实验六地质罗盘的使用

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1、实验六地质罗盘的使用地质罗盘仪是进行野外地质工作必 不可少的一种工具，是地质地貌等野外 考察最重要的工具之一。利用罗盘可以 测定方位，测定方向，测量岩层和构造 面的产状等。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。一、地质罗盘结构地质罗盘式样很多，但结构基本是 一致的，我们常用的是圆盆式地质罗盘 仪。由磁针、刻度盘、测斜仪、瞄准觇 板、水准器等几部分安装在一铜、铝或 木制的圆盆内组成，如图。（一）磁针一般为中间宽两边尖的菱形

2、钢针， 安装在底盘中央的顶针上， 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，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，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， 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。（二）水平刻度盘水平刻度盘的刻度是采用这样的标 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，o 度和 180 度分别为 N和 S， 90 度和 270度分别为 E 和 W ， 利用它可以直接测得地

3、面两点间直 线的磁方位角。（三）竖直刻度盘专用来读倾角和坡角读数， 以 E或 W 位置为 0 度，以 S或 N为 90 度，每隔 10 度标记相应数字。（四）悬锥是测斜器的重要组成部分，悬挂在 磁针的轴下方，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。（五）水准器通常有两个，分别装在圆形玻璃管 中，圆形水准器固定在底盘上，长形水 准器固定在测斜仪上。（六）瞄准器包括接物和接目觇板， 反光镜中间有 细线，下部有透明小孔，使眼睛，细线， 目的物三者成一线，作瞄准之用。二、原理与用途（一）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

4、， 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。（二）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。（三）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(-) 。地球上各地的磁偏角都按期计算，公 布以备查用。若某点

5、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。精确的观测告诉我们，地理子午线 和地磁子午线实际上是不一致的，它们 之间存在着夹角，被叫做磁偏角 （declination ）。 我国东部和沿海地区的磁偏角偏 西，而且纬度越高的地方，磁偏角也越 大，只有新疆、西藏和南沙群岛地区的 磁偏角偏东。最大4 度左右，最小

6、接近 于零度。由于地磁南北极的位置不是固 定不变的，所以各个地方的磁偏角也不 是固定不变的，下面是2006 年的情况， 大概在 20 年以内都能用。 齐齐哈尔10 度 偏西 哈尔滨 10 度 偏西 延吉9 度偏西 长春9 度偏西 沈阳8 度偏西 大连6 度偏西 承德6 度偏西烟台6 度偏西 天津5 度偏西 济南4 度偏西 青岛5 度偏西 保定5 度偏西 大同4 度偏西 徐州5 度偏西 太原4 度偏西 包头4 度偏西 北京6 度偏西 上海4 度偏西 合肥4 度偏西 杭州4 度偏西 安庆4 度偏西 洛阳3 度偏西 温州4 度偏西 南京5 度偏西 信阳3 度偏西 汉口3 度偏西 武昌3 度偏西 南昌

7、3 度偏西 沙市3 度偏西西安2 度偏西 福州3 度偏西 长沙2 度偏西 赣州2 度偏西 兰州1 度偏西 厦门2 度偏西 重庆1 度偏西 西宁1 度偏西 桂林1 度偏西 成都1 度偏西 贵阳1 度偏西 康定1 度偏西 广州2 度偏西 昆明1 度偏西 保山1 度偏西 南宁1 度偏西 海口1 度偏西 拉萨0 度偏东 玉门0 度偏东 和田2 度偏东乌鲁木齐 3 度偏东三、地质罗盘的使用方法（一）方位的测定1自己位于基点 A，要测定目标 B位 于自己的方位将罗盘长边（ N/S）平行 A-B线，将罗 盘 N端指向目标 B， 读磁针 N在罗盘上的 读数，即为目标 B为于基点 A的方位。2自己位于基点 A，

8、要测定 A点位于 目标 B点的何方位将罗盘长边平行于AB线，将罗盘 S端 指向目标 B， 读磁针 N在罗盘上所指的读 数即为 A点位于 B点的何方位。注意，在读罗盘磁针的读数前，一定 要使气泡居中，罗盘水平，且使指针稳 定下来，或者取左右摆动磁针的平均指 数。（二）产状要素的测定产状要素是一项主要的基础地质资 料，岩层、断层面、接触面等产状要素 的测定基本方法如下：1岩层走向的测定将罗盘的长边紧贴倾斜岩层面上，然 后移动罗盘，使罗盘气泡居中即使罗盘 水平。待指针稳定后，读出指针的度数， 即为走向的方位角。走向有两个指向， 二者相差 180。因此，仅记录一个方向 即可。2岩层倾向的测定先将罗盘的

9、北端指向岩层倾斜方向， 将罗盘的南端紧贴在岩层层面的走向线 上，水平放置（水泡居中），读出指针N 在罗盘上的度数，即为倾向方位角，倾 斜岩层的倾向只有一个。在野外实际工 作中，只要测出岩层的倾向，再加上或 减去 90即为岩层的走向。3岩层倾角的测定将罗盘长边顺倾斜岩层的坡面侧竖， 使其长边全部贴在倾向线上，摆动测斜 仪上的水准气泡，使其居中，读测斜仪 指针在刻度盘上的度数，即为倾角值。4产状要素的表示当一岩层的产状要素测量完毕后，应 立即记录在野外记录簿上。例如：走向： NW330 SE150 倾向： NE60 倾角： 40但因岩层的倾向只有一个， 而且走向 加、减 90即为走向，所以一般情况

10、下 用 0360的倾向方位角（即倾向） 和倾角来表示。例如：NE60 40， 表示岩层倾向在北东象限，倾向方位角 为 60，倾角为 40，由于走向和倾向 成垂直关系，如需走向数据，可以把倾 向角加、减 90换算出来。四、观测点上的工作（一）观测点的观测和记录内容野外考察时，在观测点上，要根据观 测到的不同的地质内容作适当的记录。 一般的记录包括下列内容：1每天出发时，在记录簿上记录下日 期、观测路线号数及沿途所要经过的主 要地点，并注明当天的主要观测任务。2在观测点上一般按下列方法进行观 测和记录。（1） 观测点的编号，确定此点的位置、 标高和定点的目的观测点的编号应用 规定的代号注明，一般采

11、用No.1、 No.2。观测点的位置应写明地理位 置和构造部位，地理位置要包括相对位 置和高程，以便人们了解其可靠性。定 点的目的，只需要说明为什么要在此定 点，主要打算哪些地理（地质、地貌、 水文、土壤、植被）现象，搜集哪些资 料。（2）露头的描述主要是观测点附 近露头的好坏，出露了哪些地层；出露 的原因（人工露头或天然露头）；浮土； 碎石和植被覆盖等情况，并说明露头的 范围、面积大小、延伸情况和风化程度。（3）地层描述一般应由老到新进 行描述，描述的方法是先将界面两组地 层的时代和接触关系略加说明。然后， 描述其岩性和具体特征，包括岩层中所 有有用矿物和化石，另外还要描述地层 厚度及在纵横

12、方向上的变化情况。（4）测量岩层产状和节理产状（5）构造描述应指出构造名称、 证据、大小延伸情况及成因等。（6）地貌描述（7）水文描述（8）绘制素描图绘制出露头的地 质素描图，如有必要还可以附照片等其 它图件，以便更有力地说明文字内容。上述为观测点上的一般工作方法和描 述提纲，应该灵活运用。在野外见到提 纲中未提到的地质现象或其它有特殊意 义的地理现象，都应注意观测并加以记 录和描述。沿途所见地质、地理现象在 记录时一般放在下一个观测点进行记 录。（二）野外记录簿的记录方法野外观测到的地质、地理现象都要记 录在记录簿上，记录的有一定的规格， 记录方式如下：1野外记录簿应先留两页空白，可留 作填

13、写目录和必要的符号， 页次应编号。 在扉页上还应写上记录簿使用人的姓 名，使用人的联系方法（通讯地址、联 系电话等），以防万一记录簿遗失时， 便于检拾者归还时联系。2 野外记录簿的左页绘图， 右页记录。 如果所附图件不多时，左页也可用作记 录。3录页的顶端注明观测日期、星期、 天气状况等。4观测路线或观测点的记录应独占一 行，并写在行的中间。5记录页的两侧各留一厘米左右的空 白，并用铅笔画出。左侧空白内记录地 层顺序和符号；右侧空白内记录地层厚 度。6记录时，不同性质的观测点，可以 用不同的符号表示。例如地质点用方框 No.6 表示；地貌点括号（ No.8）表示， 在符号中注明观测点的号码。观

14、测点的 号码顺序按观测的先后顺序来编排，而 不同性质的观测点不另作编号。7岩层、断层面的产状要素要单列一 行，写在行的中央，并用单横线标出， 使之醒目；节理的产状要素的表示也类 似，但下面用双横线标出。例如：倾向 NW60 50（指岩层的产状要素）；倾向 NE30 40（指节理的产状要 素）。8地层中所含化石要每种单列一行。9在左页右侧也要留下约一厘米宽的 空白并用铅笔画出， 用以记录标本号码。10记录簿左页图上应标出图的名称、 方向、比例尺和简单的图例说明。野外 记录簿的记录格式实例如下图：五、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。