Realizzazione di una sezione geologica trasversale

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.

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.

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.

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.

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.

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!