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>Zidentyfikuj dwa punkty, które definiują profil przekroju, e.g. A-A'. Punkty te są wybierane w taki sposób, aby linia między nimi była w przybliżeniu prostopadła do kierunków uderzeń znajdujących się między nimi jednostek skalnych. </li>
	<li>Między dwoma punktami rysowany jest profil topograficzny A-A'. Wskazówki dotyczące generowania profilu topograficznego znajdują się w innym filmie. </li>
	<li>Weź pasek papieru i wyrównaj go wzdłuż linii, ostrożnie zaznaczając styki między różnymi jednostkami skalnymi. </li>
	<li>Przenieś kontakty do profilu topograficznego. </li>
	<li>Przy każdym kontakcie zagłębienie przylegających warstw jest wykorzystywane do rzutowania tej granicy w głąb podłoża. Dopóki profil topograficzny nie ma przesady pionowej, spadki z mapy mogą być używane bezpośrednio. Na przykład, jeśli spadek na granicy wapienia i piaskowca (kontakt) wynosi 20°, to kontakt ten można narysować jako rozciągający się pod powierzchnią pod kątem 20°. </li>
	<li>Wykorzystaj tę projekcję i wiedzę o lokalnej geologii, aby wywnioskować fałdy lub uskoki pod powierzchnią. Na przykład warstwy skalne, które zanurzają się od osi środkowej (ponownie, jak gonty na szczytowym dachu) mogą wskazywać na obecność antykliny lub antyformy. Ponadto, jeśli warstwy skalne wzdłuż osi środkowej są starsze niż te, które kolejno oddalają się od osi, to jest to kolejne potwierdzenie struktury antyklinalnej. </li>
	<li>Rozszerz warstwy skalne do obszaru nadziemnego za pomocą linii przerywanych; Wskazuje to na wywnioskowaną obecność skał przed erozją. 
	Jak omówiono w sekcji Zasady, przerywane linie nad powierzchnią są w rzeczywistości reprezentacją struktury geologicznej, która kiedyś istniała, ale została usunięta przez erozję. </li>
</ol>
<div class="chapter_text" id="script_0" style="line-height: 20.8px;">
Przekroje geologiczne mogą oceniać modele czasowe powstawania skał w czasie. 
Korzystając z map geologicznych, można generować przekroje poprzeczne, które przewidują warstwy skał pod powierzchnią i szacują kształt skał nad ziemią przed erozją. 
Powstały przekrój poprzeczny jest przekrojem poprzecznym, podobnie jak te widoczne w ścianach kanionu lub wycięciach drogowych. Podczas gdy geolodzy mogą być w stanie wywnioskować takie cechy na podstawie mapy geologicznej w widoku planu, dodanie przekroju zapewnia trzeci wymiar informacji, który może znacznie zwiększyć zdolność oceny fałd i uskoków. 
Ten film zilustruje proces tworzenia geologicznego przekroju poprzecznego i podkreśli niektóre z szerokich zastosowań tego narzędzia geologicznego. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_1" style="line-height: 20.8px;">
Pierwszym krokiem do stworzenia mapy geologicznej jest pobranie mapy topograficznej i oznaczenie kolorami regionów zawierających różne typy skał. W terenie geolodzy obserwują cechy mineralogiczne i teksturalne, które są następnie wykorzystywane do identyfikacji różnych typów skał i jednostek skalnych. Linie między poszczególnymi sekcjami jednostek skalnych są kontaktami. W obrębie każdego typu skały zostaną dodane dane dotyczące uderzeń i spadków, aby zilustrować orientację warstw skalnych w kierunku wychodni powierzchniowych. 
Te dane o uderzeniach i spadkach wskazują na deformacje typu fałdowego, które generują warstwy wypaczone do góry, analogiczne do odwróconej misy, które są określane jako antykliny. Fałdy, które obejmują warstwy wypaczone w dół, są synklinami. Natomiast uskoki są wynikiem kruchej deformacji, w wyniku której skały pękają, zamiast uginać się wzdłuż wyraźnej powierzchni pęknięcia. Ta powierzchnia jest "płaszczyzną uskoku"
Podsumowując, typ, położenie i orientacja skały są używane do stworzenia przekroju geologicznego. Pierwszym krokiem jest utworzenie profilu topograficznego, który pokazuje wysokość i kontur obszaru docelowego. Dane geologiczne są następnie dodawane do tego profilu. Ten przekrój może być teraz wykorzystany do wywnioskowania podziemnej struktury. Na przykład złoża odchylające się od osi centralnej wskazują na antykliny, podczas gdy łóżka, które zanurzają się w kierunku, wskazują na synkliny. 
Ponadto geologiczne przekroje są wykorzystywane do rekonstrukcji fałd i uskoków, które mogą być tajemnicze ze względu na wpływ erozji na cechy powierzchni. Osiąga się to poprzez ekstrapolację istniejących danych powierzchniowych i podpowierzchniowych w górę ponad istniejącą płaszczyznę. 
Teraz, gdy jesteśmy już zaznajomieni z zasadami budowy geologicznego przekroju poprzecznego, przyjrzyjmy się, jak odbywa się to na przykładowej mapie. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_2" style="line-height: 20.8px;">
Aby skonstruować przekrój geologiczny, należy najpierw wykonać mapę geologiczną docelowego obszaru pomiarowego. Zacznij od wybrania dwóch punktów, które definiują interesujący Cię profil przekroju poprzecznego. Oznacz te punkty jako A i A'. Powinny one być tak dobrane, aby linia między nimi była w przybliżeniu prostopadła do kierunków uderzeń interweniujących jednostek skalnych. Połącz te punkty i utwórz profil topograficzny bez przesady pionowej, na podstawie konturów przecinających linię. Następnie weź pasek papieru i wyrównaj go wzdłuż linii AA' i ostrożnie zaznacz styki między różnymi jednostkami skalnymi. 
Przy każdym kontakcie informacje o zanurzeniu przylegających warstw są używane do rzutowania obwiedni na podłoże. Zwróć uwagę, że w rzucie na podłoże używamy średniego spadku w poprzek fałdu. Pozwala to na utrzymanie stałej grubości łoża w projekcji. 
Za pomocą kątomierza zmierz kąt zagłębienia zgodnie z oryginalną mapą i rozciągnij warstwy skalne w liniach prostych pod powierzchnią. Rzutowanie tych informacji w każdym punkcie kontaktowym da przybliżony przewidywany przewidywany przekrój warstw skalnych pod powierzchnią. Następnie poszukaj wzorów w występach skalnych, które mogą wskazywać na fałdy tego samego typu warstw skalnych. Jeśli te przewidywane linie warstw wydają się spotykać, oznacza to fałdowanie tego samego podłoża i powinny być połączone w gładki rzut w oparciu o wielkości zanurzenia podane na powierzchni. 
Na koniec rozszerz warstwy skał w obszar nadziemny. Wskazuje to na wywnioskowaną obecność skał i strukturę geologiczną przed erozją. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_3" style="line-height: 20.8px;">
Mapa użyta do tej demonstracji pokazuje część mapy geologicznej USGS MASONVILLE, COLORADO, 7,5-minutowy czworokąt. Warstwy skalne i kontakty zostały przeniesione do profilu geologicznego, a projekcje wykonane w podpowierzchniowy i powierzchniowy. W przypadku jednej z jednostek, grupy Dakota, oznaczonej jako KD i podświetlonej na zielono, widzimy warstwy zanurzające się po jednej stronie tego, co nazywa się antykliną, na wschodzie i na zachodzie po przeciwnej stronie. Ogólnie rzecz biorąc, odwzorowania sugerują kombinację antykliny i synkliny, a grzbiet antykliny jest zapisany na oryginalnej mapie jako linia przerywana, z doliną (wymawiającą się "trof") synkliny wskazywaną na zachodzie przez inną linię przerywaną. Ta kombinacja daje w rezultacie pochylony zestaw formacji skalnych i wygiętą formację wygiętą, wytworzoną przez wcześniejsze naprężenia ściskające warstwy skalne. Grupa Dakota, która podąża za tym wzorcem antykliny-synkliny, jest jednostką o dużym znaczeniu, ponieważ reprezentuje piaskowiec, który będzie zawierał wodę lub ropę, które mogą być interesujące dla górnictwa. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_4" style="line-height: 20.8px;">
Przekroje geologiczne są użytecznymi narzędziami dla wielu rodzajów badań geologicznych. Niektóre z tych zastosowań są badane tutaj. 
Analiza sekwencji osadzania, intruzji, deformacji lub erozji w czasie może informować nie tylko o wymiarach przestrzennych skały, ale także o wymiarze czasowym. Korzystając z tych informacji, możliwe jest również symulowanie i przewidywanie przyszłych zmian w strukturze Ziemi, takich jak erozja bardziej miękkich substancji, pozostawiając twardsze skały odsłonięte. 
Złoża kopalin o największym znaczeniu gospodarczym; w tym złoto, srebro, miedź i molibden; są związane ze skałami magmowymi. Jeśli takie skały zostaną znalezione na powierzchni podczas badań geologicznych i można ocenić ich kontakty powierzchniowe, możliwe jest użycie geologicznego przekroju poprzecznego do ekstrapolacji, gdzie możliwe są rudy pod powierzchnią. 
Przekroje geologiczne mają kluczowe znaczenie dla oceny przepływu płynów pod powierzchnią. Zrozumienie orientacji warstw zwiększających przepływ lub warstw wodonośnych w porównaniu z warstwami zapobiegającymi przepływowi lub warstwami wodoodpornymi pozwala geologom przewidywać ruch wód gruntowych i potencjalnie określać odpowiednie obszary do wiercenia studni. Ogólnie rzecz biorąc, typy skał zawierające znaczną przestrzeń porową, takie jak piaskowiec, będą warstwami wodonośnymi, a te o gęstszej strukturze i małej przestrzeni porowej, takie jak łupek, będą działać jako warstwy wodonośne. Co istotne, informacje te pozwalają również na analizę przemieszczania się zanieczyszczeń wodnych oraz opracowanie możliwych strategii łagodzenia skutków takich zdarzeń. 
</div>
<div class="chapter_text" id="script_5" style="line-height: 20.8px;">
Właśnie obejrzałeś wprowadzenie JoVE do przekrojów geologicznych. Powinieneś teraz zrozumieć, jak utworzyć profil geologiczny na podstawie mapy geologicznej oraz jakie są zastosowania i zastosowania tych przekrojów geologicznych. 
Dzięki za oglądanie! 
</div>

Przekroje poprzeczne umożliwiają analizę i ocenę orientacji podpowierzchniowej jednostek skalnych. Geolodzy używają względnych reguł datowania przekroju poprzecznego i superpozycji, aby określić czas osadzania i deformacji. Na przykład, gdy jedna warstwa znajduje się nad drugą, można wywnioskować, że górna warstwa jest najprawdopodobniej młodsza niż warstwa poniżej. Co więcej, jeśli uskok przecina określoną jednostkę skalną, to najprawdopodobniej uskok jest młodszy niż jednostka skalna, którą kompensuje.
<p class="jo...

wykonywanie przekroju geologicznego

Źródło: Laboratorium <a href="https://www.jove.com/author/Alan_Lester">Alan Lester</a> - Uniwersytet Kolorado w Boulder
Mapy geologiczne zostały po raz pierwszy stworzone i wykorzystane w Europie, w połowie lub pod koniec XVIIIwieku. Od tego czasu stanowią ważną część badań geologicznych na całym świecie, które mają na celu zrozumienie rozmieszczenia skał na powierzchni ziemi, pod powierzchnią ziemi i ich modyfikacji w czasie. Nowoczesna mapa geologiczna to bogate w dane odwzorowanie skał i struktur skalnych w dwuwymiarowym rzucie. Podstawą większości map geologicznych jest mapa topograficzna, na której umieszczono wariacje kolorystyczne reprezentujące określone jednostki skalne. Granice między jednostkami skalnymi nazywane są kontaktami. Oprócz linii kontaktowych mapy geologiczne zawierają symbole, które reprezentują kluczowe cechy, takie jak spadek i uderzenie jednostek skalnych, antykliny i synkliny oraz ślady powierzchni uskoków.
Chociaż dwuwymiarowy widok mapy jest użyteczny, jednym z kluczowych zadań geologa jest wnioskowanie o rodzaju i orientacji skał pod powierzchnią. Odbywa się to za pomocą reguł geologicznych, wniosków i rzutów w dół od powierzchni. Rezultatem jest geologiczny przekrój poprzeczny, widok, który zasadniczo zapewnia przekrój, podobnie jak na ścianie kanionu lub w wykopie drogowym.
To hipotetyczne wycięcie w ziemi, zapewniające trzeci wymiar (głębokość), jest kluczem do wielu zastosowań geologicznych. Przekroje poprzeczne służą do oceny modeli czasowych powstawania skał w czasie. Innymi słowy, celem jest odtworzenie krok po kroku sekwencji, w której skały i struktury były pierwsze, ostatnie i pomiędzy. Są one również używane do określania konkretnych trybów deformacji - czy skały zostały poddane naprężeniom ściskającym, rozciągającym lub innym.
Geologiczne przekroje pomagają zidentyfikować regiony ruchu wód gruntowych, ocenić potencjalne miejsca dla ekonomicznych złóż mineralnych oraz zlokalizować złoża ropy i gazu.

Do tej demonstracji wykorzystano część 7,5-minutowej mapy czworokątnej USGS z Carter Lake w stanie Kolorado. Ten zapis oznacza, że 7,5 minuty długości geograficznej i 7,5 minuty szerokości geograficznej definiują granice E-W i N-S na mapie. Po wschodniej stronie linii przekroju poprzecznego A-A' warstwy skalne zanurzają się ku zachodowi; Natomiast po stronie zachodniej warstwy zanurzają się ku wschodowi. Można wywnioskować, że warstwy te spotykają się pod powierzchnią, tworząc strukturę f...

Wykonywanie przekroju geologicznego

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. ...

Przekroje geologiczne mogą oceniać modele czasowe powstawania skał w czasie. Korzystając z map geologicznych, można generować przekroje poprzeczne, które przewidują warstwy skał pod powierzchnią i szacują kształt skał nad ziemią przed erozją. Powstały przekrój poprzeczny jest przekrojem poprzecznym, podobnie jak te widoczne w ścianach kanionu lub wycięciach drogowych. Podczas gdy geolodzy mogą być w stanie wywnioskować takie cechy na podstawie mapy geologicznej w widoku planu, dodanie przekroju zapewnia trzeci wymiar informacji, który może znacznie zwiększyć zdolność oceny fałd i uskoków. Ten film zilustruje proces tworzenia geologicznego przekroju poprzecznego i podkreśli niektóre z szerokich zastosowań tego narzędzia geologicznego. Pierwszym krokiem do stworzenia mapy geologicznej jest pobranie mapy topograficznej i oznaczenie kolorami regionów zawierających różne typy skał. W terenie geolodzy obserwują cechy mineralogiczne i teksturalne, które są następnie wykorzystywane do identyfikacji różnych typów skał i jednostek skalnych. Linie między poszczególnymi sekcjami jednostek skalnych są kontaktami. W obrębie każdego typu skały zostaną dodane dane dotyczące uderzeń i spadków, aby zilustrować orientację warstw skalnych w kierunku wychodni powierzchniowych. Te dane o uderzeniach i spadkach wskazują na deformacje typu fałdowego, które generują warstwy wypaczone do góry, analogiczne do odwróconej misy, które są określane jako antykliny. Fałdy, które obejmują warstwy wypaczone w dół, są synklinami. Natomiast uskoki są wynikiem kruchej deformacji, w wyniku której skały pękają, zamiast uginać się wzdłuż wyraźnej powierzchni pęknięcia. Ta powierzchnia jest "płaszczyzną uskoku". Podsumowując, typ, położenie i orientacja skały są używane do stworzenia przekroju geologicznego. Pierwszym krokiem jest utworzenie profilu topograficznego, który pokazuje wysokość i kontur obszaru docelowego. Dane geologiczne są następnie dodawane do tego profilu. Ten przekrój może być teraz wykorzystany do wywnioskowania podziemnej struktury. Na przykład złoża odchylające się od osi centralnej wskazują na antykliny, podczas gdy łóżka, które zanurzają się w kierunku, wskazują na synkliny. Ponadto geologiczne przekroje są wykorzystywane do rekonstrukcji fałd i uskoków, które mogą być tajemnicze ze względu na wpływ erozji na cechy powierzchni. Osiąga się to poprzez ekstrapolację istniejących danych powierzchniowych i podpowierzchniowych w górę ponad istniejącą płaszczyznę. Teraz, gdy jesteśmy już zaznajomieni z zasadami budowy geologicznego przekroju poprzecznego, przyjrzyjmy się, jak odbywa się to na przykładowej mapie. Aby skonstruować przekrój geologiczny, należy najpierw wykonać mapę geologiczną docelowego obszaru pomiarowego. Zacznij od wybrania dwóch punktów, które definiują interesujący Cię profil przekroju poprzecznego. Oznacz te punkty jako A i A'. Powinny one być tak dobrane, aby linia między nimi była w przybliżeniu prostopadła do kierunków uderzeń interweniujących jednostek skalnych. Połącz te punkty i utwórz profil topograficzny bez przesady pionowej, na podstawie konturów przecinających linię. Następnie weź pasek papieru i wyrównaj go wzdłuż linii AA' i ostrożnie zaznacz styki między różnymi jednostkami skalnymi. Przy każdym kontakcie informacje o zanurzeniu przylegających warstw są używane do rzutowania obwiedni na podłoże. Zwróć uwagę, że w rzucie na podłoże używamy średniego spadku w poprzek fałdu. Pozwala to na utrzymanie stałej grubości łoża w projekcji. Za pomocą kątomierza zmierz kąt zagłębienia zgodnie z oryginalną mapą i rozciągnij warstwy skalne w liniach prostych pod powierzchnią. Rzutowanie tych informacji w każdym punkcie kontaktowym da przybliżony przewidywany przewidywany przekrój warstw skalnych pod powierzchnią. Następnie poszukaj wzorów w występach skalnych, które mogą wskazywać na fałdy tego samego typu warstw skalnych. Jeśli te przewidywane linie warstw wydają się spotykać, oznacza to fałdowanie tego samego podłoża i powinny być połączone w gładki rzut w oparciu o wielkości zanurzenia podane na powierzchni. Na koniec rozszerz warstwy skał w obszar nadziemny. Wskazuje to na wywnioskowaną obecność skał i strukturę geologiczną przed erozją. Mapa użyta do tej demonstracji pokazuje część mapy geologicznej USGS MASONVILLE, COLORADO, 7,5-minutowy czworokąt. Warstwy skalne i kontakty zostały przeniesione do profilu geologicznego, a projekcje wykonane w podpowierzchniowy i powierzchniowy. W przypadku jednej z jednostek, grupy Dakota, oznaczonej jako KD i podświetlonej na zielono, widzimy warstwy zanurzające się po jednej stronie tego, co nazywa się antykliną, na wschodzie i na zachodzie po przeciwnej stronie. Ogólnie rzecz biorąc, odwzorowania sugerują kombinację antykliny i synkliny, a grzbiet antykliny jest zapisany na oryginalnej mapie jako linia przerywana, z doliną (wymawiającą się "trof") synkliny wskazywaną na zachodzie przez inną linię przerywaną. Ta kombinacja daje w rezultacie pochylony zestaw formacji skalnych i wygiętą formację wygiętą, wytworzoną przez wcześniejsze naprężenia ściskające warstwy skalne. Grupa Dakota, która podąża za tym wzorcem antykliny-synkliny, jest jednostką o dużym znaczeniu, ponieważ reprezentuje piaskowiec, który będzie zawierał wodę lub ropę, które mogą być interesujące dla górnictwa. Przekroje geologiczne są użytecznymi narzędziami dla wielu rodzajów badań geologicznych. Niektóre z tych zastosowań są badane tutaj. Analiza sekwencji osadzania, intruzji, deformacji lub erozji w czasie może informować nie tylko o wymiarach przestrzennych skały, ale także o wymiarze czasowym. Korzystając z tych informacji, możliwe jest również symulowanie i przewidywanie przyszłych zmian w strukturze Ziemi, takich jak erozja bardziej miękkich substancji, pozostawiając twardsze skały odsłonięte. Złoża kopalin o największym znaczeniu gospodarczym; w tym złoto, srebro, miedź i molibden; są związane ze skałami magmowymi. Jeśli takie skały zostaną znalezione na powierzchni podczas badań geologicznych i można ocenić ich kontakty powierzchniowe, możliwe jest użycie geologicznego przekroju poprzecznego do ekstrapolacji, gdzie możliwe są rudy pod powierzchnią. Przekroje geologiczne mają kluczowe znaczenie dla oceny przepływu płynów pod powierzchnią. Zrozumienie orientacji warstw zwiększających przepływ lub warstw wodonośnych w porównaniu z warstwami zapobiegającymi przepływowi lub warstwami wodoodpornymi pozwala geologom przewidywać ruch wód gruntowych i potencjalnie określać odpowiednie obszary do wiercenia studni. Ogólnie rzecz biorąc, typy skał zawierające znaczną przestrzeń porową, takie jak piaskowiec, będą warstwami wodonośnymi, a te o gęstszej strukturze i małej przestrzeni porowej, takie jak łupek, będą działać jako warstwy wodonośne. Co istotne, informacje te pozwalają również na analizę przemieszczania się zanieczyszczeń wodnych oraz opracowanie możliwych strategii łagodzenia skutków takich zdarzeń. Właśnie obejrzałeś wprowadzenie JoVE do przekrojów geologicznych. Powinieneś teraz zrozumieć, jak utworzyć profil geologiczny na podstawie mapy geologicznej oraz jakie są zastosowania i zastosowania tych przekrojów geologicznych. Dzięki za oglądanie!

Education

JoVE Science Education

Environmental Sciences

Nauki o środowisku

Earth Science

Nauki o Ziemi

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 ...

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