок-одиниць. Типи гірських порід сильно різняться за розміром, формою, складом та походженням.

Гірські породи утворюються під дією якогось конкретного процесу або набору процесів - наприклад, осадження осаду, магми вторгнення або екструзії, або метаморфізм. Гірські одиниці можуть складатися з осадових, магматичних або метаморфічних порід. Визначальною характеристикою гірської одиниці є те, що певні процеси працюють протягом деякого періоду часу, щоб отримати тіло або масу гірських порід з досить рівномірним типом гірських порід, або, можливо, послідовне чергування двох або більше типів гірських порід.

Ось кілька прикладів видів гірських порід, які геолог може розпізнати в цій галузі:

Послідовність осадових шарів одного або декількох видів гірських порід, що осідають в якомусь характерному осадовому середовищі. Товщина такого блоку може коливатися від декількох метрів до багатьох тисяч метрів, а бічна протяжність може коливатися від сотень метрів до декількох сотень кілометрів.
Череда вулканічних порід з характерним складом. Такі одиниці можуть бути тонкими, як один потік лави (який може бути тонким, як кілька метрів) або товщиною до сотень метрів. Такі одиниці можуть бути переплутані з осадовими гірськими одиницями, а також.
Єдине магматичне нав'язливе тіло. Такі нав'язливі одиниці розрізають інші скельні одиниці, які вони вторгаються.
Одиниця метаморфічних порід певного складу. Такий агрегат може мати надзвичайно складну геометрію через інтенсивну деформацію, що супроводжує метаморфізм. Інтенсивність метаморфізму може систематично варіюватися від однієї області до іншої в межах метаморфічної гірської одиниці.

Мінімальні розміри кам'яної одиниці можуть бути такими ж маленькими, як метри або навіть дециметри, наприклад, у випадку тонких магматичних дамб. Одиниці, які малі, як правило, не будуть представлені на геологічній карті, якщо метою картографування є відображення геології дуже невеликої площі в дуже докладному вигляді, як, наприклад, на великому будівельному майданчику.

Кам'яні одиниці контактують один з одним через тривимірні поверхні або відносно тонкі зони переходу або градації. Лінії, що представляють контакти між гірськими одиницями на геологічній карті, є лініями перетину між фактичними тривимірними контактними поверхнями та самою поверхнею землі. Визнання та інтерпретація характеру контактів між гірськими одиницями є центральним елементом геологічних польових робіт. Головною мірою шляхом інтерпретації характеру таких контактів розробляється геологічна історія місцевості.

Багато рок-одиниць отримують офіційні назви. Основною одиницею осадових порід (а також метаморфічних і вулканічних порід одиниць) є формування. Формування мають дві частини назви: перша частина - це топонімія, як місто, річка або гора, а друга частина - це або слово «Формування», або скельний термін на кшталт «пісковик». Вулканічні і метаморфічні гірські одиниці мають схожі двосекційні назви. Формування можна поділити на члени, які можуть мати як формальні назви, так і просто неформальні назви. Пов'язані освіти можуть бути об'єднані в більші одиниці, які називаються групами, які отримують топоніми так само, як формації. Нав'язливі магматичні одиниці, особливо великі одиниці, можуть мати формальні назви, але менші одиниці, хоча вони можуть бути відображеними, зазвичай формально не називаються.

3.5.2 Геологічні карти та поперечні перерізи

Геологічна карта - це карта, яка показує розподіл породи, що піддається впливу на поверхні Землі або похований під тонким шаром поверхневого ґрунту або осаду. Геологічна карта - це більше, ніж просто карта типів гірських порід: більшість геологічних карт показують місця розташування та співвідношення гірських одиниць.

Кожна кам'яна одиниця ідентифікується на карті якимось символом, який пояснюється легендою або ключем, і часто забарвлюється в характерний колір, а також. Частина легенди геологічної карти складається з одного або декількох стовпчиків маленьких прямокутників, з відповідними кольорами та символами, що ідентифікують різні скельні одиниці, показані на карті. Часто є дуже короткий опис одиниць безпосередньо в цій частині легенди. Прямокутники для одиниць розташовуються в порядку зменшення віку вгору. Зазвичай відображається також вік одиниць, з точки зору стандартної відносної геологічної шкали часу.

Всі геологічні карти також передають певну іншу інформацію. Вони показують символи, які використовуються для представлення таких ознак, як складки, розломи та ставлення до плоских ознак, таких як стратифікація або шарування. Вони мають інформацію про широту і довготу та/або розташування відносно якоїсь стандартної географічної системи сітки. Вони завжди мають масштаб, виражений як маркований шкала, так і як те, що називається «представницькою дробу», наприклад, 1:25 000, перше число якого є одиницею відстані на карті, а друге число якого - відповідна відстань на фактичній поверхні землі.

Всі геологічні карти (крім, можливо, дуже спеціальних карт, які показують всі деталі місцевості, яка може бути розміром з невелику кімнату!) припускають деяку ступінь узагальнення. Таке узагальнення є обов'язком геолога, який займається картографуванням. Очевидно, що непрактично представляти об'єкти тонкими, як кілька метрів на карті, яка охоплює багато квадратних миль: ширина об'єкта на карті була б набагато тоншою, ніж найтонша можлива чорнильна лінія. Ступінь узагальнення обов'язково збільшується в міру збільшення площі, покритої картою. Ви можете легко переконатися в цьому самі, якщо маєте доступ до геологічної карти якоїсь невеликої території разом з відповідною геологічною картою всієї держави: деталізація невеликої території на державній карті була б набагато меншою, ніж на повній карті цієї невеликої території.

Більшість геологічних карт супроводжуються одним або декількома вертикальними перерізами, які є поглядами на те, як виглядала б геологія в уявній вертикальній площині вниз від якоїсь лінії на поверхні землі. Ці перерізи будуються геологом після складання карти. Їх місця підібрані так, щоб найкращим чином розкрити тривимірний характер геології. Поперечні перерізи будуються шляхом проектування вниз геологічних особливостей і взаємозв'язків, які спостерігаються на поверхні. Побудова поперечних перерізів вимагає, щоб геолог міг візуалізувати геологію в своєму розумі. Ступінь впевненості щодо геології, показаної на поперечному перерізі, зменшується вниз з глибиною нижче поверхні.