Gedetailleerde geologiekaarten van het gesteente lezen

geologiekaart van het gesteente
Lees een voorbeeld van een kaartuitleg (pdf).
Lijst van ONLINE bedrock kaarten

Wat staat er op de kaarten?

Bedrock, of richel zoals het soms wordt genoemd, ligt aan de basis van alle delen van het aardoppervlak. Het wordt gewoonlijk begraven door aarde en vegetatie, maar op plaatsen zoals bergtoppen, rivieroevers en doorsnijdingen van wegen is het vaak zichtbaar aan het grondoppervlak. Een geologische kaart van het vast gesteente toont de verdeling en rangschikking van de gesteentetypes in een gebied alsof de bovenliggende oppervlaktematerialen waren verwijderd.

Toepassingen van de kaarten

De informatie op kaarten van het vast gesteente is over het algemeen gericht op een geotechnisch of professioneel geologisch publiek, en is op vele manieren geïnterpreteerd en toegepast.

  • Een van de vroegste en nog steeds meest voorkomende toepassingen van kaarten van de geologie van het vast gesteente is een geoloog te helpen bij het ontrafelen van de geologische geschiedenis van een regio. De bedrock bewaart een verslag van de geologische gebeurtenissen – sedimentatie, tektonisme, stollingsactiviteit en andere – die plaatsvonden in het (soms) zeer verre en (soms) zeer recente verleden.
  • Een ander gebruik is het identificeren van de verspreiding van de economisch belangrijke minerale rijkdommen van Maine, zoals ijzer, lood, zink, koper, nikkel, zilver, en goud. Exploratiegeologen of mineralenverzamelaars die op zoek zijn naar metaalertsen, industriële mineralen of edelstenen kunnen geïnteresseerd zijn in specifieke gesteentetypen die waarschijnlijk de mineralen van hun interesse bevatten.
  • Bij elke belangrijke activiteit onder de grond, zoals het uitgraven van funderingen voor gebouwen, het plaatsen van bruggen of elektriciteitspalen, het delven van grind of het boren van waterputten kan men op bedrock stuiten. Een kaart van het vast gesteente is de voorspelling van de geoloog van het soort gesteente dat onder de oppervlakte zal worden aangetroffen, gebaseerd op de waargenomen blootstellingen aan de oppervlakte.
  • Gesteentes, of het nu gaat om bouwstenen zoals graniet of om steenslag met bijzondere sterkte-eigenschappen, kunnen het best worden gesitueerd in geschikte gesteentetypen.
  • Engineers die wegen of transmissielijntracés plannen, kunnen gesteentekaarten gebruiken in combinatie met geologische kaarten van de ondergrond om te zien waar valleien, bergkammen en heuvels structureel worden beheerst door ondiep gesteente in plaats van door niet-geconsolideerde afzettingen.
  • Bodemchemie, belangrijk voor landbouw en natuurlijke plantenecologie, is gerelateerd aan de samenstelling van het gesteente omdat verwering van gesteente bijdraagt aan bodemvorming.
  • Informatie over breuken in het gesteente is nuttig bij de beoordeling van het gevaar van aardbevingen op lange termijn voor kerncentrales en andere kritische installaties in het noordoosten.
  • Omdat een groot deel van de inwoners van Maine water drinkt uit putten in het gesteente, wordt het steeds belangrijker inzicht te krijgen in de stroming en chemie van water in gebroken gesteente en in het effect van de samenstelling van het gesteente op de waterchemie. Water uit putten die in vast gesteente zijn geboord, kan opgelost ijzer, mangaan, calcium of andere ongewenste bestanddelen bevatten die van nature in sommige gesteenten in hogere concentraties voorkomen dan in andere. De grondwaterstroming in bedrock, die relevant is voor de watervoorziening en het transport van verontreinigende stoffen, wordt op een ingewikkelde manier geregeld door de rotsstructuur, inclusief lithologische lagen, metamorfe foliatie, plooien, dijken en breuken, die allemaal door symbolen op de kaart kunnen worden aangegeven.

Definities

Op het ene niveau zijn kaarten van het vast gesteente betrekkelijk eenvoudig te lezen – elke kenmerkende kleur of patroon vertegenwoordigt een ander type gesteente of een gesteentetype van een andere ouderdom. Op een ander niveau zijn kaarten van het vast gesteente waarschijnlijk de moeilijkst te begrijpen kaarten voor leken. De uitleg staat vaak vol met technische terminologie. Hier zijn enkele online woordenlijsten die zullen helpen bij het definiëren van enkele van de woorden die je op deze kaarten ziet:

  • Glossary of Geology – GeologyLink
  • Glossary of rock, mineral, and gemstone terms – Mineral and Gemstone Kingdom
  • Geology dictionary – Iverson software

Tips voor het lezen van de kaarten – Geologic Unit Boundaries

Wat zijn de gekleurde gebieden op de kaart?

Stelt u zich het aardoppervlak voor met alle begroeiing, bodem en door de mens gemaakte structuren verwijderd. Alleen het vaste gesteente zou overblijven. Elk gebied met een andere kleur of patroon op een kaart van het vast gesteente vertegenwoordigt een ander type gesteente of een type gesteente van een andere ouderdom (verschillende “geologische eenheden”). De lijn die het ene gesteentetype van het andere of gesteenten van verschillende ouderdom scheidt, wordt door geologen een “contact” genoemd.”


fragment van een gedetailleerde kaart van het bedgesteente waarop de contacten tussen gesteente-eenheden en structurele informatie worden getoond

Figuur 1.

Hoe nauwkeurig zijn de grenzen van de eenheden?

In Maine is er veel interpretatie nodig van de geoloog bij het trekken van de scheidingslijn tussen verschillende geologische eenheden, omdat het gesteente over het algemeen in minder dan 5% van een bepaald gebied blootligt. De geoloog verzamelt informatie over gesteentetype, mineralogie en structuur bij zoveel mogelijk ontsluitingen (“outcrops”), zet deze op een topografische kaart en tekent contactlijnen tussen de verschillende geologische eenheden. Hoe meer waarnemingen in een gebied, hoe nauwkeuriger de positie van het geologisch contact. Het type lijn dat het contact aangeeft, kan ook een aanwijzing zijn voor de nauwkeurigheid (figuur 2; zie de vraag hieronder over “Wat stellen de verschillende soorten lijnen voor?”).


fragment van de kaart van de geologie van het vast gesteente, de ononderbroken lijn geeft de meest nauwkeurige locatie aan, de stippellijn is een benadering, de stippellijn is een afgeleide

Figuur 2. Een deel van de geologische kaart van het Limington-kwadrant. Elk symbool op de kaart staat voor een waarneming van een gesteenteafzetting. Hoe meer waarnemingen in een gebied, hoe nauwkeuriger de positie van het geologische contact. In dit voorbeeld geeft het type lijn dat het contact weergeeft ook de nauwkeurigheid aan: gestippeld = afgeleid; gestippeld = ongeveer gelokaliseerd; en ononderbroken = goed gelokaliseerd.

Hoe breiden de gesteentetypen zich ondergronds uit?

Het patroon van gesteenten op een kaart van het vast gesteente geeft de gesteentetypen aan de oppervlakte weer. De driedimensionale structuur van het vast gesteente hangt af van de vorm van de geologische eenheden, hun dikte en hun oriëntatie. Onderdeel van het proces van geologische kartering is het meten van de oriëntatie van de geologische eenheden. Deze informatie wordt weergegeven in veel van de symbolen op de kaart (zie de vraag hieronder over “Wat stellen de kaartsymbolen voor?”). Aan de hand van deze waarnemingen, samen met de verdeling van geologische eenheden aan het oppervlak, kan een geoloog de 3-dimensionale structuur interpreteren.


bedrock doorsnede

Figuur 3. Gedeelte van de Portland West bedrock geology quadrangle. De dwarsdoorsnede rechts is getekend langs de traverselijn die op de kaart links in blauw is aangegeven. De dwarsdoorsnede toont de schematische interpretatie van de geoloog van hoe de gesteentelagen zich ondergronds uitstrekken.

Voor een informatieve, visuele interpretatie van gesteentestructuren, bezoek GeoBlocks 3D, een site voor structurele geologie van Steve Reynolds, hoogleraar geologie aan de Arizona State University.

Zegt het patroon van de gesteentegrenzen iets over de geologische geschiedenis van het kwadrant?

De verdeling van gesteentetypen en gesteenten van verschillende ouderdom die op een kaart van het gesteente te zien zijn, vormen samen met de interpretatie van de driedimensionale structuur van het gesteente de sleutelelementen voor het afleiden van de geologische geschiedenis van een gebied. Zoals hierboven vermeld, bevat het vast gesteente een verslag van de geologische gebeurtenissen die de geologische eenheden die we vandaag zien (en in kaart brengen) hebben gevormd en gewijzigd. Zij kunnen ons iets vertellen over een lange periode van sedimentafzetting op de bodem van een oude oceaan, gevolgd door een periode van bergvorming en erosie, of over massale vulkaanuitbarstingen en het binnendringen van massa’s gesmolten stollingsgesteente. Door “de rotsen te lezen” om deze gebeurtenissen en hun relatieve ouderdom te identificeren, kan de geoloog de geologische geschiedenis van een gebied samenstellen. Met behulp van technieken die worden gebruikt om de absolute ouderdom van geologische eenheden te bepalen, kan de geoloog het type geologische geschiedenis samenstellen dat wordt beschreven in de Bedrock Geologic History of Maine.

Tips voor het lezen van de kaarten – kaartsymbolen

Wat betekenen de labels voor geologische eenheden?

Een geologic unit label bestaat uit twee delen: de hoofdletters aan het begin, die de geologische leeftijd weergeven, en de kleine letters aan het eind, die de geologische eenheid weergeven. De geologische eenheid is gewoonlijk een afkorting van de naam van een “formatie” of “lid”. Een beschrijving van het gesteentetype (zandsteen, kalksteen, graniet, basalt) is te vinden in de toelichting bij de kaart. Oce” staat bijvoorbeeld voor de Ordovicische (~440 miljoen jaar oude) Cape Elizabeth Formatie, een fijnkorrelige grijze schist — een type metamorf gesteente (figuur 4).

Gelaagde gesteenten Intrusieve gesteenten
symbolen van de bedrock unit voor gelaagde gesteenten sample bedrock unit symbolen voor intrusieve gesteenten

Figuur 4. Voorbeelden van labels voor geologische eenheden. Labels voor gelaagde gesteenten zijn gewoonlijk afkortingen van de leeftijd en formatie van het gesteente. Oce – Ordovicische Cape Elizabeth Formatie. SOar – Silurisch-Ordovicische Appleton Ridge Formatie. Labels voor intrusieve gesteenten zijn gewoonlijk afkortingen van de ouderdom en het type gesteente. Dg – Devoongraniet. DSbg – Devoon-Siluur biotietgraniet.

Wat stellen de kaartsymbolen voor?

Elk kaartsymbool stelt een waarneming bij een ontsluiting van een gesteente voor. Dus op het meest basale niveau geven de symbolen een idee van de omvang van het blootgelegde gesteente in de vierhoek. Elk type symbool vertegenwoordigt een specifiek type waarneming, bijvoorbeeld de inslag en dip van bedding of foliatie, tendens en plooiing van plooiassen en scharnieren, lineaties, en nog veel meer. Deze metingen vertegenwoordigen de structurele basisgegevens die door de geoloog worden gebruikt om de locatie van geologische contacten op de kaart en de 3-dimensionale structuur van het vast gesteente te interpreteren.
De symbolen kunnen ook een gesteentetype weergeven dat te klein is om als een afzonderlijke geologische eenheid te worden weergegeven (bijvoorbeeld een stollingsdijk of kwartsaders), of het voorkomen van een bepaald mineraal (Si – sillimaniet of And – andalusiet of Ky – kyaniet).


uitsnede van de kaart van de geologie van het vast gesteente met structurele symbolen

Figuur 5.

Wat stellen de verschillende soorten lijnen voor?

De soorten lijnen op de kaart hebben allemaal een verschillende betekenis. Sommige staan voor het contact tussen verschillende geologische eenheden; andere voor geologische structuren zoals breuken die geologische eenheden van elkaar kunnen scheiden of die binnen een geologische eenheid voorkomen. In het algemeen kan elke lijn gestippeld, gestreept of ononderbroken zijn. Dit geeft het vertrouwen van de geoloog in de locatie van de lijn weer: gestippeld = afgeleid; gestippeld = ongeveer gelokaliseerd; en ononderbroken = goed gelokaliseerd. De verschillende lijngewichten en -stijlen op de kaart vertegenwoordigen contacten (de grens tussen aangrenzende gesteentetypen); breuken (het oppervlak waar gesteenten zijn gebroken en tegen elkaar zijn opgeschoven); plooiingsscharnieren (de lijn van de maximale kromming waar gesteenten zijn vervormd of “geplooid”), metamorfe isografen (die gesteenten scheiden die op verschillende diepten zijn begraven en tot verschillende temperaturen zijn verhit), en andere.

Tips voor het lezen van de kaarten – Uitleg van de kaart

Hoe kun je de beschrijvingen van de eenheden vertalen?

Het systeem dat wordt gebruikt voor het benoemen van geologische eenheden op een bedrock kaart is zo oud als, nou ja, zo oud als sommige van de geologische eenheden zelf… Nou ja, niet echt, maar het dateert deels uit het Engeland van de 17e eeuw. De eerste echte geologische kaart van het vast gesteente dateert uit die tijd (zie Simon Winchester’s boek getiteld The Map that Changed the World: William Smith and the Birth of Modern Geology). De op deze kaart afgebeelde gesteenten werden genoemd naar de plaatsen waar zij voor het eerst werden herkend of waar het gesteente bijzonder goed te zien was. Deze traditie is tot op de dag van vandaag blijven bestaan – bijvoorbeeld het hierboven beschreven Oce-symbool.

Dit kan tot enkele problemen leiden. Bijvoorbeeld, wanneer twee geologen vanuit verschillende richtingen een gebied in kaart brengen. In dat geval kan dezelfde geologische eenheid verschillende namen krijgen. Meestal zal de oudere naam de overhand hebben, maar niet altijd. Afhankelijk van de gedetailleerdheid van de kartering (of de mate van animositeit tussen de geologen), kunnen zij het er gewoon over eens worden dat zij het niet eens zijn en zal het gesteente in het ene deel van de staat de ene naam krijgen en in het andere deel van de staat een andere naam. Of ze steken de koppen bij elkaar en verzinnen een geheel nieuwe naam.

Er is ook een hiërarchie van geologische eenheden. De geologische basiseenheid is een “formatie”, die wordt gedefinieerd als een gesteente-eenheid met een kenmerkend uiterlijk – geologen kunnen deze onderscheiden van omringende gesteente-eenheden. Formaties kunnen “leden” bevatten (onderverdelingen van de formatie-gesteente-eenheid), en kunnen zelf deel uitmaken van een “groep”.

Als gevolg daarvan kunnen de beschrijvingen van bedrock-eenheden in de kaartuitleg zeer complex zijn. Beschouw het volgende fragment van de geologische kaart van de Portland West quadrangle.

  • MERRIMACK GROUP
    • Berwick Formation. Fijnkorrelige middengrijze gemigmatiseerde en niet-gemigmatiseerde kwarts-plagioklaas biotietgneis en granofels met geringe licht middengrijze calc-silicaatgneis of granofels.
    • Eliot Formatie. Fijnkorrelige buff-verweerde, middengrijze kwarts-plagioklaas-biotiet-fylliet met overvloedig carbonaat bij de laagste gradaties, calc-silicaat mineralen (clinozoisiet, sphene, diopside, en zelden grossular) bij hogere gradaties van metamorfisme; met tussenlagen van donkergrijs fylliet. De formatie is overal sterk afgeschuind.

In lekentaal zou je de verklaring van de Eliot Formatie als volgt kunnen lezen:

Eliot Formatie (naam van de formatie). Fijnkorrelig (gesteente bestaat uit kleine minerale korrels) buff-weathering (als het gesteente aan de oppervlakte aan het weer wordt blootgesteld, ziet het er buff-kleurig uit), medium-grijs (als je het oppervlak van het gesteente zou afbrokkelen, zou het onverweerde oppervlak grijs zijn) kwarts-plagioklaas-biotiet (de voornaamste samenstellende mineralen van het gesteente) fylliet (een metamorf gesteente) met overvloedig carbonaat (bevat carbonaatmineralen) bij de laagste gradaties (lage graad van metamorfisme), calc-silicaatmineralen (clinozoisiet, sphene, diopside en zelden grossular) (mineralen gevormd tijdens het metamorfisme) bij hogere gradaties van metamorfisme (intensiever metamorfisme); met tussenlagen van donkergrijs fylliet (bevat lagen donkergrijs fylliet). De formatie is overal sterk afgeschuind (interne structuur van het gesteente is afgeschuind — veroorzaakt door metamorfisme).

Tips voor het lezen van de kaarten – Verwante kaarten

Is er informatie over bedrock te vinden op andere kaarten die door de Survey zijn gepubliceerd?

Diepte tot bedrock en de locatie van bedrock ontsluitingen worden op verschillende andere kaartseries getoond. De volgende kaartseries bevatten dit soort informatie: surficial materials – depth to bedrock and outcrop locations, significant sand and gravel aquifers – depth to bedrock and outcrop locations, bedrock ground-water resources – depth to bedrock from well logs, and surficial geology – outcrop locations.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *