地质罗盘如何使用？能测方位，坡度角和太阳方位角（磁偏角校正）

指南针是我国古代的重要发明，在此基础上，中国古人最早发明了罗盘。尽管古人发明的罗盘中没有提到“磁场”的概念，但是罗盘上各圈层之间所讲究的方向、方位、间隔的配合，却暗含了“磁场”的规律。而罗盘发展到现在，已经有科学上使用的地质罗盘，它用于在地质勘探和测量中确定方向、角度和位置等参数。是地质学家、地质工程师、野外探险家和科学家们必备的仪器之一。地质罗盘是根据地球的地磁场原理工作的。地球本身具有一个磁场，这个磁场源于地球内部的液态外核的运动。地磁场的方向在地球上各个位置是不同的，因此地质罗盘可以利用磁针指向磁北极来确定方向。下面，我们就深入了解地质罗盘的结构、原理和使用方法。

一、地质罗盘的结构是怎么样的呢？

地质罗盘的式样很多，但结构基本是一致的，现在常用的是圆盆式地质罗盘仪。由磁针、刻度盘、测斜仪、瞄准觇板、水准器等几部分安装在一铜、铝或木制的圆盆内组成。

磁针：磁针是地质罗盘的核心部件，它指向地球上的磁北极。磁针通常由磁性材料制成，如钢或磁石。在罗盘上，磁针固定在一个可旋转的轴上，以便它可以在水平面内自由转动。由于我国位于北半球磁针两端所受磁力不等，使磁针失去平衡。为了使磁针保持平衡常在磁针南端绕上几圈铜丝，用此也便于区分磁针的南北两端。

水平刻度盘：刻度的标示方式，从零度开始按逆时针方向每10度一记，刻至360度，0度和180度分别为N和S，90度和270度分别为E和W，利用它可以直接测得地面两点间直线的磁方位角。

竖直刻度盘：专用来读倾角和坡角读数，以E或W位置为0度，以S或N为90度，每隔10度标记相应数字。

悬锥：是测斜器的重要组成部分，悬挂在磁针的轴下方，通过底盘处的觇板手可使悬锥转动，悬锥中央的尖端所指刻度即为倾角或坡角的度数。

水准器：通常有两个，分别装在圆形玻璃管中，圆形水准器固定在底盘上，长形水准器固定在测斜仪上。

瞄准器：包括接物和接目觇板，反光镜中间有细线，下部有透明小孔，使眼睛，细线，目的物三者成一线，作瞄准之用。

地质罗盘的具体使用方法如何？

（一）磁偏角的校正

因为地磁的南、北两极与地理上的南北两极位置不完全相符，即磁子午线与地理子午线不相重合，地球上任一点的磁北方向与该点的正北方向不一致，这两方向间的夹角叫磁偏角。地球上某点磁针北端偏于正北方向的东边叫做东偏，偏于西边称西偏。东偏为(+)西偏为(-)。

地球上各地的磁偏角都按期计算，公布以备查用。若某点的磁偏角已知，则一测线的磁方位角A磁和正北方位角A的关系为A等于A磁加减磁偏角，即正北方位角A=A磁±磁偏角。应用这一原理可进行磁偏角的校正，校正时可旋动罗盘的刻度螺旋，使水平刻度盘向左或向右转动，(磁偏角东偏则向右，西偏则向左)，使罗盘底盘南北刻度线与水平刻度盘0—180度连线间夹角等于磁偏角。经校正后测量时的读数就为真方位角。

（二）目的物方位的测量

测定目的物与测者间的相对位置关系，就是测定目的物的方位角(方位角是指从子午线顺时针方向到该测线的夹角)。

测量时放松制动螺丝，使对物觇板指向测物，即使罗盘北端对着目的物，南端靠着自己，进行瞄准，使目的物，对物觇板小孔，盖玻璃上的细丝，对目觇板小孔等连在一直线上，同时使底盘水准器水泡居中，待磁针静止时指北针所指度数即为所测目的物之方位角。(若指针一时静止不了，可读磁针摆动时最小度数的二分之一处，测量其它要素读数时亦同样)。

若用测量的对物觇板对着测者(此时罗盘南端对着目的物)进行瞄准时，指北针读数表示测者位于测物的什么方向，此时指南针所示读数才是目的物位于测者什么方向，与前者比较这是因为两次用罗盘瞄准测物时罗盘之南、北两端正好颠倒，故影响测物与测者的相对位置。

为了避免时而读指北针，时而读指南针，产生混淆，放应以对物觇板指着所求方向恒读指北针，此时所得读数即所求测物之方位角。

（三）太阳高度角的测量

太阳高度角计算公式:α=90°-│β-γ│，其中为α正午太阳高度角，β为观察者所处的纬度，γ为太阳直射点的纬度。太阳高度角指的是正午的太阳光线与地平面的夹角。

支好罗盘，整平，正午时目镜对准太阳。罗盘有坡度角，看看多少度就行了。这时的高度角即是太阳的高度角。

（四）岩层倾角测量

岩层倾角（dipangle）：是指倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角称倾角（或真倾角）。它是岩层面与水平面之间的最大锐角，倾角值为0°～90°。在不垂直岩层走向线的任何方向上量得的倾角称视倾角或假倾角，视倾角总是小于真倾角。

野外分辨层面之真倾斜方向甚为重要，它恒与走向垂直，此外可用小石子使之在层面上滚动或滴水使之在层面上流动，此滚动或流动之方向即为层面之真倾斜方向。

测量时将罗盘直立，并以长边靠着岩层的真倾斜线，沿着层面左右移动罗盘，并用中指搬动罗盘底部之活动扳手，使测斜水准器水泡居中，读出悬锥中尖所指最大读数，即为岩层之真倾角。

（五）在地形图上定点

利用地形地物定点

如果所在地点地面有明显的地形地物标志（如房屋、塔、山头、三角架、桥梁、河沟或道路拐弯处等），可利用该点的标志物在地形图上找到其位置。

交汇法定点

如果所在地点地面无明显地形地物标志，则可利用罗盘测定不在同一方位上的2～3个目标物的方位角，然后在地形图上通过所测的2～3个目标物，作出2～3条方位线，其交点即为所求地点。这种方法称为交汇法，其中三点交汇法更准确。

地质罗盘仪是进行野外地质工作必不可少的一种工具。借助它可以定出方向，观察点的所在位置，测出任何一个观察面的空间位置等。你学会使用地质罗盘仪了吗？