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>حدد نقطتين تحددان ملف تعريف المقطع العرضي ، على سبيل المثال A-A'. يتم اختيار هذه النقاط بحيث يكون الخط الفاصل بينهما عموديا تقريبا على اتجاهات الإضراب لوحدات الصخور المتداخلة. </li>
	<li>يتم رسم ملف تعريف طبوغرافي بين النقطتين ، A-A'. يتم توفير إرشادات حول كيفية إنشاء ملف تعريف طبوغرافي في مقطع فيديو مختلف. </li>
	<li>خذ شريطا من الورق وقم بمحاذاة الخط ، مع وضع علامة بعناية على جهات الاتصال بين وحدات الصخور المختلفة. </li>
	<li>انقل جهات الاتصال إلى ملف التعريف الطبوغرافي. </li>
	<li>عند كل اتصال ، يتم استخدام تراجع الطبقات المجاورة لإسقاط هذه الحدود في باطن الأرض. طالما أن المظهر الجانبي الطبوغرافي لا يحتوي على مبالغة رأسية ، يمكن استخدام الانخفاضات من الخريطة مباشرة. على سبيل المثال ، إذا كان الانخفاض عند حدود الحجر الجيري / الحجر الرملي (الاتصال) 20 درجة ، فيمكن رسم هذا الاتصال على أنه يمتد إلى باطن الأرض بزاوية 20 درجة. </li>
	<li>استخدم هذا الإسقاط والمعرفة بالجيولوجيا المحلية لاستنتاج الطيات أو الأعطال في باطن الأرض. على سبيل المثال ، قد تشير الطبقات الصخرية التي تنخفض بعيدا عن المحور المركزي (مرة أخرى ، مثل القوباء المنطقية على سقف الذروة) إلى وجود أنتيكلين أو شكل مضاد. بالإضافة إلى ذلك ، إذا كانت الطبقات الصخرية على طول المحور المركزي أقدم من تلك التي تبعد عن المحور على التوالي ، فهذا تأكيد إضافي على الهيكل المضاد. </li>
	<li>قم بتمديد طبقات الصخور إلى المنطقة فوق سطح الأرض باستخدام خطوط منقطة. هذا يدل على الوجود المستنبط للصخور قبل التعرية. 
	كما تمت مناقشته في قسم المبادئ ، فإن الخطوط المنقطة فوق السطح هي تمثيل فعال لهيكل جيولوجي كان موجودا في السابق ، ولكن تمت إزالته بسبب التعرية. </li>
</ol>
<div class="chapter_text" id="script_0" style="line-height: 20.8px;">
يمكن للمقاطع العرضية الجيولوجية تقييم النماذج الزمنية لتكوين الصخور عبر الزمن. 
باستخدام الخرائط الجيولوجية ، يمكن إنشاء مقاطع عرضية تتنبأ بطبقات الصخور تحت السطح ، وتقدر شكل الصخور فوق الأرض قبل التعرية. 
المقطع العرضي الناتج هو صورة مقطوعة تشبه إلى حد كبير تلك التي تظهر في جدران الوادي أو قطع الطرق. في حين أن الجيولوجيين قد يكونون قادرين على استنتاج مثل هذه الميزات من خريطة جيولوجية عرض الخطة ، فإن إضافة مقطع عرضي يوفر بعدا ثالثا للمعلومات التي يمكن أن تعزز بشكل كبير القدرة على تقييم الطيات والأعطال. 
سيوضح هذا الفيديو عملية إنشاء مقطع عرضي جيولوجي ، ويسلط الضوء على بعض الاستخدامات الواسعة لهذه الأداة الجيولوجية. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_1" style="line-height: 20.8px;">
تتمثل الخطوة الأولى في إنشاء خريطة جيولوجية في أخذ خريطة طبوغرافية وعلى هذا الرمز اللوني للمناطق التي تحتوي على أنواع مختلفة من الصخور. في هذا المجال ، يلاحظ الجيولوجيون السمات المعدنية والتركيبية ، والتي تستخدم بعد ذلك لتحديد أنواع الصخور والوحدات الصخرية المتميزة. الخطوط بين كل قسم من وحدات الصخور هي جهات الاتصال. داخل كل نوع من الصخور ، ستتم إضافة بيانات الضربة والانحدار لتوضيح اتجاه النتوء السطحي للطبقات الصخرية. 
تشير بيانات الضرب والانحدار هذه إلى تشوهات من نوع الطية تولد طبقات ملتوية ، مماثلة للوعاء المقلوب ، والتي يشار إليها باسم الخطوط المضادة. الطيات التي تتضمن طبقات ملتوية لأسفل هي خطوط متزامنة. في المقابل ، تكون الأعطال نتيجة للتشوه الهش ، حيث تنكسر الصخور بدلا من الانحناء على طول سطح تمزق مميز. هذا السطح هو "مستوى الصدع"
مجتمعة ، يتم استخدام نوع الصخور والموضع والاتجاه لإنشاء مقطع عرضي جيولوجي. تتمثل الخطوة الأولى في إنشاء ملف تعريف طبوغرافي يوضح ارتفاع ومحيط المنطقة المستهدفة. ثم تتم إضافة البيانات الجيولوجية إلى ملف التعريف هذا. يمكن الآن استخدام هذا المقطع العرضي لاستنتاج الهيكل الجوفي. على سبيل المثال ، تدل الأسرة التي تغمس بعيدا عن المحور المركزي على الخطوط المضادة ، في حين أن الأسرة التي تنخفض نحوها تشير إلى خطوط التزامن. 
علاوة على ذلك ، يتم استخدام المقاطع العرضية الجيولوجية لإعادة بناء الطيات والأعطال التي قد تكون غامضة ، بسبب تأثيرات التعرية على ميزات السطح. يتم تحقيق ذلك من خلال استقراء البيانات السطحية وتحت السطحية الحالية لأعلى فوق المستوى الحالي. 
الآن بعد أن أصبحنا على دراية بالمبادئ الكامنة وراء بناء المقطع العرضي الجيولوجي ، دعنا نلقي نظرة على كيفية تنفيذ ذلك على خريطة مثال. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_2" style="line-height: 20.8px;">
لإنشاء مقطع عرضي جيولوجي ، خذ أولا خريطة جيولوجية لمنطقة المسح المستهدفة. ابدأ باختيار نقطتين تحددان ملف تعريف المقطع العرضي محل الاهتمام. قم بتسمية هذه النقاط على أنها A و A'. يجب تحديد هذه بحيث يكون الخط بينهما عموديا تقريبا على اتجاهات الإضراب لوحدات الصخور المتداخلة. قم بتوصيل هذه النقاط ، وقم بإنشاء ملف تعريف طبوغرافي ، دون مبالغة رأسية ، بناء على الخطوط التي تتقاطع مع الخط. بعد ذلك ، خذ شريطا من الورق وقم بمحاذاة الخط A-A ، وحدد بعناية جهات الاتصال بين وحدات الصخور المختلفة. 
عند كل جهة اتصال ، يتم استخدام معلومات الغمس للطبقات المجاورة لإسقاط الحدود في باطن الأرض. لاحظ أنه في الإسقاط على باطن الأرض ، نستخدم متوسط الانخفاض عبر الطية. هذا يحافظ على سمك السرير الثابت في الإسقاط. 
باستخدام المنقلة ، قم بقياس زاوية الانخفاض وفقا للخريطة الأصلية ، وقم بتمديد طبقات الصخور في خطوط مستقيمة تحت السطح. سيعطي إسقاط هذه المعلومات في كل نقطة اتصال رؤية مقطعية متوقعة تقريبية للطبقات الصخرية تحت السطح. بعد ذلك ، ابحث عن أنماط في النتوءات الصخرية التي قد تشير إلى طيات من نفس النوع من الطبقات الصخرية. إذا بدا أن خطوط الطبقات المتوقعة هذه تلتقي ، فهذا يشير إلى طي نفس الركيزة ، ويجب ربطها في إسقاط سلس بناء على أحجام الانحدار المعطاة على السطح. 
أخيرا ، قم بتمديد طبقات الصخور إلى المنطقة فوق سطح الأرض. هذا يدل على الوجود المستنبط للصخور والبنية الجيولوجية قبل التعرية. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_3" style="line-height: 20.8px;">
تظهر الخريطة المستخدمة في هذا العرض التوضيحي جزءا من خريطة جيولوجية ماسونفيل ، كولورادو ، رباعي الزوايا لمدة 7.5 دقيقة. تم نقل طبقات الصخور وجهات الاتصال إلى المظهر الجيولوجي ، وتم إجراء الإسقاطات في باطن الأرض والسطح. في حالة إحدى الوحدات ، مجموعة داكوتا ، المسماة KD ومظللة باللون الأخضر ، نرى الطبقات تغمس على جانب واحد مما يشار إليه باسم Anticline ، إلى الشرق ، وإلى الغرب على الجانب الآخر. بشكل عام ، تشير الإسقاطات إلى مجموعة مضادة للمزامنة ، ويتم تسجيل قمة الخط المضاد على الخريطة الأصلية نفسها كخط متقطع ، مع الإشارة إلى الحوض الصغير (تنطق "trof") لخط التزامن إلى الغرب بخط متقطع مختلف. ينتج عن هذا المزيج مجموعة منحنية من التكوينات الصخرية ، وتشكيل منحني ، ناتج عن الضغوط الانضغاطية السابقة على طبقات الصخور. مجموعة داكوتا ، التي تتبع هذا النمط المتزامن المضاد ، هي وحدة ذات أهمية لأنها تمثل الحجر الرملي ، الذي سيحتوي على الماء أو الزيت ، والذي قد يكون ذا أهمية للتعدين. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_4" style="line-height: 20.8px;">
المقاطع العرضية الجيولوجية هي أدوات مفيدة لعدد من أنواع التحقيقات الجيولوجية. يتم استكشاف بعض هذه التطبيقات هنا. 
يمكن لتحليل تسلسل الترسيب أو التسلل أو التشوه أو التآكل بمرور الوقت أن يعلم ليس فقط الأبعاد المكانية للصخور ، ولكن أيضا البعد الزمني. باستخدام هذه المعلومات ، من الممكن أيضا محاكاة وتوقع التغيرات المستقبلية في بنية الأرض ، مثل تآكل المواد اللينة ، مما يترك الصخور الصلبة مكشوفة. 
الرواسب المعدنية الأكثر أهمية اقتصاديا. بما في ذلك الذهب والفضة والنحاس والموليبدينوم ؛ ترتبط بالصخور النارية. إذا تم العثور على مثل هذه الصخور على السطح أثناء المسح الجيولوجي ، ويمكن تقييم ملامساتها السطحية ، فمن الممكن استخدام مقطع عرضي جيولوجي للاستقراء حيث يمكن العثور على الخامات الممكنة في باطن الأرض. 
المقاطع العرضية الجيولوجية هي المفتاح لتقييم تدفق السوائل في باطن الأرض. إن فهم اتجاه الطبقات المعززة للتدفق ، أو طبقات المياه الجوفية ، مقابل الطبقات التي تمنع التدفق ، أو المكاسب ، يسمح للجيولوجيين بالتنبؤ بحركة المياه الجوفية ، وربما تحديد المناطق المناسبة لحفر الآبار. بشكل عام ، ستكون أنواع الصخور التي تحتوي على مساحة كبيرة من المسام ، مثل الحجر الرملي ، طبقات مياه جوفية ، وتلك ذات البنية الأكثر كثافة ومساحة المسام الصغيرة ، مثل الأردواز ، ستعمل كطبقات جوية. والأهم من ذلك، تسمح هذه المعلومات أيضا بتحليل حركة الملوثات المائية، ووضع استراتيجيات التخفيف الممكنة في مثل هذه الأحداث. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_5" style="line-height: 20.8px;">
لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE للمقاطع العرضية الجيولوجية. يجب أن تفهم الآن كيفية إنشاء ملف تعريف جيولوجي من خريطة جيولوجية ، واستخدامات وتطبيقات هذه المقاطع العرضية الجيولوجية. 
شكرا للمشاهدة! 
</div>

توفر المقاطع العرضية وسيلة لتحليل وتقييم الاتجاه تحت السطحي للوحدات الصخرية. يستخدم الجيولوجيون قواعد التأريخ النسبية للقطع العرضي والتراكب لتحديد توقيت الترسيب والتشوه. على سبيل المثال ، عندما تجلس طبقة فوق طبقة أخرى ، يمكن الاستدلال على أن الطبقة العليا من المرجح أن تكون أصغر من الطبقة أدناه. علاوة على ذلك ، إذا اخترق خطأ وحدة صخرية معينة ، فمن المرجح أن يكون الخطأ أصغر من وحدة الصخور التي يعوض عنها.
تشمل بعض التطبيقات المحددة تحديد التاريخ الجيولوجي ، وتحليل تدفق المياه الجوفية ، والرواسب ا...

صنع مقطع عرضي جيولوجي

المصدر: مختبر <a href="https://www.jove.com/author/Alan_Lester"> آلان ليستر </a> - جامعة كولورادو بولدر 
تم عمل الخرائط الجيولوجية واستخدامها لأول مرة في أوروبا ، في منتصف إلى أواخر القرن الثامن عشر . منذ ذلك الحين ، أصبحوا جزءا مهما من التحقيقات الجيولوجية في جميع أنحاء العالم التي تسعى جاهدة لفهم توزيعات الصخور على سطح الأرض ، في باطن الأرض ، وتعديلها عبر الزمن. الخريطة الجيولوجية الحديثة هي تمثيل غني بالبيانات للصخور والهياكل الصخرية في عرض خطة ثنائية الأبعاد. أساس معظم الخرائط الجيولوجية هو خريطة طبوغرافية ، حيث تم وضع اختلافات لونية لتمثيل وحدات صخرية معينة. تسمى الحدود بين الوحدات الصخرية جهات الاتصال. بالإضافة إلى خطوط التلامس ، تحتوي الخرائط الجيولوجية على رموز تمثل السمات الرئيسية ، مثل تراجع وضربة الوحدات الصخرية ، والخطوط المضادة وخطوط المزامنة ، وآثار أسطح الصدع. 
على الرغم من أن عرض الخريطة ثنائي الأبعاد مفيد ، إلا أن إحدى المهام الرئيسية للجيولوجي هي استنتاج نوع واتجاه الصخور في باطن الأرض. يتم ذلك باستخدام القواعد الجيولوجية والاستنتاجات والإسقاطات لأسفل من السطح. والنتيجة هي مقطع عرضي جيولوجي ، وهو منظر يوفر بشكل أساسي صورة مقطوعة ، يشبه إلى حد كبير ما قد يراه المرء على جدار الوادي أو في قطع طريق. 
هذه الشريحة الافتراضية في الأرض ، التي توفر بعدا ثالثا (العمق) ، هي المفتاح لمجموعة من التطبيقات الجيولوجية. تستخدم المقاطع العرضية لتقييم النماذج الزمنية لتكوين الصخور عبر الزمن. بمعنى آخر ، الهدف هو إعادة إنشاء تسلسل خطوة بخطوة للصخور والهياكل التي جاءت أولا وأخيرا وبينهما. كما أنها تستخدم لتحديد أنماط محددة من التشوه - ما إذا كانت الصخور قد خضعت لضغوط انضغاطية أو امتدادية أو غيرها من الإجهاد. 
تساعد المقاطع العرضية الجيولوجية على تحديد مناطق حركة المياه الجوفية ، وتقييم المواقع المحتملة للرواسب المعدنية الاقتصادية ، وتحديد خزانات النفط والغاز.

في هذا العرض التوضيحي ، تم استخدام جزء من خريطة درع الزوايا لبحيرة كارتر ، كولورادو ، USGS لمدة 7.5 دقيقة. يعني هذا الترميز أن 7.5 دقيقة من خط الطول و 7.5 دقيقة من خط العرض تحدد حدود E-W و N-S على الخريطة. على الجانب الشرقي من خط المقطع العرضي A-A '، تنخفض طبقات الصخور إلى الغرب. في المقابل ، على الجانب الغربي ، تنخفض الطبقات إلى الشرق. يمكن الاستدلال على أن هذه الطبقات تلتقي في باطن الأرض لتشكيل هيكل قابل للطي على شكل وعاء ، يعرف باسم التزامن. في النهاية ، جميع الطيات (سواء كانت الاعوجاج...

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. ...

يمكن للمقاطع العرضية الجيولوجية تقييم النماذج الزمنية لتكوين الصخور عبر الزمن. باستخدام الخرائط الجيولوجية ، يمكن إنشاء مقاطع عرضية تتنبأ بطبقات الصخور تحت السطح ، وتقدر شكل الصخور فوق الأرض قبل التعرية. المقطع العرضي الناتج هو صورة مقطوعة تشبه إلى حد كبير تلك التي تظهر في جدران الوادي أو قطع الطرق. في حين أن الجيولوجيين قد يكونون قادرين على استنتاج مثل هذه الميزات من خريطة جيولوجية عرض الخطة ، فإن إضافة مقطع عرضي يوفر بعدا ثالثا للمعلومات التي يمكن أن تعزز بشكل كبير القدرة على تقييم الطيات والأعطال. سيوضح هذا الفيديو عملية إنشاء مقطع عرضي جيولوجي ، ويسلط الضوء على بعض الاستخدامات الواسعة لهذه الأداة الجيولوجية. تتمثل الخطوة الأولى في إنشاء خريطة جيولوجية في أخذ خريطة طبوغرافية وعلى هذا الرمز اللوني للمناطق التي تحتوي على أنواع مختلفة من الصخور. في هذا المجال ، يلاحظ الجيولوجيون السمات المعدنية والتركيبية ، والتي تستخدم بعد ذلك لتحديد أنواع الصخور والوحدات الصخرية المتميزة. الخطوط بين كل قسم من وحدات الصخور هي جهات الاتصال. داخل كل نوع من الصخور ، ستتم إضافة بيانات الضربة والانحدار لتوضيح اتجاه النتوء السطحي للطبقات الصخرية. تشير بيانات الضرب والانحدار هذه إلى تشوهات من نوع الطية تولد طبقات ملتوية ، مماثلة للوعاء المقلوب ، والتي يشار إليها باسم الخطوط المضادة. الطيات التي تتضمن طبقات ملتوية لأسفل هي خطوط متزامنة. في المقابل ، تكون الأعطال نتيجة للتشوه الهش ، حيث تنكسر الصخور بدلا من الانحناء على طول سطح تمزق مميز. هذا السطح هو "مستوى الصدع". مجتمعة ، يتم استخدام نوع الصخور والموضع والاتجاه لإنشاء مقطع عرضي جيولوجي. تتمثل الخطوة الأولى في إنشاء ملف تعريف طبوغرافي يوضح ارتفاع ومحيط المنطقة المستهدفة. ثم تتم إضافة البيانات الجيولوجية إلى ملف التعريف هذا. يمكن الآن استخدام هذا المقطع العرضي لاستنتاج الهيكل الجوفي. على سبيل المثال ، تدل الأسرة التي تغمس بعيدا عن المحور المركزي على الخطوط المضادة ، في حين أن الأسرة التي تنخفض نحوها تشير إلى خطوط التزامن. علاوة على ذلك ، يتم استخدام المقاطع العرضية الجيولوجية لإعادة بناء الطيات والأعطال التي قد تكون غامضة ، بسبب تأثيرات التعرية على ميزات السطح. يتم تحقيق ذلك من خلال استقراء البيانات السطحية وتحت السطحية الحالية لأعلى فوق المستوى الحالي. الآن بعد أن أصبحنا على دراية بالمبادئ الكامنة وراء بناء المقطع العرضي الجيولوجي ، دعنا نلقي نظرة على كيفية تنفيذ ذلك على خريطة مثال. لإنشاء مقطع عرضي جيولوجي ، خذ أولا خريطة جيولوجية لمنطقة المسح المستهدفة. ابدأ باختيار نقطتين تحددان ملف تعريف المقطع العرضي محل الاهتمام. قم بتسمية هذه النقاط على أنها A و A'. يجب تحديد هذه بحيث يكون الخط بينهما عموديا تقريبا على اتجاهات الإضراب لوحدات الصخور المتداخلة. قم بتوصيل هذه النقاط ، وقم بإنشاء ملف تعريف طبوغرافي ، دون مبالغة رأسية ، بناء على الخطوط التي تتقاطع مع الخط. بعد ذلك ، خذ شريطا من الورق وقم بمحاذاة الخط A-A ، وحدد بعناية جهات الاتصال بين وحدات الصخور المختلفة. عند كل جهة اتصال ، يتم استخدام معلومات الغمس للطبقات المجاورة لإسقاط الحدود في باطن الأرض. لاحظ أنه في الإسقاط على باطن الأرض ، نستخدم متوسط الانخفاض عبر الطية. هذا يحافظ على سمك السرير الثابت في الإسقاط. باستخدام المنقلة ، قم بقياس زاوية الانخفاض وفقا للخريطة الأصلية ، وقم بتمديد طبقات الصخور في خطوط مستقيمة تحت السطح. سيعطي إسقاط هذه المعلومات في كل نقطة اتصال رؤية مقطعية متوقعة تقريبية للطبقات الصخرية تحت السطح. بعد ذلك ، ابحث عن أنماط في النتوءات الصخرية التي قد تشير إلى طيات من نفس النوع من الطبقات الصخرية. إذا بدا أن خطوط الطبقات المتوقعة هذه تلتقي ، فهذا يشير إلى طي نفس الركيزة ، ويجب ربطها في إسقاط سلس بناء على أحجام الانحدار المعطاة على السطح. أخيرا ، قم بتمديد طبقات الصخور إلى المنطقة فوق سطح الأرض. هذا يدل على الوجود المستنبط للصخور والبنية الجيولوجية قبل التعرية. تظهر الخريطة المستخدمة في هذا العرض التوضيحي جزءا من خريطة جيولوجية ماسونفيل ، كولورادو ، رباعي الزوايا لمدة 7.5 دقيقة. تم نقل طبقات الصخور وجهات الاتصال إلى المظهر الجيولوجي ، وتم إجراء الإسقاطات في باطن الأرض والسطح. في حالة إحدى الوحدات ، مجموعة داكوتا ، المسماة KD ومظللة باللون الأخضر ، نرى الطبقات تغمس على جانب واحد مما يشار إليه باسم Anticline ، إلى الشرق ، وإلى الغرب على الجانب الآخر. بشكل عام ، تشير الإسقاطات إلى مجموعة مضادة للمزامنة ، ويتم تسجيل قمة الخط المضاد على الخريطة الأصلية نفسها كخط متقطع ، مع الإشارة إلى الحوض الصغير (تنطق "trof") لخط التزامن إلى الغرب بخط متقطع مختلف. ينتج عن هذا المزيج مجموعة منحنية من التكوينات الصخرية ، وتشكيل منحني ، ناتج عن الضغوط الانضغاطية السابقة على طبقات الصخور. مجموعة داكوتا ، التي تتبع هذا النمط المتزامن المضاد ، هي وحدة ذات أهمية لأنها تمثل الحجر الرملي ، الذي سيحتوي على الماء أو الزيت ، والذي قد يكون ذا أهمية للتعدين. المقاطع العرضية الجيولوجية هي أدوات مفيدة لعدد من أنواع التحقيقات الجيولوجية. يتم استكشاف بعض هذه التطبيقات هنا. يمكن لتحليل تسلسل الترسيب أو التسلل أو التشوه أو التآكل بمرور الوقت أن يعلم ليس فقط الأبعاد المكانية للصخور ، ولكن أيضا البعد الزمني. باستخدام هذه المعلومات ، من الممكن أيضا محاكاة وتوقع التغيرات المستقبلية في بنية الأرض ، مثل تآكل المواد اللينة ، مما يترك الصخور الصلبة مكشوفة. الرواسب المعدنية الأكثر أهمية اقتصاديا. بما في ذلك الذهب والفضة والنحاس والموليبدينوم ؛ ترتبط بالصخور النارية. إذا تم العثور على مثل هذه الصخور على السطح أثناء المسح الجيولوجي ، ويمكن تقييم ملامساتها السطحية ، فمن الممكن استخدام مقطع عرضي جيولوجي للاستقراء حيث يمكن العثور على الخامات الممكنة في باطن الأرض. المقاطع العرضية الجيولوجية هي المفتاح لتقييم تدفق السوائل في باطن الأرض. إن فهم اتجاه الطبقات المعززة للتدفق ، أو طبقات المياه الجوفية ، مقابل الطبقات التي تمنع التدفق ، أو المكاسب ، يسمح للجيولوجيين بالتنبؤ بحركة المياه الجوفية ، وربما تحديد المناطق المناسبة لحفر الآبار. بشكل عام ، ستكون أنواع الصخور التي تحتوي على مساحة كبيرة من المسام ، مثل الحجر الرملي ، طبقات مياه جوفية ، وتلك ذات البنية الأكثر كثافة ومساحة المسام الصغيرة ، مثل الأردواز ، ستعمل كطبقات جوية. والأهم من ذلك، تسمح هذه المعلومات أيضا بتحليل حركة الملوثات المائية، ووضع استراتيجيات التخفيف الممكنة في مثل هذه الأحداث. لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE للمقاطع العرضية الجيولوجية. يجب أن تفهم الآن كيفية إنشاء ملف تعريف جيولوجي من خريطة جيولوجية ، واستخدامات وتطبيقات هذه المقاطع العرضية الجيولوجية. شكرا للمشاهدة!

Education

JoVE Science Education

Environmental Sciences

العلوم البيئية

Earth Science

علوم الأرض

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

an-overview-of-alkenone-biomarker-analysis-for-paleothermometry

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

soxhlet-extraction-of-lipid-biomarkers-from-sediment

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

HS-ESS2-5

ohios-learning-standards-and-model-curriculum

Ohio’s Learning Standards and Model Curriculum

Physical Geology

igneous-metamorphic-and-sedimentary-rocks

Igneous, Metamorphic And Sedimentary Rocks

Igneous

Metamorphic

Sedimentary

Ocean

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

Virginia  Standards of Learning

HIgh School

ES.4

ES.4.b

ES.5

ES.5.a

ES.5.b

ES.5.d

ES.7

ES.7.a

ES.7.b

ES.7.c

ES.10

ES.10.d

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

Description

Transcript

Tags

More videos by Standards