Практическая работа 5. Измерение элементов залегания наклонного слоя горным компасом
 Скачать 89.67 Kb.
|
|
Практическая работа 5 по дисциплине «Геология» на тему «Измерение элементов залегания наклонного слоя горным компасом» Цель: Получить навык работы с горным компасом, условиями работы с горным компасом и Ход работы: Изучить теоретическую часть Ответить на контрольные вопросы Составить вывод о проделанной работе Теоретическая часть Для определения положения в пространстве любого наклонного плоскостного или линейного структурного элемента, будь то плоскость слоя, крыло складки или ее шарнир, поверхность трещины или разрывного нарушения, в геологии введено понятие об элементах залегания. Это понятие является «таблицей умножения» полевой геологии, поэтому иметь полное представление об элементах залегания и уметь их замерять обязан каждый начинающий геолог с первого курса обучения. Элементы залегания характеризуют положение любой наклонной поверхности в пространстве. К элементам залегания относятся линия простирания, линия падение и угол падения. Линия простирания плоскостного элемента - это любая горизонтальная линия, лежащая в его плоскости. Линией падения называется линия, лежащая в плоскости и направленная в сторону ее наибольшего уклона. Положение этой линии легко определить, если капнуть водой на наклонную плоскость. След течения воды по плоскости и будет линией ее падения. В связи с этим линию падения называют также линией наибольшего ската. Очевидно, что с линией простирания линия падения образует прямой угол. Угол падения - угол, образованный плоскостью структурного элемента и горизонтальной плоскостью. Сами по себе эти элементы лишь принадлежат каждой определенной наклонной плоскости, но не определяют ее положения в пространстве. Для того чтобы сориентировать плоскость в пространстве, необходимо определить положение ее линии простирания и линии падения относительно сторон света. Конкретно такая ориентировка проводится путем замера на горизонтальной плоскости правых углов, отсчитываемых от северного направления географического меридиана до направлений линии простирания (таких направлений два, так как ориентировка горизонтальной линии равнозначна в обоих противоположных направлениях) и направления проекции линии падения на горизонтальную плоскость. Замеряемые углы называются азимутами, соответственно азимутами простирания и азимутом падения. Замеры азимутов простирания и падения на местности проводят горным компасом. Горный компас в отличие от географического имеет некоторые особенности, облегчающие работу с ним. Эти особенности заключаются в следующем: 1. В большинстве случаев (но не всегда) горный компас крепится на прямоугольной подставке таким образом, что ее длинные стороны параллельны оси С-Ю на компасе. 2. На лимбе компаса, т.е. круговом циферблате, разделенном на 360°, деления оцифрованы от 0 (С) до 360° в порядке, обратном движению часовой стрелки, т.е. положения В и 3 на компасе, обратные по отношению к действительному расположению этих частей света. Для чего это сделано, будет ясно из дальнейшего изложения. 3. Для замера вертикальных углов, т.е. углов падения плоскостных элементов, в горном компасе имеются специальный отвес (клинометр) и полукруглая шкала для него, расположенная параллельно шкале лимба. Посередине этой шкалы обозначена отметка 0°, совпадающая с обозначением 90° (В) на лимбе. От 0° в обе стороны располагаются деления до 90° соответственно. Отвес свободно колеблется только при вертикальном положении пластины компаса и нажатой кнопке фиксатора. 4. Для приведения площадки компаса в строго горизонтальное положение в нем имеется специальный уровень. 5. Северный конец магнитной стрелки компаса всегда ориентируется на северный магнитный полюс, а азимуты отсчитываются от северного географического полюса. Для устранения этого разногласия во многих моделях горных компасов имеется устройство для ввода поправки на магнитное склонение. Работать с горным компасом очень просто, если усвоить некоторые элементарные правила и неукоснительно следовать им. Для замера элементов залегания слоя горным компасом необходимо прежде всего выбрать наиболее ровную площадку, совпадающую со слоистостью. Определить элементы залегания можно двумя способами. Первый способ применяют обычно при замерах элементов залегания крутопадающего слоя. Вначале выявляют положение линии падения и значение угла падения. Для этого на выбранной расчищенной плоскости слоя устанавливают горный компас вертикально (при вертикальном положении компаса отвес качается свободно), длинной стороной на ребро, отвесом вниз. Магнитная стрелка должна быть при этом закреплена (рис. 1, /). Удерживая компас в таком положении, вращают его по поверхности слоя. Наблюдая при вращении за показанием отвеса, замечают на полулимбе по клинометру наибольший отсчет. Это и будет истинный угол падения слоя а. В направлении длинной стороны компаса прочерчивают или мысленно проводят на плоскости слоя прямую АБ, которая покажет направление линии падения.  Рисунок 1 - Замеры элементов залегания пород горным компасом: I - определение угла падения, II – определение азимута падения, III – нахождение линии простирания, IV – определение азимута простирания Для определения азимута падения компас поворачивают, не отрывая от линии АБ, до совмещения основания его с плоскостью слоя. Короткая сторона компаса в этот момент покажет направление линии простирания. Затем, не отрывая короткую сторону компаса от плоскости слоя, приводят его в горизонтальное положение (см. рис.1, //).Необходимо при замере азимута падения держать компас так, чтобы север лимба (северная сторона компаса) был направлен в сторону падения слоя. Затем отпускают магнитную стрелку и по северному концу ее на лимбе компаса читают значение азимута падения. Поскольку азимут простирания будет отличаться от азимута падения на 90°, то его можно не измерять компасом, а вычислять, прибавив к величине азимута падения или отняв от нее 90°. Например, если азимут падения СВ 30°, то азимут простирания будет ЮВ 120° и СЗ 300°. Из двух отсчетов берется тот, который находится в северных румбах (СЗ 300°), но записываются оба: СЗ 300/ЮВ 120. Второй способ замера элементов залегания дает хорошие результаты при пологом залегании слоя. В этом случае сначала выявляют не линию падения, а линию простирания слоя. Горный компас в вертикальном положении длинной стороной ставят на поверхность слоя и, поворачивая, находят такое его положение, при котором отвес показывает ноль на полулимбе (см. рис. 1, ///).| Необходимо следить за тем, чтобы компас оставался в строго вертикальном положении, а длинная сторона его совпадала бы с плоскостью слоя. При найденном нулевом отсчете клинометра длинная сторона компаса совпадает с линией простирания замеряемой плоскости слоя. В направлении простирания прочерчивают линию вдоль длинной стороны компаса (ВГ). Для нахождения линии падения компас кладут основанием на поверхность слоя, совмещая его короткую сторону с линией простирания; с длинной стороной компаса в этот момент совпадает линия падения. Замер азимута падения производится вышеописанным способом (см. рис. 1, //). Азимут простирания вычисляется так же, как в случае крутопадающего слоя, но его можно измерить и непосредственно, для чего с линией простирания слоя совмещают длинную сторону компаса; при этом концы стрелок покажут отсчет двух азимутов простирания (см. рис. 1, IV). Для определения угла падения горный компас снова приводят в вертикальное положение и прикладывают длинной стороной к найденной линии падения. Значение угла падения берется по отвесу компаса (см. рис. 1, /). При записи азимутов падения и простирания, кроме угла (в градусах), записывается и азимутальная четверть, в которой находится этот угол, в буквенном выражении (СВ, ЮВ, ЮЗ, СЗ). Запись элементов залегания следующая: Аз. пад. СЗ 320<42; аз. пр. СВ 50. Обозначение градусов не ставится, чтобы не спутать градус с нулем. Замеры и запись элементов залегания опрокинутых слоев производятся так же, как и нормально залегающих, только в записи добавляют, что залегание опрокинутое. Точное определение элементов залегания достигается многократными контрольными измерениями. При определении элементов залегания вертикально падающих слоев, даек, жил, плоскостей разрыва, трещин кливажа следует измерять только азимут простирания. С этой целью компас в горизонтальном положении прикладывают длинной стороной к плоскости слоя, жилы или другого объекта. При этом концы стрелки покажут отсчеты азимута простирания слоя. Азимут падения в таком случае измерить невозможно, так как проекция линии падения на горизонтальную плоскость при вертикальном положении слоя выражается точкой.  Рисунок 2 - Схема, поясняющая введение поправки на магнитное склонение: I – в случае восточного, II – в случае западного склонения; a – истинный азимут; b - магнитный азимут; g - магнитное склонение Иногда приходится измерять простирание также при неясности направления падения и угла падения. Такие случаи часто встречаются в сложнодислоцированных и в то же время недостаточно обнаженных районах. Установив наличие вытянутой гривки слоя или линейно вытянутых глыб, проектирующих выход слоя на дневную поверхность, измерение проводят, встав на одном конце линии выхода слоя и визируя на какую-либо удаленную точку на противоположном ее конце. В этом случае компас держат северной стороной по направлению визируемой точки и совместив его длинную сторону с визируемой линией, а отсчет также берут по северному концу магнитной стрелки. Затем определяют азимутальную четверть и направление падения слоя по отношению к странам света и данные записывают следующим образом: простирание СВ 40, падение ЮВ. Другое значение азимута простирания будет отличаться на 180° (т. е. ЮЗ 220). При геологических наблюдениях в некоторых случаях замеряется азимут восстания слоя. Определение его производится так же, как и замер азимута падения, только отсчет берется по южному концу магнитной стрелки компаса. Иначе значение азимута восстания слоя можно получить, прибавив (или отняв) 180° к отсчету азимута его падения. Замеренные горным компасом азимуты являются магнитными и часто значительно отличаются от истинных (географических) в силу несовпадения магнитного и географического меридианов. Для получения «истинного азимута» вводится поправка на магнитное склонение, т. е. на угол между направлением магнитного ж меридиана и географического. Для каждой части земного шара величина магнитного склонения периодически изменяется и поэтому вычисляется, публикуется в специальных таблицах и указывается на детальных картах. Склонение магнитной стрелки бывает восточным и заладным, а величина его колеблется от незначительных долей градуса до 10—13° и более. Поправки вводятся следующим образом; величина восточного склонения прибавляется к величине произведенного замера, а западного — вычитается из нее. Например, склонение g — В 7; замер магнитного азимута b — ЮВ 100; истинный азимут а = b+g = 100+7 ЮВ 107 (рис. 2, I). Склонение g — З 10; замеренный азимут СВ 80; истинный азимут а = b — g= 80—10 = СВ 70 (см. рис. 2, II). Поправку на магнитное склонение можно внести перед работой с горным компасом, повернув лимб нулевым делением (или делением 360°) по отношению к метке «север» (С) на число делений, соответствующих магнитному склонению в данном районе: при восточном склонении — по ходу, при западном — против хода часовой стрелки. После этого показания азимутов, измеренные компасом, будут истинными по отношению к географическому меридиану. Контрольные вопросы: Каково устройство горного компаса? Как определяется азимут падения слоев горной породы? Как определяется угол падения пласта горной породы? Как определяется азимут простирания пластов горных пород? Как наносятся на карту элементы залегания пластов? |