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1、實習六“極射赤平投影”原理及應用,,一、學時：2（計劃）╋2（自學）二、準備：吳爾福網(wǎng)或施密特網(wǎng)、透明紙、鉛筆、小刀、橡皮、直尺、圓規(guī)、大頭針、透明膠或膠布。將投影網(wǎng)用透明膠固定，透明紙復于網(wǎng)上（透明紙略大于網(wǎng)），用大頭針將透明紙釘于網(wǎng)的圓心處，透明紙可以轉(zhuǎn)動而網(wǎng)不動。在透明紙上先畫出基圓并標注N、S、E、W.（上述是指野外工作時應準備的物件和事項，室內(nèi)實習可用專門的固定轉(zhuǎn)盤）三、目的要求：1.了解極射赤平投影的原理；2.學會極射赤平投影若干操作方法；3.掌握赤平投影在構造地質(zhì)學中的應用。,四、原理講解及演示☆球面投影原理及應用；☆“極射赤平投影”原理及應用；☆“吳氏網(wǎng)”與“施氏網(wǎng)”成網(wǎng)原理、

2、差異及其結(jié)構要素；五、操作要點1.平面投影為大圓（圓?。?，直線投影為點；2.平面和直線的方位角從基圓上量度，傾角從東西直徑上量度；3.投影之前網(wǎng)與透明紙上的正北方向重合，投影完畢后仍應使其二者復原重合；4.投影的中心不變，平面和直線所有投影必須落在大圓之內(nèi)。,★課堂操作訓練與應用舉例一、面和線的產(chǎn)狀投影（一）平面的投影示范：投影產(chǎn)狀SE120＜30的平面（二）直線的投影示范：投影產(chǎn)狀NW330＜40的直線，若有數(shù)百個數(shù)據(jù)可用等高線原理求出極密區(qū)。（三）法線的投影法線的投影是指平面法線的產(chǎn)狀投影，平面的投影及法線的投影?；槭褂?，二者相垂直，夾角相差90。法線的投影是極點，平面投影是圓弧，為簡便

3、起見，常用法線投影代表平面投影。示范：求一產(chǎn)狀為90＜40的平面的法線投影，若有數(shù)百個面的產(chǎn)狀，不要投畫這些線的弧線，而直接投影它們的法線，找出極密區(qū)中的一點，再反過求代表性產(chǎn)狀。,◆面和線的投影應用與實例：所有面狀構造如層理面、斷層面、劈理面、流面、褶皺軸面等皆可采用平面投影的方法；所有線狀構造如平面的交線、走向線、傾斜線、擦痕、流線、線理、褶皺樞紐、軸跡等皆可用線的投影來解決；面線如果結(jié)合起來，則解決問題更多。1.已知真傾角求視傾角示范：某巖層產(chǎn)狀為NW300＜40，求在走向NW335方向直立剖面上該巖層的視傾角。2.求一對共軛剪節(jié)理的交線（即應變橢球體的B軸或б2方向，也可據(jù)兩面的交線求

4、褶皺的樞紐），上述,實際上是求兩平面交線的產(chǎn)狀。示范：求兩個平面的交線—SW254＜30及SE145＜483.已知兩個視傾斜線，求某巖層面的真實產(chǎn)狀，即求包含兩直線的平面產(chǎn)狀，也就是求兩直線所構成平面的產(chǎn)狀。（可用講義夾傾斜后示范一下兩視傾斜線，說明講義夾包含了二傾斜線）示范：已知二直線產(chǎn)狀分別為SE120＜36和S180＜20，求兩線所構成的平面產(chǎn)狀。,二.β圖解和π圖解（應用于褶皺構造的產(chǎn)狀求解，利用朱、宋教材圖19-12、圖19-13）（一）β圖解—是指褶皺面上各點的切面產(chǎn)狀所作的徑向大圓圖解。在理想的圓柱狀褶皺中，各切面之交線相互平行并與褶皺樞紐平行，這些經(jīng)向大圓應交于一點，該點稱為β

5、軸，即為褶皺樞紐的投影。因為絕大多數(shù)褶皺兩翼并非絕對平直而是彎曲的，在不同部位有不同產(chǎn)狀，能測出數(shù)個產(chǎn)狀正好表明褶皺之特點。測得產(chǎn)狀越多越能反映褶皺的幾何形態(tài)。每兩個翼面交線（褶皺軸，用B1、B2……示之）都應交會于β點。由于測量誤差常不會交于一點，但應有一個密集區(qū)，樞紐投影點就應在此范圍內(nèi)。β圖解示范：（四院校教材P245例二題）在某一向斜兩翼測得產(chǎn)狀為①143＜37②104＜30③直立、走向104④157＜44，求樞紐。,（二）π圖解—褶皺面各部位法線的赤平投影圖解。用β圖解圓弧太多形如線球。但是同一褶皺面的法線投影一目了然，均投在一個特定的大圓弧或附近，此圓即π圓，為垂直褶皺樞紐的平面（

6、橫截面=正交剖面），而π圓的圓弧的法線投影點就是褶皺樞紐的產(chǎn)狀。仍以上例為例，求得向斜樞紐產(chǎn)狀為：104＜30,三.旋轉(zhuǎn)——可解決下列問題：1.求不整合界面下伏較老地層的原始產(chǎn)狀；2.求原始沉積構造產(chǎn)狀，如斜層理產(chǎn)狀。◆旋轉(zhuǎn)原理：以新、老地層走向線為旋轉(zhuǎn)軸，操作方法有跡式和極式兩種，前者使新巖層面——大圓弧轉(zhuǎn)到基圓（呈水平狀態(tài)，老巖層再同步位移）；后者使法線極點（新巖層）轉(zhuǎn)到吳爾福網(wǎng)圓心，此時大圓弧實際上水平，老巖層再同步位移?！粜D(zhuǎn)示范：有一角度不整合，新巖層產(chǎn)狀為SW240＜30，老巖層產(chǎn)狀SE120＜40，試問新巖層水平時老巖層產(chǎn)狀如何（原講稿P8第八題）？◆求解答案：老巖層在未變動前產(chǎn)

7、狀為SE100＜60。,四、節(jié)理構造測量統(tǒng)計與制圖1、野外識別與分類①據(jù)節(jié)理產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀關系可分為走向節(jié)理、傾向節(jié)理、斜向節(jié)理和順層節(jié)理；②據(jù)節(jié)理與褶皺軸向關系可分為縱節(jié)理、斜節(jié)理和橫節(jié)理；③據(jù)力學性質(zhì)可分為張節(jié)理、剪節(jié)理、張剪性節(jié)理或壓剪節(jié)理（力學性質(zhì)區(qū)分準則：節(jié)理彎曲或平直的變化、空間延伸、光滑程度、組合型式以及尾端變化如分叉狀、馬尾狀等）；④縫合線構造的識別與描述包括幾何形態(tài)及其所賦存的巖石學特征。此種構造多發(fā)育于碳酸鹽類巖石中，可與層面平行、斜交或直交，一般與主壓應力軸（?1）方向垂直，其縫合錐則與主壓應力（?1）平行。注：可綜合命名如走向張節(jié)理……,2、構造屬性厘定為一種小型伴生構

8、造，故在任何地段觀測研究描述節(jié)理，首先要查明觀察點所處的構造部位，了解區(qū)域褶皺、斷裂的空間展布以及不同地層或其他地質(zhì)體的巖性特點，否則無實際意義。注：一群有成因聯(lián)系者在空間上應代表同一構造背景和統(tǒng)一的應力場。,3、分期配套據(jù)交切、互切、限制、追蹤關系以及被脈體充填狀況等來分期配套以確定它們形成的先后順序。注：在時間上，不同期次者應與某一大區(qū)地質(zhì)事件相配備并被視為劃分演化序列的有力證據(jù)。因其尺度較之面理、線理要大，較之區(qū)域褶皺、斷裂要小，故構成中間型的構造且典型直觀易操作，起到構造解析之橋梁與紐帶的作用。,4、野外測量統(tǒng)計在分期配套的基礎上于選定區(qū)段內(nèi)①對所有節(jié)理產(chǎn)狀進行系統(tǒng)測量；②節(jié)理與層理、

9、共軛節(jié)理等交線產(chǎn)狀；③可代表節(jié)理之脈體產(chǎn)狀、規(guī)模、間隔；④需要測量至少上百個數(shù)據(jù)方可滿足研究要求；⑤分門別類制表統(tǒng)計。5、制圖與分析視解決的問題而制作的相關圖件有玫瑰花圖、節(jié)理極點圖和節(jié)理應變場狀態(tài)圖等。這些圖件與上述節(jié)理的性質(zhì)、產(chǎn)狀、期次、組合等內(nèi)容相結(jié)合，以解析與之有成因聯(lián)系的褶皺、斷層的分布規(guī)律和區(qū)域應力狀態(tài)。,★節(jié)理等密圖制作：①將所有數(shù)據(jù)投影到一張吳氏網(wǎng)上，為法線投影并得到極點圖。②用密度計在極點圖中統(tǒng)計，將統(tǒng)計結(jié)果標在圖上。③將統(tǒng)計數(shù)據(jù)中相同的數(shù)據(jù)點用平滑的曲線連接，圓周上的線兩端具對稱性，等值線用百分比表示。④整飾：在相鄰的等值線間用顏色或花紋填充，寫上圖名、圖例和方位。⑤分析：節(jié)理等密圖中密度最大的區(qū)域代表節(jié)理的優(yōu)選方位。,節(jié)理等密圖之階段圖與成果圖,★節(jié)理玫瑰花圖制作:（可分走向、傾向、傾角玫瑰花圖）①將所測得的節(jié)理走向或傾向換算北東或北西向，按一定間隔分組，一般為50或100為一間隔。計算每一間隔的節(jié)理條數(shù)。②確定作圖的比例尺及坐標。選取一定的長度代表一條節(jié)理，以等于或稍大于數(shù)目最多的那一組節(jié)理的線段長度為半徑按比例作半圓過圓心作東西線和南北線，在圓周上標明方位角。③找點連線：按各組平均走向或傾向在圓周上標明記號，再從圓心向圓周上該點處按比例定點連線。④寫上圖名和比例尺。分析節(jié)理玫瑰花圖應于區(qū)域地質(zhì)構造結(jié)合，往往把節(jié)理玫瑰花圖按測點位置標繪在地質(zhì)圖上。,