Heading

Przeczytaj przykładowe objaśnienie mapy (pdf). Lista map ONLINE Skała macierzysta

Co znajduje się na mapach? Skała macierzysta, lub jak się ją czasem nazywa gzyms, stanowi podłoże dla wszystkich części powierzchni Ziemi. Zazwyczaj jest ona zakopana przez glebę i roślinność, ale w miejscach takich jak szczyty gór, brzegi strumieni i wyrwy w drogach jest ona często widoczna na powierzchni ziemi. Mapa geologiczna skał macierzystych pokazuje rozmieszczenie i układ typów skał na danym obszarze, tak jakby nadległe materiały powierzchniowe zostały usunięte. Użytki map Informacje zawarte na mapach skał macierzystych są zazwyczaj przeznaczone dla odbiorców z branży geotechnicznej lub profesjonalnych geologów i były interpretowane i stosowane na wiele sposobów. Jednym z najwcześniejszych i nadal najbardziej powszechnych zastosowań map geologicznych skał macierzystych jest pomoc geologom w odkrywaniu historii geologicznej danego regionu. Skała macierzysta zachowuje zapis wydarzeń geologicznych – sedymentacji, tektonizmu, aktywności górotwórczej i innych – które miały miejsce w (czasami) bardzo odległej i (czasami) bardzo niedawnej przeszłości. Innym zastosowaniem jest identyfikacja rozmieszczenia znaczących gospodarczo zasobów mineralnych Maine, takich jak żelazo, ołów, cynk, miedź, nikiel, srebro i złoto. Geolodzy poszukiwawczy lub kolekcjonerzy minerałów poszukujący rud metali, minerałów przemysłowych lub kamieni szlachetnych mogą być zainteresowani określonymi typami skał, które mogą zawierać interesujące ich minerały. Każda znacząca działalność podpowierzchniowa, taka jak wykopy pod fundamenty budynków, instalowanie stóp mostów lub słupów energetycznych, wydobywanie żwiru lub wiercenie studni wodnych może napotkać skałę macierzystą. Mapa skał macierzystych jest przewidywaniem geologa, jaki rodzaj skały zostanie napotkany pod powierzchnią na podstawie zaobserwowanych odsłonięć powierzchniowych. Kamieniołomy, czy to kamienia budowlanego, takiego jak granit, czy kruszywa o określonej wytrzymałości, są najlepiej zlokalizowane w odpowiednich typach skał. Mapy skał macierzystych są przydatne do lokalizacji takich kamieniołomów. Inżynierowie planujący drogi lub trasy linii przesyłowych mogą korzystać z map skał macierzystych w połączeniu z mapami geologicznymi powierzchniowymi, aby zobaczyć, gdzie doliny, grzbiety i wzgórza są kontrolowane strukturalnie przez płytkie skały macierzyste, a nie przez nieskonsolidowane osady. Skład chemiczny gleby, ważny dla rolnictwa i ekologii roślin naturalnych, jest związany ze składem skał macierzystych, ponieważ wietrzenie skał przyczynia się do tworzenia gleby. Informacje o uskokach i szczelinach w skale macierzystej są użyteczne przy ocenie długoterminowego zagrożenia trzęsieniem ziemi dla elektrowni jądrowych i innych krytycznych obiektów na północnym wschodzie. Ponieważ duża część mieszkańców Maine pije wodę ze studni w skale macierzystej, zrozumienie przepływu i składu chemicznego wody w szczelinowatej skale macierzystej oraz wpływu składu skały macierzystej na skład chemiczny wody staje się coraz ważniejsze. Woda ze studni wierconych w skałach macierzystych może zawierać rozpuszczone żelazo, mangan, wapń lub inne niepożądane składniki, które występują naturalnie w wyższych stężeniach w niektórych skałach niż w innych. Przepływ wód podziemnych w skałach macierzystych, istotny dla kwestii zaopatrzenia w wodę i transportu zanieczyszczeń, jest kontrolowany w skomplikowany sposób przez strukturę skał, w tym warstwowanie litologiczne, foliację metamorficzną, fałdy, wały i szczeliny, z których każda może być oznaczona symbolem na mapie.

Definicje

Na jednym poziomie, mapy skał macierzystych są stosunkowo proste do odczytania – każdy wyróżniający się kolor lub wzór reprezentuje inny typ skały lub typ skały o innym wieku. Na innym poziomie, mapy skał macierzystych są prawdopodobnie najtrudniejszymi mapami do zrozumienia dla laika. Objaśnienia są często pełne technicznej terminologii. Oto kilka słowniczków internetowych, które pomogą zdefiniować niektóre ze słów, które można zobaczyć na tych mapach:

• Słowniczek geologii – GeologyLink
• Słowniczek terminów dotyczących skał, minerałów i kamieni szlachetnych – Mineral and Gemstone Kingdom
• Słowniczek geologii – Iverson software

Wskazówki do czytania map – Granice jednostek geologicznych

Czym są kolorowe obszary na mapie?

Wyobraź sobie powierzchnię Ziemi z usuniętą całą roślinnością, glebą i strukturami stworzonymi przez człowieka. Pozostałaby tylko powierzchnia skały macierzystej. Każdy obszar o innym kolorze lub wzorze na mapie skał macierzystych reprezentuje inny typ skały lub typ skały o innym wieku (różne „jednostki geologiczne”). Linia oddzielająca jeden rodzaj skały od drugiego lub skały o różnym wieku jest tym, co geolodzy nazywają „kontaktem”

Rysunek 1. Fragment mapy geologicznej skał macierzystych w kwadrancie Portland West.

Jak dokładne są granice jednostek?

W Maine, ponieważ skały macierzyste są odsłonięte na mniej niż 5% danego obszaru, wymagana jest znaczna interpretacja ze strony geologa przy wyznaczaniu linii oddzielającej różne jednostki geologiczne. Geolog zbiera informacje o rodzaju skał, mineralogii i strukturze w możliwie największej liczbie odsłonięć skał macierzystych („wychodni”), nanosi je na mapę topograficzną i rysuje linie styku pomiędzy różnymi jednostkami geologicznymi. Im więcej obserwacji na danym obszarze, tym dokładniejsze jest położenie kontaktu geologicznego. Rodzaj linii pokazującej kontakt może również wskazywać na dokładność (Rysunek 2; patrz pytanie poniżej „Co reprezentują różne rodzaje linii?”).

Rysunek 2. Fragment mapy geologii skał macierzystych kwadrantu Limington. Każdy symbol na mapie reprezentuje obserwację wychodni skały macierzystej. Im więcej obserwacji na danym obszarze, tym dokładniejsza pozycja kontaktu geologicznego. W tym przykładzie, typ linii reprezentującej kontakt również wskazuje dokładność: kropkowana = wnioskowanie; przerywana = w przybliżeniu zlokalizowany; i ciągła = dobrze zlokalizowany.

Jak typy skał rozciągają się pod ziemią?

Wzór skał pokazany na mapie skał macierzystych reprezentuje typy skał na powierzchni. Trójwymiarowa struktura skały macierzystej zależy od kształtu jednostek geologicznych, ich grubości i orientacji. Częścią procesu kartowania geologicznego jest pomiar orientacji jednostek geologicznych. Informacja ta jest przedstawiona w wielu symbolach na mapie (patrz pytanie poniżej „Co przedstawiają symbole na mapie?”). Wykorzystując te obserwacje, wraz z rozmieszczeniem jednostek geologicznych na powierzchni, geolog może zinterpretować strukturę trójwymiarową.

Figura 3. Fragment kwadratu geologii skał macierzystych Portland West. Przekrój po prawej stronie jest narysowany wzdłuż linii trawersu zaznaczonej na mapie po lewej stronie kolorem niebieskim. Przekrój pokazuje schematyczną interpretację geologa, jak warstwy skalne rozciągają się pod ziemią.

Aby uzyskać pouczającą, wizualną interpretację struktur skalnych, odwiedź GeoBlocks 3D, stronę poświęconą geologii strukturalnej, której autorem jest Steve Reynolds, profesor geologii na Arizona State University.

Czy wzór granic skał mówi coś o historii geologicznej quada?

Rozkład typów skał i skał w różnym wieku przedstawiony na mapie skał macierzystych wraz z interpretacją trójwymiarowej struktury skał macierzystych są kluczowymi elementami w określaniu historii geologicznej regionu. Jak wspomniano powyżej, skała macierzysta zachowuje zapis wydarzeń geologicznych, które stworzyły i zmodyfikowały jednostki geologiczne, które widzimy (i mapujemy) dzisiaj. Mogą nam one powiedzieć o długim okresie osadzania się osadów na dnie pradawnego oceanu, po którym nastąpił okres budowania gór i erozji, lub masowych erupcji wulkanicznych i intruzji mas stopionych skał igeologicznych. Poprzez „czytanie skał” w celu zidentyfikowania tych wydarzeń i ich względnego wieku, geolog może poskładać historię geologiczną danego regionu. Z pomocą technik stosowanych do określania bezwzględnego wieku jednostek geologicznych, geolog może skonstruować rodzaj historii geologicznej opisanej w Bedrock Geologic History of Maine.

Wskazówki do czytania map – Symbole map

Co oznaczają etykiety jednostek geologicznych?

Naklejka jednostki geologicznej składa się z dwóch części: dużych liter na początku, które oznaczają wiek geologiczny, oraz małych liter na końcu, które oznaczają jednostkę geologiczną. Jednostka geologiczna jest zwykle skrótem nazwy „formacji” lub „członu”. Opis typu skały (piaskowiec, wapień, granit, bazalt) można znaleźć w objaśnieniach do mapy. Na przykład, „Oce” oznacza formację Cape Elizabeth z ordowiku (~440 mln lat), drobnoziarnisty szary łupek – rodzaj skały metamorficznej (Ryc. 4).

Skały warstwowe	Skały intruzywne

Figura 4. Przykłady etykiet jednostek geologicznych. Etykiety dla skał warstwowych są zazwyczaj skrótami wieku i formacji skały. Oce – ordowicka formacja Cape Elizabeth Formation. SOar – sylursko-ordowicka formacja Appleton Ridge. Oznaczenia dla skał intruzywnych są zazwyczaj skrótami wieku i rodzaju skały. Dg – Devonian granite. DSbg – dewońsko-siluryjski granit biotytowy.

Co reprezentują symbole map?

Każdy symbol mapy reprezentuje obserwację na wychodni skalnej. Tak więc na najbardziej podstawowym poziomie, symbole dają pojęcie o zakresie odsłoniętej skały macierzystej w kwadrancie. Każdy typ symbolu reprezentuje specyficzny rodzaj obserwacji, na przykład nachylenie i zanurzenie podłoża, trend i nachylenie osi fałdów, lineacje i wiele innych. Pomiary te stanowią podstawowe dane strukturalne wykorzystywane przez geologa do interpretacji położenia kontaktów geologicznych na mapie oraz trójwymiarowej struktury skały macierzystej.ymbole mogą również reprezentować typ skały zbyt mały, aby pokazać go jako dyskretną jednostkę geologiczną (na przykład wał igielitowy lub żyły kwarcu), lub występowanie konkretnego minerału (Si – sillimanit lub And – andaluzyt lub Ky – kyanit).

Rysunek 5. Fragment mapy geologicznej skał macierzystych w kwadrancie Searsmont.

Co przedstawiają poszczególne typy linii?

Rodzaje linii przedstawionych na mapie mają różne znaczenie. Niektóre reprezentują kontakt pomiędzy różnymi jednostkami geologicznymi; inne mogą reprezentować struktury geologiczne, takie jak uskoki, które mogą oddzielać jednostki geologiczne lub występować w obrębie jednostki geologicznej. Ogólnie rzecz biorąc, każda linia może być kropkowana, przerywana lub pełna. Oznacza to pewność geologa co do położenia linii: przerywana = wnioskowanie; przerywana = przybliżona lokalizacja; pełna = dobra lokalizacja. Różne wagi linii i style na mapie reprezentują kontakty (granica pomiędzy sąsiadującymi typami skał); uskoki (powierzchnia, na której skały pękają i przesuwają się względem siebie); przeguby fałdowe (linia maksymalnej krzywizny, gdzie skały zostały zniekształcone lub „sfałdowane”), izografy metamorficzne (które oddzielają skały, które spoczywały na różnych głębokościach i zostały podgrzane do różnych temperatur) i inne.

Wskazówki do czytania map – objaśnienia do map

Jak tłumaczyć opisy jednostek?

System nazewnictwa jednostek geologicznych na mapie skał macierzystych jest tak stary jak, no cóż, tak stary jak niektóre z jednostek geologicznych… Cóż, nie do końca, ale pochodzi częściowo z Anglii z XVII wieku. Pierwsza prawdziwa mapa geologiczna skał macierzystych pochodzi właśnie z tego okresu (patrz książka Simona Winchestera zatytułowana The Map that Changed the World: William Smith and the Birth of Modern Geology). Skały przedstawione na tej mapie zostały nazwane od miejsc, w których zostały po raz pierwszy rozpoznane lub w których były szczególnie dobrze odsłonięte. Ta tradycja trwa do dziś – na przykład symbol Oce opisany powyżej.

To może prowadzić do pewnych problemów. Na przykład, gdy dwóch geologów wyznacza drogę do danego obszaru z różnych kierunków. W takim przypadku ta sama jednostka geologiczna może mieć różne nazwy. W większości przypadków starsza nazwa będzie przeważać, ale nie zawsze. W zależności od poziomu szczegółowości map (lub poziomu animozji między geologami), mogą oni po prostu zgodzić się na brak zgody i skała będzie nazywana jedną nazwą w jednej części stanu, a inną w innej. Albo też mogą połączyć swoje głowy i wymyślić zupełnie nową nazwę.

Istnieje również hierarchia jednostek geologicznych. Podstawową jednostką geologiczną jest „formacja”, którą definiuje się jako jednostkę skalną o charakterystycznym wyglądzie – geolodzy mogą ją odróżnić od otaczających ją jednostek skalnych. Formacje mogą zawierać „człony” (pododdziały jednostki skalnej formacji), a same mogą być częścią „grupy”.

W rezultacie opisy jednostek skał macierzystych w objaśnieniach do map mogą być bardzo złożone. Rozważmy następujący fragment z mapy geologicznej skał macierzystych kwadrantu Portland West.

• MERRIMACK GROUP
  • Formacja Berwick. Drobnoziarnisty średni szary migmatyczny i niemigmatyczny kwarcowo-plagioklazowo-biotytowy gnejs i granofile z niewielką ilością jasnego średniego szarego gnejsu wapienno-krzemianowego lub granofili.
  • Formacja Eliot. Drobnoziarnisty buforowaty, średnioszary fillit kwarcowo-plagioklazowo-biotytowy z dużą ilością węglanu w najniższych stopniach, minerałów krzemianowo-wapniowych (klinozoizyt, sphene, diopsyd i rzadko grossular) w wyższych stopniach metamorfizmu; z przekładanym ciemnoszarym fillitem. Formacja jest silnie ścięta na całej długości.

W kategoriach laika, można przeczytać wyjaśnienie formacji Eliot w następujący sposób:

Formacja Eliot (nazwa formacji). Drobnoziarnista (skała składa się z małych ziaren mineralnych), buforowa (gdy skała jest wystawiona na działanie czynników atmosferycznych na powierzchni, wygląda na buforową), średnio-szara (gdyby odłupać powierzchnię skały, kwarc-plagioklaz-biotyt (główne minerały składowe skały) fyllit (skała metamorficzna) z obfitym węglanem (zawiera minerały węglanowe) w najniższych stopniach (niski stopień metamorfizmu), minerały krzemianowo-wapniowe (klinozoizyt, sphene, diopsyd i rzadko grossular) (minerały powstałe podczas metamorfizmu) w wyższych stopniach metamorfizmu (bardziej intensywny metamorfizm); z przekładkami ciemnoszarego fillitu (zawiera warstwy ciemnoszarego fillitu). Formacja jest silnie ścięta na całej długości (wewnętrzna struktura skały jest ścięta — spowodowane metamorfizmem).

Wskazówki do czytania map – mapy powiązane

Czy informacje o skałach macierzystych znajdują się na innych mapach opublikowanych przez Survey?

Głębokość do skał macierzystych i lokalizacja wychodni skał macierzystych są pokazane na kilku innych seriach map. Tego typu informacje znajdują się w następujących seriach map: materiały powierzchniowe – głębokość do skały macierzystej i lokalizacje wychodni, znaczące poziomy wodonośne piaszczysto-żwirowe – głębokość do skały macierzystej i lokalizacje wychodni, zasoby wód podziemnych – głębokość do skały macierzystej na podstawie danych z odwiertów oraz geologia powierzchniowa – lokalizacje wychodni.