Линейка для структурно-геоло-гических построений

 

Союз Соввтскмк

Соцмалмстмчвскмн

Рве убл

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)830406 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 20.06.77 (21) 2503701/18-24 с присоединением заявки .% (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.81. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания15.05 81 (5l)M. Кл. 06 (» 1/00

G 06 G 1/14

3Ъеударстввнный комитет

СССР пю делам нзебретеннй и еткрытнй (53) УДК 681.615. .23:681.616. . 15 (088.8) /

И. П. Кушнарев с (72) Автор изобретения

t (.

/ (71) Заявитель (54) ЛИНЕЙКА LJllH СТРУКТУРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ

ПОСТРОЕНИИ

Изобретение относится к геологической документации, геологическому картироввнию, разведке и может быть использовано для подсчета запасов и эксплуатации полезных ископаемых, расчета аплиTjjfj перемещений по разломам, склонений

5 различных геологических тел и т.д.

Известна линейка дпя разбивки земляного полотна железных nopor, выполнен ная в виде прямоугольника с нвнесенныt0 ми нв нем шкалами высоты насыпей и глубины выемок, с наложенными один на другой в.масштвбном уменьшении поперечными профилями (1 j.

Известен также вычислительный npul$ бор нв основе транспортира, снабженный попуосным движком, установленным жестко по хорде сектора, планкой с линейной шкалой, и перемещаемым вцопь планки ползуном с конусом, установленным в ползуне (2 .

Однако эти линейки не позволяют ре« шать геологические звцвчи, связанные со структурно-геопогнческил1н построениями.

Цель изобретения - определение пространственного положения линии пересечения или сопряжения плоскостей и повышение скорости, точности отсчета.

Указанная цель достигается тем, что нв транспортире с градусн .й разбивкой, выполненном на обеих сторонах жесткого непрозрачного прямоугольного основания, нанесены изопинии разнонакпонной плоскости с соответствующими hM углами наклона, повторенные в горизонтальном и вертикальном направлениях от середины основания в обе его стороны. При этом изо линии одной стороны этого листа нанесео ны дпя диапазона углов от 90 до 25, а на другой стороне в другом масштабе (на порядок больше) для диапазона углов от 90 до 2 30 . К обеим сторонам осноа ввния прилагаются такие же.по размерам листы из прозрачного материала с изображениями тех же изоляций, параллельных длинной стороне основания, выполненные в соответствуюших масштабах. С обеих сторон прилагаются две узкие прозрачные

830406 линейки с перпендикупярными им отметками тех же изолиний. Вся система имеет

,общий центр на середине изогоризонтапи

90 с отверстием в нем цпя стержня, соединяющего эпементы устройства.

На фиг. 1 изображена схема, показывающая положение линии сопряжения (пересечения) плоскостей; на фиг. 2 - принцип строения и действия линейки.

На фиг. 1 ОСА — первая плоскость, .о

<" - угол ее паденйя, OIIEA - вторая ппоскость, 5 — угол ее падения, - разность высот между точкой пересечения ппоскостей - 0 и изогоризонталями этих.ппоскостей АВ.и BE, AO — линия пересечения is плоскостей, О А - ее проекция на горизон.1 тапьную ппоскость проекции (0iC AEIt ). (Ъ - угол между простираниями падающих навстречу секушихся плоскостей; у угол между горизонтапьной проекцией, пе- 20 ресекакяцихся ппоскостей (О A) и пинией

i простирания первой плоскости (ОС); $—

1 уго и между той же проекцией (О А ) и линией простирания второй плоскости (OII); цо - угол наклона линии пересечения пгоскостей (OA) к горизонту; —.угол накло на той же линии (OA) к горизонту в проекции на вертикальйую ппоскость, паралпельную простиранию первой плоскости, (4 - расстояние между изогоризонтапями 0

AB и ОС, соответственно первой секущей ся плоскости и вертикальной плоскости, параплепьной простиранию первой плоскости; — про1экция пинии О А на вертикаль i ную ппоскость, параллельную простиранию первой плоскости.

На фиг. 2 обозначены горизонтапьная проекция 1 первой секущейся ппоскости, меняющей свой наклон и изображенной в изогоризонталях в градусном их выраже- 40 нии с изолиниями, расположенными к первым под углом 90 . и делениями в градуо

csx типа транспортира дпя отсчета углов, ),, такая же проекция 2 (без допопнитепьных построений) на прозрач45 ном материале, узкая прозрачная линейка

3 с теми же отсчетами изолиний (в градусах) дпя измерения угпов аз; 0 — ось вращения линейки место стержня, скреппяюшего всю систему; А — точка пересечения изогоризонталей,  — такая же точка при решении той же задачи с переменой местами секущихся ппоскостей; ф

120, di =* 70, 0 = 50 — эпементы, о о о характеризующие положение плоскостей в примере решаемой задаче.

На чертеже (фиг. 1) показана сущность решаемой задачи с помощью прецпаглемой веерной пинейки, когда при известности места пересечения плоскостей (точка О), истинных элементов их залегания, а также

В - угол между простираниями этих плоскостей, вычиспенного из данных элементов и залегания (или замеренного) цля сектора встречногб их падения, необходимо он положение линии пересечения (или сопряжения) плоскостей — ОА, прецствапяющих геометрическое место точек, одновременно принадлежащих этим двум плоскостям. для этого определяют; щ) - угол наклона пинии ОА к горизон ° ту; — yron между линией простирания первой секушейся плоскости (падающей поц углом d ) и проекцией этой линии

ОА на горизонтальную плоскость (т,е. линией О A); Q - угол наклона линии OA к горизонту в проекции на вертикальную плоскость, параллельную простиранию первой секушейся плоскости (т.е. это угол наклона линии ОС к горизонту). Выбор в отнесении плоскостей к 1-й и 2-й остается за исследователем. Поскольку положе ние пинии пересечения плоскостей определяется относительно их же положения в пространстве, то и изображение полученных данных (g,UU,Ч ) оказывается автоматически ориентированным относительно сторон света.

Линейка состоит чз пяти детапей, насаженных на единый стержень, скрепляющей эту вращающуюся на нем систему, подобно вееру.

Работа с пинейкой производится слецующим образом.

Оопустим, что из замеров известны простирания секущихся плоскостей, направпения падения и углы падения цля первой плоскости 3 =- 70 и второй (7 = 50, а также (= 120 — угол между простио раниями секущихся ппоскостей (как это показано на чертеже фиг. 1). Необходимо опредепить. углы, о1, Ч . для этой цели поворачивают вторую, верхнюю (прозрачо ную) плоскость проекции на )Ъ = 120 (фиг. 2). Находят на ней линию (изогориО зонталь), соответствующую углу G = 50, а на первой проекции линию, отвечающую углу d = 70, и находим точку их перео сечения А. Исходя из усповий построения линейки, точка A лежит в горизонтальной плоскости проекции и одновременно принадлежит обеим секушимся ппоскостям. Второй такой обшей точкой будет точка 0— место пересечения ппоскостей на поверх,ности, т.е. на высоте 6 над плоскостью

,проекции (фиг. 1). Эта точка О совпаця06 6 быть представпена в определенных пределах, как плоскости„секушиеся или сопрягающиеся с другими плоскостями, при обработке документации, картирования, а также решении чисто практическик вопросов поисков, разведки и подсчета запасов руд (сопряжение тел, их склонение, положение рудных столбов и пережимов руд и т.д.), расчетов амплитуд неоднократных перемешений тектонических блоков пород и руд, эпементов их залегания и т.д.

При этом исключается необходимость в графических построениях, повышается точность и наглядность отсчета при простоте построения линейки и повышается скорость отсчета (20»30 с на все операции) .

Линейка для структурно-геологических построений на основе транспортира с гра- ° дусной разбивкой, о т л и ч а ю ш а яс я тем, что, с целью определения пространственного попожения линии пересечения ини сопряжения плоскостей, повышения скорости и точности отсчета, на транспортире, выполненном на обеих сторонах непрозрачного прямоугольного основания, нанесены изолинии раэнонакпонной плоскости с соответствующими им углами наклона, повторенные в горизонтальном и вертикальном направлениях от середины основания в обе стороны, при этом иэодяции одной стороны основания нанесены дпя диапазойа угпов от 90 до 2 30, а на о о } другой стороне - дп диапазона углов от

90 до 25, к обеим сторонам основания приложены такие же по размерам листы из прозрачного материала изображениями тех же изолиний, параллельных длинной стороне основания и узкие прозрачные линейки с перпендикулярными им отметками тех же изолиний, при этом вся система имеет обший центр на середине изогориэонтали 90 с отверстием дпя стержо ня, соединяющего элементы устройства.

5 8304 ет со своей проекцией 0 и находится на оси врашения линейки. Соединив точки

О А, получают проекцию линий пересече t ния ппоскостей в предепах разности высот точек О и А, равной Ф). Одновременно этот вектор О А указывает направпение

) и величину наклона этой линии (от О к А) к горизонту. Зная алину и положение вектора О А между простираниями секушихся плоскостей, попучают значения yr- 10 лов Я, ы) и 9 . Очевидно, угол Д" получают, прочитав отсчет по транспортиру.

Рпя этой цепи центральную пинию узкой пинейки совмешают с точкой A и на ее продолжении по транспортиру читают отсчет угла 0 = 25 30, а на самой пиней-: ке, в точке А, читают значение угла

С = 50 . По попожению точки А находят

О угол Ч опускаясь по линии, перпендикулярной к простиранию первой плоскости, >0 + о р м у .т а и з о б р е т е н и я т.е. по уже проведенным для этой цепи линии, у концов (или середины) которых указаны соответствуюшие им углы. действуя так, находят Ч = 52 45 (фиг. 2).

На чертеже {фиг. 1), с учетом приня25 того условия, видно, что fb = у +.Ч. Угол 1), исходя из формулы, получают как разность углов (3-Я = 120 — 25 30 о

94 30 .

Еспи необходимо определить вертикаль- З0 ную проекцию, параллельную второй ппос9 кости, падаюшей под угпомО 50, необходимо найти угопЧ . В виду того, что отнесение плоскостей к первой и второй

I было произвольным, можно переименовать З5 . их, не меняя в сушности ничего (угоп Р тот же> f6= 120 ). Теперь уже на первой— непрозрачной проекции находят линию с угпом б= 50, а на второй - прозрачной с углом падения о" = 70 и находят новую о 40 точку йх пересечения В. Она будет занимать другое положение, как и сам этот вектор ОВ. Поступая таким же путем, получают отсчет 4 = 94 30 l 86 20,® о о

50©. Этот метод перестановок плоскос45 тей позволяет проверить точность линейки.

Веерная пинейка позволяет решать задачи с вертикальными углами падения одной из секушихся плоскостей.

На демонстрационной веерной пинейке

50 Источники информации, удалось достигнуть точности отсчетов от принятые во внимание при экспертизе

1-2 до 1. Авторское свидетельство СССР

Предлагаемая линейка может быть ис- N 106242, кп. g 06 G i/14, 1955.

/ / / П

IIoJIbsoBBHB gпя расчета KCHTBKTQB гео- 2. Авторское cBIIIIeTeflbctoo С -Рлогических тел, большая часть которых 55 N 382092, кп. G 06 Cj l/04, 1973 представляет собой плоскости, или может (прототип).