地質(zhì)羅盤儀原理

原理：本儀器是利用一個磁性物體(即磁針)具有指明磁子午線的一定方向的特性，配合刻度環(huán)的讀數(shù)，可以確定目標相對于磁子午線的方向。根據(jù)兩個選定的測點(或已知的測點)，可以測出另一個未知目標的位置。

結(jié)構(gòu)(參考結(jié)構(gòu)簡圖)

儀器由上蓋6與外殼13通過聯(lián)接合頁8構(gòu)成儀器主體。上蓋內(nèi)裝有反光鏡7，可使目標映入鏡中。外殼13的外部裝有長照準器1，配合小照準器5，可瞄準目標。外殼內(nèi)裝有刻度盤2和磁針3，可以直接讀出目標的方位值，圓水準器10可以指示儀器的水平位置。長水準器4和指示盤11供測量坡角用，可以在方向盤12的傾角刻度上直接讀數(shù)。開關(guān)9為磁針制動機構(gòu)，在外殼的外面?zhèn)溆写牌钦{(diào)整軸。該儀器具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、攜帶方便、精度可靠、性能穩(wěn)定等特點。

1.磁針阻尼時間(磁針偏轉(zhuǎn)90°至停留在原位置上的時間)為30-60秒。

2.讀數(shù)誤差：

a)磁針轉(zhuǎn)動前后所指示之度數(shù)誤差不大于0.5°；

b)磁針在0-180°、90-270°處由于偏心所引起誤差不大于0.5°；

c)測角器的讀數(shù)誤差不大于0.5°

3.水準器靈敏度：

a)長水準器為15′±3′/2mm

b)圓水準器為30′±5′/2mm

1測產(chǎn)狀：包括走向、傾向、傾角；

2地形草測：包括定方位(即交會定點)，測坡角，定水平；

3測垂直角。

地質(zhì)羅盤的結(jié)構(gòu)：地質(zhì)羅盤式樣很多，但結(jié)構(gòu)基本是一致的，我們常用的是圓盆式地質(zhì)羅盤儀。由磁針、刻度盤、測斜儀、瞄準覘板、水準器等幾部分安裝在一銅、鋁或木制的圓盆內(nèi)組成。

地質(zhì)羅盤儀磁針

一般為中間寬兩邊尖的菱形鋼針，安裝在底盤中央的頂針上，可自由轉(zhuǎn)動，不用時應(yīng)旋緊制動螺絲，將磁針抬起壓在蓋玻璃上避免磁針帽與項針尖的碰撞，以保護頂針尖，延長羅盤使用時間。在進行測量時放松固動螺絲，使磁針自由擺動，最后靜止時磁針的指向就是磁針子午線方向。由于我國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。

地質(zhì)羅盤儀水平刻度盤

水平刻度盤的刻度是采用這樣的標示方式：從零度開始按逆時針方向每10度一記，連續(xù)刻至360度，o度和180度分別為N和S，90度和270度分別為E和W，利用它可以直接測得地面兩點間直線的磁方位角。

地質(zhì)羅盤儀豎直刻度盤

專用來讀傾角和坡角讀數(shù)，以E或W位置為0度，以S或N為90度，每隔10度標記相應(yīng)數(shù)字。

地質(zhì)羅盤儀懸錐

是測斜器的重要組成部分，懸掛在磁針的軸下方，通過底盤處的覘板手可使懸錐轉(zhuǎn)動，懸錐中央的尖端所指刻度即為傾角或坡角的度數(shù)。

地質(zhì)羅盤儀水準器

通常有兩個，分別裝在圓形玻璃管中，圓形水準器固定在底盤上，長形水準器固定在測斜儀上。

地質(zhì)羅盤儀瞄準器

包括接物和接目覘板，反光鏡中間有細線，下部有透明小孔，使眼睛，細線，目的物三者成一線，作瞄準之用。

在使用前必須進行磁偏角的校正。

因為地磁的南、北兩極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，地球上任一點的磁北方向與該點的正北方向不一致，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(-)。

地質(zhì)羅盤儀磁偏角的計算

若某點的磁偏角已知，則一測線的磁方位角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)用這一原理可進行磁偏角的校正，校正時可旋動羅盤的刻度螺旋，使水平刻度盤向左或向右轉(zhuǎn)動，(磁偏角東偏則向右，西偏則向左)，使羅盤底盤南北刻度線與水平刻度盤0--180度連線間夾角等于磁偏角。經(jīng)校正后測量時的讀數(shù)就為真方位角。

地質(zhì)羅盤儀目的方位測量

是測定目的物與測者間的相對位置關(guān)系，也就是測定目的物的方位角(方位角是指從子午線順時針方向到該測線的夾角)。

測量時放松制動螺絲，使對物覘板指向測物，即使羅盤北端對著目的物，南端靠著自己，進行瞄準，使目的物，對物覘板小孔，蓋玻璃上的細絲，對目覘板小孔等連在一直線上，同時使底盤水準器水泡居中，待磁針靜止時指北針所指度數(shù)即為所測目的物之方位角。(若指針一時靜止不了，可讀磁針擺動時最小度數(shù)的二分之一處，測量其它要素讀數(shù)時亦同樣)。

若用測量的對物覘板對著測者(此時羅盤南端對著目的物)進行瞄準時，指北針讀數(shù)表示測者位于測物的什么方向，此時指南針所示讀數(shù)才是目的物位于測者什么方向，與前者比較這是因為兩次用羅盤瞄準測物時羅盤之南、北兩端正好顛倒，故影響測物與測者的相對位置。

為了避免時而讀指北針，時而讀指南針，產(chǎn)生混淆，放應(yīng)以對物覘板指著所求方向恒讀指北針，此時所得讀數(shù)即所求測物之方位角。

地質(zhì)羅盤儀巖層產(chǎn)狀測量

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。測量巖層產(chǎn)狀是野外地質(zhì)工作的最基本的工作方法之一，必須熟練掌握。

1. 巖層走向的測定

巖層走向是巖層層面與水平面交線的方向也就是巖層任一高度上水平線的延伸方向。

測量時將羅盤長邊與層面緊貼，然后轉(zhuǎn)動羅盤，使底盤水準器的水泡居中，讀出指針所指刻度即為巖層之走向。

因為走向是代表一條直線的方向，它可以兩邊延伸，指南針或指北針所讀數(shù)正是該直線之兩端延伸方向，如NE30度與SW210度均可代表該巖層之走向。

2.巖層傾向的測定

巖層傾向——是指巖層向下最大傾斜方向線在水平面上的投影，恒與巖層走向垂直。

測量時，將羅盤北端或接物覘板指向傾斜方向，羅盤南端緊靠著層面并轉(zhuǎn)動羅盤，使底盤水準器水泡居中，讀指北針所指刻度即為巖層的傾向。

假若在巖層頂面上進行測量有因難，也可以在巖層底面上測量仍用對物覘板指向巖層傾斜方向，羅盤北端緊靠底面，讀指北針即可，假若測量底面時讀指北針受障礙時，則用羅盤南端緊靠巖層底面，讀指南針亦可。

3．巖層傾角的測定

巖層傾角是巖層層面與假想水平面間的最大夾角，即真傾角，它是沿著巖層的真傾斜方向測量得到的，沿其它方向所測得的傾角是視傾角。視傾角恒小于真傾角，也就是說巖層層面上的真傾斜線與水平面的夾角為真傾角，層面上視傾斜線與水平面之夾角為視傾角。野外分辨層面之真傾斜方向甚為重要它恒與走向垂直，此外可用小石子使之在層面上滾動或滴水使之在層面上流動，此滾動或流動之方向即為層面之真傾斜方向。

測量時將羅盤直立，并以長邊靠著巖層的真傾斜線，沿著層面左右移動羅盤，并用中指搬動羅盤底部之活動扳手，使測斜水準器水泡居中，讀出懸錐中尖所指最大讀數(shù)，即為巖層之真傾角。

巖層產(chǎn)狀的記錄方式通常采用下面的方式：

既方位角記錄方式，如果測量出某一巖層走向為3100，傾向為2200 ，傾角350，則記錄為NW3100/SW∠350或3100/SW∠350或2200∠350。

野外測量巖層產(chǎn)狀時需要在巖層露頭測量，不能在轉(zhuǎn)石(滾石)上測量，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。

測量巖層面的產(chǎn)狀時，如果巖層凹凸不平，可把記錄本平放在巖層上當作層面以便進行測量。

1.磁針和頂針、瑪瑙軸承是儀器最主要的零件，應(yīng)小心保護，保持干凈，以免影響磁針的靈敏度。不用時，應(yīng)將儀器關(guān)牢。儀器關(guān)上后，通過開關(guān)和撥桿的動作將磁針自動抬起，使頂針與瑪瑙軸承脫離，以免磨壞頂針。

2.所有合頁不要輕易拆卸，以免松動而影響精度。

3.儀器盡量避免高溫暴曬，以免水泡漏氣失靈。

4.合頁轉(zhuǎn)動部分應(yīng)經(jīng)常點些鐘表油以免干磨而折斷。

5.長時期不使用時，應(yīng)放在通風、干燥地方，以免發(fā)霉。2100433B