Bestimmung der räumlichen Ausrichtung der Gesteinsschichten mit dem Brunton Kompass

Earth Science

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Overview

Quelle: Labor von Alan Lester - University of Colorado at Boulder

Die meisten Gesteinseinheiten zeigen irgendeine Form von planaren Flächen oder lineare Funktionen. Beispiele sind Bettwäsche - Schuld-, Bruch- und Gelenk-Oberflächen und verschiedene Formen der Schieferung und Mineral Ausrichtung. Die räumliche Orientierung der diese Funktionen bilden die kritische Rohdaten zur Bewältigung der Ursprung und die nachfolgenden Verformung der Gesteinseinheiten Modelle beschränken.

Obwohl jetzt mehr als 100 Jahren seit seiner Erfindung und Einführung, der Brunton Kompass (Abbildung 1) ein zentrales Werkzeug im Arsenal der modernen Geologe der Feldgeräte bleibt. Es ist immer noch das wichtigste Werkzeug zur Erzeugung von Felddaten hinsichtlich der geometrischen Ausrichtung der planaren Gesteinsoberflächen oder lineare Rock Features. Diese Orientierung Messungen werden als Streik und Tauchen Sie ein und liefern die grundlegenden Daten für die Herstellung von geologischer Karten bezeichnet. Brunton Kompass kann darüber hinaus auch als traditionellen Kompass für Standort Übungen und Triangulation funktionieren. Schließlich kann es auch als eine Tasche Transit zur Messung der eckiger Erhebungen dienen.

Figure 1
Abbildung 1. Brunton Kompass.

Cite this Video

JoVE Science Education Database. Earth Science. Bestimmung der räumlichen Ausrichtung der Gesteinsschichten mit dem Brunton Kompass. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Principles

Die meisten Gesteinsschichten (sedimentäre Schichtung, magmatische Schichtung oder metamorphen banding/Schieferung) können als eine planare Fläche im Raum beschrieben. Als solche hat die Oberfläche eine Winkelabweichung von der horizontalen, der irgendwo zwischen 0° und 90°. Diese Winkelabweichung ist bekannt als "Dip" (Abbildung 2). Alle Gesteinsoberflächen, die größer als 0 ° Dip haben eine lineare Kreuzung mit einer imaginären horizontalen Ebene und die Kompassrichtung, dass lineare Schnittpunkt (die Linie gebildet durch den Schnittpunkt der Gesteinsschicht und einer horizontalen Ebene) wird als "Strike" (Abbildung 3) bezeichnet.

Um den Streik und Dip eine Felsoberfläche zu bestimmen, muss der Brunton Kompass richtig vorbereitet und dann mit der Oberfläche ausgewertet ausgerichtet.

Figure 2
Abbildung 2. Der Dip oder Abweichung von der horizontalen eine geologische Funktion.

Figure 3
Abbildung 3. Der Streik oder Abweichung von Norden, eine geologische Funktion.

Procedure

1. Vorbereitung

  1. Schau jetzt kostenlos Nadelbewegung. Stellen Sie sicher, dass die Nadel ungehindert ist, wenn Sie in der horizontalen Ebene stattfinden. Einige Kompasse haben Drossel-Schaltflächen, mit die die Nadel in Position zu halten, und falls vorhanden, Check zu sehen, dass die Drossel schieben bewegt sich nicht die Nadel.
  2. Überprüfen Sie die "schwarze Blase" Zentrierung und Kontinuität. Diese Blase ist einer der zwei Nivellierung Seifenblasen und dient zur Bestimmung der Horizontalität des Kompasses. Die anderen Blase dient zur Neigung Messungen.
  3. Überprüfen Sie für korrekte magnetische Deklination Einstellung. Da magnetischen und geographischen Pole der Erde nicht deckungsgleich sind, muss um Himmelsrichtungen (relativ zum geografischen Norden) einschätzen die Deklination Pin auf die richtige magnetische Deklination für den Ort der Nutzung festgelegt werden.

2. geeignete Vertreter Fläche zur Messung herstellen

  1. Im Feld muss ein Geologe geeignete repräsentative Oberflächen für Messung festlegen. Die Idee ist, ungefähre der Gesamtausrichtung der Funktion ausgewertet wird (Bettwäsche, fügen, Schieferung, etc.) an diesem besonderen Ort. Eine der einfachsten Möglichkeiten, dies zu tun ist, ein Notebook oder Zwischenablage auf den Fels in dieser Durchschnitt und repräsentative Ausrichtung zu platzieren.
    In einer Demonstration Lab kann jeder flache Oberfläche als repräsentative Oberfläche (ein Board/Modell auf einem Schreibtisch oder ein architektonisches Element eines Gebäudes) verwendet werden.

3. Legen Sie den Kompass auf der Oberfläche

  1. Als nächstes ist die untere Kante des Brunton Kompass auf der Oberfläche, so eingestellt, dass die gesamte Kante bündig mit der Oberfläche ist.

4. Zentrum "Schwarze Blase"

  1. Ohne jede Teilnahme dieser Kante von der Oberfläche (ein häufiger Fehler) der Brunton Kompass bis gedreht wird ist die "schwarze Blase" zentriert.

5. lesen Sie die Azimith-Ausrichtung oder Messen Streik zu

  1. Durch die schwarze Blase zentrieren, Brunton Kompass in der Horizontalebene ausgerichtet wird, und dadurch zum Lesen der Azimith Ausrichtung der Linie durch den Schnittpunkt der Felsoberfläche und der horizontalen gebildet –d.h. die Definition von "Strike".
    Hinweis: Standardmäßig wird Streik im nördlichen Quadranten gemessen. Zum Beispiel eine Richtung des S30degE (30° nach Osten Due South) würde als N30W gemeldet werden.

6. Maßnahme Dip

  1. Der letzte Schritt ist, Dip zu messen. Dies ist der Streik Richtung senkrecht gemessen und ist definiert als die Winkelabweichung der Oberfläche von horizontalen. Z. B. möglicherweise eine fast vertikal ausgerichteten Gesteinsschicht eine Dip-Größenordnung von 85SE, darauf hinweist, dass die Oberfläche ist 85 ° von der horizontalen in südöstlicher Richtung eintauchen.
    Hinweis: Dip-Richtung wird in einem allgemeinen Sinn (NE, SE, SW, NW) gegeben, weil die genaue Richtung immer 90 ° vom Streik ist.

Die Rolle der Geologie ist zu verstehen, die Erde in vier Dimensionen: räumliche als auch Zeit.

Brunton Kompass, während über 100 Jahre alt, ist immer noch das wichtigste Werkzeug zur Erzeugung von geologischen Daten. Es gibt mehrere Schlüsselkomponenten des Kompasses, einschließlich Sichtung Arm, magnetische Nadel, Neigungsmesser, Indexstift und Blase und Neigungsmesser Ebenen. Der Kompass wird verwendet, um Felddaten hinsichtlich der geometrischen Ausrichtung der planaren Gesteinsoberflächen, bekannt als Streik und Tauchen zu sammeln. Diese Informationen sind die grundlegenden Daten zur Generierung von geologischen Karten.

Dieses Video zeigt den richtigen Weg zu Streik und Dip mit dem Brunton Kompass zu messen.

Die meisten Gesteinseinheiten zeigen irgendeine Form von planaren Oberflächenstruktur, wie Bettwäsche. Gesteinsschichten können als eine planare Fläche im Raum beschrieben. Jede Winkelabweichung für die horizontale ist bekannt als "Dip". Bad ist in einem Bereich zwischen 0 und 90 Grad gemeldet. Der Wert folgt die allgemeine Richtung der das eintauchen.

Neben der Abweichung von der horizontalen messen Geologen auch die Abweichung von der Felsoberfläche von Norden, oder "schlagen". Streiks kann als lineare Schnittpunkt der horizontalen Ebene und die zu untersuchende Oberfläche visualisiert werden. Streik wird in Grad von Nord berichtet.

Nun, Sie die Prinzipien hinter Streik und Dip verstehen, mal sehen wie es im Bereich gemessen wird.

Bevor Messungen mit dem Kompass gesammelt werden können, muss die Funktionalität der Komponenten überprüft werden.

Erstens muss die Nadel ungehinderten sein, wenn Sie in der horizontalen Ebene stattfinden. Zweitens, überprüfen Sie, ob die Aufzug-Pin sperrt die Nadel bei depressiv.

Drittens: prüfen Sie, ob die schwarze Ebene in einer glatten, ununterbrochenen Weise zentriert werden kann. Die Blase wird verwendet, um die Horizontalität des Kompasses zu bestimmen.

Schließlich, während den geographischen Nordpol eine statische Position ist, bewegt sich der magnetische Nordpol im Laufe der Zeit. Aus diesem Grund wird eine Deklination Pin verwendet, um den Unterschied zu korrigieren. Finden Sie der Deklination auf einer örtlichen topographischen Karte ", und" das Anpassen der Madenschraube auf den entsprechenden Wert.

Da natürliche Oberflächen von Natur aus rau sind, muss eine repräsentative, flache Oberfläche hergestellt werden. Eine Möglichkeit, die Oberfläche zu erstellen ist der Ort ein Notebook oder die Zwischenablage auf dem Felsen in eine repräsentative Ausrichtung.

Legen Sie den Kompass an der Oberfläche. Drehen Sie den Kompass, bis die Blase in die schwarze Ebene zentriert ist.

Das Auge des Stiers eingeebnet ist der Kompass nun in der horizontalen Ebene ausgerichtet. Der Streik wird durch die Kompassnadel. Der Wert an jedem Ende der Nadel ist richtig, aber gemäß der Konvention der Wert näher Norden dient.

Dip ist senkrecht zu den Streik gemessen. Legen Sie den Kompass auf seiner Seite, entlang dem Gefälle ausgerichtet. Passen Sie die Neigungsmesser, bis die Blase abgeglichen wird. Die Dip-Größe angegeben werden die Neigungsmesser. Darüber hinaus ist die allgemeine Richtung des Dip notiert.

Der Prozess des Sammelns Streik und Dip Werte ist für alle Gesteinseinheiten Interesse fortgesetzt.

Bei der Einnahme von Messungen ist es wichtig, guten Technik zu üben und überprüfen, ob der Kompass richtig funktioniert. Dies gewährleistet hohe Präzision für die Daten.

Die Genauigkeit der Daten ist abhängig von der Gleichförmigkeit der natürlichen Oberfläche. Mehrere Messungen derselben Oberfläche kann die Genauigkeit zu erhöhen.

Sobald die Streiks und Dip Werte im Feld korrekt aufgezeichnet wurden, werden diese in geologischen Karten zusammengefasst. Diese Karten zeigen die Grenzen zwischen Gesteinseinheiten und die Streik und Dip Daten stellt die räumliche Orientierung der jeder Stein.

Streik und Dip Daten ist der Ausgangspunkt für das Verständnis komplizierter geologischer Strukturen.

Nachdem die geologischen Karten erstellt wurden, können geologische Querschnitte erzeugt werden. Die Informationen in der geologischen Karte ist extrapoliert, um die Struktur der Felsen unterhalb der Oberfläche bestimmen. Im Gegenzug bieten diese Informationen über die körperliche Entwicklung des Gebiets.

Eine andere Verwendung von Streik und Dip Daten soll Antiklinalen ermittelt. Antiklinalen sind nach oben falten in Gesteinsschichten, die durch Kompressions Stress verursacht. Wenn eine der Schichten in der Antiklinale undurchdringlich ist, sind lebhafte Gas und Öl darunter gefangen. Bohren von Unternehmen kann diese Informationen verwenden, um Bohren Websites zu finden.

Sie haben nur Jupiters Einführung der Brunton Kompass beobachtet. Sie sollten jetzt verstehen, dass das Setup der Kompass, die ordnungsgemäße Nutzung und wie Streik und Tauchen Messungen. Danke fürs Zuschauen!

Results

Eine Reihe von Streiks und Dip Daten für eine nicht-tauchen Gesteinsschicht hat eine Reihe von Werten. Die Präzision einer einzelnen Messung ist, natürlich, mit mechanischer Kompass-Fehler und die Erfahrung des Kompass-Benutzers verknüpft. Die Genauigkeit der letzten Endes hängt die Einheitlichkeit der natürlichen Oberfläche (viele nominell "flachliegenden" Gesteinsschichten haben ein gewisses Maß an fester Oberfläche Bodenwellen) und die Anzahl der insgesamt durchgeführten Messungen.

Streik und Dip Daten werden zunächst im Bereich Notebooks, aufgezeichnet und anschließend in tabellarischer Form übertragen und letztlich auf geologische Karten (Abbildung 4). Alle geologische Karten zeigen die Grenzen zwischen Gesteinseinheiten und den Streik und Dip Daten (bar und kleben Symbole) bietet die dreidimensionale Komponente beschreibt die räumliche Orientierung der einzelnen Felsen.

Streik und Dip von Bettwäsche, die häufigste Art von Rock Kalibrierungsdaten, wird an einer bestimmten Position mit Symbolen wie die, die unten gezeigt.

Neben Streik und Dip von Bettwäsche es gibt viele andere Arten von planar und/oder lineare Rock Features mit Streik und Dip und einige davon sind in Abbildung 5gezeigt.

Figure 4
Abbildung 4. Streik und Dip Betten auf einer Karte. Streik und Dip von Bettwäsche, die häufigste Art von Rock Kalibrierungsdaten, wird an einer bestimmten Position mit Symbolen wie die, die unten gezeigt.

Figure 5
Abbildung 5. Streik und Tauchen Zuordnungsschlüssel. Zuordnungsschlüssel für planare und/oder Rock Features demonstrieren Streik und Dip.

Applications and Summary

Geologen sind bestrebt, die Erde in vier Dimensionen zu verstehen. Ziel ist es, die Struktur der Felsen auf der Oberfläche, im Untergrund und durch die Zeit zu interpretieren. Streik und Dip Informationen generiert von Brunton Kompass ist der Ausgangspunkt mit dem Geologen geologische Karten machen, und dann können diese Karten verwendet werden, um Cross sectional Diagramme zeigen die Strukturen in den Untergrund (Abbildung 6) machen.

Felsstrukturen in den drei räumlichen Dimensionen und auch durch die Zeit zu verstehen, bietet einen Einblick auf die körperliche Entwicklung unseres Planeten. Darüber hinaus ist diese Art des Wissens von zentraler Bedeutung für viele industrielle und wirtschaftliche Anwendungen. Ein Beispiel dafür ist die Identifizierung von Rock bis-Ketten, wo Schichten haben in Kuppeln verbogen oder Falten Sie Strukturen, so genannte Antiklinalen — und es ist an der Spitze dieser Strukturen, die Öl- und Gasindustrie häufig sammeln.

Figure 6
Abbildung 6. Geologischen Querschnitt. Geologische Querschnitte sind Darstellungen der unterirdischen Geologie. Die Linie (D-D ") auf der Karte ist die Linie entlang, die den Querschnitt gezogen wurde. Antiklinalen, karbonischen und Störungen sind in Querschnitten ersichtlich.

1. Vorbereitung

  1. Schau jetzt kostenlos Nadelbewegung. Stellen Sie sicher, dass die Nadel ungehindert ist, wenn Sie in der horizontalen Ebene stattfinden. Einige Kompasse haben Drossel-Schaltflächen, mit die die Nadel in Position zu halten, und falls vorhanden, Check zu sehen, dass die Drossel schieben bewegt sich nicht die Nadel.
  2. Überprüfen Sie die "schwarze Blase" Zentrierung und Kontinuität. Diese Blase ist einer der zwei Nivellierung Seifenblasen und dient zur Bestimmung der Horizontalität des Kompasses. Die anderen Blase dient zur Neigung Messungen.
  3. Überprüfen Sie für korrekte magnetische Deklination Einstellung. Da magnetischen und geographischen Pole der Erde nicht deckungsgleich sind, muss um Himmelsrichtungen (relativ zum geografischen Norden) einschätzen die Deklination Pin auf die richtige magnetische Deklination für den Ort der Nutzung festgelegt werden.

2. geeignete Vertreter Fläche zur Messung herstellen

  1. Im Feld muss ein Geologe geeignete repräsentative Oberflächen für Messung festlegen. Die Idee ist, ungefähre der Gesamtausrichtung der Funktion ausgewertet wird (Bettwäsche, fügen, Schieferung, etc.) an diesem besonderen Ort. Eine der einfachsten Möglichkeiten, dies zu tun ist, ein Notebook oder Zwischenablage auf den Fels in dieser Durchschnitt und repräsentative Ausrichtung zu platzieren.
    In einer Demonstration Lab kann jeder flache Oberfläche als repräsentative Oberfläche (ein Board/Modell auf einem Schreibtisch oder ein architektonisches Element eines Gebäudes) verwendet werden.

3. Legen Sie den Kompass auf der Oberfläche

  1. Als nächstes ist die untere Kante des Brunton Kompass auf der Oberfläche, so eingestellt, dass die gesamte Kante bündig mit der Oberfläche ist.

4. Zentrum "Schwarze Blase"

  1. Ohne jede Teilnahme dieser Kante von der Oberfläche (ein häufiger Fehler) der Brunton Kompass bis gedreht wird ist die "schwarze Blase" zentriert.

5. lesen Sie die Azimith-Ausrichtung oder Messen Streik zu

  1. Durch die schwarze Blase zentrieren, Brunton Kompass in der Horizontalebene ausgerichtet wird, und dadurch zum Lesen der Azimith Ausrichtung der Linie durch den Schnittpunkt der Felsoberfläche und der horizontalen gebildet –d.h. die Definition von "Strike".
    Hinweis: Standardmäßig wird Streik im nördlichen Quadranten gemessen. Zum Beispiel eine Richtung des S30degE (30° nach Osten Due South) würde als N30W gemeldet werden.

6. Maßnahme Dip

  1. Der letzte Schritt ist, Dip zu messen. Dies ist der Streik Richtung senkrecht gemessen und ist definiert als die Winkelabweichung der Oberfläche von horizontalen. Z. B. möglicherweise eine fast vertikal ausgerichteten Gesteinsschicht eine Dip-Größenordnung von 85SE, darauf hinweist, dass die Oberfläche ist 85 ° von der horizontalen in südöstlicher Richtung eintauchen.
    Hinweis: Dip-Richtung wird in einem allgemeinen Sinn (NE, SE, SW, NW) gegeben, weil die genaue Richtung immer 90 ° vom Streik ist.

Die Rolle der Geologie ist zu verstehen, die Erde in vier Dimensionen: räumliche als auch Zeit.

Brunton Kompass, während über 100 Jahre alt, ist immer noch das wichtigste Werkzeug zur Erzeugung von geologischen Daten. Es gibt mehrere Schlüsselkomponenten des Kompasses, einschließlich Sichtung Arm, magnetische Nadel, Neigungsmesser, Indexstift und Blase und Neigungsmesser Ebenen. Der Kompass wird verwendet, um Felddaten hinsichtlich der geometrischen Ausrichtung der planaren Gesteinsoberflächen, bekannt als Streik und Tauchen zu sammeln. Diese Informationen sind die grundlegenden Daten zur Generierung von geologischen Karten.

Dieses Video zeigt den richtigen Weg zu Streik und Dip mit dem Brunton Kompass zu messen.

Die meisten Gesteinseinheiten zeigen irgendeine Form von planaren Oberflächenstruktur, wie Bettwäsche. Gesteinsschichten können als eine planare Fläche im Raum beschrieben. Jede Winkelabweichung für die horizontale ist bekannt als "Dip". Bad ist in einem Bereich zwischen 0 und 90 Grad gemeldet. Der Wert folgt die allgemeine Richtung der das eintauchen.

Neben der Abweichung von der horizontalen messen Geologen auch die Abweichung von der Felsoberfläche von Norden, oder "schlagen". Streiks kann als lineare Schnittpunkt der horizontalen Ebene und die zu untersuchende Oberfläche visualisiert werden. Streik wird in Grad von Nord berichtet.

Nun, Sie die Prinzipien hinter Streik und Dip verstehen, mal sehen wie es im Bereich gemessen wird.

Bevor Messungen mit dem Kompass gesammelt werden können, muss die Funktionalität der Komponenten überprüft werden.

Erstens muss die Nadel ungehinderten sein, wenn Sie in der horizontalen Ebene stattfinden. Zweitens, überprüfen Sie, ob die Aufzug-Pin sperrt die Nadel bei depressiv.

Drittens: prüfen Sie, ob die schwarze Ebene in einer glatten, ununterbrochenen Weise zentriert werden kann. Die Blase wird verwendet, um die Horizontalität des Kompasses zu bestimmen.

Schließlich, während den geographischen Nordpol eine statische Position ist, bewegt sich der magnetische Nordpol im Laufe der Zeit. Aus diesem Grund wird eine Deklination Pin verwendet, um den Unterschied zu korrigieren. Finden Sie der Deklination auf einer örtlichen topographischen Karte ", und" das Anpassen der Madenschraube auf den entsprechenden Wert.

Da natürliche Oberflächen von Natur aus rau sind, muss eine repräsentative, flache Oberfläche hergestellt werden. Eine Möglichkeit, die Oberfläche zu erstellen ist der Ort ein Notebook oder die Zwischenablage auf dem Felsen in eine repräsentative Ausrichtung.

Legen Sie den Kompass an der Oberfläche. Drehen Sie den Kompass, bis die Blase in die schwarze Ebene zentriert ist.

Das Auge des Stiers eingeebnet ist der Kompass nun in der horizontalen Ebene ausgerichtet. Der Streik wird durch die Kompassnadel. Der Wert an jedem Ende der Nadel ist richtig, aber gemäß der Konvention der Wert näher Norden dient.

Dip ist senkrecht zu den Streik gemessen. Legen Sie den Kompass auf seiner Seite, entlang dem Gefälle ausgerichtet. Passen Sie die Neigungsmesser, bis die Blase abgeglichen wird. Die Dip-Größe angegeben werden die Neigungsmesser. Darüber hinaus ist die allgemeine Richtung des Dip notiert.

Der Prozess des Sammelns Streik und Dip Werte ist für alle Gesteinseinheiten Interesse fortgesetzt.

Bei der Einnahme von Messungen ist es wichtig, guten Technik zu üben und überprüfen, ob der Kompass richtig funktioniert. Dies gewährleistet hohe Präzision für die Daten.

Die Genauigkeit der Daten ist abhängig von der Gleichförmigkeit der natürlichen Oberfläche. Mehrere Messungen derselben Oberfläche kann die Genauigkeit zu erhöhen.

Sobald die Streiks und Dip Werte im Feld korrekt aufgezeichnet wurden, werden diese in geologischen Karten zusammengefasst. Diese Karten zeigen die Grenzen zwischen Gesteinseinheiten und die Streik und Dip Daten stellt die räumliche Orientierung der jeder Stein.

Streik und Dip Daten ist der Ausgangspunkt für das Verständnis komplizierter geologischer Strukturen.

Nachdem die geologischen Karten erstellt wurden, können geologische Querschnitte erzeugt werden. Die Informationen in der geologischen Karte ist extrapoliert, um die Struktur der Felsen unterhalb der Oberfläche bestimmen. Im Gegenzug bieten diese Informationen über die körperliche Entwicklung des Gebiets.

Eine andere Verwendung von Streik und Dip Daten soll Antiklinalen ermittelt. Antiklinalen sind nach oben falten in Gesteinsschichten, die durch Kompressions Stress verursacht. Wenn eine der Schichten in der Antiklinale undurchdringlich ist, sind lebhafte Gas und Öl darunter gefangen. Bohren von Unternehmen kann diese Informationen verwenden, um Bohren Websites zu finden.

Sie haben nur Jupiters Einführung der Brunton Kompass beobachtet. Sie sollten jetzt verstehen, dass das Setup der Kompass, die ordnungsgemäße Nutzung und wie Streik und Tauchen Messungen. Danke fürs Zuschauen!

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