Le mappe geologiche possono essere la forma di conoscenza più concentrata mai messa su carta, una combinazione di verità e bellezza.
La mappa nel vano portaoggetti della tua auto non ha molto al di là di autostrade, città, litorali e confini. Eppure, se lo guardi da vicino, puoi vedere quanto sia difficile adattare tutti quei dettagli sulla carta, quindi è utile. Ora immagina di voler includere anche informazioni utili sulla geologia di quella stessa area.
Ciò che è importante per geologi? Per una cosa, geologia riguarda la forma della terra, dove giacciono le colline e le valli, lo schema dei corsi d'acqua e l'angolo dei pendii e così via. Per quel tipo di dettagli sulla terra, vuoi una mappa topografica o di contorno, come quelle pubblicate dal governo.
L'illustrazione sopra del US Geological Survey (USGS) mostra come un paesaggio (in alto) si traduce in una mappa di contorno. Le forme delle colline e delle valli sono rappresentate sulla mappa da linee sottili che sono contorni, linee di uguale altezza. Se immagini il mare sorgere, quelle linee mostrano dove si troverebbe il litorale dopo ogni 20 piedi di profondità. (Potrebbero ugualmente rappresentare i contatori, ovviamente.)
In questa mappa di contorno del 1930 del Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti, puoi vedere le strade, i torrenti, le ferrovie, i nomi dei luoghi e altri elementi di qualsiasi mappa corretta. La forma della montagna di San Bruno è rappresentata da contorni di 200 piedi e un contorno più spesso segna il livello di 1.000 piedi. Le cime delle colline sono contrassegnate con i loro prospetti. Con un po 'di pratica, puoi avere una buona immagine mentale di ciò che sta accadendo nel paesaggio.
Si noti che anche se la mappa è un foglio piatto, è ancora possibile calcolare numeri precisi per pendenze e pendenze dai dati codificati nell'immagine. È possibile misurare la distanza orizzontale dalla carta e la distanza verticale è nei contorni. È una semplice aritmetica, adatta ai computer. L'USGS ha preso tutte le sue mappe e creato una mappa digitale 3D per i 48 stati inferiori che ricostituisce la forma della terra in quel modo. La mappa viene ombreggiata attraverso un altro calcolo per modellare come il sole la illuminerebbe.
Le mappe topografiche contengono molto più che contorni. Questo esempio di una mappa del 1947 dell'USGS utilizza simboli per indicare il tipo di strade, edifici significativi, linee elettriche e dettagli aggiuntivi. La linea blu tratteggiata rappresenta un flusso intermittente, che si prosciuga per una parte dell'anno. Lo schermo rosso indica la terra coperta di case. USGS utilizza centinaia di simboli diversi sulle sue mappe topografiche.
Contorni e topografia sono solo la prima parte di una mappa geologica. La mappa inserisce anche tipi di roccia, strutture geologiche e altro sulla pagina stampata attraverso colori, motivi e simboli.
Ecco un piccolo esempio di una vera mappa geologica. Puoi vedere le cose di base discusse in precedenza - litorali, strade, città, edifici e bordi - in grigio. Ci sono anche i contorni, in marrone, oltre ai simboli per i vari giochi d'acqua in blu. Tutto ciò si trova sulla base della mappa. La parte geologica è costituita da linee nere, simboli, etichette e aree di colore. Le linee e i simboli condensano una grande quantità di informazioni che i geologi hanno raccolto attraverso anni di lavoro sul campo.
Le linee sulla mappa delineano varie unità o formazioni rocciose. I geologi preferiscono dire che le linee mostrano i contatti tra diverse unità rocciose. I contatti sono indicati da una linea sottile a meno che il contatto non sia determinato come a colpa, una discontinuità così acuta che è evidente che qualcosa si è spostato lì.
Le linee brevi con i numeri accanto sono simboli di battuta e immersione. Questi ci danno la terza dimensione degli strati rocciosi: la direzione in cui si estendono nel terreno. I geologi misurano l'orientamento delle rocce ovunque possano trovare un affioramento adeguato, usando una bussola e un transito. Nelle rocce sedimentarie, cercano i piani di lettiera, che sono gli strati di sedimenti. In altre rocce, i segni della lettiera possono essere spazzati via, quindi viene misurata la direzione della foliazione o strati di minerali.
In entrambi i casi, l'orientamento viene registrato come strike e tuffo. Lo sciopero della lettiera o della foliazione della roccia è la direzione di una linea di livello attraverso la sua superficie, la direzione in cui cammineresti senza andare in salita o in discesa. La sorte è la pendenza ripida del letto o della foliazione. Se immagini una strada che corre dritto lungo una collina, la linea centrale dipinta sulla strada è la direzione di immersione e un passaggio pedonale dipinto è lo sciopero. Questi due numeri sono tutto ciò che serve per caratterizzare l'orientamento del rock. Sulla mappa, ogni simbolo di solito rappresenta la media di molte misurazioni.
Questi simboli possono anche mostrare la direzione della linea con una freccia in più. La lineazione potrebbe essere un insieme di pieghe, a slickenside, chicchi minerali allungati o una caratteristica simile. Se immagini un foglio di giornale a caso che giace su quella strada, la linea è la stampa su di esso e la freccia mostra la direzione che legge. Il numero rappresenta il tuffo o l'angolo di immersione in quella direzione.
I simboli delle lettere indicano il nome e l'età delle unità di roccia in un'area. La prima lettera si riferisce all'età geologica, come mostrato sopra. Le altre lettere si riferiscono al nome della formazione o al tipo di roccia. Il mappa geologica del Rhode Island è un buon esempio di come vengono usati i simboli.
Alcuni simboli dell'età sono insoliti; per esempio, così tanti termini d'età iniziano con P che sono necessari simboli speciali per tenerli chiari. Lo stesso vale per C, e in effetti il periodo Cretaceo è simboleggiato dalla lettera K, dalla parola tedesca Kreidezeit. Questo è il motivo per cui l'impatto meteorico che segna la fine del Cretaceo e l'inizio del Terziario è comunemente chiamato "evento K-T".
Le altre lettere in un simbolo di formazione di solito si riferiscono al tipo di roccia. Un'unità composta da scisto cretaceo potrebbe essere marcata "Ksh". Un'unità con tipi di roccia misti potrebbe essere contrassegnata con un'abbreviazione del suo nome, quindi il Rutabaga La formazione potrebbe essere "Kr". La seconda lettera potrebbe anche essere un termine di età, in particolare nel Cenozoico, in modo che un'unità di arenaria oligocenica sarebbe etichettata "Tos."
Tutte le informazioni sulla mappa geologica - come sciopero e tuffo, tendenza e tuffo, età relativa e unità rocciosa - sono ottenute dal duro lavoro e dagli occhi addestrati dei geologi che lavorano sul campo. Ma la vera bellezza delle mappe geologiche - non solo le informazioni che rappresentano - è nei loro colori.
Potresti avere una mappa geologica senza usare i colori, solo linee e simboli di lettere in bianco e nero. Ma non sarebbe facile da usare, come un disegno per numeri senza la vernice. Quali colori usare per le varie età delle rocce? Ci sono due tradizioni nate alla fine del 1800: l'armoniosa norma americana e la più arbitraria norma internazionale. Una familiarità con la differenza tra i due rende evidente a colpo d'occhio dove è stata creata una mappa geologica.
Questi standard sono solo l'inizio. Si applicano solo alle rocce più comuni, che sono rocce sedimentarie di origine marina. Le rocce sedimentarie terrestri usano la stessa tavolozza ma aggiungono motivi. Le rocce ignee si raggruppano intorno ai colori rossi, mentre rocce plutoniche usa tonalità più chiare e motivi casuali di forme poligonali. Entrambi si scuriscono con l'età. Le rocce metamorfiche usano colori secondari ricchi e motivi lineari e orientati. Tutta questa complessità rende la progettazione di mappe geologiche un'arte specializzata.
Ogni mappa geologica ha le sue ragioni per discostarsi dagli standard. Forse sono assenti rocce di determinati periodi di tempo in modo che altre unità possano variare di colore senza aggiungere confusione; forse i colori si scontrano male; forse il costo delle forze di stampa scende a compromessi. Questo è un altro motivo per cui le mappe geologiche sono così interessanti: ognuna è una soluzione personalizzata per un particolare insieme di esigenze. In ogni caso, una di quelle esigenze è che la mappa deve essere gradevole alla vista. Le mappe geologiche, in particolare quelle ancora stampate su carta, rappresentano un dialogo tra verità e bellezza.