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브런튼 컴퍼스를 사용한 암석 층의 공간 방향 결정
 
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브런튼 컴퍼스를 사용한 암석 층의 공간 방향 결정

Overview

출처: 앨런 레스터 연구소 - 콜로라도 볼더 대학교

대부분의 암석 유닛은 일종의 평면 표면 또는 선형 피쳐를 나타낸다. 예를 들어 침구, 고장, 골절 및 조인트 표면 및 다양한 형태의 단풍 및 미네랄 정렬이 있습니다. 이러한 피쳐의 공간 방향은 록 유닛의 원점 및 후속 변형을 해결하는 모델을 제한하는 데 사용되는 중요한 원시 데이터를 형성합니다.

비록 지금 이상 100 발명 및 도입 이후 년, 브런턴 나침반(그림 1)필드 장비의 현대 지질학자의 무기고에 중앙 도구 남아. 그것은 여전히 평면 바위 표면 또는 선형 바위 피처의 기하학적 방향에 관한 필드 데이터를 생성하는 데 사용되는 기본 도구입니다. 이러한 방향 측정을 스트라이크 및 딥이라고 하며 지질지도를 만들기 위한 기본 데이터를 제공합니다. 또한, 브런턴 나침반은 위치 운동과 삼각 측량에 대한 전통적인 나침반으로 작동 할 수 있습니다. 마지막으로 각도 고도를 측정하기 위한 포켓 트랜짓역할을 할 수도 있습니다.

Figure 1
그림 1. 브런턴 나침반.

Principles

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대부분의 암석 층(퇴적층, 무지 레이어링 또는 변형 밴딩/단풍)은 공간의 평면 표면으로 설명할 수 있다. 따라서 표면은 0°에서 90°사이의 수평에서 각도 편차가 있습니다. 이 각도 편차는 "딥"(그림2)이라고합니다. 0° 딥보다 큰 모든 암석 표면은 가상의 수평 평면과 선형 교차점을 가지며, 그 선형 교차점(바위 층과 수평 평면의 교차점에 의해 형성된 선)의 나침반 방향은 "스트라이크"(도3)라고합니다.

암석 표면의 타격과 딥을 확인하려면 브런턴 나침반을 적절하게 준비한 다음 평가중인 표면과 정렬해야 합니다.

Figure 2
그림 2. 지질 학적 피쳐의 수평에서 딥 또는 편차.

Figure 3
그림 3. 지질학적 특징의 파업, 즉 북쪽에서의 편차.

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Procedure

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1. 준비

  1. 무료 바늘 움직임을 확인하십시오. 수평 평면에 보관할 때 바늘이 방해받지 않는지 확인합니다. 일부 나침반은 바늘을 제자리에 고정시키는 제한 버튼이 있으며, 존재하는 경우 제한기를 밀어 붙이는 것이 바늘을 움직이지 않는지 확인합니다.
  2. "황소의 눈 거품"중심과 연속성을 확인합니다. 이 거품은 두 개의 레벨링 버블 중 하나이며 나침반의 수평도를 결정하는 데 사용됩니다. 다른 기포는 경사 측정에 사용됩니다.
  3. 올바른 자기 침엽 수 설정을 확인합니다. 지구의 자기 및 지리적 극은 일치하지 않기 때문에 나침반 방향 (실제 북쪽에 비해)을 정확하게 평가하기 위해 데시네이션 핀을 사용 위치에 대한 올바른 자기 적각으로 설정해야합니다.

2. 측정에 적합한 대표 표면 설정

  1. 현장에서 지질학자는 측정에 적합한 대표 표면을 설정해야 합니다. 이 특정 위치에서 평가되는 기능(침구, 조인트, 단풍 등)의 전체 방향을 대략적인 것으로 생각합니다. 이 작업을 수행하는 가장 간단한 방법 중 하나는 이 평균 및 대표 방향에서 노트북이나 클립보드를 바위에 배치하는 것입니다.
    실험실 데모에서 평평한 표면은 대표 표면(책상의 보드/모델 또는 건물의 아키텍처 요소)으로 사용할 수 있습니다.

3. 표면에 나침반 설정

  1. 다음으로 브런턴 나침반의 아래쪽 가장자리가 표면에 설정되어 전체 모서리가 표면과 플러시됩니다.

4. "황소의 눈 거품"을 센터

  1. 브런턴 나침반은 표면에서이 가장자리의 일부를 복용하지 않고 (일반적인 실수) 브런턴 나침반은 "황소의 눈 거품"이 중심이 될 때까지 회전된다.

5. 아지미스 오리엔테이션 을 읽거나 스트라이크 측정

  1. 황소의 눈 거품을 중심으로, 브런턴 나침반은 수평 평면에 정렬되고, 이것은 바위 표면과 수평의 교차점에 의해 형성 된 라인의 아지미스 방향을 읽을 수 있습니다 ,즉, "스트라이크"의 정의.
    참고: 컨벤션 스트라이크는 북부 사분면에서 측정됩니다. 예를 들어 S30degE(남쪽으로 인해 동쪽으로 30°)의 방향이 N30W로 보고됩니다.

6. 측정 딥

  1. 마지막 단계는 딥을 측정하는 것입니다. 이는 스트라이크 방향에 수직으로 측정되며 수평에서 표면의 각 편차로 정의됩니다. 예를 들어 거의 수직 방향의 암석 층은 85SE의 딥 크기를 가질 수 있으며, 이는 표면이 수평에서 85° 찍어 남동쪽 방향으로 떨어지고 있음을 나타냅니다.
    참고: 딥 방향은 정확한 방향이 항상 스트라이크에서 90°이기 때문에 일반적인 의미(NE, SE, SW, NW)로 제공됩니다.

지질학의 역할은 공간뿐만 아니라 시간이라는 4가지 차원에서 지구를 이해하는 것입니다.

브런턴 나침반은 100년이 넘었지만 여전히 지질 학적 필드 데이터를 생성하는 주요 도구입니다. 나침반의 몇 가지 주요 구성 요소가 있습니다, 목격 팔을 포함 하 여, 자기 바늘, 클리노미터, 인덱스 핀, 그리고 거품 및 clinometer 수준. 나침반은 스트라이크 및 딥이라고 하는 평면 암석 표면의 기하학적 방향에 관한 필드 데이터를 수집하는 데 사용됩니다. 이 정보는 지질지도를 생성하기 위한 기본 데이터입니다.

이 비디오는 브런턴 나침반으로 파업과 딥을 측정하는 적절한 방법을 보여줍니다.

대부분의 암석 유닛은 침구와 같은 일종의 평면 표면 구조를 나타낸다. 바위 층은 공간에서 평면 표면으로 설명 할 수있다. 수평에 대한 각 편차는 "딥"이라고합니다. 딥은 0에서 90 사이의 범위와 함께 도에서보고됩니다. 값이 디핑의 일반적인 방향 뒤에 있습니다.

지질학자들은 수평으로부터의 편차 외에도 북쪽에서 바위 표면의 편차를 측정하거나 "타격"한다. 스트라이크는 수평 평면의 선형 교차점과 연구 중인 표면의 선형 교차로 시각화할 수 있습니다. 파업은 북쪽에서 도에서보고된다.

이제 파업과 딥의 원리를 이해하게 되었으므로 현장에서 어떻게 측정되는지 살펴보겠습니다.

나침반으로 측정을 수집하려면 구성 요소의 기능을 확인해야 합니다.

첫째, 바늘은 수평 평면에 있을 때 방해받지 않아야 합니다. 둘째, 리프트 핀이 우울할 때 바늘을 제자리에 고정시키는지 확인합니다.

셋째, 황소의 눈 높이가 매끄럽고 중단없는 방식으로 중심이 될 수 있는지 확인하십시오. 거품은 나침반의 수평성을 결정하는 데 사용됩니다.

마지막으로, 지리적 북극은 정적 위치이지만, 자성 북극은 시간이 지남에 따라 이동합니다. 이 때문에, 침망 핀은 차이를 해결하기 위해 사용됩니다. 로컬 지형 맵에서 적각을 찾고 세트 나사를 적절한 값으로 조정합니다.

자연 표면은 본질적으로 거칠기 때문에 대표적이고 평평한 표면을 설정해야 합니다. 표면을 만드는 방법은 노트북이나 클립보드를 대표 방향으로 바위 위에 배치하는 것입니다.

나침반을 표면에 대고 놓습니다. 거품이 황소의 눈 높이에 중심이 될 때까지 나침반을 회전합니다.

황소의 눈이 수평으로, 나침반은 이제 수평 평면에 정렬됩니다. 스트라이크는 나침반 바늘로 표시됩니다. 바늘의 양쪽 끝에 있는 값은 정확하지만, 규칙에 따라 북쪽에 가까운 값이 사용됩니다.

딥은 스트라이크에 수직으로 측정됩니다. 아래쪽 경사면을 따라 정렬된 나침반을 측면에 설정합니다. 거품이 수평될 때까지 경사계를 조정합니다. 딥 크기는 경사계로 표시됩니다. 또한, 딥의 일반적인 방향이 통보된다.

파업과 딥 값을 수집하는 과정은 관심의 모든 바위 단위에 대해 계속됩니다.

측정을 할 때, 좋은 기술을 연습하고 나침반이 제대로 작동하는지 확인하는 것이 중요합니다. 이렇게 하면 데이터에 대한 정밀도가 양호합니다.

데이터의 정확도는 자연 표면의 균일성에 따라 달라집니다. 동일한 표면을 여러 번 측정하면 정확도가 높아질 수 있습니다.

현장에서 스트라이크 및 딥 값이 올바르게 기록되면 지질 지도에 결합됩니다. 이 맵은 바위 단위 사이의 경계를 표시하고, 스트라이크 및 딥 데이터는 각 바위의 공간 방향을 제공합니다.

스트라이크 및 딥 데이터는 더 복잡한 지질 구조를 이해하는 출발점입니다.

지질지도가 만들어지면 지질학적 단면을 생성할 수 있습니다. 지질지도의 정보는 표면 아래의 바위 구조를 결정하기 위해 추정됩니다. 차례로, 이것은 지역의 물리적 진화에 대한 정보를 제공 할 수 있습니다.

파업 및 딥 데이터의 또 다른 사용은 장난을 식별하는 것입니다. Anticlines는 압축 응력으로 인한 바위 지층에서 위쪽 주름입니다. anticline의 지층 중 하나가 꿰 뚫을 수 없는 경우, 부력 가스와 오일은 그 아래에 갇혀있다. 시추 회사는 이 정보를 사용하여 드릴링 현장을 찾을 수 있습니다.

당신은 방금 브런턴 나침반의 JoVE의 도입을 보았다. 이제 나침반의 설정, 적절한 사용 및 스트라이크 및 딥 측정을 하는 방법을 이해해야 합니다. 시청해 주셔서 감사합니다!

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Results

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비침지 암석 레이어에 대한 스트라이크 및 딥 데이터 집합에는 다양한 값이 있습니다. 물론 단일 측정의 정밀도는 기계적 나침반 오류 및 나침반 사용자의 경험과 관련이 있습니다. 최종 분석의 정확도는 자연 표면의 균일성(많은 명목상 "평평한 거짓말" 암석 층은 어느 정도의 고유표면 기복을 가지고 있음)과 총 측정 횟수에 따라 달라집니다.

스트라이크 및 딥 데이터는 처음에 필드 노트북에 기록된 다음 표고된 형태로 전송된 다음 궁극적으로 지질지도(그림 4)로전송됩니다. 모든 지질지도는 바위 단위 사이의 경계를 표시하고, 스트라이크 및 딥 데이터 (막대 및 스틱 기호)는 각 바위 단위의 공간 방향을 설명하는 3 차원 구성 요소를 제공합니다.

가장 일반적인 종류의 암석 방향 데이터인 침구의 스트라이크 와 딥은 아래와 같은 기호가 있는 특정 위치에 표시됩니다.

침구의 스트라이크와 딥 외에도, 스트라이크와 딥이 있는 평면 및/또는 선형 암석 특징의 다른 많은 종류가 있으며, 이들 중 일부는 그림 5에표시됩니다.

Figure 4
그림 4. 지도에 침구의 스트라이크와 딥. 가장 일반적인 종류의 암석 방향 데이터인 침구의 스트라이크 와 딥은 아래와 같은 기호가 있는 특정 위치에 표시됩니다.

Figure 5
그림 5. 스트라이크 및 딥 맵 키. 평면 및/또는 바위 기능의 경우 스트라이크 및 딥을 시연할 수 있는 키를 매핑합니다.

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Applications and Summary

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지질학자들은 지구를 4차원으로 이해하려고 노력합니다. 목표는 표면, 지하및 시간을 통해 바위의 구조를 해석하는 것입니다. 브런턴 나침반에 의해 생성 된 스트라이크 및 딥 정보는 지질학자가 지질지도를 만드는 출발점이며, 그지도는 지하에 구조를 보여주는 단면 다이어그램을 만드는 데 사용할 수 있습니다(그림 6).

세 가지 공간 차원과 시간을 통해 암석 구조를 이해하면 지구의 물리적 진화에 대한 창이 제공됩니다. 또한 이러한 종류의 지식은 많은 산업 및 경제 응용 프로그램의 중심입니다. 한 가지 예는 층이 돔이나 판들 구조에서 구부러져 있고 석유와 가스가 자주 수집하는 구조의 정점에 있는 바위 업 워프를 식별하는 것입니다.

Figure 6
그림 6. 지질학적 단면. 지질학적 단면은 지하 지질학의 표현이다. 맵의 선(D-D')은 단면이 그려진 선입니다. 단면에서는 Anticlines, 동기화 선 및 오류를 볼 수 있습니다.

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Transcript

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