CN104867392B - 多维断层动态演示模型装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多维断层动态演示模型装置，属于地质学模型演示装置领域。本发明包括基座，基座上设置分别依次设置横向调节机构、三组垂向位移调节机构和角度位移调节机构，横向调节机构、三组垂向位移调节机构和角度位移调节机构上均设置有依次排列的走滑断层可调式移动支架、三组正断层‑逆断层可调式移动支架和逆冲推可调式移动支架，走滑断层可调式移动支架、三组正断层‑逆断层可调式移动支架和逆冲推可调式移动支架的上端依次对应设置通过塑性材料加工成型的断层区。本发明克服以往断层地质模型呆板、抽象的展示过程，将断层发生过程的时间、空间变化、受力过程、发育结果直观再现，适合高校地矿类专业教学演示和少年儿童科普教育需求。

Description

多维断层动态演示模型装置
技术领域
本发明属于地质学模型演示装置领域，尤其与一种多维断层动态演示模型装置有关。
背景技术
断层是岩层或岩体顺破裂面发生明显位移的构造，断层在地壳中广泛发育，是地壳的最重要构造之一。在地貌上，大的断层常常形成裂谷和陡崖，如著名的东非大裂谷、中国华山北坡大断崖。断层是地质学领域最重要的构造现象，通常指岩层或岩体顺破裂面发生明显位移的构造，是自然界最常见、最重要构造之一。断层作为地质教育的专业名词，常见于各类教科书中，涉及地质、矿产类专业高等教育、中小学科普教育，社会大众科技素养普及教育等均可见到该地质专业名词。地层断裂(断层)的发生、发展与区域岩层所受的长期应力作用密切相关，但这一因素在现有展示模型中均难以体现，演示的只是断裂发生之后的显示结果，目前各类教育层次所用断层模型，基本刷以不同颜色的木制、或塑料模型来标识地层，通过摆放不同位置显示位移(断距)，通常只能演示断层类型，而不能演示过程及成因。即断层的类型，如正断层、逆断层等。针对该问题，本专利申请人研究开发了一种可以演示断层的演变过程及成因的多维断层动态演示模型装置。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有的断层模型只能以刷以不同颜色的木制、或塑料模型来标识地层通过摆放不同位置显示位移，从而只能演示断层类型，而不能演示过程及成因的问题，提供一种可以演示断层的演变过程及成因的多维断层动态演示模型装置。
为此，本发明采用以下技术方案：多维断层动态演示模型装置，其特征是，所述的模型装置包括基座，基座上设置分别依次设置横向调节机构、三组垂向位移调节机构和角度位移调节机构，横向调节机构、三组垂向位移调节机构和角度位移调节机构的上端均设置有依次排列的走滑断层可调式移动支架、三组正断层-逆断层可调式移动支架和逆冲推可调式移动支架，走滑断层可调式移动支架、三组正断层-逆断层可调式移动支架和逆冲推可调式移动支架的上端依次对应设置通过塑性材料加工成型的断层区，通过走滑断层可调式移动支架、三组正断层-逆断层可调式移动支架和逆冲推可调式移动支架调节可以分别驱动对应的断层区挤压变形，从而实现演示断层的演变过程。
作为对上述技术方案的补充和完善，本发明还包括以下技术特征。
所述的横向调节机构以直向位置设置于所述的基座上，横向调节机构包括弧形齿轮和直线齿条，弧形齿轮安装于所述的基座上，弧形齿轮通过调节旋转开关控制旋转，直线齿条与弧形齿轮配合安装于弧形齿轮的上方，从而通过调节旋转开关旋转实现走滑断层可调式移动支架的位移；所述的垂向位移调节机构以横向位置设置于所述的基座上，垂向位移调节机构包括弧形齿轮和直线齿条，弧形齿轮安装于所述的基座上，弧形齿轮通过调节旋转开关控制旋转，直线齿条与弧形齿轮配合安装于弧形齿轮的上方，从而通过调节旋转开关旋转实现正断层-逆断层可调式移动支架的位移；所述的角度位移调节机构以斜向位置设置于所述的基座上，角度位移调节机构包括弧形齿轮和直线齿条，弧形齿轮安装于所述的基座上，弧形齿轮通过调节旋转开关控制旋转，直线齿条与弧形齿轮配合安装于弧形齿轮的上方，从而通过调节旋转开关旋转实现逆冲推可调式移动支架的位移。
所述的走滑断层可调式移动支架、三组正断层-逆断层可调式移动支架和逆冲推可调式移动支架都包括固定卡板、底板和活动卡板，固定卡板和所述的底板的一侧部固定连接，位于直线齿条的上端，所述的活动卡板设置于所述的底板的另一侧，并通过直线齿条带动位移，通过活动卡板带动所述的断层区往所述的固定卡板方向位移，从而实现演示断层的演变过程。
所述的断层区顶部通过透明材料成型的防护罩盖装。
所述的透明材料为玻璃或压克力材料。
所述的基座为非透明材质矩形空间，所述的走滑断层可调式移动支架、三组正断层-逆断层可调式移动支架和逆冲推可调式移动支架该矩形空间内。
使用本发明可以达到以下有益效果：本发明克服以往断层地质模型呆板、抽象的展示过程，将断层发生过程的空间变化、受力过程、发育结果直观再现，适合高校地矿类专业教学演示和少年儿童科普教育需求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的内部排布结构示意图。
图3为本发明的可调式移动支架的移动原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。
实施例：如图1～图3所示，本发明包括基座1，基座1上设置分别依次设置横向调节机构11、三组垂向位移调节机构12和角度位移调节机构13，横向调节机构11、三组垂向位移调节机构12和角度位移调节机构13的上端均设置有依次排列的走滑断层可调式移动支架14、三组正断层-逆断层可调式移动支架15和逆冲推可调式移动支架16，走滑断层可调式移动支架14、三组正断层-逆断层可调式移动支架15和逆冲推可调式移动支架16的上端依次对应设置通过塑性材料加工成型的断层区3，通过走滑断层可调式移动支架14、三组正断层-逆断层可调式移动支架15和逆冲推可调式移动支架16调节可以分别驱动对应的断层区3挤压变形，从而实现演示断层的演变过程。
进一步地，横向调节机构11以直向位置设置于基座1上，横向调节机构11包括弧形齿轮5和直线齿条6，弧形齿轮5安装于基座1上，弧形齿轮5通过调节旋转开关2控制旋转，直线齿条6与弧形齿轮5配合安装于弧形齿轮5的上方，从而通过调节旋转开关2旋转实现走滑断层可调式移动支架14的位移；垂向位移调节机构12以横向位置设置于基座1上，垂向位移调节机构12包括弧形齿轮5和直线齿条6，弧形齿轮5安装于基座1上，弧形齿轮5通过调节旋转开关2控制旋转，直线齿条6与弧形齿轮5配合安装于弧形齿轮5的上方，从而通过调节旋转开关2旋转实现正断层-逆断层可调式移动支架15的位移；角度位移调节机构13以斜向位置设置于基座1上，角度位移调节机构13包括弧形齿轮5和直线齿条6，弧形齿轮5安装于基座1上，弧形齿轮5通过调节旋转开关2控制旋转，直线齿条6与弧形齿轮5配合安装于弧形齿轮5的上方，从而通过调节旋转开关2旋转实现逆冲推可调式移动支架16的位移。
更进一步地，走滑断层可调式移动支架14、三组正断层-逆断层可调式移动支架15和逆冲推可调式移动支架16都包括固定卡板8、底板9和活动卡板10，固定卡板8和底板9的一侧部固定连接，位于直线齿条6的上端，活动卡板10设置于底板9的另一侧，并通过直线齿条6带动位移，通过活动卡板10带动断层区3往固定卡板8方向位移，从而实现演示断层的演变过程。
作为优选，断层区3顶部通过透明材料成型的防护罩4盖装，透明材料为玻璃或压克力材料。
优选地，基座1为非透明材质矩形空间，走滑断层可调式移动支架14、三组正断层-逆断层可调式移动支架15和逆冲推可调式移动支架16该矩形空间内。
本发明在操作过程中，正面通过调节旋转开关控制调节断层去的水平、横向和斜向位移的间距与幅度，从而控制断层的类型；背面正对对演示对象，展示断层构造发育结果。本发明克服以往断层地质模型呆板、抽象的展示过程，将断层发生过程的空间变化、受力过程、发育结果直观再现，适合高校地矿类专业教学演示和少年儿童科普教育需求。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.多维断层动态演示模型装置，其特征在于：所述的模型装置包括基座(1)，基座(1)上设置分别依次设置横向调节机构(11)、三组垂向位移调节机构(12)和角度位移调节机构(13)，横向调节机构(11)、三组垂向位移调节机构(12)和角度位移调节机构(13)的上端均设置有依次排列的走滑断层可调式移动支架(14)、三组正断层-逆断层可调式移动支架(15)和逆冲推可调式移动支架(16)，走滑断层可调式移动支架(14)、三组正断层-逆断层可调式移动支架(15)和逆冲推可调式移动支架(16)的上端依次对应设置通过塑性材料加工成型的断层区(3)，通过走滑断层可调式移动支架(14)、三组正断层-逆断层可调式移动支架(15)和逆冲推可调式移动支架(16)调节可以分别驱动对应的断层区(3)受力变形实现演示断层的发育演变过程；所述的横向调节机构(11)以直向位置设置于所述的基座(1)上，横向调节机构(11)包括弧形齿轮(5)和直线齿条(6)，弧形齿轮(5)安装于所述的基座(1)上，弧形齿轮(5)通过调节旋转开关(2)控制旋转，直线齿条(6)与弧形齿轮(5)配合安装于弧形齿轮(5)的上方，从而通过调节旋转开关(2)旋转实现走滑断层可调式移动支架(14)的位移；所述的垂向位移调节机构(12)以垂向位置设置于所述的基座(1)上，垂向位移调节机构(12)包括弧形齿轮(5)和直线齿条(6)，弧形齿轮(5)安装于所述的基座(1)上，弧形齿轮(5)通过调节旋转开关(2)控制旋转，直线齿条(6)与弧形齿轮(5)配合安装于弧形齿轮(5)的上方，从而通过调节旋转开关(2)旋转实现正断层-逆断层可调式移动支架(15)的上下位移；所述的角度位移调节机构(13)以斜向位置设置于所述的基座(1)上，角度位移调节机构(13)包括弧形齿轮(5)和直线齿条(6)，弧形齿轮(5)安装于所述的基座(1)上，弧形齿轮(5)通过调节旋转开关(2)控制旋转，直线齿条(6)与弧形齿轮(5)配合安装于弧形齿轮(5)的上方，从而通过调节旋转开关(2)旋转实现逆冲推可调式移动支架(16)的位移。
2.根据权利要求1所述的多维断层动态演示模型装置，其特征在于：所述的走滑断层可调式移动支架(14)、三组正断层-逆断层可调式移动支架(15)和逆冲推可调式移动支架(16)都包括固定卡板(8)、底板(9)和活动卡板(10)，固定卡板(8)和所述的底板(9)的一侧部固定连接，位于直线齿条(6)的上端，所述的活动卡板(10)设置于所述的底板(9)的另一侧，并通过直线齿条(6)带动位移，通过活动卡板(10)带动所述的断层区(3)往所述的固定卡板(8)方向位移实现演示断层的演变过程。
3.根据权利要求2所述的多维断层动态演示模型装置，其特征在于：所述的断层区(3)顶部通过透明材料成型的防护罩(4)盖装。
4.根据权利要求3所述的多维断层动态演示模型装置，其特征在于：所述的透明材料为玻璃或压克力材料。
5.根据权利要求4所述的多维断层动态演示模型装置，其特征在于：所述的基座(1)为非透明材质矩形空间，所述的走滑断层可调式移动支架(14)、三组正断层-逆断层可调式移动支架(15)和逆冲推可调式移动支架(16)该矩形空间内。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105185215A (zh) * 2015-09-15 2015-12-23 华北理工大学 组合式地层结构演示模型
CN106409110A (zh) * 2016-11-25 2017-02-15 刘鸣 一种逆冲断层构造物理模拟实验装置
CN108897067B (zh) * 2018-06-19 2020-03-27 中国石油大学(北京) 一种渤海湾盆地成因机制的物理模拟分析方法
CN109342463A (zh) * 2018-11-29 2019-02-15 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 一种钢壳-混凝土脱空检测装置
CN110111691B (zh) * 2019-04-08 2021-03-30 苏州佳世达电通有限公司 一种显示装置
CN110736666B (zh) * 2019-10-29 2021-11-09 辽宁工程技术大学 一种用于室内走滑断层的双向加载的加载装置及试验方法
CN112116861B (zh) * 2020-11-23 2021-04-23 西南交通大学 一种用于模拟断层错动下隧道动力响应的装置及方法
CN114863779B (zh) * 2022-04-06 2024-03-15 云南省滇中引水工程有限公司 一种引水隧洞过活断层带结构模型

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1786663A (zh) * 2005-12-15 2006-06-14 南京大学 构造变形模拟过程中变形单元的有限应变测量装置
CN1790444A (zh) * 2005-12-15 2006-06-21 南京大学 地质构造变形模拟实验仪
CN101082513A (zh) * 2007-07-16 2007-12-05 中国矿业大学(北京) 一种深部岩体工程灾害模型实验方法
CN201378386Y (zh) * 2009-04-17 2010-01-06 安徽新视野科教文化传播有限责任公司 正逆断层地震模拟演示器
CN201383278Y (zh) * 2009-04-17 2010-01-13 安徽新视野科教文化传播有限责任公司 走滑断层地震模拟演示器
CN101916524A (zh) * 2010-08-02 2010-12-15 单亦先 模拟地质构造实验模型切割修整装置
CN101916523A (zh) * 2010-08-02 2010-12-15 任旭虎 地质断层模拟形成实验装置
CN101930686A (zh) * 2010-08-02 2010-12-29 任旭虎 模拟地质构造中断层模拟实验推板
CN101957453A (zh) * 2010-08-23 2011-01-26 北京工业大学 一种模拟地震发生及传播土结相互作用的试验装置
CN102323150A (zh) * 2011-08-10 2012-01-18 中国地质科学院地质力学研究所 在断层作用下斜坡体稳定性模拟试验装置及其方法
CN102496329A (zh) * 2011-12-15 2012-06-13 付晓飞 泥岩涂抹形成演化物理模拟实验装置及使用方法
CN202584539U (zh) * 2012-06-08 2012-12-05 云南国土资源职业学院 地层层序展示教学模型
CN103065536A (zh) * 2013-01-17 2013-04-24 安徽新视野科教文化传播有限责任公司 一种地震模拟演示器
CN203311726U (zh) * 2013-07-17 2013-11-27 东北石油大学 逆冲断层构造物理模拟实验装置
CN203588581U (zh) * 2013-12-15 2014-05-07 东北石油大学 一种模拟断层强制褶皱变形过程的实验装置
CN104575223A (zh) * 2015-02-03 2015-04-29 芦慧 一种用于地震勘探的多角度转动式砂箱物理模拟装置

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1786663A (zh) * 2005-12-15 2006-06-14 南京大学 构造变形模拟过程中变形单元的有限应变测量装置
CN1790444A (zh) * 2005-12-15 2006-06-21 南京大学 地质构造变形模拟实验仪
CN101082513A (zh) * 2007-07-16 2007-12-05 中国矿业大学(北京) 一种深部岩体工程灾害模型实验方法
CN201378386Y (zh) * 2009-04-17 2010-01-06 安徽新视野科教文化传播有限责任公司 正逆断层地震模拟演示器
CN201383278Y (zh) * 2009-04-17 2010-01-13 安徽新视野科教文化传播有限责任公司 走滑断层地震模拟演示器
CN101916524A (zh) * 2010-08-02 2010-12-15 单亦先 模拟地质构造实验模型切割修整装置
CN101916523A (zh) * 2010-08-02 2010-12-15 任旭虎 地质断层模拟形成实验装置
CN101930686A (zh) * 2010-08-02 2010-12-29 任旭虎 模拟地质构造中断层模拟实验推板
CN101957453A (zh) * 2010-08-23 2011-01-26 北京工业大学 一种模拟地震发生及传播土结相互作用的试验装置
CN102323150A (zh) * 2011-08-10 2012-01-18 中国地质科学院地质力学研究所 在断层作用下斜坡体稳定性模拟试验装置及其方法
CN102496329A (zh) * 2011-12-15 2012-06-13 付晓飞 泥岩涂抹形成演化物理模拟实验装置及使用方法
CN202584539U (zh) * 2012-06-08 2012-12-05 云南国土资源职业学院 地层层序展示教学模型
CN103065536A (zh) * 2013-01-17 2013-04-24 安徽新视野科教文化传播有限责任公司 一种地震模拟演示器
CN203311726U (zh) * 2013-07-17 2013-11-27 东北石油大学 逆冲断层构造物理模拟实验装置
CN203588581U (zh) * 2013-12-15 2014-05-07 东北石油大学 一种模拟断层强制褶皱变形过程的实验装置
CN104575223A (zh) * 2015-02-03 2015-04-29 芦慧 一种用于地震勘探的多角度转动式砂箱物理模拟装置

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