地质罗盘

1地质罗盘基本构造如图1主要由磁针磁针制动器刻度盘测斜器水准器和瞄准器等构成

图1地质罗盘仪构造图

1反光镜2瞄准觇板3磁针4水平刻度盘5垂直刻度盘6测斜指示针或悬锤7长方形水准器8圆形水准器9磁针制动器10顶针11杠杆12玻璃盖13罗盘底盘

2磁针一两端尖的磁性钢针其中心放置在底盘中央轴的顶针上以便灵活地摆动由于我国位于北半球磁针两端所受地磁场吸引力不等产生磁倾角为使磁针处于平衡状态在磁针的南端绕上若干圈铜丝用来调节磁针的重心位置亦可以此来区分指南和指北针

磁针制动器是在支撑磁针的轴下端套着的一个自由环此环与制动小螺纽以杠杆相连可使磁针离开转轴顶针并固结起来以便保护顶针和旋转轴不受磨损保持仪器的灵敏性延长罗盘的使用寿命

刻度盘分内下和外上两圈内圈为垂直刻度盘专作测量倾角和坡度角之用以中心位置为0分别向两侧每隔10一记直至90外圈为水平刻度盘其刻度方式有两种即方位角和象限角随不同罗盘而异方位角刻度盘是从0开始逆时针方向每隔10一记直至360在0和180处分别标注N和S表示北和南90和270处分别标注E和W表示东和西如图所示象限角刻度盘与它不同之处是SN两端均记作0E和W处均记作90即刻度盘上分成090的四个象限

注意方位角刻度盘为逆时针方向标注两种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磁方位角和磁象限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在具体工作中为区别所读数值是方位角或象限角可按下述方法区分如图A与B的测线位置相同在方位角刻度盘上读作285记作NW285或记作285在象限角刻度盘上读作北偏西75记作N75W如果两者均在第一象限内例如50而后者记作N50E以示区别图2AB表1

测斜指针或悬锤是测斜器的重要组成部分它放在底盘上测量时指针或悬锤尖端所指垂直刻度盘的度数即为倾角或坡度角的值

图2A方位角刻度盘

图2B象限角刻度盘

水准器罗盘上通常有圆形和管形两个水准器圆形者固定在底盘上管状者固定在测斜器上当气泡居中时分别表示罗盘底盘和罗盘含长边的面处于水平状态但如果测斜器是摆动式的悬锥则没有管状水准器

瞄准器包括接目和接物觇板反光镜中的细丝及其下方的透明小孔是用来瞄准测量目的物地形和地物的

使用方法在使用前需作磁偏角的校正因为地磁的南北两极与地理的南北两极位置不完全相符即磁子午线与地理子午线不重合两者间夹角称磁偏角地球上各点的磁偏角均定期计算并公布以备查用当地球上某点磁北方向偏于正北方向的东边时称东偏记为偏于西边时称西偏记为如果某点磁偏角为已知则一测线的磁方位角A磁和正北方位角A的关系为AA

磁

如图3A表示东偏30且测线所测的角亦为NE30时则A3030NE60图3B表示西偏20测线所测角为SE110则A1102090为工作上方便可以根据上述原理进行磁偏角校正磁偏角偏东时转动罗盘外壁的刻度螺丝使水平刻度盘顺时针方向转动一磁偏角值则可若西偏时则逆时针方向转动经校正后的罗盘所测读数即为正确的方位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角是指从子午线顺时针方向至测线的夹角如图3C所示首先放松磁针制动小螺纽打开对物觇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指北针所指的度数即为所测目标的方位角

图3A磁偏角东偏示意图图3B磁偏角西偏示意图图3C罗盘仪测量目的物的方

2岩层产状要素的测定

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见图4

图4岩层产状要素极其测量方法

岩层走向测量岩层走向是岩层层面与水平面相交线的方位测量时将罗盘长边的底棱紧靠岩层层面当圆形水准器气泡居中时读指北或指南针所指度数即所求因走向线是一直线其方向可两边延伸故读南北针均可

岩层倾向测量岩层倾向是指岩层向下最大倾斜方向线真倾向线在水平面上投影的方位测量时将罗盘北端指向岩层向下倾斜的方向以南端短棱靠着岩层层面当圆形水准器气泡居中时读指北针所指度数即所求

岩层倾角测量岩层倾角是指层面与假想水平面间的最大夹角称真倾角真倾角可沿层面真倾斜线测量求得若沿其他倾斜线测得的倾角均较真倾角小称为视倾角测量时将罗盘侧立使罗盘长边紧靠层面并用右手中指拨动底盘外之活动扳手同时沿层面移动罗盘当管状水准器气泡居中时测斜指针所指最大度数即岩层的真倾角若测斜器是悬锤式的罗盘方法与上基本相同不同之处是右手中指按着底盘外的按纽悬锤则自由摆动当达最大值时松开中指悬锤固定所指的读数即岩层的真倾角

岩层产状记录方法如用方位角罗盘测量测得某地层走向是330倾向为240倾角为50记做330SW50或记做24050即只记倾向与倾角即可如果用方位角罗盘测量但要用象限角记录时则需把方位角换算成象限角再作记录如上述地层产状其走向应为36033030倾向24018060其产状记作N30WSW50或直接记作S60W50则可在地质图或平面图上标注产状要素时需用符号和倾角表示首先找出实测点在图上的位置在该点按所测岩层走向的方位画一小段直线4mm表示走向再按岩层倾向方位在该线段中点作短垂线2mm表示倾向然后将倾角数值标注在该符号的右下方