10
8/25/11 1 4. MAPS I Main Topics A Why make geologic maps? B ConstrucDon of maps C Contour maps D IntroducDon to geologic map paHerns 8/25/11 GG303 1 The First Geologic Map of Britain by William Smith, 1815 8/25/11 GG303 2 hHp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/98/Geological_map_Britain_William_Smith_1815.jpg

Lec.04.pptx STRUCTURAL GEOLOGY LECTURE NOTES

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Lecture notes

Citation preview

Page 1: Lec.04.pptx STRUCTURAL GEOLOGY LECTURE NOTES

8/25/11  

1  

4.  MAPS  

I  Main  Topics  A  Why  make  geologic  maps?    

B  ConstrucDon  of  maps  C  Contour  maps    D  IntroducDon  to  geologic  map  paHerns    

8/25/11   GG303   1  

The  First  Geologic  Map  of  Britain  by  William  Smith,  1815  

8/25/11   GG303   2  

hHp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/98/Geological_map_Britain_William_Smith_1815.jpg  

Page 2: Lec.04.pptx STRUCTURAL GEOLOGY LECTURE NOTES

8/25/11  

2  

PorDon  of  the  Geologic  Map  of  the    Bright  Angel  Quadrangle  

8/25/11   GG303   3  

hHp://facweb.northseaHle.edu/tbraziunas/geol101tb_parDal/images/bright6a.gif  

Geologic  Map  of  Kauai  

8/25/11   GG303   4  

hHp://www.flickr.com/photos/59798762@N00/5384685047/in/set-­‐72157626858828635/lightbox/  

Page 3: Lec.04.pptx STRUCTURAL GEOLOGY LECTURE NOTES

8/25/11  

3  

Geological  Map  of  the  Confluence  of  the  Rio  Patuca  and  Rio  Wampu,  La  MosquiDa,  Honduras  

8/25/11   GG303   5  

hHp://geology.csustan.edu/rrogers/honduras/map2v1c.jpg  

Map  of  small  faults  and  joints  at  the  Bear  Creek  Camp  Outcrop  From  Martel  et  al.,  1988    

8/25/11   GG303   6  

Page 4: Lec.04.pptx STRUCTURAL GEOLOGY LECTURE NOTES

8/25/11  

4  

4.  MAPS  

II  Why  make  geologic  maps?    A  DocumentaDon  of  structural  geometry  (and  sequence  of  

events)    B  To  force  us  to  look  closely;  maps  act  like  a  tool  for  

observaDon    C  PaHern  recogniDon  at  a  useful  and  appropriate  scale.        Many  structures  are  too  large  or  outcrop  is  too  poor  to      see  otherwise.    

D  To  develop  conceptual  models  for  kinemaDc  and      mechanical  reconstrucDons  of  how  structures  form  

 E  To  help  define  boundary  condiDons  for  mechanical      models    

8/25/11   GG303   7  

4.  MAPS  

III  ConstrucDon  of  maps  A  Establish  control  points  

on  ground  and  map    B  Transfer  geometric  

informaDon  at  or  near  control  point  to  map    

C  Link  informaDon  between  control  points    

8/25/11   GG303   8  

Page 5: Lec.04.pptx STRUCTURAL GEOLOGY LECTURE NOTES

8/25/11  

5  

4.  MAPS  

IV  Contour  maps:  Maps  that  represent  surfaces  in  terms  of  a  series  of  curves    A      An  individual  contour  

represents  a  part  of  the  surface  along  which  the  surface  "value”  is  constant.    

B    Topographic  contour  map:  contour  lines  represent  points  of  equal  elevaDon  of  the  ground  surface.    1  Streams  flow  downhill  

(contours  vee  upstream)  2  Contours  for  a  ridge  

"point”  down  the  ridge  

8/25/11   GG303   9  

4.  MAPS  

C    Structure  contour  map:  contour  lines  represent  points  of  equal  elevaDon  along  a  geologic  surface  (e.g.,  the  top  of  a  geologic  unit)  that  commonly  is  buried.    If  the  values  of  a  structure  contour  map  are  subtracted  from  the  values  on  a  corresponding  topographic  map,  the  difference  gives  the  depth  from  the  ground  surface  to  the  top  of  the  geologic  unit.  

D  Isopach  contour  map:  contour  lines  represent  points  of  equal  thickness  of  the  geologic  unit  

E  Given  a  data  set  (x,  y,  z),  one  can  prepare  a  contour  map  of  z  (e.g.,  concentraDon  of  contaminaDon  in  ground  water)  vs.  (x,  y)        -­‐  See  last  page  in  notes  of  Lec.  4  -­‐  

8/25/11   GG303   10  

Page 6: Lec.04.pptx STRUCTURAL GEOLOGY LECTURE NOTES

8/25/11  

6  

4.  MAPS  

V  IntroducDon  to  geologic  map  paHerns  A  Geologic  maps  show  the  

intersecDon  (trace)  of  geologic  features  with  the  ground  surface,  a  surface  that  is  generally  subhorizontal  but  irregular  (i.e.,  with  3-­‐D  relief).  

B  Geologic  maps  are  not  top  views  of  subsurface  features  as  projected  into  a  horizontal  plane.  

8/25/11   GG303   11  

hHp://facweb.northseaHle.edu/tbraziunas/geol101tb_parDal/images/bright6a.gif  

4.  MAPS  

V    IntroducDon  to  geologic  map  paHerns  C  ConstrucDon  of  a  syntheDc  

geologic  map  using  Matlab  and  Adobe  Illustrator  

>>  >>  x=-­‐2:0.1:2;  >>  y=x;  >>  [x,y]  =  meshgrid(x,y);  >>  z=peaks(x,y);  >>  A  =  mesh(x,y,z);  

8/25/11   GG303   12  

SyntheDc  Topographic  Surface  

Page 7: Lec.04.pptx STRUCTURAL GEOLOGY LECTURE NOTES

8/25/11  

7  

4.  MAPS  

V    IntroducDon  to  geologic  map  paHerns  (cont.)  C  ConstrucDon  of  a  syntheDc  

geologic  map  using  Matlab  and  Adobe  Illustrator  

>>  x=-­‐2:0.1:2;  >>  y=x;  >>  [x,y]  =  meshgrid(x,y);  >>  z=peaks(x,y);  >>  A  =  mesh(x,y,z);  >>  z1  =  2*y;  >>  hold  on  >>  surf(x,y,z1)  

8/25/11   GG303   13  

SyntheDc  Topographic  Surface  With  Inclined  Geologic  Surface  

4.  MAPS  

V    IntroducDon  to  geologic  map  paHerns  (cont.)  C  ConstrucDon  of  a  syntheDc  

geologic  map  using  Matlab  and  Adobe  Illustrator  

>>  x=-­‐2:0.1:2;  >>  y=x;  >>  [x,y]  =  meshgrid(x,y);  >>  z=peaks(x,y);  >>  A  =  mesh(x,y,z);  >>  z1  =  2*y;  >>  hold  on  >>  surf(x,y,z1)  >>  view(0,90)  

8/25/11   GG303   14  

View  From  Above  

Page 8: Lec.04.pptx STRUCTURAL GEOLOGY LECTURE NOTES

8/25/11  

8  

4.  MAPS  

V    IntroducDon  to  geologic  map  paHerns  (cont.)  C  ConstrucDon  of  a  syntheDc  

geologic  map  using  Matlab  and  Adobe  Illustrator    

 Matlab  figure  imported  into  Illustrator  and  contact  traced  

8/25/11   GG303   15  

Trace  of  Planar  Geologic  Feature  

4.  MAPS  

V  IntroducDon  to  geologic  map  paHerns  (cont.)  D  The  strike  of  a  geologic  

surface  is  obtained  by  determining  the  azimuth  between  two  points  on  the  geologic  surface  that  have  the  same  elevaDon  (i.e.,  that  lie  along  the  intersecDon  of  the  geologic  surface  and  a  horizontal  plane).  

8/25/11   GG303   16  

Page 9: Lec.04.pptx STRUCTURAL GEOLOGY LECTURE NOTES

8/25/11  

9  

4.  MAPS  

V  IntroducDon  to  geologic  map  paHerns  (cont.)  E  A  strike  view  cross  secDon  is  taken  perpendicular  to  the  strike  of  a  geologic  body.    It  shows  the  true  dip  and  true  thickness  of  the  body.      

8/25/11   GG303   17  

4.  MAPS  

V  IntroducDon  to  geologic  map  paHerns    F  The  contacts  of    

     horizontal  layers          parallel  elevaDons          contours.  

8/25/11   GG303   18  

hHp://facweb.northseaHle.edu/tbraziunas/geol101tb_parDal/images/bright6a.gif  

Page 10: Lec.04.pptx STRUCTURAL GEOLOGY LECTURE NOTES

8/25/11  

10  

4.  MAPS  

V  IntroducDon  to  geologic  map  paHerns  (cont.)  G  The  contacts  of  verDcal  geologic            surfaces  appear  as  straight  lines  on  geologic  maps  with  a  topographic  base.    

8/25/11   GG303   19  

hHp://facweb.northseaHle.edu/tbraziunas/geol101tb_parDal/images/bright6a.gif  

4.  MAPS  

•  %  Matlab  script  for  producing  contour  map  examples  •  x=-­‐2:0.2:2;      %  Values  of  x  range  from  –2  to  +2;  •  y=-­‐2:0.2:2;        %  Values  of  y  range  from  –2  to  +2;  •  [X,Y]=meshgrid(x,y);    %  Makes  grid  of  x  and  y  at  each  point;  •  Z=(peaks(X,Y));      %  Matlab’s  “peaks”  funcDon;  •  clf          %  Clears  any  prior  plots;  •  subplot(2,2,1)      %  First  plot  of  2  rows  and  2  columns  •  Surf(X,Y,Z);      %  3-­‐D  perspecDve  plot;  •  xlabel('x')        %  Labels  the  x-­‐axis  as  'x';  •  ylabel('y')        %  Labels  the  y-­‐axis  as  'y';  •  Dtle('Surface  Plot  of  the  Peaks  FuncDon')  •  subplot(2,2,2)        %  Second  plot  of  2  rows  and  2  columns;  •  c=  contour(X,Y,Z);    %  Calculates  the  contour  line  posiDons;  •  clabel(c)        %  This  plots  and  labels  the  contour  map;    •  xlabel('x')    •  ylabel('y')  •  Dtle('Contour  Plot  of  the  Peaks  FuncDon')  •  [DX,DY]  =  gradient(Z,.2,.2);  •  subplot(2,2,3)        %  Third  plot  of  2  rows  and  2  columns;  •  contour(X,Y,Z)  •  hold  on        %  Allows  arrows  to  plot  on  contour  plot;  •  quiver(X,Y,-­‐DX,-­‐DY);    %  This  plots  the  arrows;  •  colormap  hsv      %  Assigns  the  hsv  color  scheme  to  plot;  •  grid  off        %  Turns  off  plo{ng  of  grid;  •  hold  off  •  xlabel('x')  •  ylabel('y')  •  Dtle('Contour  Plot  and  NegaDve  Gradient  of  Peaks  FuncDon')  •  subplot(2,2,4)        %  Fourth  plot  of  2  rows  and  2  columns;  •  contour(X,Y,Z,[0  0])    %  Plots  one  contour  line  (here  it’s  0);  •  xlabel('x')  •  ylabel('y')  •  Dtle('Zero  Contour  of  Peaks  FuncDon')    

8/25/11   GG303   20