技术干货

地质罗盘仪介绍

2020-09-02 14:14:39 admin

       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。

用途


1测产状:包括走向、倾向、倾角;
2地形草测:包括定方位(即交会定点),测坡角,定水平;
3测垂直角。

主要性能


1.磁针阻尼时间(磁针偏转90°至停留在原位置上的时间)为30-60秒。
2.读数误差:
a)磁针转动前后所指示之度数误差不大于0.5°;
b)磁针在0-180°、90-270°处由于偏心所引起误差不大于0.5°;
c)测角器的读数误差不大于0.5°
3.水准器灵敏度:
a)长水准器为15′±3′/2mm
b)圆水准器为30′±5′/2mm

原理


原理:本仪器是利用一个磁性物体(即磁针)具有指明磁子午线的一定方向的特性,配合刻度环的读数,可以确定目标相对于磁子午线的方向。根据两个选定的测点(或已知的测点),可以测出另一个未知目标的位置。
结构(参考结构简图)
仪器由上盖6与外壳13通过联接合页8构成仪器主体。上盖内装有反光镜7,可使目标映入镜中。外壳13的外部装有长照准器1,配合小照准器5,可瞄准目标。外壳内装有刻度盘2和磁针3,可以直接读出目标的方位值,圆水准器10可以指示仪器的水平位置。长水准器4和指示盘11供测量坡角用,可以在方向盘12的倾角刻度上直接读数。开关9为磁针制动机构,在外壳的外面备有磁偏角调整轴。该仪器具有结构紧凑、体积小、携带方便、精度可靠、性能稳定等特点。

使用方法


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(-)。

磁偏角的计算

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。

目的方位测量

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。

岩层产状测量

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.岩层倾向的测定
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,此外可用小石子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3100,倾向为2200 ,倾角350,则记录为NW3100/SW∠350或3100/SW∠350或2200∠350。
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。

注意事项


  1. 磁针和顶针、玛瑙轴承是仪器最主要的零件,应小心保护,保持干净,以免影响磁针的灵敏度。不用时,应将仪器关牢。仪器关上后,通过开关和拨杆的动作将磁针自动抬起,使顶针与玛瑙轴承脱离,以免磨坏顶针。


2.所有合页不要轻易拆卸,以免松动而影响精度。
3.仪器尽量避免高温暴晒,以免水泡漏气失灵。
4.合页转动部分应经常点些钟表油以免干磨而折断。
5.长时期不使用时,应放在通风、干燥地方,以免发霉。


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