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當(dāng)前位置：首頁(yè) > 新聞信息- 野外地質(zhì)必會(huì)知識(shí)——地質(zhì)羅盤(pán)的使用
- 錄入時(shí)間: 2013/8/4
地質(zhì)羅盤(pán)儀是進(jìn)行野外地質(zhì)工作必不可少的一種工具。借助它可以定出方向，觀察點(diǎn)的所在位置，測(cè)出任何一個(gè)觀察面的空間位置(如巖層層面、褶皺軸面、斷層面、節(jié)理面等構(gòu)造面的空間位置)，以及測(cè)定火成巖的各種構(gòu)造要素，礦體的產(chǎn)狀等。因此必須學(xué)會(huì)使用地質(zhì)羅盤(pán)儀。
一、地質(zhì)羅盤(pán)的結(jié)構(gòu)：
地質(zhì)羅盤(pán)式樣很多，但結(jié)構(gòu)基本是一致的，我們常用的是圓盆式地質(zhì)羅盤(pán)儀。由磁針、刻度盤(pán)、測(cè)斜儀、瞄準(zhǔn)覘板、水準(zhǔn)器等幾部分安裝在一銅、鋁或木制的圓盆內(nèi)組成。
（一）磁針——一般為中間寬兩邊尖的菱形鋼針，按裝在底盤(pán)中央的頂針上，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，不用時(shí)應(yīng)旋緊制動(dòng)螺絲，將磁針抬起壓在蓋玻璃上避免磁針帽與項(xiàng)針尖的碰撞，以保護(hù)頂針尖，延長(zhǎng)羅盤(pán)使用時(shí)間。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)放松固動(dòng)螺絲，使磁針自由擺動(dòng)，最后靜止時(shí)磁針的指向就是磁針子午線方向。由于我國(guó)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(qū)分磁針的南北兩端。
（二）水平刻度盤(pán)---水平刻度盤(pán)的刻度是采用這樣的標(biāo)示方式：從零度開(kāi)始按逆時(shí)針?lè)较蛎?0度一記，連續(xù)刻至360度，o度和180度分別為N和S，90度和270度分別為E和W，利用它可以直接測(cè)得地面兩點(diǎn)間直線的磁方位角。
（三）豎直刻度盤(pán)----專(zhuān)用來(lái)讀傾角和坡角讀數(shù)，以E或W位置為0度，以S或N為90度，每隔10度標(biāo)記相應(yīng)數(shù)字。
（四）懸錐---是測(cè)斜器的重要組成部分，懸掛在磁針的軸下方，通過(guò)底盤(pán)處的覘板手可使懸錐轉(zhuǎn)動(dòng)，懸錐中央的尖端所指刻度即為傾角或坡角的度數(shù)。
（五）水準(zhǔn)器---通常有兩個(gè)，分別裝在圓形玻璃管中，圓形水準(zhǔn)器固定在底盤(pán)上，長(zhǎng)形水準(zhǔn)器固定在測(cè)斜儀上。
（六）瞄準(zhǔn)器——包括接物和接目覘板，反光鏡中間有細(xì)線，下部有透明小孔，使眼睛，細(xì)線，目的物三者成一線，作瞄準(zhǔn)之用。
二、地質(zhì)羅盤(pán)的使用方法
（一）在使用前必須進(jìn)行磁偏角的校正。
因?yàn)榈卮诺哪?、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(diǎn)的磁北方向與該點(diǎn)的正北方向不一致，這兩方向間的夾角叫磁偏角。
地球上某點(diǎn)磁針北端偏于正北方向的東邊叫做東偏，偏于西邊稱(chēng)西偏。東偏為(+)西偏為(-)。
地球上各地的磁偏角都按期計(jì)算，公布以備查用。若某點(diǎn)的磁偏角已知，則一測(cè)線的磁方位角A磁和正北方位角A的關(guān)系為A等于A磁加減磁偏角。應(yīng)用這一原理可進(jìn)行磁偏角的校正，校正時(shí)可旋動(dòng)羅盤(pán)的刻度螺旋，使水平刻度盤(pán)向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)，(磁偏角東偏則向右，西偏則向左)，使羅盤(pán)底盤(pán)南北刻度線與水平刻度盤(pán)0--180度連線間夾角等于磁偏角。經(jīng)校正后測(cè)量時(shí)的讀數(shù)就為真方位角。（二）目的物方位的測(cè)量
是測(cè)定目的物與測(cè)者間的相對(duì)位置關(guān)系，也就是測(cè)定目的物的方位角(方位角是指從子午線順時(shí)針?lè)较虻皆摐y(cè)線的夾角)。
測(cè)量時(shí)放松制動(dòng)螺絲，使對(duì)物覘板指向測(cè)物，即使羅盤(pán)北端對(duì)著目的物，南端靠著自己，進(jìn)行瞄準(zhǔn)，使目的物，對(duì)物覘板小孔，蓋玻璃上的細(xì)絲，對(duì)目覘板小孔等連在一直線上，同時(shí)使底盤(pán)水準(zhǔn)器水泡居中，待磁針靜止時(shí)指北針?biāo)付葦?shù)即為所測(cè)目的物之方位角。(若指針一時(shí)靜止不了，可讀磁針擺動(dòng)時(shí)最小度數(shù)的二分之一處，測(cè)量其它要素讀數(shù)時(shí)亦同樣)。
若用測(cè)量的對(duì)物覘板對(duì)著測(cè)者(此時(shí)羅盤(pán)南端對(duì)著目的物)進(jìn)行瞄準(zhǔn)時(shí)，指北針讀數(shù)表示測(cè)者位于測(cè)物的什么方向，此時(shí)指南針?biāo)咀x數(shù)才是目的物位于測(cè)者什么方向，與前者比較這是因?yàn)閮纱斡昧_盤(pán)瞄準(zhǔn)測(cè)物時(shí)羅盤(pán)之南、北兩端正好顛倒，故影響測(cè)物與測(cè)者的相對(duì)位置。
為了避免時(shí)而讀指北針，時(shí)而讀指南針，產(chǎn)生混淆，放應(yīng)以對(duì)物覘板指著所求方向恒讀指北針，此時(shí)所得讀數(shù)即所求測(cè)物之方位角。（三）巖層產(chǎn)狀要素的測(cè)量
巖層的空間位置決定于其產(chǎn)狀要素，巖層產(chǎn)狀要素包括巖層的走向、傾向和傾角。測(cè)量巖層產(chǎn)狀是野外地質(zhì)工作的最基本的工作方法之一，必須熟練掌握。
1. 巖層走向的測(cè)定
巖層走向是巖層層面與水平面交線的方向也就是巖層任一高度上水平線的延伸方向。
測(cè)量時(shí)將羅盤(pán)長(zhǎng)邊與層面緊貼，然后轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤(pán)，使底盤(pán)水準(zhǔn)器的水泡居中，讀出指針?biāo)缚潭燃礊閹r層之走向。
因?yàn)樽呦蚴谴硪粭l直線的方向，它可以?xún)蛇呇由?，指南針或指北針?biāo)x數(shù)正是該直線之兩端延伸方向，如NE30度與SW210度均可代表該巖層之走向。
2.巖層傾向——是指巖層向下最大傾斜方向線在水平面上的投影，恒與巖層走向垂直。
測(cè)量時(shí)，將羅盤(pán)北端或接物覘板指向傾斜方向，羅盤(pán)南端緊靠著層面并轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤(pán)，使底盤(pán)水準(zhǔn)器水泡居中，讀指北針?biāo)缚潭燃礊閹r層的傾向。
假若在巖層頂面上進(jìn)行測(cè)量有因難，也可以在巖層底面上測(cè)量仍用對(duì)物覘板指向巖層傾斜方向，羅盤(pán)北端緊靠底面，讀指北針即可，假若測(cè)量底面時(shí)讀指北針受障礙時(shí)，則用羅盤(pán)南端緊靠巖層底面，讀指南針亦可。
3．巖層傾角的測(cè)定
巖層傾角是巖層層面與假想水平面間的最大夾角，即真傾角，它是沿著巖層的真傾斜方向測(cè)量得到的，沿其它方向所測(cè)得的傾角是視傾角。視傾角恒小于真傾角，也就是說(shuō)巖層層面上的真傾斜線與水平面的夾角為真傾角，層面上視傾斜線與水平面之夾角為視傾角。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(dòng)或滴水使之在層面上流動(dòng)，此滾動(dòng)或流動(dòng)之方向即為層面之真傾斜方向。
測(cè)量時(shí)將羅盤(pán)直立，并以長(zhǎng)邊靠著巖層的真傾斜線，沿著層面左右移動(dòng)羅盤(pán)，并用中指搬動(dòng)羅盤(pán)底部之活動(dòng)扳手，使測(cè)斜水準(zhǔn)器水泡居中，讀出懸錐中尖所指最大讀數(shù)，即為巖層之真傾角。
巖層產(chǎn)狀的記錄方式通常采用下面的方式：
既方位角記錄方式，如果測(cè)量出某一巖層走向?yàn)?10°，傾向?yàn)?20° ，傾角35°，則記錄為NW310°／SW∠35°或310°／SW∠35°或220°∠35°。
野外測(cè)量巖層產(chǎn)狀時(shí)需要在巖層露頭測(cè)量，不能在轉(zhuǎn)石(滾石)上測(cè)量，因此要區(qū)分露頭和滾石。區(qū)別露頭和滾石，主要是多觀察和追索并要善于判斷。
測(cè)量巖層面的產(chǎn)狀時(shí)，如果巖層凹凸不平，可把記錄本平放在巖層上當(dāng)作層面以便進(jìn)行測(cè)量。（四）構(gòu)造要素的測(cè)定
1.測(cè)方位
測(cè)量某物體的方位是野外地質(zhì)工作者應(yīng)具備的最基本的技能。在定點(diǎn)時(shí)，首先要做的就是測(cè)量觀察點(diǎn)位于某地形或地物的方位。測(cè)量時(shí)打開(kāi)羅盤(pán)蓋，放松制動(dòng)螺絲，讓磁針自由轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)被測(cè)量的物體較高大時(shí)，把羅盤(pán)放在胸前，羅盤(pán)的長(zhǎng)水準(zhǔn)器對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物體，然后轉(zhuǎn)動(dòng)反光鏡，使物體及長(zhǎng)瞄準(zhǔn)器都映入反光鏡，并且使物體、長(zhǎng)瞄準(zhǔn)器上的短瞄準(zhǔn)器的尖及反光鏡的中線位于一條直線上，同時(shí)保持羅盤(pán)水平(圓水準(zhǔn)器的氣泡居中)，當(dāng)磁針停止擺動(dòng)時(shí)，即可直接讀出磁針?biāo)笀A刻度盤(pán)上的讀數(shù)，也可按下制動(dòng)螺絲再讀數(shù)。
2.測(cè)量巖層產(chǎn)狀要素
巖層產(chǎn)狀要素包括巖層的走向、傾向和傾角。巖層走向是巖層層面與水平面交線的延伸方向。巖層傾向是巖層面上的傾斜線在水平面上的投影所指方向。傾角是傾斜線與水平面的夾角。
測(cè)量巖層走向時(shí)，將羅盤(pán)的長(zhǎng)邊(與羅盤(pán)上標(biāo)有N—S相平行的邊)的一條棱與層面緊貼，然后緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤(pán)(注意：在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，羅盤(pán)緊靠層面的那條棱的任何一點(diǎn)都不能離開(kāi)層面)，使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中，磁針停止擺動(dòng)，這時(shí)讀出磁針?biāo)傅淖x數(shù)即為巖層之走向。讀磁北針或磁南針都可以，因?yàn)閹r層走向是朝兩個(gè)方向延伸的，相差 180°。
測(cè)量巖層的傾向時(shí)，羅盤(pán)如圖1放置，將羅盤(pán)南端(標(biāo)有S)的一條棱緊靠巖層面，這時(shí)長(zhǎng)瞄準(zhǔn)器指向與巖層的傾向一致，并轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤(pán)，轉(zhuǎn)動(dòng)方法及原則同上。當(dāng)羅盤(pán)水平、磁針不擺動(dòng)時(shí)，就可讀數(shù)。如圖1放置羅盤(pán)，應(yīng)讀磁北針?biāo)傅淖x數(shù)。當(dāng)測(cè)量完傾向后，不要讓羅盤(pán)離開(kāi)巖層面，馬上把羅盤(pán)轉(zhuǎn)90°，(羅盤(pán)直立)，如圖1放置，使羅盤(pán)的長(zhǎng)邊緊靠巖層面，并與傾斜線重合，然后轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤(pán)底面的手把，使測(cè)斜器上的水準(zhǔn)器(長(zhǎng)水準(zhǔn)器)氣泡居中，這時(shí)測(cè)斜器上的游標(biāo)所指半圓刻度盤(pán)的讀數(shù)即為傾角。
在測(cè)量地層產(chǎn)狀時(shí)，一般只需測(cè)量地層的傾向和傾角，而走向可通過(guò)傾向的數(shù)字加或減90°得到測(cè)量?jī)A向和傾角時(shí)，必須先測(cè)傾向，后測(cè)傾角。
若被測(cè)量的巖層表面凹凸不平，可把記錄本平放在巖層面上當(dāng)作層面，以便提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和代表性。如果巖層出露很不完整時(shí)，這時(shí)要找?guī)r層的斷面，找到屬于同一層面的三個(gè)點(diǎn)(一般在兩個(gè)相交的斷面易找到)，再用記錄本把這三個(gè)點(diǎn)連成一平面(相當(dāng)于巖層面)，這時(shí)測(cè)量記錄本的平面即可。
注意事項(xiàng)
在野外測(cè)定產(chǎn)狀要素，往往只要測(cè)量巖層和一切構(gòu)造面的傾向和傾角，并記錄下來(lái)。記錄的格式：巖層的產(chǎn)狀為150°∠35°，前者表示傾向，后者表示巖層的傾角。由于走向和傾向相差90°，傾向加或減90°即為走向，上述巖層的走向是60°或240°兩個(gè)數(shù)值。這也是為什么一般不記錄走向的原因。只有當(dāng)巖層傾角近于直立時(shí)才記錄走向。
野外測(cè)量巖層產(chǎn)狀時(shí)，必須在巖層露頭上測(cè)量，不能在滾石上測(cè)量，因此要區(qū)分露頭和滾石。區(qū)分露頭和滾石，主要是靠多觀察和追索，并善于判斷。