صنع مقطع عرضي جيولوجي

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!