Un tuffo nel profondo nella mappatura geologica superficiale

Le mappe geologiche sono uno strumento fondamentale per gli scienziati della Terra per assemblare e comunicare informazioni geologiche. Sotto l'egida della mappatura geologica ci sono sottocategorie di mappe che enfatizzano diversi tipi di informazioni, come le mappe geologiche superficiali, che sono importanti per comprendere la geologia di Yellowstone.

Yellowstone Caldera Chronicles è una rubrica settimanale scritta da scienziati e collaboratori dell'Osservatorio del vulcano Yellowstone. Il contributo di questa settimana è di James Mauch, geologo del Wyoming State Geological Survey.

È difficile sopravvalutare l'importanza delle mappe geologiche per la comprensione moderna della storia geologica di Yellowstone. Dopotutto, sono state le mappe dettagliate delle rocce vulcaniche sull'altopiano di Yellowstone a portare al riconoscimento delle tre più recenti eruzioni di formazione della caldera di Yellowstone. Queste erano le classiche mappe geologiche del substrato roccioso, nel senso che raffigurano principalmente unità rocciose e strutture geologiche che aiutano i geologi a determinare cosa sta succedendo nel sottosuolo.

Meno ampiamente riconosciute, ma altrettanto importanti, sono le mappe geologiche superficiali, che mostrano la distribuzione dei materiali e dei depositi che si trovano in corrispondenza o entro pochi metri (iarde) dalla superficie del terreno. In molti paesaggi in tutto il mondo, incluso Yellowstone, il substrato roccioso è esposto solo occasionalmente sulla superficie del terreno. Invece, spesso è presente una patina di materiale non consolidato che si è deteriorato sul posto (residuo) o che è stato trasportato da qualche altra parte (sedimento). Mentre le mappe del substrato roccioso tipicamente omettono questo rivestimento per mostrare le unità rocciose sottostanti consolidate, il materiale non consolidato in superficie contiene le proprie informazioni ed è l'oggetto principale delle mappe geologiche superficiali.

Cosa possiamo imparare dalle mappe geologiche superficiali? Da un punto di vista pratico, le mappe superficiali forniscono informazioni fondamentali sui materiali terrestri con cui è più probabile che gli esseri umani interagiscano, cioè quelli vicini alla superficie terrestre. Ad esempio, le mappe superficiali vengono utilizzate per localizzare strade e condutture, evidenziare aree di instabilità dei pendii e prevedere il movimento dei contaminanti delle acque sotterranee poco profonde. Per scopi scientifici, le mappe geologiche superficiali forniscono informazioni sulla storia geologica recente di un paesaggio. Le informazioni sui processi di modellamento della terra come la glaciazione, i terremoti e l'incisione dei fiumi sono tutte registrate nei depositi superficiali.

La lettura di una mappa superficiale è simile alla lettura di una mappa del substrato roccioso in quanto i poligoni simboleggiati con colori e motivi si riferiscono a diverse unità cartografiche e mostrano la loro distribuzione nell'area di studio. Le unità geologiche superficiali sono tipicamente classificate in base al tipo di deposito di base, quindi suddivise per tessitura, composizione o età. Punti e linee sulla mappa evidenziano altre caratteristiche superficiali importanti per l'interpretazione geologica, come i massi erratici glaciali, le ex coste dei laghi e le scarpate di faglia.

C'è una forte storia di mappatura geologica superficiale nella regione di Yellowstone. Negli anni '70, Ken Pierce, Gerald Richmond e Henry Waldrop pubblicarono 18 mappe geologiche superficiali in scala 1: 62.500 che coprivano il Parco Nazionale di Yellowstone. Queste mappe rappresentavano un'impresa enorme e richiedevano molte estati di lavoro sul campo nell'entroterra di Yellowstone. Inoltre, il lavoro ha gettato le basi per la ricerca pionieristica di Ken Pierce sulla storia geologica quaternaria (gli ultimi 2,6 milioni di anni) del paesaggio di Yellowstone e sulle complesse dinamiche del sistema glaciale del Grande Yellowstone.

I geologi oggi si stanno basando su questa eredità. Il Wyoming State Geological Survey è in fase di completamento in uno sforzo a lungo termine per produrre mappe geologiche superficiali in scala 1:100.000 che coprano l'intero stato e l'agenzia ha recentemente pubblicato diverse mappe nella regione di Greater Yellowstone. Più in generale, la geologia superficiale sta attraversando una rinascita moderna grazie alla proliferazione dei dati lidar, che offrono ai geologi una visione dettagliata della superficie del terreno sotto la chioma degli alberi. La recente disponibilità di lidar a Yellowstone ha già portato al riconoscimento di alcune spettacolari caratteristiche geologiche superficiali precedentemente sconosciute, come le frane e le scarpate di faglia, e promette di alimentare la ricerca negli anni a venire.