Ⅰ 如何用地質羅盤測傾角
首先,用地質羅盤測岩層（或斷層）的走向.測量岩層走向時,將羅盤的長邊（與羅盤上標有N—S相平行的邊）的一條棱與層面緊貼,然後緩慢轉動羅盤（注意：在轉動過程中,羅盤緊靠層面的那條棱的任何一點都不能離開層面）,使圓水準器的氣泡居中,磁針停止擺動,這時讀出磁針所指的讀數即為岩層的走向.讀磁北針或磁南針都可以,因為岩層走向是朝兩個方向延伸的,相差
180°.。例如岩層的走向為60°或240°。
其次,用地質羅盤測岩石的傾向.測傾向時,用羅盤的北端指著層面的傾斜方向,使羅盤的短邊（即S邊）與層面貼緊,放平,並轉動羅盤,轉動方法及原則同上,北針所指的讀數即為所求的傾向.傾向僅有一個指向,只能用一個數值表示。岩層的傾向與走向相差90°。
假若在岩層上層面進行測量有困難,也可以在岩層底面上測量,仍用長測望標指向岩層傾斜方向,羅盤北端緊靠底面,讀指北針即可.假若測量底面時讀北針受障礙,則用羅盤南端緊靠岩層底面,讀指S針亦可.
第三,用地質羅盤測岩石的傾角.測傾角時,將羅盤豎起,以其長邊貼緊層面,並與走向線相垂直,用中指撥動羅盤,使測斜器上的水準器（長水準器）氣泡居中,這時測斜器上的游標所指半圓刻度盤的讀數即為傾角.傾角的變化界於0-90°之間,如一岩層的傾角為35°。
Ⅱ 岩層產狀的測定方法
遙感圖像上岩層及其它構造面產狀測定,就是從影像特徵來定性或半定量確定其走向、傾向和傾角。
(一)岩層三角面的圖像特徵
1.岩層三角面
岩層三角面是指在遙感圖像上同一傾斜岩層地表露頭線上的最高點(山脊點)和與之相鄰的兩個最低點(河谷點)相結而成的一個假想三角形平面。岩層三角面是岩層風化剝蝕出露的實體上三點連結成的面,所以這個三角面的產狀可代表岩層的產狀,它是在遙感圖像上判斷岩層產狀要素的最佳標志。它的形態受岩性和地形侵蝕形態的影響,遙感圖像上可以是三角形、熨斗形、半圓形、半月形、梯形等形狀,多個岩層三角面常沿岩層傾向形成疊瓦狀影像,沿岩層走向斷續相連形成鋸齒狀、波浪狀或不規則的折線狀(圖版45)。與傾斜岩層的層面一樣,任何傾斜的構造面(包括斷層面、節理面、不整合面等)在地表遭受切割後都會構成「三角面」(或「V」字形影像)。
2.中心投影成像引起岩層三角面的畸變
由於航空像片屬中心投影,因此它出現在像片不同部位時,其形態會產生畸變,如圖8-2所示,地面上一組向西傾斜,傾角都是60°的單斜岩層,在圖像上形成一系列形態與大小不同的三角面。在像主點右側的三角面顯示岩層的西傾,但隨著與像主點距離的增大三角面尖端愈來愈尖銳,造成岩層變緩的假象(圖8-2中1—5);而在像主點左側(圖8-2中6—8)三角面亦指示岩層向西傾斜,但隨著它與像主點距離的增大,三角面的尖端愈來愈鈍,造成岩層越來越陡的假象;當攝影投射角與岩層傾角相等時(圖8-2中9),岩層三角面在像片上的投影變為一條直線,造成岩層直立的假象;而在攝影投射角小於岩層傾角的部位(圖8-2中10,11),岩層三角面尖端指向改變,圖像上指示岩層向東傾,造成岩層倒轉的假象。因此,在利用岩層三角面確定岩層產狀時,應盡量選擇在像主點附近的三角面來作產狀解譯,而不能選擇像片邊緣處的三角面。
圖8-2 航空像片上岩層視傾角和岩層三角面形態的變化規律
(二)岩層走向和傾向的確定
在分析構造時,必須在充分考慮岩層分布,露頭形態以及它們與地形和影像的相互關系的基礎上,來估測岩層的走向和傾向。在地勢平坦地區,傾斜岩層出露地表的地質界線就是岩層走向線,直線狀地層條帶的延伸方向就是地層走向。在地形起伏較大的地區,傾斜岩層的露頭線變成折線狀的條帶影像。這時可沿著河谷的相對兩岸、窄分水嶺的兩邊或者兩個平行的溝穀穀坡上的岩層露頭,選擇同一岩層層面上高程相等的兩個點,其連線即為岩層的走向線,向岩層傾斜方向作走向線的垂線,即得到岩層傾向線;然向利用地形圖或通過圖像經緯線確定像片上的真北方向,測量出走向線和傾向線的方位角。
當溝谷與岩層走向近於垂直時,根據構造地質學中的「V」字形法則來判斷岩層傾向應當慎重。
(三)岩層傾角的測定方法
測定岩層傾角大小的測定方法有多種,下面介紹兩種常用的方法:
1.目估法
可以依據遙感圖像上岩層三角面的形態特徵目估岩層產狀。在其它條件相似的情況下,岩層三角面的高(即三角面頂點到底邊垂線的長度)愈長,岩層傾角愈小(圖8-3)。也可以據岩層三角面頂角的大小來判別,岩層傾角較小時,其頂角也較小。目估法只能定性地判定岩層傾向及傾角大小。通常把水平岩層、緩、中等及陡傾斜及近直立岩層的傾角定為<5°、5°-20°、20°-45°、45°-80°、>80°。利用航空像片目估產狀時要盡量選用在圖像中心處的岩層三角面,以減小中心投影產生的誤差。
圖8-3 用岩層三角面的影像特徵判別岩層傾角
2.立體模型測量法
這種方法需用航空像片立體像對。首先在立體鏡下觀察出立體模型,從像片中心(即靠近像主點附近)露頭良好地段選定一個岩層三角面,然後用一小三角板(硬紙板)貼著立體模型中所測量的岩層三角面逐漸變化三角板的傾角,直到確認小三角板很准確地模擬出所測岩層三角面的產狀時為止。然後用量角器測量小三角板與像平面間的夾角,即為該岩層三角面的視傾角。由於立體鏡下的光學立體模型在垂直方向上有誇大,所以量得的視傾角要經換算才是真傾角。換算首先要知道垂直誇大系數K,它是一個立體模型垂直比例尺與水平比例尺的比值,取決於航攝儀系統和立體觀察系統的幾何關系,主要與兩攝影基站的距離B,立體觀察用的兩張像片相對定位後像主點之間的間距S、航攝儀焦距f、航高H等多種因素有關。室內解譯時,可採用M.H.彼得魯謝維奇等人推薦的下列經驗公式:
遙感地質學
圖8-4 真傾角、視傾角及垂直誇大系數的關系
垂直誇大系數K一般為2.5—3.5。圖8-4為一種將視傾角換算成真傾角的圖表,其橫坐標為視傾角,縱坐標為垂直誇大系數,曲線為真傾角。假設垂直誇大系數為3.0,視傾角為70°,則沿橫坐標70°線上向上直至縱坐標為3.0處,得一交點,順曲線方向向上至上邊標有真傾角數處所指示的42°,就是換算後的真傾角。
上述測量岩層產狀要素的方法,同樣適用於在遙感圖像上求其它地質構造面(如斷層面、節理面、不整合面等)和岩脈、礦脈等的產狀要素。
岩層產狀要素的解譯是大量的、非常重要的基礎性解譯。它是構造與岩性識別與編圖的基礎。由於岩性、地形及成像方式的不同,岩層和岩層三角面在遙感圖像上影像特徵會有很多變化,作產狀(尤其是傾向)解譯時要慎重和充分應用地質知識和解譯技巧。
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