Geologische Arbeitsmethoden

1
Geologische Arbeitsmethoden
Kapitel 3, geneigte Lagerung, Strukturlinien,
Fallen und Streichen
2
Extinctions
Bak, 1997
3
Geologische Strukturen
Powell, 1995
4
Kreislauf der Gesteine
Sedimente
Metamorphose
Aufschmelzen
Erosion
Metamorphite
Magmatite
Metamorphose
Aufschmelzen
5
Geologische Abfolgen
Powell, 1995
6
Diskordanzen
7
Kompression
Falten, Ueberschiebungen
Diskordanz wird auch gefaltet !
Powell, 1995
8
Dehnung
Abschiebungen
Powell, 1995
9
Beispiel Ardennen

• Sedimentation im Kambrium
• Caledonische Orogenese
• Sedimentation im Devon
• Variszische Orogenese

10
StratigraphischesProfil
11
Diskordanz
Kambrische Sedimentation Caldonische
Faltung Erosion Devonische Sedimentation Variszisc
he Faltung
12
Falten in Sandsteinen
N
S
13
Abschiebung
14
(No Transcript)
15
Bekannte Geometrien
Oder Physikalisch und Geometrisch sinnvoll !
16
Horizontale Schichten
Wenn die Schichten horizontal liegen, verlaufen
die Ausbisslinien parallel zu den Höhenlinien
Bons, 2002
17
Vertikale Schichten
Wenn die Schichten vertikal stehen, verlaufen die
Ausbisslinien völlig unabhängig von den
Höhenlinien Sie gehen gerade durch die Landschaft
Bons, 2002
18

• Ausbisslinien verlaufen parallel zu den
  Höhenlinien
• -gt Schichten liegen horizontal
• Ausbisslinien verlaufen gerade
• -gt Gänge stehen vertikal

Bons, 2002
19
Im Profil horizontale Schichten und vertikale
Gänge
1000
0
Bons, 2002
20
Schräg einfallende Schichten
Wenn die Schichten schräg einfallen, machen die
Ausbisslinien ein zick-zack Muster auf der
Karte In Täler kriegt man ein V-Muster
Bons, 2002
21
Schräg einfallende Schichten 2
Die Schicht fällt jetzt nach Norden ein Das "V"
weist jetzt auch nach Norden
Bons, 2002
22
Strukturlinien
Powell, 1995
Strukturlinien der planaren Schicht verbinden
von Schnittpunkten mit Hoehenlinien
23
Strukturlinien ergeben die Lage der Schicht im
Untergrund
Powell, 1995
24
Strukturlinien in der Karte
Powell, 1995
25
Einfalls-Winkel
Lsin(a) 1000
a
Lcos(a) 900
L
1000 m
tan(a) sin(a)/cos(a) -gt tan(a) 1000/900
a
900 m
-gt a 48
1000 m
1000 m
900 m
0 m
900 m
1000 m
48
Bons, 2002
26
45 SE
45 NW
Streichen
Winkel einer horizontalen Geraden auf der Fläche
gegen die Nordrichtung
Einfallsrichtung angeben als Himmelsrichtung !
N
1000 m
N
Streichen
48
0 m
Enfallsrichtung
48
Angabe Streichen, Fallen also 90/48 S
1000 m
Bons, 2002
27
Streichen (60)
Streichen 0 - 180
N
Einfallsrichtung 0 - 360
Einfallsrichtung (60 90 150)
45, 135
45, 315
0, 90
0, 270
N
135, 45
135, 225
90, 0
90, 180
Entweder Streichen/Fallen mit Himmelsrichtung
oder Einfallsrichtung /Fallen ohne
Himmelsrichtung
28
Eine schräge Schicht
200
500 m
A
B
A
B
300
500
500
400
300
700
400
600
600

• Eine dünne Schicht ist aufgeschlossen im Gelände
• Wie steht sie?
• Wie sieht das Profil A-B aus?

Bons, 2002
29
Streichlinien finden
200
500 m
A
B
A
B
300
500
500
400
300
700
400
600
600

• Suche 2 oder mehr Punkte wo die Ausbisslinie die
  
• gleiche Höhe hat
• Dass heißt, die gleiche Höhenlinie
  durchschneidet
• Z.B. die 400 m Höhenlinie

• Wir haben jetzt die 400 m Streichlinie gefunden

Bons, 2002
30
Weitere Streichlinien bestimmen
400

• Weitere Streichlinien können jetzt auf ähnliche
  Weise
• eingetragen werden

Bons, 2002
31
Nur ein Berührungspunkt
300
400
600
500

• Die 700 m Streichlinie hat nur einen
  Berührungspunkt
• mit der 700 m Höhenlinie
• Angenommen wird, dass die Streichlinien
• parallel verlaufen
• gleichen Abstand von einander haben

Bons, 2002
32
extrapolieren
300
400
700
600
500

• Weitere Streichlinien können jetzt eingetragen
  werden
• Angenommen wird, dass die Streichlinien
• parallel verlaufen
• gleichen Abstand von einander haben

Bons, 2002
33
Stand der Schicht bestimmen
22
300
400
700
600
500

• Einfallsrichtung ist senkrecht zu den
  Streichlinien
• Einfallsrichtung ist 050 (Nordost)
• Einfallswinkel tan(a) 100/250 0.4 -gt a
  22
• Stand der Schicht ist 050 / 22

Bons, 2002
34
Schicht in das Profil zeichnen
200
300
400
800
700
600
500
Bons, 2002
35
Punkte verbinden
200
300
400
800
700
600
500
A
B
600
500 m
400
200
Bons, 2002
36
Schicht nur unter Tage zeichnen
A
B
Fertig!
600
500 m
400
200
Bons, 2002
37
Eine zweite Schicht liegt 100 m tiefer. Wo finden
wir sie?
A
B
600
500 m
400
100 m
200
Bons, 2002
38
Wo Schicht Grün auf 600 m liegt, da liegt Schicht
Blau auf 500 m.
500
A
B
600
500 m
400
100 m
200
Bons, 2002
39
Schichten liegen parallel, also Abstand zwischen
Streichlinien bleibt gleich
500
A
B
600
500 m
400
100 m
200
Bons, 2002
40
Für jede Streichlinie, Verschnittpunkte mit
Höhelinien suchen
500
100
200
300
700
600
500
400
A
B
600
500 m
400
200
Bons, 2002
41
Jetzt die Punkte verbinden
A
B
Fertig!
600
500 m
400
200
Bons, 2002
42
Mächtigkeit der Schichten

• Vertikale Mächtigkeit V
• Vcos(a) M
• V M / cos(a)
• Horizontale Mächtigkeit H
• Hsin(a) M
• H M / sin(a)

a
V
?
a
a
H
Bons, 2002
43
Scheinbares Einfallen
Powell, 1995
44
Scheinbares Einfallen
scheinbar
wirklich
wirklich
g
a
a
b
g
scheinbar
tan a tan g / cos b
tan ? tan ? cos b
45
Gefaltete Flaechen