地質断面図を作る

Earth Science

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Overview

ソース: アラン ・ レスター - コロラド大学ボルダー校講座

地質図最初作ったされ18 世紀後半半ば-に - ヨーロッパで利用されています。以来、彼らは、地下で、地球と時間を自分の変更の表面に岩の分布を理解するために努力すること、世界各地の地質の調査の重要な部分をされています。近代の地質地図は、岩とその 2次元平面図ビューでロック構造のデータの豊富な表現です。最も地質図の基本は地形図の色にバリエーションは、特定のロックの単位を表すように配置されています。ロック ユニット間の境界は、連絡先と呼ばれます。接触線に加えて地質図にはディップとロック ユニット、anticlines および synclines のストライキ、断層面の痕跡など、主要な機能を表す記号が含まれています。

二次元のマップ ビューは便利ですが、地質学者の重要なタスクの 1 つはタイプと、地下の岩の方向を推測します。これは、地質学的規則、推論、表面から下方予測を使用しています。結果は、地質断面図、断面図イメージを本質的に提供するビュー 1 つのような多くは峡谷の壁や、roadcut を見るでしょう。

3 次元 (深さ) を提供する、地球にこの仮説のスライスは、地質学的応用のホストの鍵です。断面積を使用して時間を岩の時系列モデルを評価します。言い換えれば、目標はどの岩とその構造は最後に、最初、来たのと間にステップバイ ステップのシーケンスを再作成するためです。使用の変形 - 特定のモードを決定するは、岩は、圧縮、引張り、その他ストレスを受けているかどうかもしています。

地質断面は、地下水の動きの領域を識別、鉱物鉱床の潜在的なサイトの評価し、石油とガス貯留層を見つけるに役立ちます。

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JoVE Science Education Database. 地球科学の本質. 地質断面図を作る. JoVE, Cambridge, MA, (2019).

Principles

ひだ塑性変形の証拠である-彼らは通常、低歪み率、高拘束圧および高温の結果として形成します。対照的に、故障は脆性変形を示している-彼らは通常高批ずみ速度、低拘束圧および温度が全体的に低いから結果します。

最大ワープ層 (すなわちボウルを逆さまに似ています) を生成する折りたたみ式変形 anticlines または antiforms; と呼ばれますダウンゆがんだ地層を含むこれらの襞は synclines、シンフォームの形成。多くの場合、折り畳みを経た地域 synclines、カーペットの上のしわのような anticlines の複数のセットが表示されます。

両方折り型 (synclines と anticlines) に向かって、または倍軸と呼ばれるものから離れて、反対の方向で地層に手をつけます。たとえば、背斜の地層ディップされ、稜線から浸漬屋根の帯状疱疹と同様、倍軸から遠ざかる。倍軸のコンパスの向きは、倍の「ストライク」方向と呼ばれます。

地質マップを構築する最初のステップは、地形図を取り出して、異なるロック型を含む地域を色分け。各岩間単位は個人単位の「連絡先」と呼ばれる線です。各ロック タイプ (および時々 接触自体) は、地層の露頭表面方向を表示する/走シンボルを与えられています。(注: ストライクとディップ ブラントン コンパスの使用を含む前のビデオで定義されます。簡単に、ディップは岩の層は、水平面の角度だけ、ストライク ロック ユニット水平面との交点を表す線の結果として生じる方位コンパスの方向します。)これらのディップの外挿、ストライキ、地下からに地質断面の使用-ある折り構造の型を推論する使用できます。たとえば、ベッドの中心軸から浸漬は、中央軸に向かって傾斜ベッド synclines を示唆しているに対し anticlines を表しています。構造が発見されましたマップが存在し、特定の三つ折りタイプを表すシンボルと倍軸のストライク マークが付けられます。

地質学者は、平面図ビューの地質図を見ることによってだけこれらの構造を推論できる頻繁しかし、断面表示倍と断層構造を評価し、偉大な精度でそれらを見つける能力を高める 3次元視覚的な観点は注目に値するです。

地質断面図の主な用途の 1 つは褶曲と侵食の表面機能を削除した結果、やや不可解断層を再構築します。背斜 (、アップ-ワープ地球物質の) 丘をする必要はありませんし、向斜 (、ダウン-ワープ地球物質の) 谷としてそれ自身を明示する必要はありません。地球の表面地形水深倍または断層構造の特定の種類を常に意味しません。

Procedure

  1. 例えば断面形状を定義する 2 つの点を識別する-'。これらのポイントは、それらの間の線が中間ロック ユニットの攻撃方向に対してほぼ垂直になるように選択されます。
  2. 2 点間地形プロファイルを描画-'。地形プロファイルを生成する方法については、別のビデオで提供されます。
  3. 紙のストリップを取るし、慎重に異なるロック ユニットの間の接点をマーキング ラインに沿って整列します。
  4. 地形のプロフィール上に連絡先を転送します。
  5. 各連絡先に隣接する層の傾斜が地下にこの境界をプロジェクトに使用されます。地形プロファイルに起伏があるない限りは、マップからディップを直接使用できます。たとえば、石灰岩・砂岩境界 (連絡先) でディップは 20 °、20 ° の角度で地下に拡張としてその連絡先が描画できます。
  6. この投影とひだや地下深部の断層を推測するローカル地質学の知識を利用します。たとえば、岩層 (ピーク屋根の鉄片) のように、中心軸からディップが背斜またはシンフォームの存在を示す可能性があります。また、中心軸に沿って岩の層よりも古い場合連続して軸から遠いもの、これはさらに背斜構造の確認です。
  7. 点線を使用して上記の地一帯に岩の層を拡張します。これは侵食の前に岩の推定の存在を示しています。
    原則のセクションで説明したように表面の上の点線、効果的に一度存在していたが、浸食によって取り外された地質構造の表現です。

地質断面は、時間によるロック形成の時系列モデルを評価できます。

地質図を使用すると、断面生成できます岩サブ表面の層を予測し、侵食の前に地面の上の岩の形を推定します。

結果の断面は峡谷の壁や道路に見られるような多くの断面図のイメージ カットします。地質学者は、平面図ビューの地質図からそのような機能を推測できるかもしれないが、断面の追加は、褶曲と断層を評価する能力を大きく向上できる情報の 3 番目の次元を提供しています。

このビデオは地質断面図を作成するプロセスを説明し、地質学的ツールの広範な使用のいくつかを強調します。

地質図を作成する最初の手順は、地形図を取り出してこの上に異なるロック型を含む地域を色分け。フィールドでは、地質学者は異なる岩石の種類とロック ユニットを識別するために使用される鉱物学的およびテクスチャ機能を観察します。ロック ユニット各部の間の線は、連絡先です。各ロックの種類の中で走向および傾斜のデータは地層の露頭表面方向を示すために追加されます。

これらの走向および傾斜データ アップゆがんだ地層、ボウル、逆さまに類似している anticlines と呼ばれることを生成する折りたたみ式変形を示します。ダウンゆがんだ地層を含むひだは、synclines です。対照的に、断層、断層が明瞭なに沿って曲げではなく岩を破るという脆性変形の結果です。この表面は、「断層面」。

一緒に取られて、岩石の種類、位置、および方向は地質断面図を作成する使用されます。最初のステップは、標高と対象領域の輪郭を表わす地形プロファイルを作成することです。地質データがこのプロファイルに追加されます。この断面は、地下の構造を推論する今すぐ使用できます。たとえば、ベッド中心軸から浸漬は、に向かって傾斜ベッドが synclines を示すに対し、anticlines を表しています。

さらに、地質断面は、褶曲と断層の表面侵食の影響により、不可解なことができるの再構築に使用されます。これは既存の平面の上に上向きに既存の表面および地下のデータを外挿によって達成されます。

今では私たちは地質断面の建設の背後にある原理に精通している、これを実行する方法の例のマップ上でみましょう。

地質断面図を作成するには、ターゲット調査地の地質図をまず取る。興味の断面プロファイルを定義する 2 点を選択することによって開始します。これらの点をラベル A と A'。これらは、それらの間の線は介在のロック ユニットの攻撃方向に対してほぼ垂直になりますを選択する必要があります。これらのポイントを接続し、輪郭線と交差するに基づいて、垂直の誇張せず、地形のプロファイルを作成します。次に、紙のストリップを取るし、A に沿って整列 ' ラインと慎重に異なるロック ユニットの間の接点をマークします。

各連絡先に隣接するレイヤーのディップ情報は地下に境界をプロジェクトに使用されます。地下への投影、内、倍で平均 dip を使用我々 に注意してください。これは、投影法では、一定の層厚を維持されます。

分度器を使用して、元の地図によるとディップの角度を測定し、直線表面の下に岩の層を拡張します。各接触の時点でこの情報を投影する表面の下にある地層の断面図で大まかな予測を与えます。次に、岩層の同じ型のひだを示す可能性のあるロックの予測パターンを探します。地層線表示を満たすためにこれらの予測は、これは同じ基板の折り畳みを示し、表面でのディップ規模に基づくスムーズな投影法で結合する必要があります。

最後に、上記の地一帯に岩層を拡張します。これは岩と侵食前の地質構造の推定の存在を示しています。

このデモで使用されるマップは、MASONVILLE、コロラド州、7.5 分の四角形、USGS 地質図の一部を示しています。岩層および連絡先は、地質学的プロファイル、および地下および表面に突起に転送されています。ユニットの 1 つの場合ダコタ グループ KD と緑色で強調表示され、我々 は背斜、反対側に西と東と呼ばれるものの片側に浸漬レイヤーを参照してください。全体的に、突起が背斜・向斜の組み合わせを提案して地図の原本自体、破線としてトラフと背斜のクレストが記録されます (「trof」発音) 西に異なる破線によって示される斜の。この組み合わせによってダウンお辞儀一連の岩と岩の層に過去の圧縮応力によって生産されるお辞儀を形成。水や油は、マイニングの関心の可能性がありますを含む砂岩を表すので、この背斜褶曲パターンに続く、ダコタ グループは重要なユニットです。

地質断面は、地質調査の種類の数のための便利なツールです。これらのアプリケーションのいくつかはここで検討されています。

沈着、侵入、変形、または時間をかけて浸食のシーケンスを分析、岩の空間の寸法だけでなく、時間的次元を知らせることができます。この情報を使用して、それはまたをシミュレートし、今後公開される難しい岩を残して柔らかい物質の侵食などの地球の構造の変化を予測することが可能。

経済的に最も重要な鉱物;金、銀、銅、モリブデン; を含む火成岩に関連付けられます。そのような岩石表面地質調査中に見られますが、表面相手を評価することができます、可能な鉱石が地下にある場所を推定する地質断面図を使用することが可能です。

地質断面は、地下に流体の流れを評価するための鍵です。地下水の動きを予測し、井戸の掘削に適した領域を決定する可能性がありますに地質学者を可能流強化層や帯水層、流動層、または aquicludes を防止する対の向きを理解すること。一般的には、かなりの気孔スペースを含む型をロック、砂岩のような帯水層になります、これらの高密度構造とスレートのような小さな気孔スペースは aquicludes となります。決定的に、この情報は、水汚染物質の動きの分析のようなイベントの緩和的な戦略の開発もできます。

ゼウスの入門地質断面を見てきただけ。今、用途とアプリケーションこれらの地質断面の地質図から地質学的プロファイルを作成する方法を理解する必要があります。

見てくれてありがとう!

Results

このデモでは、カーター湖、コロラド州 USGS 7.5 分四角形マップの一部が使用されました。この表記法は、7.5 分の経度と緯度の 7.5 分が地図 E W と N S の境界を定義することを意味します。断面線の東側の A A'、西岩層を浸し対照的に、西側にレイヤーは東へ傾斜します。構造を形成するボウル形折り-、向斜として知られている地下のこれらの層を満たしていると推測できます。最終的には、すべてのフォールド (かどうかダウン ワープ、synclines などをワープ、anticlines など) 圧縮スタイル変形の積であります。岩が圧迫されているとき彼らは表示 (折りたたみ式)、塑性変形機能変形が比較的急速に発生した場合に特に高拘束圧と上部地殻の高温。対照的に、ストレス、低拘束圧および低温の急速なアプリケーション、断層として知られている脆性変形を生成する可能性が高い。

Applications and Summary

断面は、分析し、ロック ユニットの地下の方向を評価する手段を提供します。地質学者は、堆積・変形のタイミングを決定するのに横断的と重ね合わせの相対的なデートのルールを使用します。たとえばときに、1 つの層は、別の上に座って、最上位のレイヤーが下のレイヤーより最も可能性の高い若いということ推論することが。さらに、障害横断特定ロック ユニット、障害は最も可能性の高いロック ユニットより若い場合それをオフセットします。

いくつかの特定のアプリケーションには、地質歴史、地下水流動解析、鉱物、石油とガス貯留層の決定が含まれます。相対年代測定法は、蒸着、侵入および変形 (褶曲と断層) を含む地質学的イベントのシーケンスの評価を許可します。地質学者だけではなく、3 次元空間で、時間ディメンションの時間を地質学的変化を再構築する、というコンテキスト内だけでなく地球を理解しようとします。

断面は、地下の流体流動の評価に重要です。流れ防止対流強化層 (帯水層) の向きを理解 (aquicludes) の層は地下水の動きを評価するための鍵。これはまた井戸が掘削されるベストを判断するためのアプリケーションを提供します。水汚染物質の動きと可能な緩和戦略の分析が可能です。一般に、かなり気孔スペース (例えば砂岩または破砕火成岩・変成岩) を含む岩石は、帯水層になります。対照的に、限られた細孔空間 (または相互接続がない毛穴) を含む岩石の種類には aquicludes 可能性が高くなります。

ほとんど経済鉱床 (例えばAu, Ag, Cu, Mo 等) 火成岩に関連付けられています。表面の火成岩が露頭表面相手を評価することができる場合は、1 つは可能な鉱石が地下にある場所が確認できます。これら岩石型炭化水素源 (腐った有機物、地上と海洋の両方) が含まれているので、ほとんどの石油と天然ガスの貯留層は堆積岩に関連付けられます。ここでは、横断面分析が倍または断層トラップが存在する可能性が高いと石油資源が含まれているかどうかの決定に不可欠です。たとえば、最大ワープ (anticlines)、石油およびガス掘削の古典的な場所です。これモバイル炭化水素は背斜のピーク (または軸) に到達するまで透気層内上方に流れる傾向があるためにです。難透水層が不透水層で覆われて場合、炭化水素貯留層蓄積し、倍の頂点でプールします。

  1. 例えば断面形状を定義する 2 つの点を識別する-'。これらのポイントは、それらの間の線が中間ロック ユニットの攻撃方向に対してほぼ垂直になるように選択されます。
  2. 2 点間地形プロファイルを描画-'。地形プロファイルを生成する方法については、別のビデオで提供されます。
  3. 紙のストリップを取るし、慎重に異なるロック ユニットの間の接点をマーキング ラインに沿って整列します。
  4. 地形のプロフィール上に連絡先を転送します。
  5. 各連絡先に隣接する層の傾斜が地下にこの境界をプロジェクトに使用されます。地形プロファイルに起伏があるない限りは、マップからディップを直接使用できます。たとえば、石灰岩・砂岩境界 (連絡先) でディップは 20 °、20 ° の角度で地下に拡張としてその連絡先が描画できます。
  6. この投影とひだや地下深部の断層を推測するローカル地質学の知識を利用します。たとえば、岩層 (ピーク屋根の鉄片) のように、中心軸からディップが背斜またはシンフォームの存在を示す可能性があります。また、中心軸に沿って岩の層よりも古い場合連続して軸から遠いもの、これはさらに背斜構造の確認です。
  7. 点線を使用して上記の地一帯に岩の層を拡張します。これは侵食の前に岩の推定の存在を示しています。
    原則のセクションで説明したように表面の上の点線、効果的に一度存在していたが、浸食によって取り外された地質構造の表現です。

地質断面は、時間によるロック形成の時系列モデルを評価できます。

地質図を使用すると、断面生成できます岩サブ表面の層を予測し、侵食の前に地面の上の岩の形を推定します。

結果の断面は峡谷の壁や道路に見られるような多くの断面図のイメージ カットします。地質学者は、平面図ビューの地質図からそのような機能を推測できるかもしれないが、断面の追加は、褶曲と断層を評価する能力を大きく向上できる情報の 3 番目の次元を提供しています。

このビデオは地質断面図を作成するプロセスを説明し、地質学的ツールの広範な使用のいくつかを強調します。

地質図を作成する最初の手順は、地形図を取り出してこの上に異なるロック型を含む地域を色分け。フィールドでは、地質学者は異なる岩石の種類とロック ユニットを識別するために使用される鉱物学的およびテクスチャ機能を観察します。ロック ユニット各部の間の線は、連絡先です。各ロックの種類の中で走向および傾斜のデータは地層の露頭表面方向を示すために追加されます。

これらの走向および傾斜データ アップゆがんだ地層、ボウル、逆さまに類似している anticlines と呼ばれることを生成する折りたたみ式変形を示します。ダウンゆがんだ地層を含むひだは、synclines です。対照的に、断層、断層が明瞭なに沿って曲げではなく岩を破るという脆性変形の結果です。この表面は、「断層面」。

一緒に取られて、岩石の種類、位置、および方向は地質断面図を作成する使用されます。最初のステップは、標高と対象領域の輪郭を表わす地形プロファイルを作成することです。地質データがこのプロファイルに追加されます。この断面は、地下の構造を推論する今すぐ使用できます。たとえば、ベッド中心軸から浸漬は、に向かって傾斜ベッドが synclines を示すに対し、anticlines を表しています。

さらに、地質断面は、褶曲と断層の表面侵食の影響により、不可解なことができるの再構築に使用されます。これは既存の平面の上に上向きに既存の表面および地下のデータを外挿によって達成されます。

今では私たちは地質断面の建設の背後にある原理に精通している、これを実行する方法の例のマップ上でみましょう。

地質断面図を作成するには、ターゲット調査地の地質図をまず取る。興味の断面プロファイルを定義する 2 点を選択することによって開始します。これらの点をラベル A と A'。これらは、それらの間の線は介在のロック ユニットの攻撃方向に対してほぼ垂直になりますを選択する必要があります。これらのポイントを接続し、輪郭線と交差するに基づいて、垂直の誇張せず、地形のプロファイルを作成します。次に、紙のストリップを取るし、A に沿って整列 ' ラインと慎重に異なるロック ユニットの間の接点をマークします。

各連絡先に隣接するレイヤーのディップ情報は地下に境界をプロジェクトに使用されます。地下への投影、内、倍で平均 dip を使用我々 に注意してください。これは、投影法では、一定の層厚を維持されます。

分度器を使用して、元の地図によるとディップの角度を測定し、直線表面の下に岩の層を拡張します。各接触の時点でこの情報を投影する表面の下にある地層の断面図で大まかな予測を与えます。次に、岩層の同じ型のひだを示す可能性のあるロックの予測パターンを探します。地層線表示を満たすためにこれらの予測は、これは同じ基板の折り畳みを示し、表面でのディップ規模に基づくスムーズな投影法で結合する必要があります。

最後に、上記の地一帯に岩層を拡張します。これは岩と侵食前の地質構造の推定の存在を示しています。

このデモで使用されるマップは、MASONVILLE、コロラド州、7.5 分の四角形、USGS 地質図の一部を示しています。岩層および連絡先は、地質学的プロファイル、および地下および表面に突起に転送されています。ユニットの 1 つの場合ダコタ グループ KD と緑色で強調表示され、我々 は背斜、反対側に西と東と呼ばれるものの片側に浸漬レイヤーを参照してください。全体的に、突起が背斜・向斜の組み合わせを提案して地図の原本自体、破線としてトラフと背斜のクレストが記録されます (「trof」発音) 西に異なる破線によって示される斜の。この組み合わせによってダウンお辞儀一連の岩と岩の層に過去の圧縮応力によって生産されるお辞儀を形成。水や油は、マイニングの関心の可能性がありますを含む砂岩を表すので、この背斜褶曲パターンに続く、ダコタ グループは重要なユニットです。

地質断面は、地質調査の種類の数のための便利なツールです。これらのアプリケーションのいくつかはここで検討されています。

沈着、侵入、変形、または時間をかけて浸食のシーケンスを分析、岩の空間の寸法だけでなく、時間的次元を知らせることができます。この情報を使用して、それはまたをシミュレートし、今後公開される難しい岩を残して柔らかい物質の侵食などの地球の構造の変化を予測することが可能。

経済的に最も重要な鉱物;金、銀、銅、モリブデン; を含む火成岩に関連付けられます。そのような岩石表面地質調査中に見られますが、表面相手を評価することができます、可能な鉱石が地下にある場所を推定する地質断面図を使用することが可能です。

地質断面は、地下に流体の流れを評価するための鍵です。地下水の動きを予測し、井戸の掘削に適した領域を決定する可能性がありますに地質学者を可能流強化層や帯水層、流動層、または aquicludes を防止する対の向きを理解すること。一般的には、かなりの気孔スペースを含む型をロック、砂岩のような帯水層になります、これらの高密度構造とスレートのような小さな気孔スペースは aquicludes となります。決定的に、この情報は、水汚染物質の動きの分析のようなイベントの緩和的な戦略の開発もできます。

ゼウスの入門地質断面を見てきただけ。今、用途とアプリケーションこれらの地質断面の地質図から地質学的プロファイルを作成する方法を理解する必要があります。

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