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地質羅盤使用方法全套

圖文 更新时间:2025-01-26 17:47:46

地質羅盤使用方法全套?地質羅盤儀是進行野外地質工作必不可少的一種工具借助它可以定出方向,觀察點的所在位置,測出任何一個觀察面的空間位置(如岩層層面、褶皺軸面、斷層面、節理面等構造面的空間位置),以及測定火成岩的各種構造要素,礦體的産狀等,今天小編就來聊一聊關于地質羅盤使用方法全套?接下來我們就一起去研究一下吧!

地質羅盤使用方法全套(地質羅盤的使用方法)1

地質羅盤使用方法全套

羅盤的使用

地質羅盤儀是進行野外地質工作必不可少的一種工具。借助它可以定出方向,觀察點的所在位置,測出任何一個觀察面的空間位置(如岩層層面、褶皺軸面、斷層面、節理面等構造面的空間位置),以及測定火成岩的各種構造要素,礦體的産狀等。

(一)地質羅盤的結構

地質羅盤式樣很多,但結構基本是一緻的,我們常用的是圓盆式地質羅盤儀。由磁針、刻度盤、測斜儀、瞄準觇闆、水準器等幾部分安裝在一銅、鋁或木制的圓盆内組成,如下圖:

圖1

1、磁針:一般為中間寬兩邊尖的菱形鋼針,按裝在底盤中央的頂針上,可自由轉動,不用時應旋緊制動螺絲,将磁針擡起壓在蓋玻璃上避免磁針帽與項針尖的碰撞,以保護頂針尖,延長羅盤使用時間。在進行測量時放松固動螺絲,使磁針自由擺動,最後靜止時磁針的指向就是磁針子午線方向。由于我國位于北半球磁針兩端所受磁力不等,使磁針失去平衡。為了使磁針保持平衡常在磁針南端繞上幾圈銅絲,用此也便于區分磁針的南北兩端。

2、水平刻度盤:水平刻度盤的刻度是采用這樣的标示方式:從零度開始按逆時針方向每10°一記,連續刻至360°,0°和180°分别為N和S,90°和270°分别為E和W,利用它可以直接測得地面兩點間直線的磁方位角。

3、豎直刻度盤:專用來讀傾角和坡角讀數,以E或W位置為0°,以S或N為90°,每隔10°标記相應數字。

4、懸錐:是測斜器的重要組成部分,懸挂在磁針的軸下方,通過底盤處的觇闆手可使懸錐轉動,懸錐中央的尖端所指刻度即為傾角或坡角的度數。

5、水準器:通常有兩個,分别裝在圓形玻璃管中,圓形水準器固定在底盤上,長形水準器固定在測斜儀上。

6、瞄準器:包括接物和接目觇闆,反光鏡中間有細線,下部有透明小孔,使眼睛,細線,目的物三者成一線,作瞄準之用。

(二)地質羅盤的使用方法

在使用前必須進行磁偏角的校正。因為地磁的南、北兩極與地理上的南北兩極位置不完全相符,即磁子午線與地理子午線不相重合,地球上任一點的磁北方向與該點的正北方向不一緻,這兩方向間的夾角叫磁偏角。

地球上某點磁針北端偏于正北方向的東邊叫做東偏,偏于西邊稱西偏。東偏為( )西偏為(-)。

地球上各地的磁偏角都按期計算,公布以備查用。若某點的磁偏角已知,則一測線的磁方位角A磁和正北方位角A的關系為A等于A磁加減磁偏角。應用這一原理可進行磁偏角的校正,校正時可旋動羅盤的刻度螺旋,使水平刻度盤向左或向右轉動,(磁偏角東偏則向右,西偏則向左),使羅盤底盤南北刻度線與水平刻度盤0~180°連線間夾角等于磁偏角。經校正後測量時的讀數就為真方位角。

1、目的物方位的測量

是測定目的物與測者間的相對位置關系,也就是測定目的物的方位角(方位角是指從子午線順時針方向到該測線的夾角)。

測量時放松制動螺絲,使對物觇闆指向測物,即使羅盤北端對着目的物,南端靠着自己,進行瞄準,使目的物,對物觇闆小孔,蓋玻璃上的細絲,對目觇闆小孔等連在一直線上,同時使底盤水準器水泡居中,待磁針靜止時指北針所指度數即為所測目的物之方位角。(若指針一時靜止不了,可讀磁針擺動時最小度數的二分之一處,測量其它要素讀數時亦同樣)。

若用測量的對物觇闆對着測者(此時羅盤南端對着目的物)進行瞄準時,指北針讀數表示測者位于測物的什麼方向,此時指南針所示讀數才是目的物位于測者什麼方向,與前者比較這是因為兩次用羅盤瞄準測物時羅盤之南、北兩端正好颠倒,故影響測物與測者的相對位置。

為了避免時而讀指北針,時而讀指南針,産生混淆,應以對物觇闆指着所求方向恒讀指北針,此時所得讀數即所求測物之方位角。

記錄時除記方位角外,還要冠以所處相限名稱,如SW230°,其中230°是方位角,SW是相限稱呼。

2、在地形圖上定點

(1)利用地形地物定點

如果所在地點地面有明顯的地形地物标志(如房屋、塔、山頭、三角架、橋梁、河溝或道路拐彎處等),可利用該點的标志物在地形圖上找到其位置。

(2)交彙法定點

如果所在地點地面無明顯地形地物标志,則可利用羅盤測定不在同一方位上的2~3個目标物的方位角,然後在地形圖上通過所測的2~3個目标物,作出2~3條方位線,其交點即為所求地點。這種方法稱為交彙法,其中三點交彙法更準确。

3、岩層産狀要素的測量

岩層的空間位置決定于其産狀要素,岩層産狀要素包括岩層的走向、傾向和傾角。

(1)岩層走向的測定

岩層走向(strike):是指岩層層面與水平面交線的方向也就是岩層任一高度上水平線的延伸方向,其交線叫走向線。走向表示岩層在空間的水平延伸方向,用走向線的地理方位角來表示(0°~360°)。由于走向線有兩個延伸方向,故同一岩層的走向有兩個值,兩者數值相差180°。

測量時将羅盤長邊與層面緊貼;如羅盤無長邊,則取與南北方向平行的邊與層面緊貼。然後轉動羅盤,使底盤水準器的水泡居中,讀出指針所指刻度即為岩層之走向。

因為走向是代表一條直線的方向,它可以兩邊延伸,指南針或指北針所讀數正是該直線之兩端延伸方向,如NE30°與SW210°均可代表該岩層之走向。

(2)岩層傾向的測定

岩層傾向(dip):岩層面上垂直于走向線向下所引的直線稱為傾斜線,傾斜線在水平面上的投影所指的方向稱為傾向。傾向表示岩層在空間的傾斜方向,一般用地理方位角表示(0°~360°),其數值與走向相差90°。岩層的傾值隻有一個。

測量時,将羅盤北端或接物觇闆指向傾斜方向,羅盤南端緊靠着層面并轉動羅盤,使底盤水準器水泡居中,讀指北針所指刻度即為岩層的傾向(見下圖)。

假若在岩層頂面上進行測量有因難,也可以在岩層底面上測量仍用對物觇闆指向岩層傾斜方向,羅盤北端緊靠底面,讀指北針即可,假若測量底面時讀指北針受障礙時,則用羅盤南端緊靠岩層底面,讀指南針亦可。

(3)岩層傾角測量

岩層傾角(dipangle):是指傾斜線與其在水平面上的投影線之間的夾角稱傾角(或真傾角)。它是岩層面與水平面之間的最大銳角,傾角值為0°~90°。在不垂直岩層走向線的任何方向上量得的傾角稱視傾角或假傾角,視傾角總是小于真傾角。

野外分辨層面之真傾斜方向甚為重要,它恒與走向垂直,此外可用小石于使之在層面上滾動或滴水使之在層面上流動,此滾動或流動之方向即為層面之真傾斜方向。

測量時将羅盤直立,并以長邊靠着岩層的真傾斜線,沿着層面左右移動羅盤,并用中指搬動羅盤底部之活動扳手,使測斜水準器水泡居中,讀出懸錐中尖所指最大讀數,即為岩層之真傾角。

圖2

(4)岩層産狀的記錄

層産狀的記錄方式通常采用下面的方式:

如果測量出某一岩層走向為310°,傾向為220°,傾角35°,則記錄為NW310°/SW∠35°或310°/SW∠35°或220°∠35°。

在實際工作中為了簡便,隻要測量和記錄岩層的傾向和傾角即可,寫法如SW220°∠35°,因為走向與傾向相差90°(夾角),如果知道了傾向,加減90°就是走向度數了。例如220° 90°=NW310°,或220°-90°=SE130°。如果要将走向、傾向和傾角三者标在圖上時,寫的符号是├30°,長線方向表示走向,短線表示傾向(SW220°),數字代表傾角。

野外測量岩層産狀時需要在岩層露頭測量,不能在轉石(滾石)上測量,因此要區分露頭和滾石。區别露頭和滾石,主要是多觀察和追索并要善于判斷。

測量岩層面的産狀時,如果岩層凹凸不平,可把記錄本平放在岩層上當作層面以便進行測量。

剖面的測繪

1、剖面測制目的

通過實測地質剖面,建立各類地質體空間幾何關系以及地質體組合順序,合理确定區域地質填圖中各類地質體的基本填圖單位,有效地把握區域地質構造框架,為解決區域地質區域礦産調查需要解決的基礎地質問題奠定基礎。

2、剖面布設原則

一般每個地質單元應測制1~2條地質剖面。

3、剖面類型

地質剖面類型主要有:沉積岩剖面、火山岩剖面、侵入岩剖面、變質岩剖面、混雜岩剖面、構造地質剖面、礦化(體)帶剖面等。

4、剖面位置選擇

剖面線位置選擇,要注意露頭的連續性,剖面線上的基岩露頭應大于60%,頂底齊全,接觸關系清楚。當難以選擇基岩露頭連續性好的剖面時,可布置一些短剖面加以拼接,層位拼接要準确,防止重複和遺漏層位。剖面線上如某些地段有掩蓋,又無輔助剖面替代時,應使用探槽揭露。實測剖面線方向應基本垂直于地質體走向,一般情況下兩者之間的夾角不可小于60°。花崗岩區要橫穿岩基主體,火山岩區要橫穿火山機構發育地區。造山帶混雜岩地層剖面,要求各種重要界面和剖面的頂底無掩蓋,接觸關系清楚。第四系平原區如無天然或人工挖掘剖面,又無前人的鑽孔資料利用時,可布适量鑽孔取芯建立剖面柱。鑽孔數量以控制區内第四系成因地層類型為宜。

5、剖面線的布設

在測制剖面之前,應進行野外踏勘,确定剖面的具體線路和起、終點位置;确定剖面的總方向及了解相關情況。

6、剖面測制

剖面測制一般包括野外實測、各類标本及樣品采集、剖面圖繪制和室内綜合整理。由于實際的剖面不可能是平直的,在野外測制剖面實際是用測繩一段一段地進行測量,最後統一繪制在圖紙上。

(1)人員和工具

測制地質剖面至少需要2人以上,一般3~5人。所須工具包括地形圖、羅盤(2個以上)、地質錘、放大鏡、測繩(或皮尺)、繪圖闆(或硬質文件夾)、計算紙(厘米紙)、三角尺、量角器、鉛筆、紅色油漆、标本紙、樣品袋、标簽、記号筆、橡皮擦、木樁等。

(2)實測工作

首先準确定好剖面起點位置,并用紅油漆做好标記,打上木樁。然後前測手從剖面起點往前拉測繩,并在适當位置固定好測繩,然後與後測手一起測量這一導線剖面的方位和坡度,報與記錄人員記錄。負責分層、觀察的地質人員進行分層、觀察、各種地質要素測量和記錄,分層界線和層号用紅油漆标記;負責采樣的人進行各類樣品的采集;負責繪圖的人員進行現場繪圖。完成一段導線剖面測量後接着下一導線的測量,直至剖面終點,終點和起點一樣,應做好相應标記。在測量過程中對重要的地質現象應作素描和照相,有條件的還應錄像。

(3)記錄和繪制剖面圖

把野外觀察和測量結果記錄在野外記錄簿上,記錄内容應真實、準确、齊全、清楚,用鉛筆記錄,不得塗改。

原則上,剖面圖繪制應現場進行,把測量結果按适當的比例尺投影繪制在統一方向(剖面總方向)的圖紙上,繪圖時應把各類測量數據标注在上面,且與記錄内容一緻,并要保持圖面整潔。

7、綜合整理

野外測量結束後,根據所采樣品的分析測試結果和前人資料進行綜合研究,對剖面測量結果進行綜合整理,形成最終成果。

在整理過程中,應進行地層厚度計算,計算公式如下:

D=L(sina·cosb·sing±cosa·sinb)

其中D為真厚度,L為斜距,a為地層傾角,b為坡度角,g為地層走向與剖面線夾角。

1、當導線方向與地層傾向斜交,岩層傾向與地面坡度相反時,則用:

D=L(sina·cosb·sing cosa·sinb)

2、當導線方向與地層傾向斜交,岩層傾向與地面坡度相同時,則用:

D=L(sina·cosb·sing - cosa·sinb)

3、當導線方向與岩層走向垂直,岩層傾向與地面坡度相反時,則用:

D=L·sin(a b)

4、當導線方向與岩層走向垂直,岩層傾向與地面坡度相同時,地形坡度角大于岩層傾角時,則用:

D=L·sin(b - a)

5、當導線方向與岩層走向垂直,岩層傾角與地面坡度相同時,地形坡度角小于岩層傾角時,則用:

D=L·sin(a - b)

6、當地面水平,導線方向與岩層走向斜交時,則用:

D=L(sina·sing)

7、當地面水平時,導線方向與岩層走向垂直是,則用:

D=L·sina

圖3

來自:有意思的地質隊,僅供學習交流之用!

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