Geologiske kart er kanskje den mest konsentrerte formen for kunnskap noensinne blitt lagt på papir, en kombinasjon av sannhet og skjønnhet.
Kartet i hanskerommet til bilen din har ikke mye utover motorveier, byer, strandlinjer og grenser. Og likevel, hvis du ser på det nøye, kan du se hvor vanskelig det er å passe alle detaljene på papir, så det er nyttig. Tenk deg at du også vil inkludere nyttig informasjon om geologien i det samme området.
Hva er viktig for geologer? For en ting, geologi handler om formen til landet - der åsene og dalene ligger, mønsteret med bekker og skråninger, og så videre. For den slags detaljer om landet, vil du ha et topografisk kart eller konturkart, som de som er publisert av regjeringen.
Illustrasjonen over fra U.S. Geological Survey (USGS) viser hvordan et landskap (øverst) oversettes til et konturkart. Formene på åser og daler er avbildet på kartet med fine linjer som er konturer - linjer med like høyde. Hvis du ser for deg at havet stiger, viser disse linjene hvor strandlinjen ville være etter hver dybde på 20 meter. (De kan like godt representere meter, selvfølgelig.)
På konturkartet fra 1930 fra det amerikanske handelsdepartementet, kan du se veier, bekker, jernbaner, stedsnavn og andre elementer på et hvilket som helst ordentlig kart. Formen på San Bruno Mountain er avbildet av 200 fot konturer, og en tykkere kontur markerer nivået på 1000 fot. Toppen av åsene er merket med høydene. Med litt øvelse kan du få et godt mentalt bilde av hva som skjer i landskapet.
Legg merke til at selv om kartet er et flatt ark, kan du fremdeles finne ut nøyaktige tall for åssider og stigninger fra dataene som er kodet i bildet. Du kan måle horisontal avstand rett utenfor papiret, og den vertikale avstanden er i konturene. Det er enkel aritmetikk, egnet for datamaskiner. USGS har tatt alle kartene sine og laget et digitalt 3D-kart for de nedre 48 statene som rekonstituerer formen på landet på den måten. Kartet er skyggelagt gjennom en annen beregning for å modellere hvordan solen ville belyse den.
Topografiske kart inneholder mye mer enn konturer. Denne prøven av et kart fra 1947 fra USGS bruker symboler for å indikere type veier, betydelige bygninger, kraftledninger og ytterligere detaljer. Den blå stiplede linjen representerer en periodisk strøm, en som går tørr en del av året. Den røde skjermen indikerer land som er dekket med hjem. USGS bruker hundrevis av forskjellige symboler på sine topografiske kart.
Konturer og topografi er bare den første delen av et geologisk kart. Kartet legger også bergtyper, geologiske strukturer og mer på den trykte siden gjennom farger, mønstre og symboler.
Her er en liten prøve av et ekte geologisk kart. Du kan se de grunnleggende tingene som ble diskutert tidligere - strandlinjer, veier, byer, bygninger og grenser - i grått. Konturene er der også, i brunt, pluss symbolene for forskjellige vannfunksjoner i blått. Alt dette er på kartets base. Den geologiske delen består av de svarte linjene, symbolene, etikettene og fargeområdene. Linjene og symbolene kondenserer mye informasjon som geologer har samlet gjennom mange års feltarbeid.
Linjer på kartet skisserer forskjellige bergsenheter, eller formasjoner. Geologer foretrekker å si at linjene viser kontaktene mellom forskjellige bergsenheter. Kontakter vises med en fin linje med mindre kontakten er bestemt til å være en feil, en diskontinuitet så skarp at det er tydelig at noe har flyttet dit.
De korte linjene med tallene ved siden av er streik-og-dypp symboler. Disse gir oss den tredje dimensjonen av bergartene - retningen de strekker seg ned i bakken. Geologer måler orienteringen til bergarter uansett hvor de kan finne et passende utmark ved hjelp av et kompass og transitt. I sedimentære bergarter ser de etter sengeplanene, som er lagene av sediment. I andre bergarter kan tegnene på sengetøy tørkes ut, slik at folieretningen, eller lag med mineraler, måles i stedet.
I begge tilfeller blir retningen registrert som en streik og en dukkert. Streiken til bergens sengetøy eller foliasjon er retningen på en jevn linje over overflaten - retningen du ville gå uten å gå oppover eller nedover. Thedip er hvor bratt sengen eller folia skråner nedoverbakke. Hvis du ser på en gate som løper rett ned i en åsside, er den malte midtlinjen på veien dippretningen, og en malt crosswalk er streiken. Disse to tallene er alt du trenger for å karakterisere bergens orientering. På kartet representerer hvert symbol vanligvis gjennomsnittet av mange målinger.
Disse symbolene kan også vise retningen på linearjonen med en ekstra pil. Lineation kan være et sett med folder, a slickenside, utstrakte mineralkorn, eller et lignende trekk. Hvis du forestiller deg et tilfeldig ark med aviser som ligger i den gaten, er linearion trykket på den, og pilen viser retningen den leser. Tallet representerer stupet eller dyppvinkelen i den retningen.
Bokstavsymbolene angir navnet og alderen på bergensene i et område. Det første brevet viser til den geologiske tidsalderen, som vist ovenfor. De andre bokstavene viser til formasjonsnavnet eller bergartstypen. De geologisk kart over Rhode Island er et godt eksempel på hvordan symbolene brukes.
Noen få av alderssymbolene er uvanlige; for eksempel begynner så mange alderstermer med P at spesielle symboler er nødvendige for å holde dem klare. Det samme er tilfelle for C, og faktisk ble Krittperioden symbolisert med bokstaven K, fra det tyske ordet Kreidezeit. Dette er grunnen til at meteorpåvirkningen som markerer slutten av kritt og begynnelsen av tertiæret ofte kalles "K-T-hendelsen."
De andre bokstavene i et formasjonssymbol refererer vanligvis til bergartstypen. En enhet bestående av krettskifer kan være merket "Ksh." En enhet med blandede bergarter kan være merket med en forkortelse av navnet, så Rutabaga Formasjonen kan være "Kr." Den andre bokstaven kan også være en aldersperiode, spesielt i Cenozoic, slik at en enhet av Oligocene sandstein ville bli merket "Tos."
All informasjonen på det geologiske kartet - for eksempel streik og dypp, trend og stup, relativ alder og steinenhet - er innhentet av hardt arbeid og trente øyne fra geologer som arbeider i feltet. Men den virkelige skjønnheten til geologiske kart - ikke bare informasjonen de representerer - er i fargene deres.
Du kan ha et geologisk kart uten å bruke farger, bare linjer og bokstavsymboler i svart og hvitt. Men det ville ikke være brukervennlig, som en tegning etter antall uten maling. Hvilke farger skal du bruke for ulike aldre av bergarter? Det er to tradisjoner som oppsto på slutten av 1800-tallet: den harmoniske amerikanske standarden og den mer vilkårlige internasjonale standarden. En kjennskap til forskjellen mellom de to gjør det tydelig ved et øyeblikk hvor et geologisk kart ble laget.
Disse standardene er bare begynnelsen. De gjelder bare for de vanligste bergartene, som er sedimentære bergarter av marin opprinnelse. Terrestriske sedimentære bergarter bruker den samme paletten, men tilfører mønstre. Imiterte bergarter klynger seg rundt røde farger plutoniske bergarter bruk lettere nyanser pluss tilfeldige mønstre av polygonale former. Begge mørkner med alderen. Metamorfe bergarter bruker rike, sekundære farger så vel som orienterte, lineære mønstre. All denne kompleksiteten gjør geologisk kartdesign til en spesialisert kunst.
Hvert geologisk kart har sine grunner til å avvike fra standardene. Kanskje er bergarter i bestemte tidsperioder fraværende slik at andre enheter kan variere i farger uten å tilføre forvirring; kanskje kolliderer fargene dårlig; kanskje kompromissene for utskriftskreftene. Det er en annen grunn til at geologiske kart er så interessante: hver og en er en tilpasset løsning på et bestemt sett med behov. I hvert fall er ett av disse behovene at kartet må være behagelig for øyet. Geologiske kart, spesielt det som fremdeles er trykt på papir, representerer en dialog mellom sannhet og skjønnhet.