地面岩(矿)层厚度计算公式的数学推导
2014-08-03张靖华
云南地质 2014年2期
沈 权,张靖华
(云南省地质勘查开发局第一地质大队,云南 曲靖 655000)
1 概 述
地面岩(矿)层厚度计算公式是地质工作者常用的、基本的岩(矿)层厚度计算公式,以下简称“公式”。但它的数学推导来源,许多地质工作者都不甚了解,本文用数学方法系统地推导,并阐明岩(矿)层真厚度、地表实测岩(矿)层长度、岩(矿)层倾角、地面坡角、岩(矿)层走向法线与岩(矿)层实测线的交角及岩(矿)层走向与岩(矿)层实测线的交角之间的数学关系,证明“公式”的可靠性及其数学的严谨性。笔者将以严谨的数学推导该“公式”以飨读者。
2 地面岩(矿)层厚度计算公式公式推导
岩(矿)层厚度计算公式:H=l·(sinα·cosβ·sinω±sinβ·cosα)
(1)
或:H=l·(sinα·cosβ·cosγ±sinβ·cosα)
(2)
公式中:H:岩(矿)层真厚度;
I:地表实测岩(矿)层长度;
α:岩(矿)层倾角;
β:地面坡角;
γ:岩(矿)层走向法线与岩(矿)层实测线的交角
ω:岩(矿)层走向与岩(矿)层实测线的交角
上述公式(1)、(2)是地质工作者常用的、基本的岩(矿)层厚度计算公式,本文就此把公式(1)、(2)数学推导展开如下:
为了公式(1)、(2)推导更容易理解,先要和读者共同复习几个普通地质学中的基本概念。
岩(矿)层真厚度:简称真厚度,指层状或似层状地质体(地层、岩层、矿层等)上、下界面之间的垂直距离(图1中的H,AE线段);([1]:地质词典,下同)。
岩(矿)层走向:简称走向,某构造面或地质体的界面与水平参考面的交线称为走向线,而走向线两端的延伸方向即为走向(图1中的BC线);
岩(矿)层倾向:简称倾向,垂直于走向线,沿地质界面倾斜向下的方向所引的直线称为倾斜线,倾斜线在水平面上的投影所指的界面倾斜方向称为倾向(图1中的CA线);……
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