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地质罗盘的使用方法2015


地质罗盘仪的使用及岩层产状测量 一、 实验目的和要求 学会使用地质罗盘仪测量方向和岩层的产状 二、 实验仪器 地质罗盘仪 三、 实验方法步骤 1、 方位的测量方法 2、 走向的测量方法 3、 倾向的测量方法 4、 倾角的测量方法 5、 仰角的测量方法 四、 地质罗盘仪的构造 地质罗盘仪主要由磁针、刻度盘、测斜仪、瞄 准觇板、水准器、瞄准器等几部分组成,如图 1 所 示。主要有两大测量系统(水平方位测量系统、角 度测量系统)组成: 1、 水平方位测量系统 由磁针、方位刻度盘、圆形水准器、磁针制动器、顶针等组成。磁针由黑白针组成,分别指示南北方向。安装在 底盘中央的顶针上,可自由转动,静止时磁针的指向就是磁针子午线方向(南北方向) 。按压磁针制动器可以抬起顶针, 从而固定磁针,以便读数和记录。由于我国位于北半球磁针两端所受磁力不等,使磁针失去平衡。为了使磁针保持平 衡常在磁针南端绕上几圈铜丝,用此也便于区分磁针的南北两端。刻度盘刻度从 0o~360o,按逆时针方向刻制。 注意:方位角刻度盘为逆时针方向标注。刻度盘所标注的东、西方向与实地相反,其目的是为了测量时能直接读 出方位角。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,相当于磁针向西偏,故刻度盘逆时针方向 标记(东西方向与实地相反) ,所测得读数即所求。白针所指方向永远是正北,但所指刻度是手柄方向的方位角。 2、 角度测量系统磁针 用于测量倾角和坡角等,包括倾角刻度盘、倾角刻度指针、倾角(圆柱 形)水准器和罗盘底部的活动扳手等。刻度盘两边各有 90 o。倾角水准器下 边的铁片中间的白线即为倾角刻度指针。 3、 瞄准系统 由反光镜、反光镜外端的对目觇板、手柄、手柄中间缝隙以及末端的对 物觇板组成。 4、 方位角及象限 通常把水平方位分为 0o~360o,按顺时针时针方向递增(图 2,注意与罗 盘仪上的水平刻度盘相反) 。正北为 0o,正东为 90o,正南为 180o,正西为 270o,0o~90o 为 NE,90o~180o 为 SE,180o~270o 为 SW,270o~360o 为 NW。 五、 地质罗盘的使用方法 1、 在使用前必须进行磁偏角的校正。 因为地磁的南、北两极与地理上的南北两极位置不完全相符,即磁子午线与地理子午线不相重合,地球上任一点 的磁北方向与该点的正北方向不一致,这两方向间的夹角叫磁偏角。 地球上某点磁针北端偏于正北方向的东边叫做东偏,偏于西边称西偏。东偏为 (+) 西偏为 (. -. )。 ... . . . ... . . 地球上各地的磁偏角都按期计算,公布以备查用。若某点的磁偏角已知,则一测线的磁方位角 A 磁和正北方位角
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图 1 地质罗盘仪的构造

图 2 方位角及象限

A 的关系为 A 等于 A 磁加减磁偏角,即正北方位角 A=A 磁± 磁偏角。应用这一原理可进行磁偏角的校正,校正时可旋 动罗盘的刻度螺旋,使水平刻度盘向左或向右转动,(磁偏角东偏则向右,西偏则向左 ),使罗盘底盘南北刻度线与水平 .............. 刻度盘 0--180 度连线间夹角等于磁偏角。经校正后测量时的读数就为真方位角。 2、 方向、朝向等的测量 墙的走向:长边贴墙,读黑白两针的指数。 门的朝向:用罗盘北端(0o,即手柄)指向门的朝向,或用长边贴门框,读白针指数。 3、 目的物方位的测量 用罗盘北端(0o,即手柄)对准目标,使目的物,对物觇板小孔,盖玻璃上的细丝,对目觇板小孔等连在一直线 上,同时使圆形水准器水泡居中,待磁针静止时白针所指度数即为所测目标的方位角。 4、 岩层产状要素的测量 岩层产状要素包括岩层的走向、倾向和倾角(图 3) 。 1). 岩层走向 的测定 .. 岩层走向是岩层延伸的水平方向。 测量时将罗盘长棱与层面紧贴,然后转动罗盘,使圆形水准器 的水泡居中,读出黑白两针所指刻度即为岩层之走向(因为走向可 以两边延伸, 指南针或指北针所读数正是该直线之两端延伸方向) 。 2). 岩层倾向的测定 岩层倾向是指岩层面所指的水平方向。 测量时,将罗盘北端(0o,即手柄)指向倾斜方向,罗盘南端 (短棱)紧靠着层面并转动罗盘,使圆形水准器水泡居中,读白针 所指刻度即为岩层的倾向。 3).岩层倾角 的测定 .. 岩层倾角是岩层层面与假想水平面间的最大夹角,即真倾角,它是沿着岩层的真倾斜方向测量得到的,沿其它方 向所测得的倾角是视倾角。野外可用小石子使之在层面上滚动或滴水使之在层面上流动,以确定真倾角。测量时将罗 盘直立,并以长边靠着岩层的真倾斜线(与走向垂直) ,沿着层面左右移动罗盘,并用中指搬动罗盘底部之活动扳手, 使倾角水准器水泡居中,读出倾角刻度指针所指读数即为倾角。 岩层产状的记录格式:如果测量出某一岩层走向为 45o-225 o,倾向为 135 o,倾角 35 o,则记录为: 图 3 岩层产状测量

NE45 o ,SE135 o, ∠35 o SW225 o
注意:野外测量岩层产状时需要在真正的岩层面上测量。如果岩层面凹凸不平,可把记录本平放在岩层上当作层 面以便进行测量。记录时要在数字前面加上象限。 5、 仰角测量 野外需要测量物体垂直高度但不能直接测得时,可通过测量水平距离和仰角,然后通过三角函数计算得出。仰角 的测量方法:手柄末端与反光镜末端的对目觇板对接,使罗盘形成三角形。透过手柄中间缝隙和螺旋中间缝隙观察目 标,使目标与两缝隙三点一线。转动罗盘底部的活动扳手,使倾角水准器水泡居中,读出倾角刻度指针所指读数即为 仰角。

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