Определение элементов залегания

ГОРНЫМ КОМПАСОМ

Цель работы: познакомиться с устройством горного компаса и научиться определять элементы залегания различных геологических объектов (слоев горных пород, тектонических нарушений).

Материалы и оборудование: горный компас.

 

Устройство горного компаса

Элементы залегания слоя определяют с помощью горного компаса (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Горный компас

1 – пластинка; 2 – лимб; 3 – клинометр; 4 – винт, закрепляющий клинометр; 5 – стрелка; 6 – стекло, укрепленное кольцевой пружиной; 7 – арретир; 8 – полулимб

 

Горный компас обычно монтируют на прямоугольной пластине (1), имеющей длину 9-11 см и ширину 7-8 см. Он состоит из магнитной стрелки (5) и большого лимба (круга), разделенного на 360⁰ (2), необходимых для замеров азимутов, а также из клинометра (3) и полулимба (8) – для замеров угла падения слоя. Градуировка большого лимба произведена против часовой стрелки. Он устанавливается таким образом, чтобы линия, соединяющая север и юг, была параллельна длинной стороне компаса. В центре лимба в пластину ввертывается игла, на которую насажена магнитная стрелка. Чтобы стрелка могла свободно вращаться, в нее вмонтирована втулка из твердого минерала (агата или рубина) в медной оправе; в эту втулку упирается игла.

Хорошо намагниченная и правильно отрегулированная стрелка быстро успокаивается и принимает горизонтальное неподвижное положение, обращаясь северным концом, который покрыт черной, белой или синей краской, к северному магнитному полюсу. Под стрелкой на иглу надевается просторное кольцо, укрепленное на кольце рычага – арретира (7), которым можно поднимать магнитную стрелку с иглы и закреплять ее в «нерабочем» положении, прижимая к стеклу компаса для того, чтобы конец иглы не изнашивался.

Шкала полулимба градуируется на пластинке компаса и представляет собой половину окружности, на которой нанесены деления от 0⁰ в обе стороны до 90⁰. Для отсчетов углов падения служит клинометр (отвес), расположенный против середины короткой стороны пластинки компаса, а концы (90⁰) – против С и Ю большого лимба. Закрепление отвеса производится рычажком (4). Коробка лимба покрывается стеклом, укрепленным кольцевой пружиной (6).

Градуировка большого лимба против часовой стрелки и соответственная перестановка сторон света сделана для ускорения и упрощения производства замеров азимутов.

При измерении азимутов простирания и падения компас следует держать в руках так, чтобы стрелка и шкала приняли горизонтальное положение. При измерении угла падения компас ставят так, чтобы свободно двигался клинометр (вертикальное положение).

Элементы залегания слоя

Для точной характеристики геологической структуры необходимо иметь представление о залегании слоев, т.е. о положении их в пространстве относительно сторон света и горизонтальной поверхности Земли. С этой целью введено понятие об элементах залегания слоя, к которым относятся простирание, падение и угол падения.

Простирание – это протяженность слоя на горизонтальной поверхности Земли. Оно определяется линией простирания.

Линия простирания – горизонтальная линия на поверхности слоя или пересечение поверхности слоя с горизонтальной плоскостью. Положение этой линии относительно сторон света определяется азимутом простирания.

Азимут линии простирания (или просто азимут простирания) – это горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления географического меридиана по ходу часовой стрелки до линии простирания. Азимут простирания может меняться от 0 до 360⁰.

Падение – наклон пласта к горизонтальной плоскости, характеризуется направлением падения и углом падения.

Линия падения – это линия наибольшего наклона подошвы или кровли слоя, лежащая на поверхности слоя и перпендикулярная к линии простирания.

Азимут линии падения (или просто азимут падения) – это правый векториальный горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления географического меридиана до проекции линии падения на горизонтальную плоскость. Азимут падения может меняться в зависимости от положения слоя в пределах от 0⁰ до 360⁰.

Так как линия простирания и линия падения взаимно перпендикулярны, то азимуты их отличаются на 90⁰.

Угол падения – это двухгранный угол между поверхностью слоя и горизонтальной плоскостью или угол между линией падения и ее проекцией на горизонтальную плоскость. При горизонтальном залегании угол падения равен 0⁰, при вертикальном залегании – 90⁰.

На рис. 5.2 показаны примеры изображения элементов залегания слоев на геологической карте.