地質(zhì)羅盤(pán)儀的使用方法及使用注意事項(xiàng)[1]

1、地質(zhì)羅盤(pán)儀的使用方法及使用注意事項(xiàng)一、地質(zhì)羅盤(pán)的使用地質(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。（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，如下圖：1、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)

2、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。2、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?0一記，連續(xù)刻至360，0和180分別為N和S，90和270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。3、豎直刻度盤(pán)：專用來(lái)讀傾角和坡角讀數(shù)，以E或W位置為0，以S或N為90，每隔10標(biāo)記相應(yīng)數(shù)字。4、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

3、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)。5、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。6、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 在使用前必須進(jìn)行磁偏角的校正。因?yàn)榈卮诺哪稀⒈眱蓸O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，偏于西邊稱西偏。東偏為(+)西偏為(-)。地球上各地的磁偏角都按期計(jì)算，

4、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)0180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。1、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

5、，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，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。 記錄時(shí)除記方位角外，還要冠以所處相限名稱，如SW230，其中230是方位角，SW

6、是相限稱呼。2、在地形圖上定點(diǎn)（1）利用地形地物定點(diǎn)如果所在地點(diǎn)地面有明顯的地形地物標(biāo)志（如房屋、塔、山頭、三角架、橋梁、河溝或道路拐彎處等），可利用該點(diǎn)的標(biāo)志物在地形圖上找到其位置。（2）交匯法定點(diǎn)如果所在地點(diǎn)地面無(wú)明顯地形地物標(biāo)志，則可利用羅盤(pán)測(cè)定不在同一方位上的23個(gè)目標(biāo)物的方位角，然后在地形圖上通過(guò)所測(cè)的23個(gè)目標(biāo)物，作出23條方位線，其交點(diǎn)即為所求地點(diǎn)。這種方法稱為交匯法，其中三點(diǎn)交匯法更準(zhǔn)確。3、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。（1）巖層走向的測(cè)定巖層走向（strike）：是指巖層層面與水平面交線的方向也就是巖層任一高度上水

7、平線的延伸方向，其交線叫走向線。走向表示巖層在空間的水平延伸方向，用走向線的地理方位角來(lái)表示（0360）。由于走向線有兩個(gè)延伸方向，故同一巖層的走向有兩個(gè)值，兩者數(shù)值相差180。測(cè)量時(shí)將羅盤(pán)長(zhǎng)邊與層面緊貼；如羅盤(pán)無(wú)長(zhǎng)邊，則取與南北方向平行的邊與層面緊貼。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，它可以兩邊延伸，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與SW210均可代表該巖層之走向。（2）巖層傾向的測(cè)定巖層傾向（dip）：巖層面上垂直于走向線向下所引的直線稱為傾斜線，傾斜線在水平面上的投影所指的方向稱為傾向。傾向表示巖層

8、在空間的傾斜方向，一般用地理方位角表示（0360），其數(shù)值與走向相差90。巖層的傾值只有一個(gè)。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（見(jiàn)下圖）。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）巖層傾角測(cè)量巖層傾角（dipangle）：是指傾斜線與其在水平面上的投影線之間的夾角稱傾角（或真傾角）。它是巖層面與水平面之間的最大銳角，傾角值為090。在不垂直巖層走向線的任

9、何方向上量得的傾角稱視傾角或假傾角，視傾角總是小于真傾角。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。（4）巖層產(chǎn)狀的記錄層產(chǎn)狀的記錄方式通常采用下面的方式：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NW310SW35或310SW35或22035。在實(shí)際工作中為了簡(jiǎn)便，只要測(cè)量和記錄巖層的傾向和傾角即可，寫(xiě)法如

10、SW22035，因?yàn)樽呦蚺c傾向相差90(夾角)，如果知道了傾向，加減90就是走向度數(shù)了。例如220+ 90=NW310，或22090=SE130。如果要將走向、傾向和傾角三者標(biāo)在圖上時(shí)，寫(xiě)的符號(hào)是30，長(zhǎng)線方向表示走向，短線表示傾向(SW220)，數(shù)字代表傾角。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。二、地質(zhì)剖面測(cè)制1、剖面測(cè)制目的通過(guò)實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面，建立各類地質(zhì)體空間幾何關(guān)系以及地質(zhì)體組合順序，合理確定區(qū)域地質(zhì)填圖中各類

11、地質(zhì)體的基本填圖單位，有效地把握區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造框架，為解決區(qū)域地質(zhì)區(qū)域礦產(chǎn)調(diào)查需要解決的基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題奠定基礎(chǔ)。2、剖面布設(shè)原則一般每個(gè)地質(zhì)單元應(yīng)測(cè)制12條地質(zhì)剖面。3、剖面類型地質(zhì)剖面類型主要有：沉積巖剖面、火山巖剖面、侵入巖剖面、變質(zhì)巖剖面、混雜巖剖面、構(gòu)造地質(zhì)剖面、礦化（體）帶剖面等。4、剖面位置選擇剖面線位置選擇，要注意露頭的連續(xù)性，剖面線上的基巖露頭應(yīng)大于60%，頂?shù)R全，接觸關(guān)系清楚。當(dāng)難以選擇基巖露頭連續(xù)性好的剖面時(shí)，可布置一些短剖面加以拼接，層位拼接要準(zhǔn)確，防止重復(fù)和遺漏層位。剖面線上如某些地段有掩蓋，又無(wú)輔助剖面替代時(shí)，應(yīng)使用探槽揭露。實(shí)測(cè)剖面線方向應(yīng)基本垂直于地質(zhì)體走向，一般情

12、況下兩者之間的夾角不可小于60?；◢弾r區(qū)要橫穿巖基主體,火山巖區(qū)要橫穿火山機(jī)構(gòu)發(fā)育地區(qū)。造山帶混雜巖地層剖面，要求各種重要界面和剖面的頂?shù)谉o(wú)掩蓋，接觸關(guān)系清楚。第四系平原區(qū)如無(wú)天然或人工挖掘剖面，又無(wú)前人的鉆孔資料利用時(shí)，可布適量鉆孔取芯建立剖面柱。鉆孔數(shù)量以控制區(qū)內(nèi)第四系成因地層類型為宜。5、剖面線的布設(shè)在測(cè)制剖面之前，應(yīng)進(jìn)行野外踏勘，確定剖面的具體線路和起、終點(diǎn)位置；確定剖面的總方向及了解相關(guān)情況。6、剖面測(cè)制剖面測(cè)制一般包括野外實(shí)測(cè)、各類標(biāo)本及樣品采集、剖面圖繪制和室內(nèi)綜合整理。由于實(shí)際的剖面不可能是平直的，在野外測(cè)制剖面實(shí)際是用測(cè)繩一段一段地進(jìn)行測(cè)量，最后統(tǒng)一繪制在圖紙上。（1）人員和

13、工具測(cè)制地質(zhì)剖面至少需要2人以上，一般35人。所須工具包括地形圖、羅盤(pán)（2個(gè)以上）、地質(zhì)錘、放大鏡、測(cè)繩（或皮尺）、繪圖板（或硬質(zhì)文件夾）、計(jì)算紙（厘米紙）、三角尺、量角器、鉛筆、紅色油漆、標(biāo)本紙、樣品袋、標(biāo)簽、記號(hào)筆、橡皮擦、木樁等。（2）實(shí)測(cè)工作首先準(zhǔn)確定好剖面起點(diǎn)位置，并用紅油漆做好標(biāo)記，打上木樁。然后前測(cè)手從剖面起點(diǎn)往前拉測(cè)繩，并在適當(dāng)位置固定好測(cè)繩，然后與后測(cè)手一起測(cè)量這一導(dǎo)線剖面的方位和坡度，報(bào)與記錄人員記錄。負(fù)責(zé)分層、觀察的地質(zhì)人員進(jìn)行分層、觀察、各種地質(zhì)要素測(cè)量和記錄，分層界線和層號(hào)用紅油漆標(biāo)記；負(fù)責(zé)采樣的人進(jìn)行各類樣品的采集；負(fù)責(zé)繪圖的人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)繪圖。完成一段導(dǎo)線剖面測(cè)量后

14、接著下一導(dǎo)線的測(cè)量，直至剖面終點(diǎn)，終點(diǎn)和起點(diǎn)一樣，應(yīng)做好相應(yīng)標(biāo)記。在測(cè)量過(guò)程中對(duì)重要的地質(zhì)現(xiàn)象應(yīng)作素描和照相，有條件的還應(yīng)錄像。（3）記錄和繪制剖面圖把野外觀察和測(cè)量結(jié)果記錄在野外記錄簿上，記錄內(nèi)容應(yīng)真實(shí)、準(zhǔn)確、齊全、清楚，用鉛筆記錄，不得涂改。原則上，剖面圖繪制應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，把測(cè)量結(jié)果按適當(dāng)?shù)谋壤咄队袄L制在統(tǒng)一方向（剖面總方向）的圖紙上，繪圖時(shí)應(yīng)把各類測(cè)量數(shù)據(jù)標(biāo)注在上面，且與記錄內(nèi)容一致，并要保持圖面整潔。7、綜合整理野外測(cè)量結(jié)束后，根據(jù)所采樣品的分析測(cè)試結(jié)果和前人資料進(jìn)行綜合研究，對(duì)剖面測(cè)量結(jié)果進(jìn)行綜合整理，形成最終成果。在整理過(guò)程中，應(yīng)進(jìn)行地層厚度計(jì)算，計(jì)算公式如下： D=L（sinacosbsingcosasinb）其中D為真厚度，L為斜距，a為地層傾角，b為坡度角，g為地層走向與剖面線夾角。1、當(dāng)導(dǎo)線方向與地層傾向斜交，巖層傾向與地面坡度相反時(shí)，則用：D=L（sinacosbsing + cosasinb）2、當(dāng)導(dǎo)線方向與地層傾向斜交，巖層傾向與地面坡度相同時(shí)，則用：D=L（sinacosbsing - cosas