Работа с горным компасом кратко
Обновлено: 05.07.2024
Компас является устройством, облегчающим ориентирование на местности путём указания на магнитные полюса Земли и стороны света. Он был изобретён в Китае при династии Сун и использовался для указания направления движения по пустыням. Существуют различные виды компасов. Мы рассмотрим горный (геологический) компас, который является, наряду с геологическим молотком, важным инструментом в полевой работе геолога.
С помощью него можно ориентироваться на местности, работать с топографической и геологической картами, прокладывать маршруты, привязывать точки наблюдения, обнажения горных пород, измерять элементы залегания пластов осадочных и метаморфических пород, систем трещиноватости в магматических породах и т.д.
Горный компас обладает рядом собенностей, отличащих его от обычного географического компаса, используемого туристами и путешественниками.
Эти отличия позволяют, прежде всего, учитывать магнитное склонение (угол между магнитным и географическим (истинным) меридианами) той местности, где проводятся работы. Как известно, оно различно для разных территорий. Например, для г. Красноярска и его окрестностей оно равно 7o восточной долготы (+). С помощью специального винта можно повернуть лимб компаса на определенную величину, соответствующую магнитному склонению и тем самым получить значение истинного азимута.
Плоскую поверхность компаса с помощью уровня можно легко привести в горизонтальное положение для дальнейшей работы – измерения основных показателей положения пластов горных пород в пространстве. А таковыми являются их азимуты падения и простирания.
Только геологический компас имеет клинометр, позволяющий определить наклон пластов осадочных пород или поверхностей трещин в магматических породах.
Еще одной особенностью горного компаса является наличие в некоторых его видах зеркальца. При наведении компаса на объект, азимут которого мы определяем, не следует держать компас на уровне глаз, т.к. при таком положении мы не видим ни стрелку компаса, ни его лимб. Если же повернуть зеркальце на определенный угол, то можно видеть и шкалу и наблюдаемый объект одновременно.
Перечисленные особенности горного компаса позволяют широко использовать его при проведении всех видов геологических исследований – от съемки территории до изучения месторождений полезных ископаемых. Даже при наличии GPS и систем ГЛОНАСС-позиционирования, а это требует источников энергии, роль геологического компаса в условиях больших просторов нашей страны переоценить сложно.
Ориентирование
Геологический компас является незаменимым прибором в арсенале геолога, позволяющим проводить полевые работы. Есть множество модификаций этого устройства, но в каждой из них присутствуют одни и те же главные элементы. Рассмотрим устройство горного компаса, его предназначение и правила использования.
Что такое горный компас
Горный или геологический компас – это приспособление для определения параметров залегания пласта горных пород в полевых условиях. Прибор имеет форму прямоугольника, что позволяет точно приложить его к исследуемой поверхности.
Горный компас – необходимый инструмент в полевой работе геолога
История возникновения
Устройство
Геологический компас устроен несколько сложнее, чем обычный туристический. Хотя внешне он выглядит довольно просто, так как его корпус представляет собой пластину из латуни или пластмассы в виде прямоугольника. Прибор включает в себя несколько элементов:
Главной особенностью горного компаса является то, что в нем лимб градуирован против часовой стрелки, в то время как в обыкновенном – по часовой.
Назначение горного компаса
Это незаменимый атрибут в арсенале любого геолога. Он помогает ориентироваться на местности, измерять высоту предметов, находить азимут, привязывать точки маршрута. Также с его помощью можно измерить залегание горных пород и такие величины как угол падения, направление простирания и др.
Как производить измерения
Произвести замеры с помощью этого устройства несложно. Но для этого необходимо ознакомиться с инструкцией.
Азимут
Азимут – это величина угла между северным концом меридиана, проходящая через заданную точку, и вертикальной плоскостью, которая проходит через эту точку и наблюдаемый предмет.
Существует два вида азимута:
- Азимут простирания. Чтобы найти эту величину, необходимо приложить прибор западной ли восточной стороной горизонтально к поверхности слоя. Снимать отсчет можно по любому концу стрелки, поскольку слой простирается в одну и вторую сторону.
- Азимут падения. Для его нахождения нужно поставить компас так, чтобы магнитная стрелка, указывающая на Север, ориентировалась в сторону падения. После этого привести его в горизонтальное положение и снять показания по северному концу стрелки.
Если разность между падением и простиранием составляет 90, измерения будут верными.
Угол наклона
Угол наклона или падения – это угол между плоскостью слоя и горизонтальной плоскостью. Он определяется путем прикладывания горного компаса к пласту или с помощью визирования: необходимо отойти от обнажения на 1-2 метра, держа устройство на вытянутой руке таким образом, чтобы его край совпадал с измеряемой поверхностью.
Определение угла наклона с помощью горного компаса
Способы определения элементов залегания
Элементами залегания называют угловые величины, которые характеризуют расположение пласта. Есть два способа, как определить элементы залегания:
Для начала требуется измерить линию простирания, разместив компас длинной стороной на плоскости слоя. Держать устройство при этом необходимо только вертикально. Затем повернуть его вокруг своей оси до того момента, пока отвес не укажет значение 0 на полулимбе. Искомой линии будет соответствовать длинная сторона устройства. Чтобы узнать направленность линии простирания, следует провести линию по длинной стороне прибора. Затем необходимо найти линию падения, положив устройство основанием на поверхность слоя. При этом короткую его сторону необходимо совместить с линией простирания. Линией падения будет являться длинная сторона прибора.
Для начала следует вычислить линию и угол падения. Компас нужно разместить на ровной поверхности слоя вертикально, клинометром вниз. Затем плотно зажать винт, который фиксирует стрелку и повернуть прибор по вертикали, чтобы отвес показал наибольшее значение на полулимбе. Получившаяся цифра и будет соответствовать углу падения. Также необходимо найти линию падения, проведя прямую от плоскости слоя к длинной стороне устройства.
Замеры величины углов падения слоев залегания
Применение компаса в качестве эклиметра
Таким образом, чтобы узнать высоту объекта или измерить до него расстояние, необходимо найти угол на основании таких данных как сторона прямоугольного треугольника.
Для использования геологического компаса в качестве эклиметра служит отвес со шкалой
Установка поправки на магнитное склонение
Угол, находящийся в плоскости истинного горизонта между истинным и магнитным меридианом, называют магнитным склонением. Установить поправку на магнитное склонение можно путем поворота шкалы с помощью трубки, шлиц которой расположен на обратной стороне корпуса. Заранее нужно ослабить верхнее кольцо.
Если северный конец стрелки отклонен к востоку от истинного меридиана, магнитное склонение считается положительным, если к западу — отрицательным.
Угол склонения магнитной стрелки
Горный компас – полезный и порой незаменимый прибор не только для профессиональных геологов, но и для любителей. С его помощью можно произвести точные измерения, Достаточно соблюдать установленные правила и следовать инструкции, чтобы получить максимально точные данные.
Приходилось ли вам пользоваться геологическим компасом?
Видео по теме
Азимут - угол (величина угла) между направлением на север и направлением на какой-либо удаленный объект, отсчитыанный по ходу часовой стрелки. Различают истинный (угол с направлением на географический северный полюс) и магнитный (на магнитный полюс) азимуты.
Горный (геологический) компас такой же жизненно необходимый инструмент в полевой работе геолога, как и молоток. С помощью геологического компаса проводят ориентирование на местности, привязку точек маршрута, обнажений и т.д. и измерение элнментов залегания слоев горных пород.
Геологический компас устроен на порядок сложнее обычного туристического. Его отличают наличие клинометра (устройства для измерения вертикальных углов) и иная градуировка лимба (круговой градусной шкалы). Лимб геологического компаса размечен не против, а по часовой стрелке, т.е. запад и восток на нем поменяны местами. Это связано с другой, по стравнению с туристическими компасами, системой определения азимута. Лимб компаса неподвижен, и сторону компаса с отметкой "С" или "0" называют северной.
Измерение азимута на объект
Для измерения азимута на определенную точку, северную сторону компаса направлют на объект (у большинства современных моделей есть дополнительные прицельные приспособления для более точного наведения на объект), приводят компас в горизонтальное положение с помощью уровня (воздушный шарик в этом положении должен занимать центральное положение), разарриетируют (отпускают из фиксированного положения) магнитную стрелку с помощью соответствующей кнопки, после успокоения стрелки снимают отсчет. Азимутом на объект будет тот отсчет по лимбу, на который указывает северный конец стрелки. На отсчет соответствующий обратному азимуту (с объекта на точку, в которой вы находитесь) будет указывать южный конец стрелки.
В общем случае полученный азимут будет магнитным. В современный моделях горных компасов часто присутствует специальный винт, с помощью которого лимб может быть повернут на величину магнитного склонения для получения значения истинного азимута сразу.
Часто, при наведении компаса на объект, его держат на уровне глаз, и не видят при этом стрелки и лимба. Для того, чтобы избежать этого, многие компаса снабжены зеркальцем, повернув которое на определенный угол, можно видеть и шкалу, и объект одновременно. После того, как стрелка успокоилась, рекомендуется зафиксировать ее и снять отсчет с уже неподвижной стрелки.
При измерении любого азимута северный конец компаса ВСЕГДА направляют на объект, либо по направлению измеряемого направления. Для запоминания есть даже полушутливая формулировка "мордой по норду".
Элементы залегания слоев горных пород
Элементами залегания слоя называются параметры, однозначно определяющие положения слоя в пространстве. Это линия падения, угол падения и линия простирания.
Линия простирания - это любая горизонтальная линия, проведенная на поверхности напластования слоя.
Линия падения - линия на поверхности напластования, имеющая наибольший угол наклона к горизонтальной плоскости из всех линий, которые можно провести на поверхности пласта. Она всегда перпендикулярна к линии простирания и направлена в сторону погружения пласта.
Угол падения - двугранный угол между плоскостью слоя и горизонтальной плоскостью (угол между линией падения и проекцией ее на горизонтальную поверхность).
Азимут простирания измеряют по той же схеме, что и азимут на объект, прикладывая западную или восточную сторону компаса, приведенного в горизонтальное положение, к поверхности напластования слоя. Отсчет может быть снят как по северному, так и по южному концу стрелки, ведь слой простирается в обе стороны. Полученное значение записывают в полевой дневник, проставляя румб, и не ставя значок градуса: Аз. пр. СВ 45.
Далее определяют направление линии падения слоя. Для этого можно взять воду или сыпучее вещество и налить (насыпать) на поверхность напластования. Очевидно, что вода потечет вниз по линии падения, имеющей максимальный наклон. Также можно использовать и сам компас: отпустить из фиксированного положения отвес клинометра (соответствующая кнопка обычно находится на нижней стороне компаса), приложить компас к пласту так, чтобы клинометр оказался снизу компаса, и повращать компас в таком положении. Линия, на которой будет получен максимальный угол по клинометру, и будет являться линией падения.
При определении азимута падения компас прикладывают в горизонтальном положении к поверхности напластования слоя таким образом, чтобы северный конец компаса был направлен в сторону падения. Отсчет берется также по северному концу стрелки. Значение записывается в полевой дневник аналогично азимуту простирания, но добавляется значение угла падения: Аз. пд. СЗ 315 17, или Аз. пд. СЗ 315 уг. пд. 17.
Угол падения измеряется с помощью клинометра. Компас прикладывается к линии падения клинометром вниз, отвес клинометра отпускают из фиксированного положения, и снимают отсчет по специальной шкале, проградуированной по 90 градусов в обе стороны.
Важно! Т.к. линии падения и простирания перпендикулярны между собой, азимут простирания можно не измерять во всех случаях, кроме вертикального залегания слоев, а определять прибавляя или вычитая 90 градусов к азимуту падения. В случае вертикального залегания, напротив, не измеряется азимут падения, т.к. не несет никакой информации.
Подробнее о ведении полевой документации читайте нашем сайте: здесь
(C) Геологическая школа МГУ , 2009.
Азимуты направлений измеряют горным компасом (рис. 8.1). От обычного компаса, кроме приспособления для измерения вертикальных углов (отвес), горный компас отличается наличием уровня и тем, что его лимб градуирован не по часовой стрелке, а против, т.е. Восток на лимбе горного компаса расположен слева, а Запад справа. Это связано с принципиально иным методом определения азимутов по сравнению с обычным компасом (рис.8. 2).
Измеряют азимут горным компасом следующим образом:
а) разарретируют магнитную стрелку (открепляют стопор);
б) длинную сторону компаса северной частью лимба направляют на визируемый предмет;
в) против северного конца стрелки берут отсчет азимута (рис. 2, II) с точностью до 2,5 градусов. Так получают прямой азимут - от наблюдателя на предмет. Чтобы получить обратный азимут - от предмета на наблюдателя - надо от 360 вычесть полученную величину или взять отсчет по южному концу стрелки.
Для получения истинного азимута необходимо учесть магнитное склонение. В большинстве современных моделей горных компасов имеется специальное устройство для введения поправки путем поворота лимба на величину магнитного склонения по часовой стрелке при восточном склонении или против часовой стрелки при западном. Тогда можно сразу получать отсчет, соответствующий истинному азимуту.
Чтобы избежать возможных ошибок при записи, кроме цифры азимута, обычно указывают начальными буквами и сторону света, а значок градуса не ставят (например, Аз. СВ 30).
Положение пластов горных пород в пространстве характеризуют с помощью элементов залегания: линии простирания, линии падения и угла падения (рис. 8.3). При полевых наблюдениях горным компасом измеряют азимуты этих линий и величины углов падения слоев.
Линия простирания - горизонтальная линия, проведенная в плоскости пласта. На любой наклонной поверхности это будет множество параллельных линий, азимут которых определяют, прикладывая компас длинной стороной в горизонтальном положении к пласту. Взяв отсчет по северному концу стрелки, получают азимут линии простирания, который в полевой дневник записывают, указывая и сторону света: аз.пр. СЗ 285 (значок ° не ставится).
Если вы возьмете отсчет по южному концу стрелки, ошибки не будет: простирание - линия, протягивающаяся в обе стороны.
Линия падения - линия, расположенная в плоскости пласта, имеющая наибольший угол наклона к горизонту из всех, которые можно провести на поверхности пласта. Она всегда перпендикулярна к линии простирания и направлена в сторону погружения пласта.
При определении азимута падения горный компас прикладывают короткой стороной к пласту таким образом, чтобы северный конец компаса (знак С на лимбе) был направлен в сторону падения, а уровень на компасе показывал горизонтальное положение компаса. Отсчет берется по северному концу стрелки.
Можно приложить компас и противоположной стороной, направив южный торец компаса по падению. Но и отсчет тогда необходимо брать по южному концу стрелки.
Угол падения - угол между линией падения и проекцией ее на горизонтальную поверхность определяют с помощью отвеса горного компаса, прикладывая компас к пласту или методом визирования: отойдя от обнажения как минимум на несколько шагов, держа компас на вытянутой руке так, чтобы его край совпадал с замеряемой поверхностью слоя.
Азимут и угол падения записывают на левой стороне полевого дневника аз. пад. СВ 15>25 (это значит, что азимут линии падения северо-восток 15, а угол падения 25). Поскольку азимут простирания отличается от азимута падения на 90, то для наклонных пластов обычно определяют только азимут падения, а для залегающих вертикально можно замерить только азимут простирания.
Читайте также: