Οι γεωλογικοί χάρτες μπορεί να είναι η πιο συγκεντρωμένη μορφή γνώσης που έχει τοποθετηθεί ποτέ σε χαρτί, ένας συνδυασμός αλήθειας και ομορφιάς.
Ο χάρτης στο ντουλαπάκι του αυτοκινήτου σας δεν έχει πολλά σε αυτό πέρα από τις εθνικές οδούς, τις πόλεις, τις ακτές και τα σύνορα. Και αν το κοιτάξετε προσεκτικά, μπορείτε να δείτε πόσο δύσκολο είναι να τοποθετήσετε όλες αυτές τις λεπτομέρειες στο χαρτί, έτσι είναι χρήσιμο. Τώρα φανταστείτε ότι θέλετε επίσης να συμπεριλάβετε χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με τη γεωλογία της ίδιας περιοχής.
Τι είναι σημαντικό γεωλόγους? Για ένα πράγμα, γεωλογία είναι για το σχήμα της γης - όπου βρίσκονται οι λόφοι και οι κοιλάδες, το πρότυπο των ρευμάτων και της γωνίας των πλαγιών κ.ο.κ. Για αυτό το είδος λεπτομέρειας για τη γη, θέλετε έναν τοπογραφικό ή περιγράμματος χάρτη, όπως αυτοί που δημοσιεύονται από την κυβέρνηση.
Η παραπάνω απεικόνιση από την U.S. Geological Survey (USGS) δείχνει πώς ένα τοπίο (πάνω) μεταφράζεται σε ένα χάρτη περιγράμματος. Τα σχήματα των λόφων και των δαπέδων απεικονίζονται στο χάρτη με λεπτές γραμμές που είναι γραμμές περιγράμματος ίσης ανύψωσης. Αν φανταστείτε την άνοδο της θάλασσας, αυτές οι γραμμές δείχνουν πού θα βρεθεί η ακτογραμμή μετά από κάθε 20 πόδια βάθους. (Θα μπορούσαν εξίσου καλά να αντιπροσωπεύουν μετρητά, βέβαια.)
Σε αυτό το χάρτη περιγράμματος του 1930 από το Υπουργείο Εμπορίου των ΗΠΑ, μπορείτε να δείτε τους δρόμους, τα ρέματα, τις σιδηροδρομικές γραμμές, τα ονόματα τόπων και άλλα στοιχεία οποιουδήποτε κατάλληλου χάρτη. Το σχήμα του βουνού San Bruno απεικονίζεται με περίγραμμα 200 ποδιών και ένα παχύτερο περίγραμμα σηματοδοτεί το επίπεδο των 1,000 ποδιών. Οι κορυφές των λόφων σημειώνονται με τις ανυψώσεις τους. Με κάποια πρακτική, μπορείτε να πάρετε μια καλή διανοητική εικόνα για το τι συμβαίνει στο τοπίο.
Παρατηρήστε ότι παρόλο που ο χάρτης είναι ένα επίπεδο φύλλο, μπορείτε ακόμα να υπολογίσετε ακριβείς αριθμούς για τις πλαγιές των λόφων και τις κλίσεις από τα δεδομένα που κωδικοποιούνται στην εικόνα. Μπορείτε να μετρήσετε την οριζόντια απόσταση ακριβώς από το χαρτί και η κατακόρυφη απόσταση να βρίσκεται στα περιγράμματα. Αυτό είναι απλή αριθμητική, κατάλληλη για υπολογιστές. Το USGS έχει πάρει όλους τους χάρτες του και δημιούργησε ένα 3D ψηφιακό χάρτη για τις κατώτερες 48 πολιτείες που ανασυνθέτουν το σχήμα της γης με αυτόν τον τρόπο. Ο χάρτης σκιάζεται μέσω άλλου υπολογισμού για να μοντελοποιήσει τον τρόπο με τον οποίο θα τον φωτίσει ο ήλιος.
Οι τοπογραφικοί χάρτες περιέχουν πολύ περισσότερα από τα περιγράμματα. Αυτό το δείγμα ενός χάρτη του 1947 από το USGS χρησιμοποιεί σύμβολα για να υποδείξει τον τύπο των δρόμων, τα σημαντικά κτίρια, τις γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας και τις πρόσθετες λεπτομέρειες. Η μπλε γραμμή με διακεκομμένη γραμμή αντιπροσωπεύει ένα διακεκομμένο ρεύμα, το οποίο ξεχειλίζει για μέρος του έτους. Η κόκκινη οθόνη δηλώνει γη που καλύπτεται από σπίτια. Το USGS χρησιμοποιεί εκατοντάδες διαφορετικά σύμβολα στους τοπογραφικούς χάρτες του.
Τα περιγράμματα και η τοπογραφία είναι μόνο το πρώτο μέρος ενός γεωλογικού χάρτη. Ο χάρτης τοποθετεί επίσης τύπους βράχων, γεωλογικές δομές και πολλά άλλα στην εκτυπωμένη σελίδα μέσω χρωμάτων, μοτίβων και συμβόλων.
Εδώ είναι ένα μικρό δείγμα ενός πραγματικού γεωλογικού χάρτη. Μπορείτε να δείτε τα βασικά πράγματα που συζητήθηκαν νωρίτερα - ακτές, δρόμοι, πόλεις, κτίρια και σύνορα - με γκρι. Τα περιγράμματα υπάρχουν και στα καφέ, καθώς και τα σύμβολα για διάφορα υδάτινα χαρακτηριστικά με μπλε χρώμα. Όλα αυτά βρίσκονται στη βάση του χάρτη. Το γεωλογικό τμήμα αποτελείται από τις μαύρες γραμμές, τα σύμβολα, τις ετικέτες και τις περιοχές χρώματος. Οι γραμμές και τα σύμβολα συγκεντρώνουν πολλές πληροφορίες που συγκεντρώθηκαν από τους γεωλόγους μέσα από τα χρόνια της επιτόπιας εργασίας.
Γραμμές στο χάρτη περιγράφουν διάφορες μονάδες ροκ ή σχηματισμούς. Οι γεωλόγοι προτιμούν να λένε ότι οι γραμμές δείχνουν τις επαφές μεταξύ των διαφορετικών μονάδων ροκ. Οι επαφές εμφανίζονται με μια λεπτή γραμμή, εκτός εάν η επαφή είναι καθορισμένη ως a σφάλμα, μια ασυνέχεια τόσο έντονη που είναι σαφές ότι κάτι έχει μετακινηθεί εκεί.
Οι κοντές γραμμές με αριθμούς δίπλα τους είναι σύμβολα απεργίας και εμβάπτισης. Αυτά μας δίνουν την τρίτη διάσταση των στρώσεων των βράχων - την κατεύθυνση που εκτείνονται στο έδαφος. Οι γεωλόγοι μετρούν τον προσανατολισμό των βράχων οπουδήποτε μπορούν να βρουν μια κατάλληλη προεξοχή, χρησιμοποιώντας μια πυξίδα και τη διέλευση. Στα ιζηματογενή πετρώματα, αναζητούν τα επίπεδα κλινοστρωμνής, τα οποία είναι τα στρώματα των ιζημάτων. Σε άλλους βράχους, τα σημάδια της στρωμνής μπορούν να εξαλειφθούν, οπότε μετριέται η κατεύθυνση του φυλλώματος ή των στρωμάτων ορυκτών.
Και στις δύο περιπτώσεις, ο προσανατολισμός καταγράφεται ως απεργία και εμβάπτιση. Η απεργία του κλινοστρωμνίου ή του φυλλώματος του βράχου είναι η κατεύθυνση μιας γραμμής στάθμης κατά μήκος της επιφάνειάς του - η κατεύθυνση που θα περπατούσατε χωρίς να ανηφορίζετε ή να κατεβαίνετε. Thedip είναι πόσο απότομα το κρεβάτι ή foliation κλίσεις προς τα κάτω. Αν δείτε έναν δρόμο που τρέχει κατ 'ευθείαν κάτω από μια πλαγιά, η βαμμένη κεντρική γραμμή στο δρόμο είναι η κατεύθυνση της βύθισης και μια βαμμένη διασταύρωση είναι η απεργία. Αυτοί οι δύο αριθμοί είναι όλα που πρέπει να χαρακτηρίσετε τον προσανατολισμό του βράχου. Στο χάρτη, κάθε σύμβολο αντιπροσωπεύει συνήθως τον μέσο όρο πολλών μετρήσεων.
Αυτά τα σύμβολα μπορούν επίσης να δείχνουν την κατεύθυνση της γραμμικής γραμμής με ένα επιπλέον βέλος. Η κατάτμηση μπορεί να είναι ένα σύνολο πτυχών, a slickenside, εκτεταμένους ορυκτούς κόκκους ή παρόμοιο χαρακτηριστικό. Αν φανταστείτε ένα τυχαίο φύλλο εφημερίδας που βρίσκεται σε αυτόν τον δρόμο, η γραμμικοποίηση είναι η εκτύπωση πάνω σε αυτό και το βέλος δείχνει την κατεύθυνση που διαβάζει. Ο αριθμός αντιπροσωπεύει τη βύθιση ή τη γωνία κλίσης προς αυτή την κατεύθυνση.
Τα σύμβολα επιστολών σημαίνουν το όνομα και την ηλικία των μονάδων ροκ σε μια περιοχή. Το πρώτο γράμμα αναφέρεται στη γεωλογική ηλικία, όπως φαίνεται παραπάνω. Τα άλλα γράμματα αναφέρονται στο όνομα του σχηματισμού ή στον τύπο του βράχου. ο γεωλογικός χάρτης του Ρόουντ Άιλαντ είναι ένα καλό παράδειγμα για το πώς χρησιμοποιούνται τα σύμβολα.
Μερικά σύμβολα ηλικίας είναι ασυνήθιστα. για παράδειγμα, τόσοι πολλοί όροι ηλικίας αρχίζουν με Ρ ότι απαιτούνται ειδικά σύμβολα για να τα κρατήσουν σαφή. Το ίδιο ισχύει και για το C, και μάλιστα η Κρητιδική Περίοδος συμβολίζεται με το γράμμα K, από τη γερμανική λέξη Kreidezeit. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η επίδραση του μετεωρίτη που σηματοδοτεί το τέλος της Κρητιδικής και την αρχή του Τριτογενούς αποκαλείται συνήθως «γεγονός K-T».
Τα άλλα γράμματα σε ένα σύμβολο σχηματισμού συνήθως αναφέρονται στον τύπο του βράχου. Μια μονάδα που αποτελείται από κίτρινο σχιστόλιθο μπορεί να φέρει την ένδειξη "Ksh." Μια μονάδα με μικτούς τύπους βράχου μπορεί να επισημανθεί με μια συντομογραφία του ονόματός της, οπότε το Rutabaga Ο σχηματισμός μπορεί να είναι "Kr." Το δεύτερο γράμμα θα μπορούσε επίσης να είναι ένας όρος ηλικίας, ιδιαίτερα στο Cenozoic, έτσι ώστε μια μονάδα ψαμμίτης Oligocene θα επισημανθεί "Tos."
Όλες οι πληροφορίες σχετικά με τον γεωλογικό χάρτη - όπως η απεργία και η βουτιά, η τάση και η βύθιση, η σχετική ηλικία και η ροκ μονάδα - λαμβάνεται από τη σκληρή δουλειά και τα εκπαιδευμένα μάτια των γεωλόγων που εργάζονται στον τομέα. Αλλά η πραγματική ομορφιά των γεωλογικών χαρτών - όχι μόνο των πληροφοριών που αντιπροσωπεύουν - είναι στα χρώματα τους.
Θα μπορούσατε να έχετε έναν γεωλογικό χάρτη χωρίς να χρησιμοποιείτε χρώματα, μόνο γραμμές και σύμβολα γραμμάτων σε μαύρο και άσπρο. Αλλά δεν θα ήταν φιλικό προς το χρήστη, όπως ένα σχέδιο ζωγραφικής με αριθμούς χωρίς το χρώμα. Ποια χρώματα θα χρησιμοποιηθούν για τις διάφορες ηλικίες των βράχων; Υπάρχουν δύο παραδόσεις που ανέκυψαν στα τέλη του 1800: το αρμονικό αμερικανικό πρότυπο και το πιο αυθαίρετο διεθνές πρότυπο. Μια εξοικείωση με τη διαφορά μεταξύ των δύο καθιστά προφανές με μια ματιά, όπου έγινε ένας γεωλογικός χάρτης.
Αυτά τα πρότυπα είναι μόνο η αρχή. Ισχύουν μόνο για τα πιο κοινά βράχια, τα οποία είναι ιζηματογενείς βράχοι θαλάσσιας προέλευσης. Οι χερσαίοι ιζηματογενείς βράχοι χρησιμοποιούν την ίδια παλέτα αλλά προσθέτουν μοτίβα. Οι άγριοι βράχοι συγκεντρώνονται γύρω από τα κόκκινα χρώματα, ενώ πλουτωνικά πετρώματα χρησιμοποιήστε ελαφρύτερες αποχρώσεις και τυχαία σχήματα πολυγωνικών σχημάτων. Και τα δύο σκουραίνουν με την ηλικία. Οι μεταμορφωμένοι βράχοι χρησιμοποιούν πλούσια, δευτερεύοντα χρώματα καθώς και προσανατολισμένα, γραμμικά μοτίβα. Όλη αυτή η πολυπλοκότητα κάνει τον γεωλογικό σχεδιασμό χάρτη μια εξειδικευμένη τέχνη.
Κάθε γεωλογικός χάρτης έχει τους λόγους να αποκλίνει από τα πρότυπα. Ίσως απουσιάζουν οι βράχοι ορισμένων χρονικών περιόδων, έτσι ώστε οι άλλες μονάδες να μπορούν να διαφέρουν στο χρώμα χωρίς να προσθέτουν σύγχυση. ίσως τα χρώματα να συγκρούονται άσχημα. ίσως το κόστος των δυνάμεων εκτύπωσης συμβιβάζεται. Αυτός είναι ένας ακόμη λόγος για τον οποίο οι γεωλογικοί χάρτες είναι τόσο ενδιαφέρουσα: ο καθένας είναι μια εξατομικευμένη λύση σε ένα συγκεκριμένο σύνολο αναγκών. Σε κάθε περίπτωση, μία από αυτές τις ανάγκες είναι ότι ο χάρτης πρέπει να είναι ευχάριστος στο μάτι. Οι γεωλογικοί χάρτες, ειδικά το είδος που εξακολουθεί να είναι τυπωμένο σε χαρτί, αντιπροσωπεύουν ένα διάλογο μεταξύ αλήθειας και ομορφιάς.