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Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Lage von geologischen
Faltenschichten Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung
mit Klinometergradationen und Projektionsnetzen, welche mit einer geologischen Bus
sole assoziiert ist, zur Bestimmung der Richtung und des Fallens (Inklination; Streichen
und Einfallen) von geologischen Kleinfaltenschichten, mittels auf Zikrofalten durchgeführten
Messungen und gleichzeitiger Projektion - unter Feldbedingungen - der Ergebnisse
auf Pauspapier.
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In den bekannten Methoden wird dieRichtung und das Einfallen von geologischen
Schichten mit Mikrofalten durch die unmittelbare Messung, mittels der geologischen
Bussole, der Lage der Xleinfaltenflanken und sogar der Oberflächen von zugänglichen
sekundären Falten bestimmt, wobei die
durch diese Messungen erhaltenen
Daten auf die ganze Faltenschicht bezogen werden. Es ist bekannt1 dass die Lage
der Flanken der Kleinfalten nicht mit der Durchschnittslage der Schichten, zu denen
sie gehören, übereinstimmt, sondern bei an nacheinanderfolgenden Stellen vorgenommenen
Messungen, schon wegen ihrer abweiehenden Orientierung, im Rahmen der Grossstruktur
variiert aus diesem Grund spiegeln die noch bekannten Verfahren mittels geologischer
Bus sole vorgenonenen Messungen die reale Orientierung der betreffenden Schichten
nicht wider, was zu Schwierigkeiten fahrt beim Entwerfen von geologischen Karten
und bei der Ausführung von Schürfarbeiten und lagerstättenforschungen.
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Die bekannten Methoden mit unmittelbarer Benutzung der geologischen
Bussole ffihren zu einer genügend genauen Ermittlung der Richtung von Faltenschichten
nur dann, wenn der Sattel der gemessenen Schicht horizontal ist, da in diesem Falle
die Richtung der Falte mit jener ihrer Flanken übereinstiat. Da in Wirklichkeit
sowohl die metamorphischen als auch die enggefaltenen Sedimentärgesteine nur sehr
selten waagerechte Sattel haben, fuhren die bekannten Methoden im allgemeinen zu
einer fehlerhaften Bestimmung der Faltenschichtenrichtung.
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Die reale InliMtion einer Schicht mit Mikrofalten kann dt den bekannten
Vorfahren nicht einmal in Falle horizontaler Sättel mit genügender Genauigkeit ermittelt
werden, da das Fallen der Faltenflanken, auf deren Oberfläche di. Messung@n
vorgenommen
werden, von der allgemeinen Inklination der Schicht abweicht.
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Die bekannten Methoden zur Bestimmung der Lage von Faltenschichten
mit Hinwendung geologischer Bussolen liefern entsprechende Ergebnisse nur im Falle
von breiten - mehrere zehn oder hundert Neter anhaltenden - Falten, in welchen;
sich keine Falten niederer Ordnung entwickeln.
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Es sind verschiedene Typen von geologischen Bussolen bekannt, die
für die Messung der Faltenschichtric-htungen und Inklinationen benützt werden. Mit
einigen dieser Bussolen misst man separat die Richtung und separat die Inklination
der Schicht, was eine Verlängerung des Zeitaufwandes zur Folge hat.
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Die meistgebrauchten Bussolen für die Bestimmung der Lage von geologischen
Schichten sind mit zwei rotierenden Ringen versehen, von welchen der eine Klinometergradationen
aufweist und zu welchem tangential eine flache Platte angebracht ist, die zur Aufrechterhaltung
der Bussole au1 der Flanke der jeweiligen Falte dient zur Messung der Inklination
der Schichten.
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Bei der Ausfahrung der Messung wird diese Platte auf die Faltenflanke
gelegt, wobei man von der in waagerechter Lage gebrachte Bussole den Richtungsazimut
und die Inklination der betreffenden Faltenflanke abliest.
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Für die Xonstruktion von mikrotektonischen Diagrammen kennt man die
Methode der separaten Protektion - im EEro - der sich aus den Bussolemessungen ergebenden
Daten, indem man ein um einen gemeinsamen fixen Mittelpunkt drehbares Pauspapier
über ein Schmidt-Netz legt. Dieses Verfahren hat den Nachteil,dass es viel Zeit
benBigt für die Eintragung der Daten in das Diagramm und dass es das Eild der sich
ergebenden Struktur mit Verspätung wiedergibt.
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Eine weitere bekannte Methode ist die manuelle Eintragung der mikrotektonischen
Daten in Form von Punitdingrammen - sogar unter Feldbedingungen - unmittelbar nach
der iusfiihrung der Messungen auf eine Pauspapierscheibe, welche auf eine der Seiten
der Bussole befestigtes Schmidt-Netz angebracht ist.
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Andere bekannte Bussolen ermöglichen die Projektion der Pole ebener
Flächen, aber nicht die der linearen Streckung, ohne die Möglichkeit zu bieten,
auch die betreffenden Ebenen zu trassieren, da sie mit keinen Projektionsnetzen
versehen sind.
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Obwohl die geologischen Bussolen viele Anpassungen und Verbesserungen
erfahren haben, führt ihre unmittelbare Benutzung für die Bestimmung der räumlichen
Lage der geologischen Mikrofaltenschichten bei der Anwendung der bekannten Methoden
zu einer fehlerhaften Deutung, sowohl der Richtung als auch der Inklination derselben
mit den sich daraus ergebenden Nachteilen Die Methode und der Apparat fur die Bestimmung
der Lage von
geologischen Faltenschichten gemäss der Erfindung beseitigt
die Nachteile der bekannten Verfahren und ermöglicht die Bestimmung der resultierenden
Durchschnittslage von kleine Falten aufweisenden Schichten. In der Methode gemäss
der Erfindung geschieht die Bestimmung der räumlichen Lage der Kleinfaltenschichten
in wesentlich Tangentialebenen von zwei oder mehreren aufeinanderfolgenden Kleinfalten
gleicher Grössenordnung, in welchen der Azimut und die Inklination einer der Sättel
einer Falte, wie auchder Azimut und die Inklination einer anderen Geraden derselben
Tangentialebene, das heisst einer beliebigen Tangente der Kleinfaltenschicht gemessen
wird.
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Diese Angaben werden auf eine auf einem Walter Schmidt-Netz befindlichen
Pauspapierscherbe aufgetragen, mit welchen man die Elemente der Tangentialebene
der betrachteten Kleinfalten bestimmt, durch den Azimut und die Inklination der
die grösste Inklination aufweisenden Linie und die betreffende Richtung durch ihren
Azimut; zu diesem Zweck verwendet maneine Reihe von Manipulationen, die aus der
Betrachtung der mathematischen Kalkulationen dieser Elemente der Schichtaabgeleitet
werden; diese Manipulationen werden bei der Darstellung des Yerwirklichungsbeispiels
der Erfindung ausführlich bezprochwn.
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Die Bestimmung der Sattel und Tangentenelemente au der wesentlich
tangentialen Ebene mehrerer aufeinanderfolgenden Kleinfalten geschicht mittels Anwendung
einer @@enen Figur S, bestehend aus zwei parallelen Gerad@@, welche an ihren -korrespondierend
- Transversalen-Enden mit gradierten Kreisen
versehen sind; diese
Kreise befinden sich in senkrechten Ebenen auf die Ebene dieser Figur S, wobei die
parallelen Linien durch eine Querlinie miteinander verbunden sind, welche Querlinie
an beiden Seiten mit Verlängerungssegmenten versehen ist; die parallelen Geraden
sind ebenfalls, jede am anderen Ende, mit je einem Verlängerungssegment versehen;
alle Segmente sind in der Ebene der Figur S drehbar.
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Mittels der ebenen Figur S bestimmt man die Elemente der Sättel durch
die Auflagerung einer ihrer parallelen Geraden - mit oder ohne Verlängerung, je
nach dem Fall - über den Sattel, deren Inklination auf einen der gradierten Kreise
im Verhältnis zu der Horizontallinie einer Kilfslibelle gemessen wird, wie auch
der Azimut mittels der geologischen Bussole, deren gradierte Seite senkrecht auf
die Ebenen der gradierten Kreise der Figur 5 gebracht wird.
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Mit der Planfigur 5 werden auch die Elemente einer beliebigen Tangente
bestimmt, und zwar durch Aufsetzen der Spitze eines der Querverlängerer über einen
Punkt des gemessenen Sattels und Aufsetzten der Spitze des rotierenden Verlängerers
einer der parallelen Geraden über einen Punkt eines der näheren Sättel der betreffenden
Faltenschichten, wobei man die Verlängerer zu diese Zweck leicht rotiert; die beliebige
Tangente wird durch die Lage der beiden Spitzen der Verlängerungssegmente bestimmt;
ihre Inklination und ihr Izinit bestimmt lal in der il Falle des Sätteln angqebeien
Weise.
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Die Messung des durch einen Sattel und einer beliebigen der Tangentialebene
der Kleinfalten gebildeten Paares kann ersetzt werden durch die Messung eines Tangentenpaares
aus jener Ebene, deren gemessene Daten in derselben Weise mittels des Walter Schmidt-Netz
es verarbeitet werden.
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Der Apparat für die Bestimmung der räumlichen Lage von geologischen
Faltenschichten gemäss der Erfindung besteht aus einem flachen Rahmen, bestehend
aus zwei parallelen Bändern, welche durch eine transversale, auf ihnen senkrecht
stehendes Band verbunden sind, und welche an oberen, auf derselben Seite liegenden,
korrespondierend-transversalen Enden tangential verbunden sind mit je einem Ring,
dessen Innenseite mit zirkularen, korrespondierenden Klinometergradationen versehen
ist, in welchen Ringen sich je eine mit einem Werkzeichen versehene Scheibe dreht
und welche Ringe vereinigt sind durch eine flache, senkrecht zur Diametralebene
befindliche Plattform, mit welcher sie ein drehbares Stativ bilden, auf welches
die geologische Hilfsbussole gesetzt wird; zu diesem Zweck verfügt dieses Stativ
noch über Vorrichtungen für die Befestigung der Bussole.
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Der flache Rahmen des Apparates besitzt zwei kurze, mit Spitzen endenden
Bänder, die sich in allen Richtungen auf einer, sum Rahmen parallelen Ebene drehen
können und die in die Verlängerung des Querbandes oder in jede andere beliebige
Position gebracht werden können.
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Die parallelen Bänder des flachen Rahmens des Apparats besitzen einen
ersten, auf dem freien Ende auf sie verschiebbare Verlängerer, welche durch ein
Gelenk verbunden ist mit eine zweiten Verlängerer, welcher sich nach allen Richtungen
parallel mit dem flachen Rahmen drehen kann.
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Auf den Aussenseiten der Scheiben des drehbaren Stativs des Apparats
ist je ein Walter Schmidt-Netz graviert.
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Die mit Klinometer-Winkelgradierungen versehenen, mit dem ebenen Rahmen
einen Körper bildenden Ringe haben auf ihrer Aussenseite je einen runden Rahmen,
der über die Walter Schmidt-Netze, die auf die Aussenseite der Scheiben des drehbaren
Stativs des Apparates graviert sind, je eine Pauspapierscheibe halten, und zwar
fur die Eintragung der gemessenen Elemente und für die Bestimmung der Elemente der
Tangentialebene der Lage der gemessenen geologischen Schicht.
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Die Anwendung der Methode und des Apparates gemäss der Srfindung ermöglicht
eine leichte und sehr genaue Bestimmung der realen Mittelrichtung und - Inklination
der verschiedenen, schichtförmigen, metamorphischen, sedimentären oder eruptiven
geologischen Faltenformationen, mittels Durchführung von wenigstens zwei möglichen
Messungen der sich in Tangentialebenen der Foliationssättel befindlichen Linien
bzw. der Mikrofalten, und das Erzielen der betreffenden Werte in den Feldbedingungen.
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Wenn in der erforschten Zone mit Mikro falten Mineralisierungen vorhanden
sind, führt die Anwendung der Methoden zur Gattierung und entsprechenden Propsektierung
der Entwicklungsrichtung der Lagerstätten von nutzbaren Substanzen, was eine sinngemässe
Lokalisierung der geologischen Prospektionen bzw.
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der Minenerforschungen- und Betriebe ermöglicht.
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Die Methode und der Apparat gemäss der Erfindung können sehr erfolgreich
auch auf anderen Gebieten angewandt werden wie z. B.: - in technischen Geologiearbeiten
fiir Wasserkraftbauten, beim Studium der Fundamente von grossen Wasserkraftbauwerken
(Bogenbauwerke usw.) und der unterirdischen Exkavationen: Minenstrecken, Zwaegs-
oder Zuleitungsstrecken usw.; - im Studium von Rissbildungen, wo sie zur technisch-geologischen
Rayonierung und zur Abgrenzung von Stabilität aufweisenden Perimetern für verschiedene
Bauwerke beitragen; - sie haben eine weite Anwendung im Falle der kristallinischen
Schiefer, wo sie mit grosser Genauigkeit die stratigraphischen und tektonischen
Beziehungen zwischen den verschiedenen Gesteinstypen bestimmen; Im folgenden wird
ein Anwendungsbeispiel für die Methode und ein Verwirklichungsbeispiel fiir den
Apparat gemäss der Erfindung
gegeben mit Bezug auch auf die Zeichnung,
Fig. 1 bis 5, welche darstellen: Fig. 1 eine Perspektivansicht des Apparats, in
welcher die geologische Rilfsbussole punktiert dargestellt ist; Fig. 2 eine Perspektivansicht
des Apparats, wobei einer der parallelen Bänder des flachen Rahmens einen der Sättel
der Kleinfaltenschicht überlagert; Fig. 3 eine Perspektivansicht des Apparats, in
der Position der Messung der Elemente einer Tangente aus der Tangentialebene der
Kleinfaltenschicht, wobei die Spitzen der Verlängerer sich auf Punkte von zwei Sätteln
stützen; Fig. 4 ein Diagramm mit drei Punktgruppen, entsprechend der Tangentiallinien
T, der Sattel 5 und der Pole Sm der Tangentialebenen; Fig. 5 ein Diagramm mit einer
einzigenPunktgruppe (I) bzw.
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mit zwei haben Punktgruppen (II).
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In dem auserwählten Beispiel besteht die ~ Vorrichtung zur Anwendung
des Verfahrens zur Bestimmung der lage von geologischen Faltenschichten aus einem
flachen Rahmen 1, bestehend au zwei parallelen mindern a1 a2 die miteinander durch
ein auf ihnen senkrecht stehendes Querband b verbunden sind, und welche tangential
an ihren auf derselben Seite befindlichen korrespondierend-transversalen Enden mit
Je einem Ring 21 und 22 verbunden sind. Die beiden Ringe 21
und
22 des flachen Rahmens 1 können mit der Hand gedreht werden, mit ihren Innenseiten,
auf den äusseren zirkularen Enden von zwei parallelen Scheiben c1 und c2, welche
miteinander durch eine flache Plattform d verbunden sind, mit welcher Plattform
sie zusammen ein drehbares Stativ 3 bilden, wie auch auf den äusseren Enden von
zwei Deckeln 41 42, wobei sie die Aussenseite der Scheiben c1 und c2, mit denen
sie steif verbunden sind, bilden.
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Die Scheiben c1, c2 und die flache Plattform d des drehbaren Stativs
3 ermöglichen das Aufsetzen einer geologischen Eilfsbussole 5, zu welchem Zweck
das Stativ 3 an jedem Ende mit je einem Sitz e1, e2 und mit einem runden Gewindeloch
f für die Befestigung der Bussole versehen ist.
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Die seitlichen inneren Oberflächen der Ringe 21 und 22 tragen an ihren
peripherischen Zonen zirkulare, korrespondierende Elinometergradationen g1 und g2
auf vier Quadranten von je 90° für die Messung der Fallwinkel der linearen und ebenen
Elemente; zu diesem Zweck besitzen die parallelen Scheiben c1 und c2 Je ein Merkzeichen
h1, h2, die in derselben Diametralebene korrespondierend sind und senkrecht zur
Plattform d des drehbaren Stativs 3 angebracht sind.
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Auf den äusseren Seitenflächen der Deckel 4 und 42 ist Je ein Walter
Schmidt-Netz 61 62 angebracht oder graviert.
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Die parallelen Bänder a1 und a2 des flachen Rahmens 1 sind in der
Zone des Querbandes b mit je einem kurzen, in Spitzen endenden Verlängerungsband
il, i2 versehen, die im Verhältnis zu dem Gelenkpunkt in horizontaler Ebene rotiert
und in die Verlängerung des Querbandes b gebracht werden kann.
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Die Bänder a1 und a2 verfügen noch über einen Verlängerungsband j,
das an einem Ende auf diese verschiebbar ist und das am anderen Ende durch ein Gelenk
mit einem anderen in einer Spitze endenden Band k verbunden ist, welches Band in
horizoniler Ebene drehbar ist und in Verlängerung des Bandes j oder in jede beliebige,
für die Messungsarbeiten nötige Lage gebracht werden kann.
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Der Apparat gemäss des auserwählten Beispiels verfügt noch über Je
einen runden Rahmen 71, 72, welche an die betreffenden Ringe 21 und 22 des flachen
Rahmens 1 steif angebracht sind für das Auflagen, über die an den Deckeln 41 und
42 befindlichen Walter Schmidt-Netze, je einer Rundscheibe aus Pauspapier 81 und
82, auf welchen die Measungsergebnisse aufgezeichnet und die Diagramme erhalten
werden, mittels welchen Diagrammen man die räumliche Lage der geologischen Schichten
bestimmt.
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Der flache Rohren 1 und das drehbare Stativ 3 werden vorsugaweise
aus leichten nichtmagnetischen Legierunge4md in den strikt notwendigen Dimensionen
hergestellt, damit der ganze
Apparat vom Operateur leicht getragen
und gehandhabt werden kann.
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Durch das Verfahren gemäss der Erfindung geschieht die Bestimmung
der räumlichen Lage einer Mikrofaltenschicht an verschiedenen zugänglichen Stellen
(Ausstriche usw.) durch mittels des oben beschriebenen Apparats durchgefiihrten
Messung der Richtung und Inklination son zwei Linien der Tangentialebene der Sattel
von zwei oder mehreren, sukzessiven Kleinfalten einer und derselben Schicht, und
derselben Grossenordnung. Dies ermöglicht die Messung entweder von zwei beliebigen
Tangentiallinien, von zwei oder mehreren benachbarten Falten oder einer Tangentiallinie
und des Sattels einer dieser Falten bzw. einer Achse B; gleicherweise kann man auch
Lineationen, Streifungen, Faltenachsen, Boudinagen usw. bestimmen.
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Vor dem Beginn der Messungen werden die runden Rahmen 71, 72 von den
betreffenden Ringen 21 und 22 des flachen Rahmens 1 des Apparats entfernt; je eine
Pauspapier-Rundscheibe 81 82 in diese hineingelegt und so hergerichtet, werden sie
wieder auf ihre Plätze, auf den betreffenden Ringen 21 und 22 gesetzt, wobei diese
Pauspapierscheiben über die betreffenden W. Schmidt-Netze 61 und 62 befestigt werden;
die geologische Hilfabussole 5 wird in ihren Sitz auf dem drehbaren Stativ 3 gesetzt
und, Je nach dem Fall, wird der Verlängerer j an eine der parallelen Bän@er a1 bzw.
a2 angebracht.
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Für die Bestimmung der Lage der Mikrofaltenschicht durch die Messung
der Elemente einer beliebigen Tangente dreht man entsprechend einer der kurzen,
in Spitze endenden Verlangerer il oder i2, und zwar jene auf dem parallelen Band
a1 oder a2 befindliche, an welche der Verlängerer j angebracht wurde, wie auch den
mit Spitze endenden Verlangerer k, so dass die Spitzen dieser beiden Verlängerer
ii (i2) und k auf die Sättel zweier benachbarten oder nahen Falten gleicher Grössenordaung
aufgelagert werden, wobei die beliebige Tangente durch die Lage der zwei Spitzen
der Verlängerungsbänder ii (i2) und k bestimmt wird.
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In dieser Position des Apparats, welche durch die Spitzen der Verlängererg
auf Punkte von zwei Sätteln aufrechterhalten wird, wird die Bussole in die horizontale
Lage ihrer Libelle gebracht, indem man den drehbaren Stativ 3 rotiert, wobei die
Lage des flachen Rahmens 1 unverändert bleibt.
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Von der so in Horizontalebene gebrachten Bussole wird der Azimut der
Richtung der Tangentiallinie der Mikrofaltensättel abgelesen. Das Ablesen des Azimuts
geschieht auf zwei Weisen in Abhängigkeit von der Hemisphäre, in welcher die Projektion
der mikrotektonischen Elemente auf das Diagramm vorgenommen wird, und zwar: - wenn
die Projationen in die nördliche (obere) Hemisphäre des Diagramms eingetragen werden,
so geschieht die Ablesung
in Abhängigkeit von der Inklinationsnchtung
der gemessenen Tangentiallinie, auf folgende Weise: die Abmessungen werden an der
südlichen Nadel des Bus sole vorgenommen, wenn das Band a1 (a2) und sein Verlängerer
j auf der Tangentiallinie von zwei Nachbarfalten nach der Nordrichtung der Bussolennadel
neigt, und umgekehrt, werden die Ablesungen an der nördlichen Bussolennadel vorgenommen,
wenn die Tangentiallinie nach der Südrichtung der Bussolennadel neigt; wenn die
Projektionen in die südliche (untere) Hemisphäre des Diagramms eingetragen werden,
so geschieht die Ablesung des Azimuts von der Bus sole umgekehrt als in dem vorhergehenden
Fall.
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Die Einfallen der Tangentiallinien bzw. des Bandes a1 (a2) mit dem
Verlängerer å, welche sich auf Punkte der Mikrofaltensättel stützen, werden von
einem sich an den Innenseiten der Ringe 21 oder 22 befindlichen zirkularen Klinometergradationen
g1' g2 je nach dem Fall, abgelesen, und zwar gleichzeitig mit der Ablesung des Richtungsazimuts
Ton der Bussole und bei derselben horizontalen Lage der letzteren.
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Für die Bestimmung der Elemente eines Sattels wird eines der beiden
parallelen Bänder a1 oder a2 des Apparats gemäss der
Erfindung
Je nach dem Fall aufden betreffenden Sattel gelegt, die Bussole wird durch die Drehung
des drehbaren Stativs 3 in horizontale Lage gebracht, der Richtungsazimut von der
Bussole und die Inklination des Sattels von den zirkularen Klinometergradationen
g1, g2 der Ringe 21 oder 22 auf dieselbe Weise wie im Fall einer beliebigen Tangente
abgelesen.
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Die Methode und der Apparat gemäss der Erfindung ermöglichen die Bestimmung
unter Feldbedingungen der Elemente der Tangentialebene von sukzessiven Kleinfalten
aus den gemessenen Werten des Sattels und einer beliebigen Tangente bzw. aus den
Werten eines Tangentenpaares mit Hilfe eines der an der Aussenseite der Deckel 41
und 42 angebrachten Walter Schmidt-Netze und der über dieses Netz aufgelagerte Pauspapierscheibe.
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Zu diesem Zweck wird der Apparat nach Beendigung der Messungen von
den Stützpunkten des Sattels bzw. der Sattel von zwei oder mehreren benachbarten
Falten abgenommen und es wird auf eine der Pauspapierscheiben mit Bleistift ein
Merkzeichen 1 auf den äusseren Kreis des Schmidt-Netzes eingetragen, welches Merkzeichen
die Nordpostition des zukü@@tigen Diagramms darstellt. Danach wird das Stativ 3
mit demSchmidt-Netz 6 rotiert, bis das Merkzeichen 1 auf dem Pauspapier jene Gradzahl
des äusseren Kreises des Netzes überlagert, welche den Wert des Azimuts einer der
Linien des gemessenen Linienpaares, z. B.
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des Sattels, angibt. In dieser Lage des Pauspapiers und des Schmidt-Netzes
zählt man auf dem nördlichen Radius des
Netzes, ausgehend von seinem
Schnittpunkt mit dem Breis,der durch den Mittelpunkt geht, die Gradzahl, die den
Wert der gemessenen Inklination des Sattels darstellt; auf die betreffende Stelle
wird auf das Pauspapier ein Punkt A1 aufgezeichnet, der auf dem Diagramm die Projektion
der Sattellinie darstellt. Auf dieselbe Weise, von demselben Merkzeichen auf dem
Aussenkreis des Netzes ausgehend, wird auch der Punkt 2 aufgezeichnet, welcher dem
Azimut und der Inklination der zusammen mit dem Sattel gemessenen beliebigen Tangente
entspricht.
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Unter denselben Bedingungen verfihrt man auch im Falle des aus zwei
beliebigen Tangenten gebildeten Tangentenpaares, von demselben Merkzeichen ausgehend.
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Die Punkte A und A2, die die Projektion von zwei Linien der Tangentialebene
der Sättel der gemessenen Kleinfalten darstellen, bringt man durch eine neue Drehung
des Schmidtnetzes in eine gemeinsame Meridianebene auf dem Netz, welche auf dem
Pauspapier mitBleistift trassiert wird und die Punkte A1 und A2 miteinander und
mit den beiden Polen des Schmidt-Netzes verbindet. Diese gemeinsame Meridianebene
stellt die Tangentialebene der Kleinfalten des betreffenden Ausstriches dar, In
dieser Lage wird die Inklination der Pallinie der Tangentialebene der Kleinfalten
auf dem Netz-Iquator gemessen, wobei man von dem Meridian mit den Punkten A1 und
A2 auf dessen konvexen
Seite ausgeht, bis zu dem Schnittpunkt
des Äquators mit
dem äusseren Kreis des Netzes.
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Um den Azimut der Richtung der Tengentialebene zu bestimmen, wird
das Schmidt-Netz von neuem rotiert, bis die gradierte Nullposition auf seinem äusseren
Kreis mit dem ursprünglich auf das Pauspapier aufgezeichneten Merkmal 1 übereinstimmt.
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In dieser Lage stellt der zwischen der Nullposition des Netzkreises
und dessen Schnittpunkt mit dem Meridian, welcher die Punkte 4 und A2 in der nördlichen
(oberen) Zone des Netzes enthält, abgelesene Winkel, den Azimut der Tangentialebenerichtung
dar.
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Solche Messungen, welche an verschiedenen, zuganglichen Punkten einer
und derselben Kleinfaltenschicht vorgenonen werden, ermöglichen, statistisch verarbeitet,
die Erhaltung der realen Mittelwerte der Richtung und des Falles der betreffenden
Schicht.
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Da die Tendenz existiert, für die statistische Bestimmung der realen
Durchschnittsinklinati on der Faltenschichten auch eine Unzahl von Tangentialebenepolen
zu verarbeiten, eredglichen die Methoden und der Apparat gemäss der Erfindung, die
Ausführung auch solcher Operationen. Die Projektion des Poles einer Tangentialebene
wird sich auf dem Äquator des Walter Schmidt-Netzes befinden, und zwar 900 gegenüber
des Schnittpunktes der Tangentialebene mit der auf ihn senkrecht befindlichen
iquatorialebene
und welche durch die Fallinie geht, auf diese Stelle wird mit dem Bleistift ein
Punkt gezeichnet.
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In diesem Fall erhält man ein Diagramm mit drei Punktgruppen, die
der Tangentiallinie T, der Faltenachse B (Sättel) und den Polen Sm der Tangentialebenen,
entsprechen.
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Die Methoden und der Apparat gemäss der Erfindung erlauben die Messung
bzw. das Studium auch anderer wichtigen Linearelementen - ausser beliebigen Tangenten
und der achsen B (Sättel), wie z. B. Foliationen und Rissbildungen, mit der Möglichkeit
ihrer Aufzeichnung auf Ort und Stelle, auf die zweite Pauspapierscheibe des Schmidt-Netzes,
mit dem der Apparat versehen ist, wobei man gleichartige, entsprechende Diagramme
erhält.
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Gleicherweise können auch flache Strukturelemente, wie z. B.
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die Pole S1 und S'1 der Kleinfaltenflanken gemessen werden.
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Die Ergebnisse werden auf eine der Pauspapierscheiben 81 oder 82 des
Apparats projiziert, wobei man Diagramme erhält, in denen sich die Punkte je nach
deren Entwicklungsgrad in einer einzigen verlängerten, mit Verdoppelungstendenz,
aufweisenden Gruppe bzw. in zwei Gruppen von nahen Punkten erscheinen.
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Die Aufstellung solcher Tektonogramme ist notwendig für die Bestimmung
und das Studium der Symmetrie von Faltenstrukturen
und sehr wichtig
für die Ausarbeitung von geologischen Strukturprofilen der Faltenformationen.
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Die Pauspapierscheiben 81 82 für die Diagramme werden je nach ihrer
Auf ladung mit Projektionen oder bei dem uebergang von einem Messungspunkt zum anderen
(Ausstrich, Schicht usw.) gewechselt.
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Die Methode und drr Apparat gemäss der Erfindung bieten folgende Vorteile:
- sie ermöglichen die Bestimmung mit einer sehr gesteigerten Genauigkeit des Azimuts
der Richtung und der Inklination von Kleinfaltenschichten durch die Messung der
Elemente der Tangentialebene der Falten mittels einer kleinen Anzahl von Messungen;
- durch die Möglichkeit der Projektion,gleichzeitig mit der Messung der linearenWnd
planen mikrotektonischen Elemente auf zwei Diagramme unter Feldbedingungen, ist
der Apparat gemäss der Erfindung sowohl ein Präzsisions- als auch ein operatives
Gerät von hoher Leistungsfähigkeit; - die kleine Zahl von Messungen für die Bestimmung
der Lage von geologischen Mikrofaltenschichten ermöglicht eine erhöht e Arbeitsleistung
der Operateure; - der Apparat ist einfach, kleindimensioniert, leicht zu handhaben
und
kann die bekannten geologischen Bussolen benutzen; oder er kann gleich mit seiner
Bus sole konstruiert werden.