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Lesen Sie eine beispielhafte Kartenerklärung (pdf). Liste der ONLINE-Gesteinskarten

Was ist auf den Karten zu sehen? Gestein, oder Gestein, wie es manchmal genannt wird, liegt unter allen Teilen der Erdoberfläche. Normalerweise wird es von Erde und Vegetation verdeckt, aber an Orten wie Berggipfeln, Flussufern und Straßeneinschnitten ist es oft an der Bodenoberfläche sichtbar. Eine geologische Grundgebirgskarte zeigt die Verteilung und Anordnung der Gesteinsarten in einem Gebiet, als ob das darüber liegende Oberflächenmaterial abgetragen worden wäre. Verwendung der Karten Die Informationen auf Grundgebirgskarten richten sich in der Regel an ein geotechnisches oder professionelles geologisches Publikum und werden auf viele Arten interpretiert und angewendet. Eine der frühesten und immer noch häufigsten Anwendungen von Karten der Festgesteinsgeologie ist die Unterstützung eines Geologen bei der Entschlüsselung der geologischen Geschichte einer Region. Das Grundgestein bewahrt eine Aufzeichnung der geologischen Ereignisse – Sedimentation, Tektonismus, eruptive Aktivität und andere -, die in der (manchmal) sehr fernen und (manchmal) sehr jungen Vergangenheit stattfanden. Eine andere Verwendung ist die Identifizierung der Verteilung der wirtschaftlich bedeutenden Mineralressourcen von Maine, wie Eisen, Blei, Zink, Kupfer, Nickel, Silber und Gold. Explorationsgeologen oder Mineraliensammler, die nach Metallerzen, Industriemineralien oder Edelsteinen suchen, sind möglicherweise an bestimmten Gesteinsarten interessiert, die wahrscheinlich die gewünschten Mineralien enthalten. Bei allen bedeutenden Aktivitäten im Untergrund, wie z. B. Aushubarbeiten für Gebäudefundamente, die Installation von Brückenfundamenten oder Strommasten, die Gewinnung von Kies oder das Bohren von Wasserbrunnen, kann man auf Grundgestein treffen. Eine Gesteinskarte ist die Vorhersage des Geologen, welche Art von Gestein unter der Oberfläche angetroffen wird, basierend auf den beobachteten Oberflächenaufschlüssen. Gewinnungsanlagen, ob für Bausteine wie Granit oder für Schotter mit besonderen Festigkeitseigenschaften, werden am besten in geeigneten Gesteinsarten angelegt. Ingenieure, die Straßen oder Trassen für Hochspannungsleitungen planen, können Felskarten in Verbindung mit oberflächlichen geologischen Karten verwenden, um zu sehen, wo Täler, Bergrücken und Hügel strukturell durch flaches Grundgestein und nicht durch ungebundene Ablagerungen kontrolliert werden. Die Bodenchemie, die für die Landwirtschaft und die Ökologie der Pflanzen wichtig ist, hängt mit der Zusammensetzung des Grundgesteins zusammen, da die Gesteinsverwitterung zur Bodenbildung beiträgt. Informationen über Verwerfungen und Brüche im Grundgestein sind nützlich, wenn es darum geht, die langfristige Erdbebengefahr für Kernkraftwerke und andere kritische Einrichtungen im Nordosten zu bewerten. Da ein großer Teil der Einwohner von Maine Wasser aus Grundgesteinbrunnen trinkt, wird das Verständnis des Flusses und der Chemie des Wassers in zerklüftetem Grundgestein und der Auswirkung der Zusammensetzung des Grundgesteins auf die Wasserchemie immer wichtiger. Wasser aus Brunnen, die in Grundgestein gebohrt wurden, kann gelöstes Eisen, Mangan, Kalzium oder andere unerwünschte Bestandteile enthalten, die in einigen Gesteinen natürlicherweise in höheren Konzentrationen vorkommen als in anderen. Die Grundwasserströmung im Grundgestein, die für die Wasserversorgung und den Transport von Schadstoffen relevant ist, wird auf komplizierte Weise durch die Gesteinsstruktur gesteuert, einschließlich lithologischer Schichtung, metamorpher Schieferung, Falten, Deiche und Brüche, die alle durch Symbole auf der Karte angezeigt werden können.

Definitionen

Auf einer Ebene sind Gesteinskarten relativ einfach zu lesen – jede charakteristische Farbe oder jedes Muster repräsentiert einen anderen Gesteinstyp oder einen Gesteinstyp unterschiedlichen Alters. Auf einer anderen Ebene sind Gesteinskarten wahrscheinlich die für den Laien am schwierigsten zu verstehenden Karten. Die Erklärungen sind oft voll von Fachbegriffen. Hier sind einige Online-Glossare, die helfen, einige der Wörter zu definieren, die Sie auf diesen Karten sehen:

• Glossar der Geologie – GeologyLink
• Glossar der Gesteins-, Mineral- und Edelsteinbegriffe – Mineral and Gemstone Kingdom
• Geologie-Wörterbuch – Iverson Software

Tipps zum Lesen der Karten – Geologic Unit Boundaries

Was sind die farbigen Bereiche auf der Karte?

Stellen Sie sich die Oberfläche der Erde vor, wenn alle Vegetation, der Boden und die vom Menschen geschaffenen Strukturen entfernt worden sind. Nur das Grundgestein würde übrig bleiben. Jeder Bereich mit einer anderen Farbe oder einem anderen Muster auf einer Gesteinskarte repräsentiert eine andere Gesteinsart oder eine Gesteinsart mit einem anderen Alter (verschiedene „geologische Einheiten“). Die Linie, die eine Gesteinsart von einer anderen oder von Gesteinen unterschiedlichen Alters trennt, wird von Geologen als „Kontakt“ bezeichnet.

Abbildung 1. Ein Teil der geologischen Karte des Portland West Quadrangels.

Wie genau sind die Grenzen der Einheiten?

Da in Maine das Grundgestein im Allgemeinen auf weniger als 5 % eines bestimmten Gebietes aufgedeckt wird, ist eine beträchtliche Interpretation seitens des Geologen erforderlich, wenn er die Trennlinie zwischen verschiedenen geologischen Einheiten zieht. Der Geologe sammelt Informationen über Gesteinsart, Mineralogie und Struktur an so vielen Felsaufschlüssen („Outcrops“) wie möglich, trägt sie in eine topografische Karte ein und zeichnet Kontaktlinien zwischen den verschiedenen geologischen Einheiten. Je mehr Beobachtungen in einem Gebiet gemacht werden, desto genauer ist die Position des geologischen Kontakts. Die Art der Linie, die den Kontakt anzeigt, kann ebenfalls einen Hinweis auf die Genauigkeit geben (Abbildung 2; siehe die Frage unten „Was stellen die verschiedenen Arten von Linien dar?“).

Abbildung 2. Ein Teil der geologischen Grundgebirgskarte des Limington-Quadrangels. Jedes Symbol auf der Karte steht für eine Beobachtung an einem Grundgebirgsaufschluss. Je mehr Beobachtungen in einem Gebiet vorliegen, desto genauer ist die Position des geologischen Kontakts. In diesem Beispiel zeigt die Art der Linie, die den Kontakt darstellt, auch die Genauigkeit an: gepunktet = abgeleitet; gestrichelt = ungefähr lokalisiert; und durchgezogen = gut lokalisiert.

Wie erstrecken sich die Gesteinsarten im Untergrund?

Das Muster der Gesteine, das auf einer Festgesteinskarte dargestellt ist, repräsentiert die Gesteinsarten an der Oberfläche. Die 3-dimensionale Struktur des Grundgesteins hängt von der Form der geologischen Einheiten, ihrer Mächtigkeit und ihrer Ausrichtung ab. Ein Teil der geologischen Kartierung ist die Messung der Ausrichtung der geologischen Einheiten. Diese Information wird in vielen der Symbole auf der Karte dargestellt (siehe die Frage „Was stellen die Kartensymbole dar?“). Anhand dieser Beobachtungen, zusammen mit der Verteilung der geologischen Einheiten an der Oberfläche, kann ein Geologe die 3-dimensionale Struktur interpretieren.

Abbildung 3. Ausschnitt des geologischen Grundgebirgsvierecks Portland West. Der Querschnitt rechts ist entlang der in der Karte links blau eingezeichneten Traversenlinie gezeichnet. Der Querschnitt zeigt die schematische Interpretation des Geologen, wie sich die Gesteinsschichten im Untergrund erstrecken.

Für eine informative, visuelle Interpretation von Gesteinsstrukturen besuchen Sie GeoBlocks 3D, eine strukturgeologische Website, die von Steve Reynolds, Geologieprofessor an der Arizona State University, erstellt wurde.

Sagt das Muster der Gesteinsgrenzen etwas über die geologische Geschichte des Vierecks aus?

Die Verteilung von Gesteinsarten und Gesteinen unterschiedlichen Alters, die auf einer Grundgebirgskarte dargestellt sind, zusammen mit der Interpretation der 3-dimensionalen Struktur des Grundgesteins sind die Schlüsselelemente, um die geologische Geschichte einer Region abzuleiten. Wie bereits erwähnt, bewahrt das Grundgestein eine Aufzeichnung der geologischen Ereignisse, die die geologischen Einheiten, die wir heute sehen (und kartieren), geschaffen und verändert haben. Sie können uns von einer langen Periode der Ablagerung von Sedimenten auf dem Boden eines alten Ozeans erzählen, gefolgt von einer Periode der Gebirgsbildung und Erosion, oder von massiven Vulkanausbrüchen und dem Eindringen von Massen geschmolzenen Gesteins. Durch das „Lesen in den Felsen“, um diese Ereignisse und ihr relatives Alter zu identifizieren, kann der Geologe die geologische Geschichte einer Region zusammensetzen. Mit Hilfe von Techniken zur Bestimmung des absoluten Alters von geologischen Einheiten kann der Geologe die Art von geologischer Geschichte konstruieren, die in der Bedrock Geologic History of Maine beschrieben wird.

Tipps zum Lesen der Karten – Kartensymbole

Was bedeuten die Bezeichnungen der geologischen Einheiten?

Die Beschriftung einer geologischen Einheit besteht aus zwei Teilen: den Großbuchstaben am Anfang, die das geologische Alter darstellen, und den Kleinbuchstaben am Ende, die die geologische Einheit darstellen. Die geologische Einheit ist in der Regel eine Abkürzung für den Namen einer „Formation“ oder eines „Elements“. Eine Beschreibung des Gesteinstyps (Sandstein, Kalkstein, Granit, Basalt) finden Sie in der Kartenerläuterung. Zum Beispiel steht „Oce“ für die ordovizische (~440 Millionen Jahre alte) Cape Elizabeth Formation, ein feinkörniger grauer Schiefer – eine Art metamorphes Gestein (Abbildung 4).

Stratified Rocks	Intrusive Rocks

Abbildung 4. Beispiele für die Beschriftung geologischer Einheiten. Bezeichnungen für geschichtete Gesteine sind in der Regel Abkürzungen für das Alter und die Formation des Gesteins. Oce – Ordovizium Cape Elizabeth Formation. SOar – Silur-Ordovizium Appleton Ridge Formation. Bezeichnungen für Intrusivgesteine sind in der Regel Abkürzungen für das Alter und die Art des Gesteins. Dg – Devonischer Granit. DSbg – Devonisch-Silurischer Biotit-Granit.

Was stellen die Kartensymbole dar?

Jedes Kartensymbol stellt eine Beobachtung an einem Gesteinsaufschluss dar. Auf der grundlegendsten Ebene geben die Symbole also eine Vorstellung von der Ausdehnung des freiliegenden Grundgesteins im Viereck. Jede Art von Symbol steht für eine bestimmte Art von Beobachtung, z. B. Streichen und Einfallen der Schichtung oder Schieferung, Trend und Einfallen von Faltenachsen und Scharnieren, Lineationen und vieles mehr. Diese Messungen stellen die grundlegenden Strukturdaten dar, die der Geologe verwendet, um die Lage der geologischen Kontakte auf der Karte und die dreidimensionale Struktur des Grundgesteins zu interpretieren.
Die Symbole können auch eine Gesteinsart darstellen, die zu klein ist, um als diskrete geologische Einheit dargestellt zu werden (z. B. ein magmatischer Deich oder Quarzadern), oder das Vorkommen eines bestimmten Minerals (Si – Sillimanit oder And – Andalusit oder Ky – Kyanit).

Abbildung 5.

Wofür stehen die verschiedenen Linientypen?

Die auf der Karte dargestellten Linientypen haben alle unterschiedliche Bedeutungen. Einige stellen den Kontakt zwischen verschiedenen geologischen Einheiten dar; andere können geologische Strukturen wie Verwerfungen darstellen, die geologische Einheiten trennen oder innerhalb einer geologischen Einheit auftreten können. Im Allgemeinen kann jede Linie gepunktet, gestrichelt oder durchgezogen sein. Dies stellt das Vertrauen des Geologen in die Lage der Linie dar: gepunktet = abgeleitet; gestrichelt = ungefähr lokalisiert; und durchgezogen = gut lokalisiert. Die verschiedenen Linienstärken und -stile auf der Karte stellen Kontakte (die Grenze zwischen benachbarten Gesteinsarten), Verwerfungen (die Oberfläche, an der Gesteine gebrochen sind und sich gegeneinander bewegt haben), Faltenscharniere (die Linie maximaler Krümmung, an der Gesteine verformt oder „gefaltet“ wurden), metamorphe Isograds (die Gesteine trennen, die in unterschiedlichen Tiefen vergraben und auf unterschiedliche Temperaturen erhitzt wurden) und andere dar.

Tipps zum Lesen der Karten – Kartenerklärung

Wie können Sie die Beschreibungen der Einheiten übersetzen?

Das System, das für die Benennung der geologischen Einheiten auf einer Grundgebirgskarte verwendet wird, ist so alt wie, nun ja, so alt wie einige der geologischen Einheiten selbst… Nun, nicht wirklich, aber es stammt zum Teil aus dem England des 17. Jahrhunderts. Die erste echte geologische Festlandskarte stammt aus dieser Zeit (siehe Simon Winchesters Buch „The Map that Changed the World: William Smith and the Birth of Modern Geology). Die auf dieser Karte dargestellten Gesteine wurden nach den Orten benannt, an denen sie zuerst erkannt wurden oder an denen es besonders gute Aufschlüsse des Gesteins gab. Diese Tradition hat sich bis heute erhalten – zum Beispiel das oben beschriebene Oce-Symbol.

Dies kann zu einigen Problemen führen. Zum Beispiel, wenn zwei Geologen aus unterschiedlichen Richtungen in ein Gebiet kartieren. In diesem Fall kann die gleiche geologische Einheit mit unterschiedlichen Namen enden. In den meisten Fällen wird sich der ältere Name durchsetzen, aber nicht immer. Je nach dem Detailgrad der Kartierung (oder dem Grad der Feindseligkeit zwischen den Geologen) können sie sich einfach darauf einigen, nicht übereinstimmend zu sein, und das Gestein wird in einem Teil des Staates mit einem Namen bezeichnet und in einem anderen Teil des Staates mit einem anderen Namen. Oder sie stecken ihre Köpfe zusammen und denken sich einen völlig neuen Namen aus.

Es gibt auch eine Hierarchie der geologischen Einheiten. Die grundlegende geologische Einheit ist eine „Formation“, die als eine Gesteinseinheit mit einem charakteristischen Aussehen definiert ist – Geologen können sie von den umliegenden Gesteinseinheiten unterscheiden. Formationen können „Mitglieder“ (Unterteilungen der Gesteinseinheit „Formation“) enthalten und selbst Teil einer „Gruppe“ sein.

Als Ergebnis können die Beschreibungen der Gesteinseinheiten in der Kartenerläuterung sehr komplex sein. Betrachten Sie den folgenden Auszug aus der geologischen Karte des Portland West Quadrangle.

• MERRIMACK GROUP
  • Berwick Formation. Feinkörniger mittelgrauer migmatisierter und nicht-migmatisierter Quarz-Plagioklas-Biotit-Gneis und Granofel mit geringem hell-mittelgrauem Kalksilikat-Gneis oder Granofel.
  • Eliot Formation. Feinkörniger, buff-verwitternder, mittelgrauer Quarz-Plagioklas-Biotit-Phyllit mit reichlich Karbonat in den niedrigsten Graden, Kalksilikat-Mineralien (Clinozoisit, Sphen, Diopsid und selten Grossular) in den höheren Graden der Metamorphose; mit dazwischen liegendem dunkelgrauem Phyllit. Die Formation ist durchgehend stark geschert.

Laienhaft könnte man die Erklärung der Eliot-Formation wie folgt lesen:

Eliot-Formation (Name der Formation). Feinkörnig (Gestein besteht aus kleinen Mineralkörnern), buff-weathering (wenn das Gestein an der Oberfläche der Witterung ausgesetzt ist, sieht es buff-farbig aus), mittel-grau (wenn man die Oberfläche des Gesteins abschlagen würde, (wenn man die Oberfläche des Gesteins abschlägt, wäre die unverwitterte Oberfläche grau), mittelgrau (wenn man die Oberfläche des Gesteins abschlägt, wäre die unverwitterte Oberfläche grau), Quarz-Plagioklas-Biotit (die Hauptbestandteil-Mineralien des Gesteins), Phyllit (ein metamorphes Gestein) mit reichlich Karbonat (enthält Karbonat-Mineralien) bei niedrigsten Graden (geringer Grad der Metamorphose), Kalksilikat-Mineralien (Clinozoisit, Sphen, Diopsid und selten Grossular) (Mineralien, die während der Metamorphose gebildet werden) bei höheren Graden der Metamorphose (intensiverer Metamorphismus); mit dazwischen liegendem dunkelgrauem Phyllit (enthält Schichten aus dunkelgrauem Phyllit). Die Formation ist durchgehend stark geschert (die innere Struktur des Gesteins ist geschert – verursacht durch Metamorphose).

Tipps zum Lesen der Karten – Verwandte Karten

Ist das Grundgestein auf anderen Karten, die vom Survey veröffentlicht wurden, verzeichnet?

Die Tiefe des Grundgesteins und die Lage der Grundgesteinsaufschlüsse sind auf mehreren anderen Kartenwerken dargestellt. Die folgenden Kartenwerke verfügen über diese Art von Informationen: Oberflächliche Materialien – Tiefe bis zum Festgestein und Aufschlussorte, signifikante Sand- und Kiesgrundwasserleiter – Tiefe bis zum Festgestein und Aufschlussorte, Grundwasservorkommen im Festgestein – Tiefe bis zum Festgestein aus Bohrlochmessungen und Oberflächliche Geologie – Aufschlussorte.