用罗盘测定线状和面状构造的产状要素
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发布时间：2022-04-25 03:18
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时间：2023-10-22 21:27
地质构造可分为线状和面状构造两种基本类型。例如褶皱的枢纽和轴迹、岩层面及节理面和断层面的走向，以及擦痕线、流线等均为线状构造。岩层层面、褶皱轴面、节理面、断层面、流面等均为面状构造。无论是线状还是面状构造，它们在空间的位置都可以用其几何要素加以表示。如表示线状构造的侧伏向和倾伏向、侧伏角和倾伏角，表示面状构造的走向、倾向、倾角等，测量这些要素归纳起来就是方向测定和角度测定问题。现仅就用罗盘量测线、角问题加以介绍。
1. 线状构造的量测
水平线状构造 包括岩层面走向，褶皱轴面、节理面、断层面、劈理面的走向，水平褶皱枢纽以及断层水平擦痕等。它们的共同点是既位于某一构造面之中，又位于水平面之中。在利用罗盘测定这种水平线状构造时，只需准确认定所测构造面 ( 如岩层层面) ，将罗盘的长边棱线与所测构造线贴紧并使水平泡居中，读出磁针所指的读数，即为走向的一个方向 ( 图 1-8) 。由于走向有两个方向，磁针的另一端读数为走向的另一个方向，两者相差 180°。这里必须说明的是，两个走向读数所指的方向如何和实际方向对应起来，对于初学者来说一定要从道理上搞懂。当把罗盘上的南北与地理南北一致起来 ( 磁偏角忽略不计或罗盘经过校正) ，这时磁北针指北、磁南针指南，如果把罗盘调换 180°，这时磁南针对准罗盘刻度环上的北，磁北针对准罗盘刻度环上的南。这一现象说明，罗盘刻度环上北所指的地理方向和磁北针的读数一致 ( 图 1-9) 。因此可得出结论: 罗盘刻度环上“北”所指方向为磁北针的读数，罗盘刻度环上 “南”所指方向为磁南针的读数，且这一结论适用于用罗盘量测任意方向。在有些教材或文献中强调磁北针的读数为走向，没有说明是走向的哪个方向，给初学者带来许多不便和概念上的混乱，值得注意。
倾斜线状构造 包括岩层的倾斜线、倾伏褶皱枢纽线、断层倾斜擦痕线等。它们的特点是线状构造在空间是倾斜的，为一条由高到低的射线。这表示倾斜线状构造的一个要素是它的倾斜方向，即倾向或倾伏向。不论是岩层的倾向还是枢纽或擦痕的倾伏向，它们都是各倾斜线状构造在水平面上的投影线。因此它们只有一个方向，即由高到低的方向。用罗盘测量它们的倾向或倾伏向时，首先应认定该线状构造由高到低的方向，将罗盘的长边与其平行，然后沿包含该线的铅垂面抬起罗盘低的一端至水泡居中时，再观察罗盘抬起端刻度环的基础方向是北还是南。如果是北，读磁北针所指读数; 如果是南，则读磁南针所指读数 ( 图 1-8) 。不管是哪种情况的读数，它们的结果都是一样的，即为所测线状构造的倾向或倾伏向。
图 1-6 根据一个已知目标确定相对位置
图 1-7 根据两个已知目标确定相对位置
图 1-8 罗盘测量产状方法示意图
图 1-9 罗盘确定方向读数的原理
2.面状构造的量测
根据几何学可知，两条相交的直线可确定一个平面。因此任何面状构造都可用它们的走向线和倾斜线加以表示(测量方法前已述及)，但它们的空间位置并未完全固定。如果其平面和水平面的夹角已定，则其平面的空间位置被确定，因此还必须测定它们的倾角。不论是倾角或是倾伏角，其测量方法相同。首先将罗盘长边竖直放在倾斜线上，转动倾斜仪，使倾斜仪上长水泡居中时所指示的角度值即为倾角或倾伏角(图1-8)。
对于面状构造的倾角，如岩层倾角、节理面倾角、轴面倾角等等，一般均要求测定它的真倾角(真倾角最大)。所以在量测时，最好沿构造面上的一点适当旋转罗盘，取其角度最大的，或在测量面上用砂土、小碎石或滴水的方法，沿砂、水下流方向测得的倾角往往是真倾角。
各种产状要素测定之后，要及时记录在野外记录簿上。由于倾向和走向相差90°，为节省时间，也可只测或只记倾向和倾角，其记录格式为:105°∠25°。
3.用罗盘测定线状和面状构造的产状要素时应该注意的问题
用罗盘测量线状或面状构造时，应注意以下几个问题:
◎测点附近应避免附近有铁制器件，如地质锤、铁镐、铁铲等，矿井下应避开金属支架、铁轨、电缆等，避免影响磁针指向而发生误差。
◎不论是测定方向或是测定角度，应在水泡居中、磁针稳定后再读数，且读数应及时记录或填绘在图上。
◎要准确识别所测的是线状构造或是面状构造。当构造面有覆盖物时，应进行清理后再进行量测;当构造面不平整时，可以用纸板、记录本等平整物放在所测面上，然后在平整物上量测。一般倾斜岩层应选择向上的层面，如有与上层面平行且暴露良好的向下层面也可以测量，但需注意罗盘的读数。
◎对于节理面、劈理面、流面等，由于比较闭合又没有充分暴露出来，沿裂面可插入硬纸片，然后在硬纸片的外延部分量测。
◎为准确测量各种要素，可以反复多测几次或多人进行量测，取其多数者或取其平均数作为实测结果。
