Geologische Karten- und Profildarstellung
Die Anforderungen an geologische Karten und Profile verlangen nicht weniger als die Abbildung über Jahrmillionen entstandener, komplexer Lagerungsverhältnisse in kompaktem 2D-Format.
Sind die Basisfragen zu Beginn der Karten- bzw. Profilerstellung erst einmal geklärt, müssen die Ergebnisse der Kartierung, der Bohrung oder im Idealfall beider Formen der Geländebegehung mit dem topographischen Datensatz in Übereinstimmung gebracht werden.
Wie die Geologie anhand von Karten- und Profilzeichnungen vollständig erfasst werden kann, wird den Leser:innen im Weiteren näher gebracht.
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Je größer der Kartenausschnitt, desto kleiner ist im Umkehrschluss der Maßstab und desto größer wird das Gebiet vereinfacht dargestellt. Wenn du zum Beispiel regionalgeologische geologische Prozesse nachvollziehen willst, oder dir einfach nur einen Überblick verschaffen willst, welche Gesteine in der Region typisch vorliegen, bieten Karten mit kleinen Maßstäben einen guten Überblick. Wenn du dich jedoch in einem definierten Gebiet vertiefen willst, solltest du dir Karten mit einem großen Maßstab suchen. |
Bestandteile geologischer Karten
Von der geotechnischen Arbeit im Gelände über die Rekonstruktion der prähistorischen Lebewelt bis hin zur Risikobewertung gegenwärtiger Lagerungsverhältnisse – kartographische Datensätze bilden sowohl eine Grundlage wie auch eine Zielsetzung in der Wissenschaft der Geologie. Die Bestandteile von Karten variieren je nach den gestellten Anforderungen, wobei die Trinität aus Maßstab, Projektion und Legende stets die Kartengrundlage bildet (Monmonier, 1996).
| Tipp: |
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Mehr Informationen über die Wahl der Projektion und die Angabe der Koordinaten findest du hier! |
Im Verlauf des Studiums der Geowissenschaften beschäftigen sich die Student*innen zeitweilen mit einer geologischen Übersichtskarte, deren Basiselemente (Abb. 1) im Folgenden benannt und beschrieben werden:
- Im Kartenkopf wird links der Bearbeiter der Karte genannt sowie vorherige geologische Aufnahmen, die in die Erstellung des Kartenblatts miteingeflossen sind.
- Mittig folgt der allgemeine Titel der Karte mit der numerischen Angabe des Maßstabs (z.B.: Geologische Karte von Bayern 1:25.000).
- Es folgt der Herausgeber, beispielsweise das Bayerische Geologische Landesamt, und der Ort sowie das Jahr der Veröffentlichung.
- Ein jedes Kartenblatt von Deutschland im Maßstab 1:25.000, in digitalem Format wie auf Papier, besitzt eine exakte Blattnummer und den zugehörigen Blattnamen, die den Kartenkopf rechts abschließen.
- Während sich der Name des Kartenblatts nach der größten Ortschaft im Gebiet richtet, folgt die vierstellige Nummerierung einem Kachelsystem, das den Raum Deutschlands in Zeilen und Spalten einteilt. Die ersten beiden Ziffern der Kartennummer geben die N-S-Position des Kartenblatts wieder, sie steigt von Norden nach Süden fortlaufend an. Die dritte und vierte Stelle ist äquivalent als Positionsangabe der E-W-Richtung zu interpretieren. Die Bezifferung der Spalten erfolgt von Westen nach Osten.
- Während sich der Name des Kartenblatts nach der größten Ortschaft im Gebiet richtet, folgt die vierstellige Nummerierung einem Kachelsystem, das den Raum Deutschlands in Zeilen und Spalten einteilt. Die ersten beiden Ziffern der Kartennummer geben die N-S-Position des Kartenblatts wieder, sie steigt von Norden nach Süden fortlaufend an. Die dritte und vierte Stelle ist äquivalent als Positionsangabe der E-W-Richtung zu interpretieren. Die Bezifferung der Spalten erfolgt von Westen nach Osten.
- In der Legende geologischer Karten findet eine verbale oder numerische, oft hierarchisch aufgelistete Zeichenerklärung sämtlicher verwendeter Symbole, Schraffuren und Farben statt (Weber & Burmester, 2013) – auch der Kartentitel ist Teil der Legende.
- Die Interpretation des Legendeninhalts setzt Grundkenntnisse der Stratigraphie oder den Gebrauch einer stratigraphischen Tabelle voraus, da auftretende Gesteinseinheiten entsprechend ihres geologischen Ablagerungsalters farblich unterschieden und vom Jüngsten zum Ältesten gelistet werden.
- Neben dem Formationsnamen (z.B. Wettersteinkalk) ist das System (hier Trias) und die Stufe (Ladinium) der Ablagerung zur Beschreibung aufgeführt.
- Daneben wird eine Aussage über die Mächtigkeit getroffen – meist in Form einer zusätzlich abgedruckten Schichtsäule.
- Die Interpretation des Legendeninhalts setzt Grundkenntnisse der Stratigraphie oder den Gebrauch einer stratigraphischen Tabelle voraus, da auftretende Gesteinseinheiten entsprechend ihres geologischen Ablagerungsalters farblich unterschieden und vom Jüngsten zum Ältesten gelistet werden.
| Tipp: |
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Auf der Internetseite des GeoForschungsZentrum (GFZ) ist jederzeit die aktuellste stratigraphische Tabelle digital und kostenfrei einsehbar und bereit zum Ausdrucken! |
Um unabhängig der großflächig, geringmächtig und diskordant als Deckschicht auftretenden quartären Ablagerungen, die Geologie eines Gebiets wahrheitsgemäß wiedergeben zu können, wird das Quartär als stratigraphische Einheit im Kartenblatt erst ab einer Mächtigkeit ≥ 1 m und signifikanter Größe aufgeführt.
Wonach richten sich die Blattnamen und -nummern der Kartenblätter?
Der Blattname des Kartenblattes ist der größten Ortschaft in dem Gebiet gewidmet. Die vierstellige Blattnummer gibt an, wo sich das Kartenblatt in Bezug auf die geographische Lage in Deutschland befindet. Dabei geben die ersten zwei Ziffern die Nord-Süd- und die letzten zwei Ziffern die Ost-West-Positionierung des Kartenblattes an. Die Kartennummern beginnen im Norden mit 15 und steigen nach Süd bis 87 an, und im Westen beginnt es mit 02 und endet im Osten mit 50.
Beispiel Kartenblatt Mittenwald: Die ersten beiden Ziffern 85 bzw. 86 auf dem Kartenblatt 8533/8633 Mittenwald zeigen, dass das Gebiet sich weit im Süden befindet. Die letzten beiden Ziffer 33 deuten hin, dass es sich leicht östlich von der Mitte Deutschlands befindet.
Bestandteile geologischer Profile
Das geologische Profil fasst als Begriff eine Vielfalt an themenspezifischen Profilzeichnungen zusammen. Von der Aufnahme eines großmaßstäblichen Bodenprofils, über das ingenieurgeologische Tunnelprofil bis zu den altbekannten Geländeprofilen, die der Übersichtskarte beigelegt sind – sie alle besitzen die Gemeinsamkeit über Mächtigkeiten, Unregelmäßigkeiten und Parameter zu informieren.
Für die Formalia eines Profils sind die gleichen Aussagen wie für eine geologische Karte gültig – Titel, Maßstab und Legendeninhalt bilden die Basis der Abbildung. Auch bei der Erstellung eines Profils kann eine gewisse Verzerrung bei kleinen Maßstäben nicht ausgeschlossen werden.
Ein Profilschnitt stellt entgegen einem Kartenblatt keine Aufnahme der horizontal aneinandergrenzenden Schichten dar, sondern eine Interpretation der vorliegenden Schichtungsverhältnisse in der Vertikalen. Somit enthalten Profile ergänzende Informationen zum Blatt, die ausgehend von der Raumlage der geologischen Schichtkörper und anhand von Bohrungen konstruiert werden.
Die Raumlage und Tektonik der Gesteinsabfolgen wird dank der Kennzeichnung von nachgewiesenen oder vermuteten Störungen, großflächigen Faltenstrukturen (z.B. Deckenüberschiebungen) sowie der Fallzeichen deutlich, welche die Streichrichtung und Fallwerte angeben. Idealerweise verläuft die Profillinie senkrecht zum Streichen der Schichten, sodass möglichst viele Eigenschaften der Lagerungsverhältnisse in der Tiefe beschrieben werden können. Dementsprechend ist die Darstellung von Erosions- und Winkeldiskordanzen für den Betrachter im Profil wesentlich besser nachzuvollziehen als in der Karte.
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Bei der Betrachtung und Interpretation einer Karte ohne Profilbeigabe, hilft es zu Beginn von Alt nach Jung mögliche Schichtlücken zu identifizieren und sich zusätzlich mithilfe der Fallzeichen und Störungen - gedacht oder auf Papier - einen Überblick über die Lagerungsverhältnisse im Profilformat zu verschaffen. |
Von Bedeutung für die Aussagekraft eines geologischen Profils ist zudem der Vergleich der Maßstabsachsen in der Vertikalen und Horizontalen. Weisen die Höhenangaben einen größeren Maßstab auf, ist das Profil überhöht. Dieser Trick wird häufig angewandt, um beispielsweise die Faltung der Schichten oder eine Geländestufe hervorzuheben. Bei der Bewertung der Lagerungsverhältnisse und der Tektonik ist eine Überhöhung im Profilschnitt zu beachten. Beim Zeichnen eines überhöhten Profils müssen sämtliche Fallwerte sowie die veränderten Schichtmächtigkeiten entsprechend umgerechnet werden.
Zum Nutzen geologischer Karten und Profile
Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe listet als Nutzen geologischer Karten neben der Grundlageninformation für die Wissenschaft, die Grundwassererkundung, Rohstofferkundung, den Umweltschutz und lokale wie überregionale Abfragen zu geowissenschaftlichen Einzelthemen (Asch & Lahner, 2005).
Oft ist eine geologische Karte oder ein geologisches Profil das Kernelement einer Publikation in den Geowissenschaften. Eine solche Karte oder ein solches Profil stellt keine reine Dokumentation dar, sondern beinhaltet zusätzlich die Ergebnisse einer Kartierung und der ausführlichen wissenschaftlichen Vor- und Nachbearbeitung. Somit ist das Werk als eine Form der Interpretation der Geologie des Geländes zu verstehen und folglich von der Einschätzung des bearbeitenden Geologen abhängig. Dementsprechend ist der Inhalt diskutierbar, dies findet beispielsweise Ausdruck in der stetigen Überarbeitung der Kartenwerke durch das LfU.
Hilfestellungen bei der Anfertigung von Karten und Profilen
Brauchbare Dienste für die Anfertigung von geologischen Karten und Profilen sind neben der bereits genannten Internetseite des Landesamtes für Umwelt, der BayernAtlas, ArcGis und verschiedene Grafikprogramme wie Inkscape.
- Die Website des BayernAtlas stellt Hillshade-Karten zur Verfügung, ebenso können Entfernungen gemessen und ein einfaches Profil des Reliefs entlang einer freiwählbaren Profillinie ermittelt werden.
- Für die Verwendung von ArcGis bedarf es einer gewissen Einarbeitungszeit. Der Zeitaufwand lohnt sich jedoch allein aufgrund der etlichen Tools zur umfangreichen Oberflächenanalyse und der zielgerichteten Verknüpfung von Daten. Im 5. Semester widmet sich das Modul WP 44 Quartärgeologie und Geoinformationssysteme unter anderem der Nutzung von ArcGis.
- Mithilfe von Inkscape können Geländeskizzen und Profilansichten in ein ordentliches Format überführt werden. Die Handhabung des Grafikprogramms ist schnell verinnerlicht und die erstellte svg-Grafik (vektorbasiert) überzeugt mit ihrer Bildqualität.
Lehrveranstaltung
Geologische Kartierung für Anfänger in Südostspanien
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Skizzen (in Führen eines Feldbuches)
Anfertigen einer Aufschlussskizze
Literatur
- ASCH, K., LAHNER, L. (2005): Moderne Kartographie im Dienst der Geologie in der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe. – In: EDLER, D. (Hrsg.): KN Journal of Cartography and Geographic Information, Band 55: 258-264; Bochum (DGfK).
- MONMONIER, M. (1996): Eins zu einer Million. Die Tricks und Lügen der Kartographen. – 1. Auflage: 283; Basel (Springer Basel AG).
- WEBER, W., BURMESTER, M., TILLE, R. (2013): Interaktive Infografiken. – 1. Auflage: 263; Heidelberg Berlin (Springer Verlag).
Nützliche Links
Landesamt für Umwelt
Bayernatlas
Stratigraphische Tabelle von Deutschland zum Downloaden
Installation von Inkscape
FGDC Digital Cartographic Standard for Geologic Map Symbolization
Selection of Colors and Patterns for Geologic Maps
Autor:innen
- Dieser Artikel wurde geschrieben und gegengelesen von:
- Lea Schad
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