罗盘的使用及岩层产状的测量.docVIP

罗盘的使用及岩层产状的测量 一、目的要求1. 熟悉罗盘的结构和使用方法。2. 学会用罗盘测量岩层产状，并掌握记录方法。3. 学会使用罗盘测量方位和定点。 二、实验用品1. 地质罗盘2.各种地质构造模型。三、实验内容1.学习罗盘的基本结构罗盘一般都由磁针磁针制动器、刻度盘、测斜器、水准器和瞄准器等几部分组成，并安装在一非磁性物质的底盘上（图1）。磁针为两端尖的磁性钢针，其中心放置在底盘中央轴的顶针上，以便其灵活地摆动。由于我国位于北半球，磁针两端所受地磁场吸引力不等，产生磁倾角。为了磁针处于平衡状态，在磁针的南端上绕上若干圈铜丝，用来调节磁针的重心位置，亦可以此来区分指南和指北针。磁针制动器是在支撑磁针的轴下端套着的一个自由环，此环与制动小螺丝纽以杠杆相连，可使磁针偏开转轴顶针并固定起来，一边保护顶针和旋转轴不受磨损，保持仪器的灵敏性，延长罗盘的使用寿命。 ? 图1 罗盘仪的构造图 1—反光镜；2—瞄准觇板；3—磁针；4—水平刻度盘；5—垂直刻度盘；6—测斜指示针；7—长方形水准器；8—圆形水准器；9—磁针制动器；10—顶针；11—杠杆；12—玻璃盖；13—罗盘底盘。 刻度盘分为内（下）和外（上）两圈，内圈为垂直刻度，专作测量倾角和坡度之用，以重点位置为0°，分别向两侧每隔10°一记，直到90°。外圈为水平刻度盘，其刻度方式为方位角，从0°开始，逆时针方向每隔10°一记，直到360°。在0°和180°处分别标注N和S；在90°和270°处分别标注E和W（图2）。必须注意的是方位角刻度盘为逆时针方向标注，刻度盘所标注的东、西方向均与实地相反，其目的是为了测量时能直接读出磁方位角和磁象限角，因测量时磁针相对不动，移动的却是罗盘底盘，当底盘向东移动，相当于磁针向西偏转，故刻度盘逆时针方向标记（东、西方向与实地相反）所测得的读数即所求的方位。在具体工作中，为区别所读数值是方位角，可从记述方式看出，如在方位角刻度盘上读作285°，记作NW285°或285°。 ? 图2 方位角刻度盘 测斜指针（或悬锤）是测斜器的重要组成部分，他安放在底盘上，测量时指针（或悬锤端）所指垂直刻度盘的读书即为倾角或坡度角的值。水准器，罗盘上通常有圆形和管状两个水准器，圆形状固定在底盘上，管状则固定在测斜器上，当气泡居中时，分别表示罗盘底盘和罗盘含长边的面处于水平状态。瞄准器包括接目和接物觇板，反光镜中的细丝及其下方透明小孔，是用来瞄准测量目的物（地形和地物）的。2.罗盘的使用方法在使用前需作磁偏角的校正，因为地磁的南、北两极与地理的南、北两极位置不完全相符，即磁子午线与地理子午线不重合，两者间夹角称磁偏角。地球上各点的磁偏角均定期计算，并公布以备查用。当地球上某点磁北方向偏于正北方向的东边时，称东偏（记为+）；偏于西边时，称西偏（记为－）。如果某点磁偏角（f）为已知，则一测线的磁方位角（A磁）和正北方位角（A）的关系为A=A磁±δ。如图3（a）表示δ东偏30°，且测线所测的角亦为NE30°时，则A=30°+30°=NE60°；图3（b）表示δ西偏20°，测线所测角为SEll0°，则A=110°一20°=90°。为工作上的方便，可以根据上述原理进行磁偏角校正，磁偏角东偏时，转动罗盘外壁的刻度螺丝，使水平刻度盘顺时针方向转动一磁偏角值则可（若西偏时则逆时针方向转动）。经校正后的罗盘，所测读数即为正确的方位。 ? 图3 （a）磁偏角东偏示意图??? （b）磁偏角西偏示意图 岩层空间位置决定与其产状要素，岩层产状要素包括岩层的走向、倾向和倾角（图4）。岩层走向是岩层层面与水平面交线的方位，测量时将罗盘长边的底棱紧靠岩层层面，当圆形水准器气泡居中时，读指北或指南针所指度数即所求的走向方向。岩层的倾向是指岩层向下最大倾斜方向线在水平面上投影的方位。测量时将罗盘北段指向岩层向下倾斜的方向，以南端短棱靠着岩层层面，当圆形水准气泡居中时，读指北针所指读数即所求的倾向。岩层倾角是指层面与假想水平面间的最大夹角，称真倾角。真倾角可沿层面真倾斜线测量求得，若沿其它倾斜线测得的倾角均较真倾角小，称为视倾角。测量时将罗盘侧立，使罗盘长边紧靠层面，并用右手中指波动底盘外之活动扳手，同时沿层面移动罗盘，当管状水准器气泡居中时，测斜指针所指最大度数即为岩层的真倾角。 ? 图4 岩层产状要素及其测量方法 在对方向或目标进行测量时，即测定目标与测量者两点所连直线的方位角对着目标，南端靠近自己进行瞄准，使目标、对物觇板小孔、盖玻璃上的细线三者连成一直线，同时使圆形水准器的气泡居中，待磁针静止时，指北针所指的读数即为测量的方位角。3.岩层产状的记录方法如果罗盘测量某地层走向为330°，倾向为240°，倾角为50°，记作330/SW∠50°，或记作240°∠50°。4. 用罗盘测量方位和定点（1）地形图简