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>זהה שתי נקודות שמגדירות פרופיל חתך, למשל A-A'. נקודות אלה נבחרות כך שהקו ביניהן מאונך בערך לכיווני השביתה של יחידות הסלע המתערבות.</li>
	<li>פרופיל טופוגרפי מצויר בין שתי הנקודות, A-A'. הוראות הגעה ליצירת פרופיל טופוגרפי מסופקות בסרטון אחר.</li>
	<li>קח רצועה של נייר וליישר אותו לאורך הקו, בזהירות סימון המגעים בין יחידות הסלע השונות.</li>
	<li>העבר את אנשי הקשר לפרופיל הטופוגרפי.</li>
	<li>בכל מגע, הטבילה של השכבות הסמוכות משמשת להקרנת גבול זה לתוך תת הקרקע. כל עוד לפרופיל הטופוגרפי אין הגזמה אנכית, ניתן להשתמש ישירות במטבלים מהמפה. לדוגמה, אם הטבילה בגבול אבן גיר/אבן חול (מגע) היא 20°, ניתן לצייר את המגע הזה כהרחבה אל תת-הקרקע בזווית של 20°.</li>
	<li>השתמש בהקרנה זו ובידע של הגיאולוגיה המקומית כדי להסיק את הקפלים או הפגמים בתת הקרקע. לדוגמה, שכבות סלע הטבולות הרחק מהציר המרכזי (שוב, כמו שלבקת חוגרת על גג פסגות) עשויות להצביע על נוכחות של קו נגדי או אנטיפורמה. בנוסף, אם שכבות הסלע לאורך הציר המרכזי ישנות יותר מאלה שנמצאות ברציפות רחוק יותר מהציר, זהו אישור נוסף למבנה נגדי.</li>
	<li>הרחבת שכבות הסלע לאזור הקרקע הנ"ל באמצעות קווים מנוקדים; זה מראה את הנוכחות הסיק של סלעים לפני הסחף. כפי שנדון בסעיף עקרונות, הקווים המנוקדים מעל פני השטח הם למעשה ייצוג של מבנה גיאולוגי שהיה קיים בעבר, אך הוסר על ידי סחף.</li>
</ol><div class="chapter_text" id="script_0" style="line-height: 20.8px;">
חתך גיאולוגי יכול להעריך מודלים זמניים של היווצרות סלעים לאורך זמן.
באמצעות מפות גיאולוגיות, ניתן ליצור חתך שחוזה את שכבות תת-פני השטח של הסלעים, ולהעריך את צורת הסלע מעל פני הקרקע לפני הסחף.
החתך המתקבל הוא תמונה מנותקת בדומה לאלה שנראו בקירות הקניון או חתכי כביש. בעוד גיאולוגים עשויים להיות מסוגלים להסיק תכונות כאלה ממפה גיאולוגית לתצוגת תוכנית, התוספת של חתך מספק ממד שלישי של מידע שיכול לשפר מאוד את היכולת להעריך קפלים ותקלות.
וידאו זה ימחיש את תהליך יצירת חתך הרוחב הגיאולוגי, ויבליט חלק מהשימושים הנרחבים בכלי גיאולוגי זה.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_1" style="line-height: 20.8px;">
השלב הראשון ביצירת מפה גיאולוגית הוא לקחת מפה טופוגרפית ולקוד צבע זה את האזורים המכילים סוגי סלעים שונים. בתחום, גיאולוגים מתבוננים בתכונות מינרלוגיות וטקסטואליות, המשמשות לזיהוי סוגי סלעים ויחידות סלעים נפרדים. הקווים בין כל קטע יחידת סלע הם אנשי הקשר. בתוך כל סוג סלע יתווספו נתוני שביתה וטבילה כדי להמחיש את כיוון היציאה של פני השטח של שכבות הסלע.
נתוני שביתה וטבילה אלה מצביעים על עיוותים מסוג קיפול היוצרים שכבות מעוותות, הדומה לקערה הפוכה, המכונה תעלולים. הקפלים הכוללים שכבות מעוותות הם קווי סנכרון. לעומת זאת, תקלות הן תוצאה של עיוות שביר, לפיו סלעים נשברים במקום להתכופף לאורך משטח-של-קרע ברור. המשטח הזה הוא "מטוס השבר".
יחד, סוג סלע, מיקום וכיוון, משמשים ליצירת חתך גיאולוגי. השלב הראשון הוא ליצור פרופיל טופוגרפי, המציג את הגובה ותיאור של אזור היעד. הנתונים הגיאולוגיים מתווספים לאחר מכן לפרופיל זה. כעת ניתן להשתמש בחתך רוחב זה כדי להסיק את המבנה התת-קרקעי. לדוגמה, מיטות השקועות הרחק מציר מרכזי מעידות על תעלולים, ואילו מיטות שטובלות לכיוון מצביעות על קווי סינכרון.
יתר על כן, חתך גיאולוגי משמשים לשחזור קפלים ותקלות שעשויים להיות מסתוריים, בשל ההשפעות של סחף על תכונות פני השטח. זה מושג על ידי אקסטרפולציות של נתוני פני השטח והתת-קרקעי הקיימים כלפי מעלה מעל המישור הקיים.
כעת, כאשר אנו מכירים את העקרונות העומדים מאחורי בניית חתך גיאולוגי, בואו נסתכל על האופן שבו זה מתבצע על מפת דוגמה.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_2" style="line-height: 20.8px;">
כדי לבנות חתך גיאולוגי, תחילה קח מפה גיאולוגית של אזור סקר היעד. התחל בבחירת שתי נקודות המגדירות פרופיל חתך רוחב של עניין. תייג נקודות אלה כ- A ו- A'. אלה צריכים להיבחר כך קו ביניהם יהיה מאונך ככיווני השביתה של יחידות הסלע מתערב. חבר נקודות אלה וצור פרופיל טופוגרפי, ללא הגזמה אנכית, בהתבסס על קווי המתאר המצטלבים בין הקו. לאחר מכן, קח רצועת נייר ויישר אותה לאורך קו A-A, וסמן בזהירות את המגעים בין יחידות הסלע השונות.
בכל איש קשר, מידע הטבילה של השכבות הסמוכות משמש להקרנת הגבול אל תת הקרקע. שים לב כי בהקרנה אל תת הקרקע, אנו משתמשים בטבילה ממוצעת על פני הקיפול. זה שומר על עובי מיטה קבוע בהקרנה.
בעזרת מד זווית, מודדים את זווית הטבילה לפי המפה המקורית, ומרחיבים את שכבות הסלע בקווים ישרים מתחת לפני השטח. הקרנת מידע זה בכל נקודת מגע תעניק מבט חוצה חתך מחוספס של שכבות הסלע מתחת לפני השטח. לאחר מכן, חפש דפוסים בתחזיות הסלע שעשויות להצביע על קפלים מאותו סוג של שכבות סלע. אם נראה כי קווי השכבות החזויים הללו נפגשים, הדבר מצביע על קיפול של אותו מצע, ויש לצרף אותם להקרנה חלקה המבוססת על סדרי הגודל הניתנים על פני השטח.
לבסוף, להרחיב את שכבות הסלעים לתוך אזור הקרקע מעל. זה מראה את הנוכחות הסיק של סלעים ומבנה גיאולוגי לפני הסחף.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_3" style="line-height: 20.8px;">
המפה המשמשת להדגמה זו מציגה חלק של מייסוןוויל, קולורדו, מרובע 7.5 דקות, מפת גיאולוגית USGS. שכבות הסלע והמגעים הועברו לפרופיל הגיאולוגי, והתחזיות נעשו לתוך תת הקרקע ופני השטח. במקרה של אחת היחידות, קבוצת דקוטה, המסומנת KD ומודגשת בירוק, אנו רואים את השכבות טובלות בצד אחד של מה שמכונה קו נגד, מזרחה, ומערב בצד הנגדי. בסך הכל, התחזיות מציעות שילוב של קו סינכרון נגדים, ופסגת הקו נגדי נרשמת במפה המקורית עצמה כקו מקווקו, כאשר שוקת (מבוטאת "trof") של קו הסינקן המצוינת במערב על-ידי קו מקווקו אחר. שילוב זה גורם לסט מקושת של תצורות סלע, ומבנה קידה, המיוצר על ידי לחצים דחיסתיים בעבר על שכבות הסלע. קבוצת דקוטה, העוקבת אחר תבנית זו של סינקליין אנטיקלין, היא יחידה בעלת חשיבות שכן היא מייצגת אבן חול, שתכיל מים או נפט, אשר עשויים לעניין כרייה.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_4" style="line-height: 20.8px;">
חתך גיאולוגי הם כלים שימושיים עבור מספר סוגים של חקירה גיאולוגית. חלק מהיישומים האלה נחקרים כאן.
ניתוח רצפים של תצהיר, חדירה, עיוות או שחיקה לאורך זמן יכול ליידע לא רק את הממדים המרחביים של הסלע, אלא גם את הממד הזמני. באמצעות מידע זה, ניתן גם לדמות ולצפות שינויים עתידיים במבנה כדור הארץ, כגון שחיקה של חומרים רכים יותר, משאיר סלע קשה חשוף.
מרבצי המינרלים החשובים ביותר מבחינה כלכלית; כולל זהב, כסף, נחושת מוליבדן; קשורים לסלעים מציתים. אם סלעים כאלה נמצאים על פני השטח במהלך סקר גיאולוגי, וניתן להעריך את מגעי פני השטח שלהם, ניתן להשתמש בחתך גיאולוגי כדי להסיק היכן ניתן למצוא עפרות אפשריות בתת הקרקע.
חתך גיאולוגי הוא המפתח להערכת זרימת הנוזלים בתת הקרקע. הבנת הכיוון של שכבות משפרות זרימה, או אקוויפרים, לעומת זרימה המונעת שכבות, או אקווילודות, מאפשרת לגיאולוגים לחזות את תנועת מי התהום, ופוטנציאל לקבוע אזורים מתאימים לקידוח בארות. באופן כללי, סוגי סלעים המכילים שטח נקבוביות ניכר, כמו אבן חול, יהיו אקוויפרים, ואלה עם מבנה צפוף יותר ומרחב נקבוביות קטן, כמו צפחה, ישמשו אקוויקלודות. באופן מכריע, מידע זה מאפשר גם ניתוח של תנועה מזהמת מימית, ופיתוח אסטרטגיות הקלה אפשריות באירועים כאלה.
</div>
<div class="chapter_text" id="script_5" style="line-height: 20.8px;">
הרגע צפית בהקדמה של ג'וב לחתך גיאולוגי. כעת עליך להבין כיצד ליצור פרופיל גיאולוגי ממפה גיאולוגית, ואת השימושים והיישומים של חתך גיאולוגי זה.
תודה שצפיתם!
</div>

חתך רוחבי מספקים אמצעי לנתח ולהעריך את הכיוון התת-קרקעי של יחידות סלע. גיאולוגים משתמשים בכללי ההיכרויות היחסיים של חיתוך צולב וסופרפוזיציה כדי לקבוע את תזמון התצהיר והעיוות. לדוגמה, כאשר שכבה אחת יושבת מעל שכבה אחרת, ניתן להסיק שהשכבה העליונה ככל הנראה צעירה יותר מהשכבה שמתחת. יתר על כן, אם תקלה חותכת על פני יחידת סלע מסוימת, אז התקלה היא ככל הנראה צעירה יותר מיחידת הסלע שהיא מקזזת.
כמה יישומים ספציפיים כוללים את קביעת ההיסטוריה הגיאולוגית, ניתוח זרימת מי התהום, מרבצי מינרלים ומאגרי נפט וגז. ...

ביצוע חתך רוחב גיאולוגי

מקור: המעבדה של <a href="https://www.jove.com/author/Alan_Lester">אלן לסטר</a> - אוניברסיטת קולורדו בולדר
מפות גיאולוגיות נוצרו לראשונה ונוצלו באירופה, באמצע עד סוףהמאה ה -18. מאז, הם היו חלק חשוב מחקירות גיאולוגיות בכל רחבי העולם השואפות להבין את התפלגות הסלעים על פני כדור הארץ, בתת הקרקע, ואת השינוי שלהן לאורך זמן. מפה גיאולוגית מודרנית היא ייצוג עשיר בנתונים של סלעים ומבני סלע בתצוגת תוכנית דו-ממדית. הבסיס לרוב המפות הגיאולוגיות הוא מפה טופוגרפית, שעליה הוצבו וריאציות צבע כדי לייצג יחידות סלע ספציפיות. הגבולות בין יחידות הסלע נקראים אנשי קשר. בנוסף לקווי המגע, מפות גיאולוגיות מכילות סמלים המייצגים תכונות מפתח, כגון טבילה ושביתה של יחידות הסלע, קו נגדים וקווי סינכרון ועקבות של משטחי תקלה.
למרות שתצוגת המפה הדו-ממדית שימושית, אחת המשימות המרכזיות של גיאולוג היא להסיק את סוג הסלעים ואת הכיוון שלהם בתת-הקרקע. זה נעשה באמצעות כללים גיאולוגיים, הסקת מסקנות ותחזיות כלפי מטה מפני השטח. התוצאה היא חתך גיאולוגי, נוף שבעצם מספק תמונה מנותקת, בדומה ל see על קיר קניון או בחתך כביש.
פרוסה היפותטית זו לתוך האדמה, המספקת ממד שלישי (עומק), היא המפתח לשורה של יישומים גיאולוגיים. חתך משמש להערכת מודלים זמניים של היווצרות סלע לאורך זמן. במילים אחרות, המטרה היא ליצור מחדש רצף שלב אחר שלב שבו סלעים ומבנים הגיעו ראשונים, אחרונים, ובין לבין. הם משמשים גם כדי לקבוע מצבים ספציפיים של עיוות - אם סלעים עברו דחיסה, הרחבה, או לחצים אחרים.
חתך גיאולוגי מסייע בזיהוי אזורים של תנועת מי תהום, להעריך אתרים פוטנציאליים עבור מרבצי מינרלים כלכליים ולאתר מאגרי נפט וגז.

להדגמה זו, חלק מאגם קרטר, קולורדו, USGS 7.5 דקות מרובע מפה שימש. משמעות ההסמכה היא ש-7.5 דקות של קו אורך ו-7.5 דקות של קו רוחב מגדירים את גבולות E-W ו-N-S במפה. בצד המזרחי של קו החתך A-A, שכבות הסלע טובלות ממערב; לעומת זאת, בצד המערבי, השכבות טובלות מזרחה. ניתן להסיק כי שכבות אלה נפגשות בתת הקרקע כדי ליצור מבנה מתקפל בצורת קערה, המכונה syncline. בסופו של דבר, כל הקפלים (בין אם עיוותים כלפי מטה, כגון קווי סינכרון או עיוותים למעלה, כגון קו נגדים) הם תוצר של עיוות בסגנון דחיסה. כאשר סלעים נס...

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. ...

חתכים גיאולוגיים יכולים להעריך מודלים זמניים של היווצרות סלעים לאורך זמן. באמצעות מפות גיאולוגיות ניתן ליצור חתכים המנבאים את שכבות הסלעים מתחת לפני השטח, ומעריכים את צורת הסלע מעל פני הקרקע לפני הסחיפה. חתך הרוחב המתקבל הוא תמונה חתוכה בדומה לאלה שנראים בקירות קניון או בחיתוכי כבישים. בעוד שגיאולוגים עשויים להיות מסוגלים להסיק מאפיינים כאלה ממפה גיאולוגית של תוכנית, תוספת של חתך רוחב מספקת ממד שלישי של מידע שיכול לשפר מאוד את היכולת להעריך קפלים ושברים. סרטון זה ימחיש את תהליך יצירת חתך גיאולוגי, וידגיש כמה מהשימושים הנרחבים בכלי גיאולוגי זה. הצעד הראשון ביצירת מפה גיאולוגית הוא לקחת מפה טופוגרפית ולקודד בצבע זה את האזורים המכילים סוגי סלע שונים. בשטח, גיאולוגים מתבוננים בתכונות מינרלוגיות ומרקמיות, המשמשות לאחר מכן לזיהוי סוגי סלע ויחידות סלע מובחנות. הקווים בין כל קטע יחידת סלע הם המגעים. בתוך כל סוג סלע, יתווספו נתוני שביתה וטבילה כדי להמחיש את כיוון מחשוף פני השטח של שכבות הסלע. נתוני שביתה וטבילה אלה מצביעים על עיוותים מסוג קיפול היוצרים שכבות מעוותות כלפי מעלה, אנלוגיות לקערה הפוכה, המכונות אנטיקלינים. הקפלים הכוללים שכבות מעוותות כלפי מטה הם סינקליין. לעומת זאת, שברים הם תוצאה של עיוות שביר, לפיו סלעים נשברים במקום להתכופף לאורך משטח מובהק של קרע. משטח זה הוא "מישור השבר". יחד, סוג הסלע, המיקום והכיוון משמשים ליצירת חתך גיאולוגי. השלב הראשון הוא יצירת פרופיל טופוגרפי, המציג את הגובה וקווי המתאר של אזור היעד. הנתונים הגיאולוגיים מתווספים לאחר מכן לפרופיל זה. כעת ניתן להשתמש בחתך זה כדי להסיק את המבנה התת-קרקעי. לדוגמה, מיטות השוקעות הרחק מציר מרכזי מעידות על אנטיקלינים, בעוד שמיטות היורדות לכיוון מצביעות על סינקליין. יתר על כן, חתכים גיאולוגיים משמשים לשחזור קפלים וסדקים שעשויים להיות מסתוריים, עקב השפעות הסחיפה על תכונות פני השטח. זה מושג על ידי אקסטרפולציה של נתוני פני השטח והתת-קרקע הקיימים כלפי מעלה מעל המישור הקיים. כעת, לאחר שאנו מכירים את העקרונות מאחורי בניית חתך גיאולוגי, בואו נסתכל כיצד זה מתבצע במפה לדוגמה. כדי לבנות חתך גיאולוגי, קח תחילה מפה גיאולוגית של אזור סקר היעד. התחל בבחירת שתי נקודות המגדירות פרופיל חתך מעניין. סמן את הנקודות הללו כ-A ו-A'. יש לבחור אותם כך שקו ביניהם יהיה בערך בניצב לכיווני הפגיעה של יחידות הסלע המתערבות. חברו את הנקודות הללו, וצרו פרופיל טופוגרפי, ללא הגזמה אנכית, המבוסס על קווי המתאר החוצים את הקו. לאחר מכן, קחו רצועת נייר ויישרו אותה לאורך קו A-A', וסמנו בזהירות את המגעים בין יחידות הסלע השונות. בכל מגע, מידע הטבילה של השכבות הסמוכות משמש להקרנת הגבול אל תת הקרקע. שימו לב שבהקרנה אל מתחת לפני השטח, אנו משתמשים בטבילה ממוצעת על פני הקפל. זה שומר על עובי מיטה קבוע בהקרנה. בעזרת מד זווית מודדים את זווית השיפוע על פי המפה המקורית, ומרחיבים את שכבות הסלע בקווים ישרים מתחת לפני השטח. הקרנת מידע זה בכל נקודת מגע תיתן מבט חתך חזוי גס של שכבות הסלע מתחת לפני השטח. לאחר מכן, חפש דפוסים בבליטות הסלע שעשויים להצביע על קפלים מאותו סוג של שכבות סלע. אם נראה שקווי השכבות החזויים הללו נפגשים, הדבר מצביע על קיפול של אותו מצע, ויש לחבר אותם בהקרנה חלקה המבוססת על גדלי הטבילה הניתנים על פני השטח. לבסוף, הרחיבו את שכבות הסלעים לאזור מעל פני הקרקע. זה מראה את הנוכחות המוסקת של סלעים ומבנה גיאולוגי לפני הסחיפה. המפה ששימשה להדגמה זו מציגה חלק מהמפה הגיאולוגית של מסונוויל, קולורדו, 7.5 דקות, מרובע USGS. שכבות הסלע והמגעים הועברו לפרופיל הגיאולוגי, וההקרנות נעשו אל מתחת לפני השטח ועל פני השטח. במקרה של אחת היחידות, קבוצת דקוטה, המסומנת KD ומודגשת בירוק, אנו רואים את השכבות שוקעות בצד אחד של מה שמכונה אנטיקלין, ממזרח, וממערב בצד הנגדי. בסך הכל, ההקרנות מצביעות על שילוב של אנטיקלין-סינקליין, ופסגת האנטיקלין נרשמת במפה המקורית עצמה כקו מקווקו, כאשר השוקת (מבטאים "טרוף") של הסינקליין מסומנת מערבה על ידי קו מקווקו אחר. שילוב זה מביא לקבוצה כפופה של תצורות סלע, ותצורה קמורה, הנוצרת על ידי מתחי דחיסה בעבר על שכבות הסלע. קבוצת דקוטה, העוקבת אחר דפוס אנטיקלין-סינקליין זה, היא יחידה בעלת חשיבות מכיוון שהיא מייצגת אבן חול, שתכיל מים או נפט, שעשויים לעניין את הכרייה. חתכים גיאולוגיים הם כלים שימושיים למספר סוגים של חקירה גיאולוגית. חלק מהיישומים הללו נחקרים כאן. ניתוח רצפים של שקיעה, חדירה, עיוות או שחיקה לאורך זמן יכול ליידע לא רק את הממדים המרחביים של הסלע, אלא גם את הממד הטמפורלי. באמצעות מידע זה ניתן גם לדמות ולצפות שינויים עתידיים במבנה כדור הארץ, כגון שחיקה של חומרים רכים יותר, המותירה סלעים קשים יותר חשופים. מרבצי המינרלים החשובים ביותר מבחינה כלכלית; כולל זהב, כסף, נחושת ומוליבדן; קשורים לסלעי יסוד. אם סלעים כאלה נמצאים על פני השטח במהלך סקר גיאולוגי, וניתן להעריך את המגעים שלהם לפני השטח, ניתן להשתמש בחתך גיאולוגי כדי להסיק היכן ניתן למצוא עפרות אפשריות מתחת לפני השטח. חתכים גיאולוגיים הם המפתח להערכת זרימת הנוזל מתחת לפני השטח. הבנת הכיוון של שכבות מגבירות זרימה, או אקוויפרים, לעומת שכבות מונעות זרימה, או אקוויקלודות, מאפשרת לגיאולוגים לחזות את תנועת מי התהום, ואולי לקבוע אזורים מתאימים לקידוח בארות. באופן כללי, סוגי סלעים המכילים שטח נקבוביות ניכר, כמו אבן חול, יהיו אקוויפרים, ואלה עם מבנה צפוף יותר ושטח נקבוביות קטן, כמו צפחה, ישמשו כאקוויקלודות. באופן מכריע, מידע זה מאפשר גם ניתוח של תנועת מזהמים מימיים, ופיתוח אסטרטגיות הפחתה אפשריות באירועים כאלה. זה עתה צפיתם במבוא של JoVE לחתכים גיאולוגיים. כעת עליך להבין כיצד ליצור פרופיל גיאולוגי ממפה גיאולוגית, ואת השימושים והיישומים של חתכים גיאולוגיים אלה. תודה שצפית!

Education

JoVE Science Education

Environmental Sciences

מדעי הסביבה

Earth Science

מדעי כדור הארץ

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