Глубокое погружение в поверхностное геологическое картирование

Геологические карты — это фундаментальный инструмент для ученых-землеведов, позволяющий собирать и передавать геологическую информацию. Под эгидой геологического картирования находятся подкатегории карт, которые подчеркивают различные типы информации, например, поверхностные геологические карты, которые важны для понимания геологии Йеллоустона.

«Хроники Йеллоустонской кальдеры» — это еженедельная колонка, которую пишут ученые и сотрудники Йеллоустонской вулканической обсерватории. Статья на этой неделе принадлежит Джеймсу Мауху, геологу из Геологической службы штата Вайоминг.

Трудно переоценить важность геологических карт для современного понимания геологической истории Йеллоустона. В конце концов, именно подробные карты вулканических пород на Йеллоустонском плато привели к обнаружению трех последних кальдерообразующих извержений Йеллоустона. Это были классические геологические карты коренных пород, то есть на них в первую очередь изображались горные породы и геологические структуры, которые помогают геологам определить, что происходит под землей.

Менее широко известны, но не менее важны поверхностные геологические карты, которые показывают распределение материалов и отложений, находящихся на расстоянии нескольких метров (ярдов) от поверхности земли или в пределах нескольких метров. Во многих ландшафтах по всему миру, включая Йеллоустон, коренная порода лишь изредка выходит на поверхность земли. Вместо этого часто имеется слой рыхлого материала, который выветрился на месте (осадок) или был перенесен откуда-то еще (осадок). Хотя на картах коренных пород этот слой обычно отсутствует, чтобы показать нижележащие консолидированные горные породы, рыхлый материал на поверхности содержит свою собственную информацию и является основным объектом поверхностных геологических карт.

Что мы можем узнать из поверхностных геологических карт? С практической точки зрения карты поверхности предоставляют фундаментальную информацию о земных материалах, с которыми люди, скорее всего, будут взаимодействовать, то есть о тех, которые находятся вблизи поверхности земли. Например, карты поверхности используются для определения местоположения дорог и трубопроводов, выделения участков нестабильности склонов и прогнозирования движения неглубоких загрязнителей грунтовых вод. В научных целях поверхностные геологические карты дают представление о недавней геологической истории ландшафта. Информация о процессах формирования Земли, таких как оледенение, землетрясения и врез рек, записана в поверхностных отложениях.

Чтение поверхностной карты похоже на чтение карты коренных пород в том смысле, что многоугольники, обозначенные цветами и узорами, относятся к различным единицам карты и показывают их распределение по изучаемой территории. Поверхностные геологические единицы обычно классифицируются по основному типу месторождения, а затем подразделяются по текстуре, составу или возрасту. Точки и линии на карте подчеркивают другие поверхностные особенности, важные для геологической интерпретации, такие как ледниковые образования, береговые линии бывших озер и уступы разломов.

В регионе Йеллоустона имеется богатая история поверхностного геологического картирования. В 1970-х годах Кен Пирс, Джеральд Ричмонд и Генри Уолдроп опубликовали 18 поверхностных геологических карт масштаба 1:62 500, охватывающих Йеллоустонский национальный парк. Создание карт было огромным трудом и потребовало многих летних полевых работ в глубинке Йеллоустона. Кроме того, эта работа заложила основу для новаторских исследований Кена Пирса четвертичной (последние 2,6 миллиона лет) геологической истории Йеллоустонского ландшафта и сложной динамики ледниковой системы Большого Йеллоустона.

Геологи сегодня опираются на это наследие. Геологическая служба штата Вайоминг близится к завершению долгосрочных усилий по созданию поверхностных геологических карт масштаба 1:100 000, охватывающих весь штат, и агентство недавно опубликовало несколько карт в регионе Большого Йеллоустона. В более широком смысле поверхностная геология переживает современный ренессанс благодаря распространению лидарных данных, которые дают геологам детальное представление о поверхности земли под кронами деревьев. Недавнее появление лидара в Йеллоустоне уже привело к обнаружению некоторых впечатляющих поверхностных геологических особенностей, которые ранее были неизвестны, таких как оползни и уступы разломов, и обещает стимулировать исследования на долгие годы.