实习一 岩层产状测量及记录资料教程

岩层产状的测量方法
岩层产状测量是地质学中非常重要的一项工作，它可以帮助我们了解岩石的性质、地质构造的演化，进而指导矿产资源勘探、水文地质调查等工作。

下面介绍一些常用的岩层产状测量方法：
1. 古地磁法：通过测量岩石中保存的古地磁信息，可以了解岩层的倾向、倾角和旋转角等信息。

2. 枕状节理测量法：枕状节理是一种常见的岩石构造，通过测量节理面的倾向、倾角和间距等参数，可以确定岩层的产状。

3. 钻孔测量法：通过钻孔取芯，观察岩芯上的节理、构造、裂隙等特征，可以了解岩层的产状。

4. 地质剖面法：在地面或地下绘制地质剖面图，观察剖面上的岩层产状，可以了解岩层的倾向、倾角和变形特征等信息。

5. 摄影测量法：利用航空、卫星等影像资料，通过影像解译获取地表和地下岩层的特征，包括岩层产状、裂隙、构造等信息。

以上是常见的岩层产状测量方法，不同的方法适用于不同的岩层类型和地质环境，需要综合考虑选择合适的方法，并且在测量过程中注意保证数据准确性和可靠性。

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实验六：罗盘的使用及岩层产状的测量一、目的要求1. 熟悉罗盘的结构和使用方法。

2. 学会用罗盘测量岩层产状，并掌握记录方法。

3. 学会使用罗盘测量方位和定点。

二、实验用品1. 地质罗盘2. 各种地质构造模型。

三、实验内容1.学习罗盘的基本结构罗盘一般都由磁针。

磁针制动器、刻度盘、测斜器、水准器和瞄准器等几部分组成，并安装在一非磁性物质的底盘上（图1）。

磁针为两端尖的磁性钢针，其中心放置在底盘中央轴的顶针上，以便其灵活地摆动。

由于我国位于北半球，磁针两端所受地磁场吸引力不等，产生磁倾角。

为了磁针处于平衡 状态，在磁针的南端上绕上若干圈铜丝，用来调节磁针的重心位置，亦可以此来区分指南和指北针。

磁针制动器是在支撑磁针的轴下端套着的一个自由环，此环与制动小螺丝纽以杠杆相连，可使磁针偏开转轴顶针并固定起来，一边保护顶针和旋转轴不受磨损，保持仪器的灵敏性，延长罗盘的使用寿命。

图1 罗盘仪的构造图1—反光镜；2—瞄准觇板；3—磁针；4—水平刻度盘；5—垂直刻度盘；6—测斜指示针；7—长方形水准器；8—圆形水准器；9—磁针制动器；10—顶针；11—杠杆；12—玻璃盖；13—罗盘底盘。

刻度盘分为内（下）和外（上）两圈，内圈为垂直刻度，专作测量倾角和坡度之用，以重点位置为0°，分别向两侧每隔10°一记，直到90°。

外圈为水平刻度盘，其刻度方式为方位角，从0°开始，逆时针方向每隔10°一记，直到360°。

在0°和180°处分别标注N和S；在90°和270°处分别标注E和W（图2）。

必须注意的是方位角刻度盘为逆时针方向标注， 刻度盘所标注的东、西方向均与实地相反，其目的是为了测量时能直接读出磁方位角和磁象限角，因测量时磁针相对不动，移动的却是罗盘底盘，当底盘向东移动，相当于磁针向西偏转，故刻度盘逆时针方向标记（东、西方向与实地相反）所测得的读数即所求的方位。

测量岩层产状要素⑴测量的工具—地质罗盘仪一般的地质测量，如测量目的物的方位、岩层空间位置、山的坡度等，均用地质罗盘仪。

这是地质工作者必须掌握的工具。

地质罗盘仪式样较多，但其原理和构造大体相同。

①地质罗盘仪的基本构造一般都由磁针、磁针制动器、刻度盘、测斜器、水准器和瞄准器等几部分组成，并安装在一非磁性物质的底盘上（如图5-1）。

图5-1地质罗盘仪构造图1—反光镜；2—瞄准觇板3—磁针；4—水平刻度盘；5—垂直刻度盘；6—测斜指示针（或悬锤）；7—长方形水准器；8—圆形水准器；9—磁针制动器；10—顶针；11—杠杆；12—玻璃盖；13—罗盘底盘磁针为一两端尖的磁性钢针，其中心放置在底盘中央轴的顶针上，以便灵活地摆动。

由于我国位于北半球，磁针两端所受地磁场吸引力不等，产生磁倾角。

为使磁针处于平衡状态，在磁针的南端绕上若干圈铜丝，用来调节磁针的重心位置，亦可以此来区分指南和指北针。

磁针制动器是在支撑磁针的轴下端套着的一个自由环，此环与制动小螺纽以杠杆相连，可使磁针离开转轴顶针并固结起来，以便保护顶针和旋转轴不受磨损，保持仪器的灵敏性，延长罗盘的使用寿命。

刻度盘分内（下）和外（上）两圈，内圈为垂直刻度盘，专作测量倾角和坡度角之用，以中心位置为0°，分别向两侧每隔10°一记，直至90°。

外圈为水平刻度盘，其刻度方式有两种，即方位角和象限角，随不同罗盘而异，方位角刻度盘是从0°开始，逆时针方向每隔10°一记，直至360°。

在0°和180°处分别标注N和S（表示北和南）；90°和270°处分别标注E和W（表示东和西）如图所示。

象限角刻度盘与它不同之处是S、N两端均记作0°，E和W处均记作90°，即刻度盘上分成0°—90°的四个象限。

必须注意：方位角刻度盘为逆时针方向标注。

两种刻度盘所标注的东、西方向与实地相反，其目的是为了测量时能直接读出磁方位角和磁象限角，因测量时磁针相对不动，移动的却是罗盘底盘。

掘进工作面中岩层或断层产状测量方法改进探讨 假设一个方位角为θ的水平巷道掘进过程中与一岩层（断层）相交，将岩层（断层）视为一个绝对平整的无限平面，掘进巷道看作一个长边无限延伸，短边和高固定的长方体，那么该问题就可简化为一个长方体与一个平面相交的立体几何模型。

以下将取四种相交情况来分析测量岩层（断层）产状的方法，并推导相关公式。

一、掌子面右下角遇岩层（断层）巷道掌子面右下角遇岩层（断层）示意图ω----巷道延伸方向的方位角；h----巷道高度；s----巷道同一巷帮上岩层或断层面从出现 到结束的水平距离。

α----岩层或断层倾角；β1----巷道掌子面上岩层或断层与水平面的夹角；β2----巷道帮面上岩层或断层与水平面的夹角；ψ----巷道顶或底板与岩层或断层所夹的锐角；shψMR 321ωh NsQO EDC ABψψψPψψβ22β2β2ββ1β21βαα注：①、②、③为同一个水平巷道与同一岩层或断层相交不同时段所呈现的三种情况，初遇时为三角形①，而后为五边形②，完全通过时为四边形③。

（一）当巷道与岩层或断层相交成①、②两种情况下：1、求岩层（断层）倾角α求证过程为：在△ABD 内，作DE ⊥AB,又∵CD ⊥AB,∴△CDE ⊥AB, ∴CE ⊥AB,由此可知，∠CED 为所求岩层或断层的倾角α。

tan tan CD CED DEα=∠=。

其中，AD BD DE AB⋅=， 又∵1tan CD AD β= ，2tan CD BD β=， 则222222122222121212+11tan tan =CD =CD tan tan tan tan tan tan AB CD CD AD BD ββββββββ=+=+⋅+⋅ ∴sin sin MQ sMN ϕϕ==∴2221tan tan tan αββ=+，∴该岩层或断层的倾角为：2221arctan tan tan αββ=+2、求岩层（断层）倾向θ 求证过程为：在△CDE 中，DE 所指的方向即为所求岩层（平面ABC ）的倾向。

实习一读水平岩层地质图、确定岩层产状一、目的要求1、明确地质图的概念，了解地质图的图式规格2、解阅读地质图的一般步骤和方法1、掌握永平岩层在地质图上的表现特征2、学会在地形地质图上用三点法求岩层产状要素二、说明(一)、地质图的概念及图式规格1、地质图地质图：是用一定的符号、色谱和花纹将地壳某部分各种地质体积地质现象 (如各种岩层、岩体、地质构造、矿床等的时代、产状、分布和相互关系)，按一定比例概括地投影到平面图(地形图)上的一种图件。

一幅正规的地质图应该有图名、比例尺、图例和责任表 (包括编图单位或人员、编图日期及资料来源等)。

图名：表明图幅所在地区和图的类型。

一般采用图区内主要城镇、居民点或主要山岭、河流等命名。

如果比例尺较大、图幅面积小，地名小不为众人所知或同名多，则在地名上要写上所属的省 (区)、市或县名。

图名用端正美观的字体书写于图幅上端正中或图内适当位置。

比例尺：又称缩尺，用以表明图幅反映实际地质情况的详细程度。

地质图的比例尺与地形图或地图的比例尺一样，有数字比例尺和线条比例尺。

比例尺一般注于图框外上方图名之下或下方正中位置。

图例：是一张地质图不可缺少的部分。

不同类型的地质图各有所表示的地质现象的图例。

普通地质图的图例是用各种规定的颜色和符号来表明地层、岩体时代和性质。

图例通常是放在图框外的右边或下边，也可放在图框内足够安排图例的空白处。

图例要按一定顺序排列，一般按地层、岩石和构造这样的顺序排列，并在它们前面写上“图例”二字。

地层图例的安排是从上到下由新到老；如放在图的下方，一般是由左向右从新到老排列。

图例都画成大小适当的长方形的格子排成整齐的行列。

在长方格的左边注明地层时代，右边注明主要岩性，方格内着上和注明与地质图上同层位的相同颜色和符号。

已确定时代的喷出岩、变质岩要按其时代排列在地层图例相应位置上。

岩浆岩体图例放在地层图例之后，己确定时代的岩体可按新老排列，时代未定的岩体按酸性到基性顺序排列。

测量岩层产状要素⑴测量的工具—地质罗盘仪一般的地质测量，如测量目的物的方位、岩层空间位置、山的坡度等，均用地质罗盘仪。

这是地质工作者必须掌握的工具。

地质罗盘仪式样较多，但其原理和构造大体相同。

①地质罗盘仪的基本构造一般都由磁针、磁针制动器、刻度盘、测斜器、水准器和瞄准器等几部分组成，并安装在一非磁性物质的底盘上（如图5-1）。

图5-1地质罗盘仪构造图1—反光镜；2—瞄准觇板3—磁针；4—水平刻度盘；5—垂直刻度盘；6—测斜指示针（或悬锤）；7—长方形水准器；8—圆形水准器；9—磁针制动器；10—顶针；11—杠杆；12—玻璃盖；13—罗盘底盘磁针为一两端尖的磁性钢针，其中心放置在底盘中央轴的顶针上，以便灵活地摆动。

由于我国位于北半球，磁针两端所受地磁场吸引力不等，产生磁倾角。

为使磁针处于平衡状态，在磁针的南端绕上若干圈铜丝，用来调节磁针的重心位置，亦可以此来区分指南和指北针。

磁针制动器是在支撑磁针的轴下端套着的一个自由环，此环与制动小螺纽以杠杆相连，可使磁针离开转轴顶针并固结起来，以便保护顶针和旋转轴不受磨损，保持仪器的灵敏性，延长罗盘的使用寿命。

刻度盘分内（下）和外（上）两圈，内圈为垂直刻度盘，专作测量倾角和坡度角之用，以中心位置为0°，分别向两侧每隔10°一记，直至90°。

外圈为水平刻度盘，其刻度方式有两种，即方位角和象限角，随不同罗盘而异，方位角刻度盘是从0°开始，逆时针方向每隔10°一记，直至360°。

在0°和180°处分别标注N和S（表示北和南）；90°和270°处分别标注E和W（表示东和西）如图所示。

象限角刻度盘与它不同之处是S、N两端均记作0°，E和W处均记作90°，即刻度盘上分成0°—90°的四个象限。

必须注意：方位角刻度盘为逆时针方向标注。

两种刻度盘所标注的东、西方向与实地相反，其目的是为了测量时能直接读出磁方位角和磁象限角，因测量时磁针相对不动，移动的却是罗盘底盘。

测量岩层产状要素⑴测量的工具—地质罗盘仪一般的地质测量，如测量目的物的方位、岩层空间位置、山的坡度等，均用地质罗盘仪。

这是地质工作者必须掌握的工具。

地质罗盘仪式样较多，但其原理和构造大体相同。

①地质罗盘仪的基本构造一般都由磁针、磁针制动器、刻度盘、测斜器、水准器和瞄准器等几部分组成，并安装在一非磁性物质的底盘上（如图5-1）。

图5-1地质罗盘仪构造图1—反光镜；2—瞄准觇板3—磁针；4—水平刻度盘；5—垂直刻度盘；6—测斜指示针（或悬锤）；7—长方形水准器；8—圆形水准器；9—磁针制动器；10—顶针；11—杠杆；12—玻璃盖；13—罗盘底盘磁针为一两端尖的磁性钢针，其中心放置在底盘中央轴的顶针上，以便灵活地摆动。

由于我国位于北半球，磁针两端所受地磁场吸引力不等，产生磁倾角。

为使磁针处于平衡状态，在磁针的南端绕上若干圈铜丝，用来调节磁针的重心位置，亦可以此来区分指南和指北针。

磁针制动器是在支撑磁针的轴下端套着的一个自由环，此环与制动小螺纽以杠杆相连，可使磁针离开转轴顶针并固结起来，以便保护顶针和旋转轴不受磨损，保持仪器的灵敏性，延长罗盘的使用寿命。

刻度盘分内（下）和外（上）两圈，内圈为垂直刻度盘，专作测量倾角和坡度角之用，以中心位置为0°，分别向两侧每隔10°一记，直至90°。

外圈为水平刻度盘，其刻度方式有两种，即方位角和象限角，随不同罗盘而异，方位角刻度盘是从0°开始，逆时针方向每隔10°一记，直至360°。

在0°和180°处分别标注N和S（表示北和南）；90°和270°处分别标注E和W（表示东和西）如图所示。

象限角刻度盘与它不同之处是S、N两端均记作0°，E和W处均记作90°，即刻度盘上分成0°—90°的四个象限。

必须注意：方位角刻度盘为逆时针方向标注。

两种刻度盘所标注的东、西方向与实地相反，其目的是为了测量时能直接读出磁方位角和磁象限角，因测量时磁针相对不动，移动的却是罗盘底盘。