野外地质必会知识
地质罗盘的使用
地质罗盘仪是进行野外地质工作必不可少的一种工具借助它可以定出方向观察点的所在位置测出任何一个观察面的空间位置如岩层层面褶皱轴面断层面节理面等构造面的空间位置以及测定火成岩的各种构造要素矿体的产状等因此必须学会使用地质罗盘仪
一地质罗盘的结构
地质罗盘式样很多但结构基本是一致的我们常用的是圆盆式地质罗盘仪由磁针刻度盘测斜仪瞄准觇板水准器等几部分安装在一铜铝或木制的圆盆内组成
一磁针一般为中间宽两边尖的菱形钢针按装在底盘中央的顶针上可自由转动不用时应旋紧制动螺丝将磁针抬起压在盖玻璃上避免磁针帽与项针尖的碰撞以保护顶针尖延长罗盘使用时间在进行测量时放松固动螺丝使磁针自由摆动最后静止时磁针的指向就是磁针子午线方向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
二水平刻度盘水平刻度盘的刻度是采用这样的标示方式从零度开始按逆时针方向每10度一记连续刻至360度o度和180度分别为N和S90度和270度分别为E和W利用它可以直接测得地面两点间直线的磁方位角
三竖直刻度盘专用来读倾角和坡角读数以E或W位置为0度以S或N为90度每隔10度标记相应数字
四悬锥是测斜器的重要组成部分悬挂在磁针的轴下方通过底盘处的觇板手可使悬锥转动悬锥中央的尖端所指刻度即为倾角或坡角的度数
五水准器通常有两个分别装在圆形玻璃管中圆形水准器固定在底盘上长形水准器固定在测斜仪上
六瞄准器包括接物和接目觇板反光镜中间有细线下部有透明小孔使眼睛细线目的物三者成一线作瞄准之用
再来看看实物
不太喜欢用哈尔滨出产的罗盘总感觉它的磁针固定螺旋9太小不好用
二地质罗盘的使用方法
一
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A的关系为A等于A磁加减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0180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
二目的物方位的测量
是测定目的物与测者间的相对位置关系也就是测定目的物的方位角方位角是指从子午线顺时针方向到该测线的夹角
测量时放松制动螺丝使对物觇板指向测物即使罗盘北端对着目的物南端靠着自己进行瞄准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底盘水准器水泡居中待磁针静止时指北针所指度数即为所测目的物之方位角若指针一时静止不了可读磁针摆动时最小度数的二分之一处测量其它要素读数时亦同样
若用测量的对物觇板对着测者此时罗盘南端对着目的物进行瞄准时指北针读数表示测者位于测物的什么方向此时指南针所示读数才是目的物位于测者什么方向与前者比较这是因为两次用罗盘瞄准测物时罗盘之南北两端正好颠倒故影响测物与测者的相对位置
为了避免时而读指北针时而读指南针产生混淆放应以对物觇板指着所求方向恒读指北针此时所得读数即所求测物之方位角
三岩层产状要素的测量
岩层的空间位置决定于其产状要素岩层产状要素包括岩层的走向倾向和倾角测量岩层产状是野外地质工作的最基本的工作方法之一必须熟练掌握
1岩层走向的测定
岩层走向是岩层层面与水平面交线的方向也就是岩层任一高度上水平线的延伸方向
测量时将罗盘长边与层面紧贴然后转动罗盘使底盘水准器的水泡居中读出指针所指刻度即为岩层之走向
因为走向是代表一条直线的方向它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如NE30度与SW210度均可代表该岩层之走向
2岩层倾向是指岩层向下最大倾斜方向线在水平面上的投影恒与岩层走向垂直
测量时将罗盘北端或接物觇板指向倾斜方向罗盘南端紧靠着层面并转动罗盘使底盘水准器水泡居中读指北针所指刻度即为岩层的倾向
假若在岩层顶面上进行测量有因难也可以在岩层底面上测量仍用对物觇板指向岩层倾斜方向罗盘北端紧靠底面读指北针即可假若测量底面时读指北针受障碍时则用罗盘南端紧靠岩层底面读指南针亦可
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视倾角恒小于真倾角也就是说岩层层面上的真倾斜线与水平面的夹角为真倾角层面上视倾斜线与水平面之夹角为视倾角野外分辨层面之真倾斜方向甚为重要它恒与走向垂直此外可用小石于使之在层面上滚动或滴水使之在层面上流动此滚动或流动之方向即为层面之真倾斜方向
测量时将罗盘直立并以长边靠着岩层的真倾斜线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测斜水准器水泡居中读出悬锥中尖所指最大读数即为岩层之真倾角
岩层产状的记录方式通常采用下面的方式
既方位角记录方式如果测量出某一岩层走向为310倾向为220倾角35则记录为NW310SW35或310SW35或22035
野外测量岩层产状时需要在岩层露头测量不能在转石滚石上测量因此要区分露头和滚石区别露头和滚石主要是多观察和追索并要善于判断
测量岩层面的产状时如果岩层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
四构造要素的测定
1测方位
测量某物体的方位是野外地质工作者应具备的最基本的技能在定点时首先要做的就是测量观察点位于某地形或地物的方位测量时打开罗盘盖放松制动螺丝让磁针自由转动当被测量的物体较高大时把罗盘放在胸前罗盘的长水准器对准被测物体然后转动反光镜使物体及长瞄准器都映入反光镜并且使物体长瞄准器上的短瞄准器的尖及反光镜的中线位于一条直线上同时保持罗盘水平圆水准器的气泡居中当磁针停止摆动时即可直接读出磁针所指圆刻度盘上的读数也可按下制动螺丝再读数
2测量岩层产状要素
岩层产状要素包括岩层的走向倾向和倾角岩层走向是岩层层面与水平面交线的延伸方向岩层倾向是岩层面上的倾斜线在水平面上的投影所指方向倾角是倾斜线与水平面的夹角
测量岩层走向时将罗盘的长边与罗盘上标有NS相平行的边的一条棱与层面紧贴然后缓慢转动罗盘注意在转动过程中罗盘紧靠层面的那条棱的任何一点都不能离开层面使圆水准器的气泡居中磁针停止摆动这时读出磁针所指的读数即为岩层之走向读磁北针或磁南针都可以因为岩层走向是朝两个方向延伸的相差180
测量岩层的倾向时罗盘如图1放置将罗盘南端标有S的一条棱紧靠岩层面这时长瞄准器指向与岩层的倾向一致并转动罗盘转动方法及原则同上当罗盘水平磁针不摆动时就可读数如图1放置罗盘应读磁北针所指的读数当测量完倾向后不要让罗盘离开岩层面马上把罗盘转90罗盘直立如图1放置使罗盘的长边紧靠岩层面并与倾斜线重合然后转动罗盘底面的手把使测斜器上的水准器长水准器气泡居中这时测斜器上的游标所指半圆刻度盘的读数即为倾角
在测量地层产状时一般只需测量地层的倾向和倾角而走向可通过倾向的数字加或减90得到测量倾向和倾角时必须先测倾向后测倾角
若被测量的岩层表面凹凸不平可把记录本平放在岩层面上当作层面以便提高测量的准确性和代表性如果岩层出露很不完整时这时要找岩层的断面找到属于同一层面的三个点一般在两个相交的断面易找到再用记录本把这三个点连成一平面相当于岩层面这时测量记录本的平面即可
注意事项
在野外测定产状要素往往只要测量岩层和一切构造面的倾向和倾角并记录下来记录的格式岩层的产状为15035前者表示倾向后者表示岩层的倾角由于走向和倾向相差90倾向加或减90即为走向上述岩层的走向是60或240两个数值这也是为什么一般不记录走向的原因只有当岩层倾角近于直立时才记录走向
野外测量岩层产状时必须在岩层露头上测量不能在滚石上测量因此要区分露头和滚石区分露头和滚石主要是靠多观察和追索并善于判断