地质罗盘的使用方法

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．．．(．-．)．。．

图1 地质罗盘仪的构造

图2 方位角及象限

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，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： ，SE135o ，∠35o NE45o

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。

图3 岩层产状测量