球面投影

ここでは,「地質学実験」(2回生後期) の終盤 4~5 回を使っておこなう,ステレオネットを用いた球面投影実習の補足的な解説をする。 内容は実習の最初に配布する手引きの一部とほぼ同じである。

実習中にも言うように,球面投影実習の最大の目的は, 三次元空間の線や面を頭で考えることに慣れることである。 地質学では様々な線や面を扱うから,地質学の分野で研究をおこなうなら,色々な場面でそれらについて考えることが必要となる。 例えば野外調査をして地質図を作成しようとするなら,自分の測定した面や線, さらには自分のデータから推定される (実際には見られていない) 面や線の姿勢を野外で考えることが必要で, それができなければ,効率の良い調査はできないし,まともな地質図の作成 (= 地質の理解) は困難である。 球面投影を理解するには,三次元の線や面を考えることが必要となる。 そこで球面投影の実習を通して,そのような考え方にまずは慣れてみようというのが,実習をおこなう主要な理由である。

そのためには,ただステレオネットを使った投影や方位解析の操作法だけを暗記したのでは,全く不十分である。 それぞれの操作がどういう意味をもつのかを理解しなければならない。 そこで,そうした理解の助けになるよう,ここでは球面投影の原理とステレオネットの構造について解説する。 ここに書いてあることが理解できれば,基礎的な投影や方位解析は,操作法を覚えるまでもなく,容易にできるようになるはずである。 なお,解説内容は高校 2 年生程度の数学の知識があれば十分理解できるようにしたので (著者にその程度の知識しかないからその点は間違いない), 最初から諦めてしまわずに,理解できるまで考えてみてほしい。

参考文献
  • 天野一男・狩野謙一, 2009, Field Geology 6, 構造地質学. 共立出版, 東京, 177p.
  • Borradaile, G. J., 2003, Statistics of Earth Science Data: Their Distribution in Time, Space and Orientation. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 351p.
  • 狩野謙一・村田明広, 1998, 構造地質学. 朝倉書店, 東京, 298p.
  • 小玉一人, 1999, 古地磁気学. 東京大学出版会, 東京, 248p.
  • Lisle, R. J. and Leyshon, P. R., 2004, Stereographic Projection Techniques for Geologists and Civil Engineers, 2nd ed. Cambridge Univ. Press, Cambridge, 112p.
  • Phillips, F. C., 1971, The use of Stereographic Projection in Structural Geology, 3rd ed. Edward Arnold, London, 90p.
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