实验五 地质罗盘仪的使用及岩层产状测量
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状要素 测量走向：将罗盘的长边与岩层面贴触，如罗盘无长边， 测量走向：将罗盘的长边与岩层面贴触，如罗盘无长边，则 取与南北方向平行的边与层面贴触，并使罗盘放水平( 取与南北方向平行的边与层面贴触，并使罗盘放水平(水准气 泡居中) 此时罗盘长边( N)与岩层的交线即为走向线 与岩层的交线即为走向线， 泡居中)，此时罗盘长边(或S—N)与岩层的交线即为走向线， 磁针(无论南针或北针)所指的度数即为所求的走向。 磁针(无论南针或北针)所指的度数即为所求的走向。 测量倾向：把罗盘的N极指向岩层层面的倾斜方向， 测量倾向：把罗盘的N极指向岩层层面的倾斜方向，同时使 罗盘的短边(或与东西方向平行的边)与层面贴触，气泡居中， 罗盘的短边(或与东西方向平行的边)与层面贴触，气泡居中， 罗盘放水平，此时北针所指的度数即为所求的倾向。 罗盘放水平，此时北针所指的度数即为所求的倾向。 测量倾角：将罗盘长边或与南北方向平行的边与走向垂直， 测量倾角：将罗盘长边或与南北方向平行的边与走向垂直， 并贴紧层面，此时桃形指针在倾角刻度盘上所指的度数， 并贴紧层面，此时桃形指针在倾角刻度盘上所指的度数，即 为所求的倾角。写法： 35° 其中35°是倾角角度， 为所求的倾角。写法：∠35°。其中35°是倾角角度，∠是 倾角符号。表示走向和倾向都用方位角，但走向有两个指向， 倾角符号。表示走向和倾向都用方位角，但走向有两个指向， 可用两个方位数值(南针和北针所指数值)来表示， 可用两个方位数值(南针和北针所指数值)来表示，如 NE45° SW225° 倾向只有一个指向， NE45°—SW225°。倾向只有一个指向，只用一个方位数值 表示， SE135° 倾向与走向方位角之差为90° 表示，如SE135°。倾向与走向方位角之差为90°。上述产状 合起来可记录为（ NE45°/SW225° SE135° 35° 合起来可记录为（ NE45°/SW225° ）, SE135°, ∠35°
磁偏角的校正 :东加西减 地磁的南、北两极与地理上的南北两极位置不完全相符， 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， 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， 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 地球上某点磁针北端偏于正北方向的东边叫做东偏， 于西边称西偏。东偏为(+)西偏为 西偏为( 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。 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 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。 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， 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) 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 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。 于磁偏角。经校正后测量时的读数就为真方位角。
图1 磁偏角东偏示意图
图2 磁偏角西偏示意图
图3 罗盘仪测量目的物 的方位
地质罗盘仪的使用方法 用罗盘测量任一目标的方向时， 测量方向 ：用罗盘测量任一目标的方向时， 永远以N方向对准目标，使水准气泡居中， 永远以N方向对准目标，使水准气泡居中， 然后读磁针北端所指方位刻度盘上的数字， 然后读磁针北端所指方位刻度盘上的数字， 即为所测目标的方位角。 即为所测目标的方位角。记录时除记方位 角值外，还要冠以所处象限名称， 角值外，还要冠以所处象限名称，如 SW230° 其中230°是方位角，SW是象限 SW230°，其中230°是方位角，SW是象限 称呼。 称呼。
地质罗盘的结构
磁针：一般为中间宽两边尖的菱形钢针，按装在底盘中央 磁针：一般为中间宽两边尖的菱形钢针， 的顶针上，可自由转动，不用时应旋紧制动螺丝， 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， 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， 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， 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， 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。 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。 铜丝，用此也便于区分磁针的南北两端。 水平刻度盘：刻度标示方式从零度开始按逆时针方向每10 水平刻度盘：刻度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 度和180度分别为 度分别为N 90度 度一记，连续刻至360度，0度和180度分别为N和S，90度 270度分别为 度分别为E 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。 线的磁方位角。 竖直刻度盘：专用来读倾角和坡角读数， 位置为0 竖直刻度盘：专用来读倾角和坡角读数，以E或W位置为0 90度 每隔10度标记相应数字 度标记相应数字。 度，以S或N为90度，每隔10度标记相应数字。
测量目的物的方位：交会法 测量目的物的方位： 如果所在地点地面附近无明显地形地物标志， 如果所在地点地面附近无明显地形地物标志，则 可以利用罗盘仪测定不在同一方位上的2 可以利用罗盘仪测定不在同一方位上的2-3个目标 物的方位角，然后在地形图上通过所测的2 物的方位角，然后在地形图上通过所测的2-3个目 标物。作出2-3条方位线，其交点即为所求地点。 标物。作出2 条方位线，其交点即为所求地点。 测量步骤： 测量步骤： 在对方向或目的物方位进行测量时即测 定目的物与测者两点所连直线的方位角。（ 。（方位 定目的物与测者两点所连直线的方位角。（方位 角是从子午线顺时针方向至测线的夹角，如图8 角是从子午线顺时针方向至测线的夹角，如图8-4 所示）。首先放松磁针制动小螺钮， ）。首先放松磁针制动小螺钮 所示）。首先放松磁针制动小螺钮，打开对物觇 板并指向所测目标，即用罗盘的北（ 板并指向所测目标，即用罗盘的北（N）端对着目 的物，南（S）端靠近自己进行瞄准。使目的物、 的物， 端靠近自己进行瞄准。使目的物、 对物觇板小孔、盖玻璃上的细丝三者连成一直线， 对物觇板小孔、盖玻璃上的细丝三者连成一直线， 同时使圆形水准器的气泡居中，待磁针静止时， 同时使圆形水准器的气泡居中，待磁针静止时， 指北针所指的度数即为所测目标的方位角。 指北针所指的度数即为所测目标的方位角。
实验五 地质罗盘仪的 使用及岩层产状测量
目的与要求 学会使用地质罗盘仪测量方向和测量岩层 的产状 主要内容 (1)观察地质罗盘的构造； (1)观察地质罗盘的构造 观察地质罗盘的构造； (2)用地质罗盘在地形图上定点； (2)用地质罗盘在地形图上定点 用地质罗盘在地形图上定点； (3)用地质罗盘测量岩层产状要素。 (3)用地质罗盘测量岩层产状要素 用地质罗盘测量岩层产状要素。 仪器用品 地质罗盘仪、地形图、记录簿等。 地质罗盘仪、地形图、记录簿等。
悬锥---是测斜器的重要组成部分 悬挂在磁针的轴下方， 悬锥---是测斜器的重要组成部分，悬挂在磁针的轴下方， 是测斜器的重要组成部分， 通过底盘处的觇板手可使悬锥转动， 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。 刻度即为倾角或坡角的度数。 水准器---通常有两个 分别装在圆形玻璃管中， 水准器---通常有两个，分别装在圆形玻璃管中，圆形水准 通常有两个， 器固定在底盘上，长形水准器固定在测斜仪上。 器固定在底盘上，长形水准器固定在测斜仪上。 瞄准器——包括接物和接目觇板，反光镜中间有细线， 瞄准器——包括接物和接目觇板，反光镜中间有细线，下 包括接物和接目觇板 部有透明小孔，使眼睛，细线，目的物三者成一线， 部有透明小孔，使眼睛，细线，目的物三者成一线，作瞄 准之用。 准之用。
东加西减东加西减地磁的南北两极与地理上的南北两极位置不完全相符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方向与该点的正北方向不一致这两方向间的夹角叫磁偏地球上某点磁针北端偏于正北方向的东边叫做东偏偏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
磁偏角的校正 :东加西减 地磁的南、北两极与地理上的南北两极位置不完全相符， 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， 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， 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 地球上某点磁针北端偏于正北方向的东边叫做东偏， 于西边称西偏。东偏为(+)西偏为 西偏为( 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。 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 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。 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， 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) 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 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。 于磁偏角。经校正后测量时的读数就为真方位角。
图1 磁偏角东偏示意图
图2 磁偏角西偏示意图
图3 罗盘仪测量目的物 的方位
地质罗盘仪的使用方法 用罗盘测量任一目标的方向时， 测量方向 ：用罗盘测量任一目标的方向时， 永远以N方向对准目标，使水准气泡居中， 永远以N方向对准目标，使水准气泡居中， 然后读磁针北端所指方位刻度盘上的数字， 然后读磁针北端所指方位刻度盘上的数字， 即为所测目标的方位角。 即为所测目标的方位角。记录时除记方位 角值外，还要冠以所处象限名称， 角值外，还要冠以所处象限名称，如 SW230° 其中230°是方位角，SW是象限 SW230°，其中230°是方位角，SW是象限 称呼。 称呼。
地质罗盘的结构
磁针：一般为中间宽两边尖的菱形钢针，按装在底盘中央 磁针：一般为中间宽两边尖的菱形钢针， 的顶针上，可自由转动，不用时应旋紧制动螺丝， 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， 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， 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， 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， 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。 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。 铜丝，用此也便于区分磁针的南北两端。 水平刻度盘：刻度标示方式从零度开始按逆时针方向每10 水平刻度盘：刻度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 度和180度分别为 度分别为N 90度 度一记，连续刻至360度，0度和180度分别为N和S，90度 270度分别为 度分别为E 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。 线的磁方位角。 竖直刻度盘：专用来读倾角和坡角读数， 位置为0 竖直刻度盘：专用来读倾角和坡角读数，以E或W位置为0 90度 每隔10度标记相应数字 度标记相应数字。 度，以S或N为90度，每隔10度标记相应数字。
测量目的物的方位：交会法 测量目的物的方位： 如果所在地点地面附近无明显地形地物标志， 如果所在地点地面附近无明显地形地物标志，则 可以利用罗盘仪测定不在同一方位上的2 可以利用罗盘仪测定不在同一方位上的2-3个目标 物的方位角，然后在地形图上通过所测的2 物的方位角，然后在地形图上通过所测的2-3个目 标物。作出2-3条方位线，其交点即为所求地点。 标物。作出2 条方位线，其交点即为所求地点。 测量步骤： 测量步骤： 在对方向或目的物方位进行测量时即测 定目的物与测者两点所连直线的方位角。（ 。（方位 定目的物与测者两点所连直线的方位角。（方位 角是从子午线顺时针方向至测线的夹角，如图8 角是从子午线顺时针方向至测线的夹角，如图8-4 所示）。首先放松磁针制动小螺钮， ）。首先放松磁针制动小螺钮 所示）。首先放松磁针制动小螺钮，打开对物觇 板并指向所测目标，即用罗盘的北（ 板并指向所测目标，即用罗盘的北（N）端对着目 的物，南（S）端靠近自己进行瞄准。使目的物、 的物， 端靠近自己进行瞄准。使目的物、 对物觇板小孔、盖玻璃上的细丝三者连成一直线， 对物觇板小孔、盖玻璃上的细丝三者连成一直线， 同时使圆形水准器的气泡居中，待磁针静止时， 同时使圆形水准器的气泡居中，待磁针静止时， 指北针所指的度数即为所测目标的方位角。 指北针所指的度数即为所测目标的方位角。
实验五 地质罗盘仪的 使用及岩层产状测量
目的与要求 学会使用地质罗盘仪测量方向和测量岩层 的产状 主要内容 (1)观察地质罗盘的构造； (1)观察地质罗盘的构造 观察地质罗盘的构造； (2)用地质罗盘在地形图上定点； (2)用地质罗盘在地形图上定点 用地质罗盘在地形图上定点； (3)用地质罗盘测量岩层产状要素。 (3)用地质罗盘测量岩层产状要素 用地质罗盘测量岩层产状要素。 仪器用品 地质罗盘仪、地形图、记录簿等。 地质罗盘仪、地形图、记录簿等。
悬锥---是测斜器的重要组成部分 悬挂在磁针的轴下方， 悬锥---是测斜器的重要组成部分，悬挂在磁针的轴下方， 是测斜器的重要组成部分， 通过底盘处的觇板手可使悬锥转动， 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。 刻度即为倾角或坡角的度数。 水准器---通常有两个 分别装在圆形玻璃管中， 水准器---通常有两个，分别装在圆形玻璃管中，圆形水准 通常有两个， 器固定在底盘上，长形水准器固定在测斜仪上。 器固定在底盘上，长形水准器固定在测斜仪上。 瞄准器——包括接物和接目觇板，反光镜中间有细线， 瞄准器——包括接物和接目觇板，反光镜中间有细线，下 包括接物和接目觇板 部有透明小孔，使眼睛，细线，目的物三者成一线， 部有透明小孔，使眼睛，细线，目的物三者成一线，作瞄 准之用。 准之用。
东加西减东加西减地磁的南北两极与地理上的南北两极位置不完全相符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方向与该点的正北方向不一致这两方向间的夹角叫磁偏地球上某点磁针北端偏于正北方向的东边叫做东偏偏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