我们地质工作者在野外工作中,往往会携带三大法宝:地质锤、放大镜,还有地质罗盘,其中地质锤主要是用于敲击岩石标本,放大镜主要是用于鉴定。不同的岩石类型、矿物组成等等,相比前两者,我们的地质罗盘功能就会更复杂一些,用法也相对难一些。
首先我们来了解一下地质罗盘的组成结构,它主要是由金属的外壳、反光镜、磁针、磁针的制动器、瞄准的铲板,还有水平的刻度、垂直的刻度,以及它们对应的两个水准器等组成。南北磁针通常有铜丝的一端代表南针,有的罗盘还会用不同的颜色,就是黑白颜色来区分南北针。那为什么这个南针会有铜丝,这个铜丝其实并不是单单为了区分南北针而设置,而是为了抵消地磁力不平衡。这种垂直分量像我们北半球大部分地区,北针是下偏的,所以在罗盘的南针上缠绕铜丝来抵消这个分量。而到了南半球恰恰相反。
配图来自图虫网
我们了解了地质罗盘之后,就需要对它进行一个校正。刚刚提到了地磁力,南北磁极和地理的南北极不完全重合,所以这里面有一个偏差也叫磁偏角,而且在全球不同的地方,磁偏角的大小是不一样的。在南北磁极附近,磁偏角会非常大。以我们北京为例,磁偏角为7度左右西偏,所以磁北方向为353度。
调整好这个罗盘之后,我们就可以对它进行一个地质要素的测量,比方说方位角、岩层的产状有走向倾向以及倾角等等。
我带大家一起学习一下如何测量方位角,就是要确定被测物体与测量者之间的一个相对位置关系,也就是被测物体的方位角。相比之下,指南针要简单得多,只能够测定南北方向。我们用地质罗盘测量方位角的时候,首先将罗盘上的磁针制动器放松,然后将觇板指向要测的物体进行瞄准,使你要测的物体、觇板的小孔,以及我们玻璃板上的细线连成一条线。同时底盘的水准器要居中,这个时候再按制动器,最终等磁针静止的时候,指北的针所指向的刻度,也就是我们要所测量的方位角。
除了方位角,我们地质工作者在野外考察期间,还要干一些重要的事情,就是测量地质体的产状,比方说岩层的走向倾向,还有倾角。测量这些地质要素之后,我们就可以制作地质图。在室内研究当中,恢复这些地质体的真实状态。
以上就是地质罗盘的简单使用方法,你学会了吗?
本文为科普中国·星空计划扶持作品
作者:董汉文
审核:张玉修(中科院大学地质学)
出品:中国科协科普部
监制:中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司