CN206524095U - 一种用于坡坪式正断层的新型构造物理模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于坡坪式正断层的新型构造物理模拟装置，包括实验平台、曲面台、左驱动板、右驱动板、折页式钢板、气囊，所述实验平台为一长方体实验砂箱，所述曲面台底面坐落于实验砂箱内部的水平底板上，所述曲面台从自身的上表面向自身的右侧面开设一个逐渐降低的曲面，该曲面从左至右分为陡坡段和缓坡段，所述折页式钢板左端铰接在陡坡段上，右端则铰接在缓坡段上，所述曲面和折页式钢板之间设置气囊，所述左驱动板连接固定曲面台的左侧面，所述右驱动板抵接曲面台的右侧面。本实用新型能够根据区域伸展背景下产状“陡—缓—陡”的坡坪式正断层这一地质现象，模拟这类构造的形成与演化。

Description

一种用于坡坪式正断层的新型构造物理模拟装置

技术领域

本实用新型涉及坡坪式正断层的构造物理模拟技术，具体地说是一种用于坡坪式正断层的新型构造物理模拟装置。

背景技术

构造物理模拟装置主要用于实验室条件下再现区域构造的发育与演化，目前已成为研究伸展、挤压、剪切条件下各种地质构造形成与演化的有效工具。根据漆家福(1998)、程秀申(2010)关于坡坪式正断层的理论体系，区域伸展背景下产生的断层并非都是单纯的产状“上陡下缓”的铲式正断层，构造运动形式往往会出现产状“陡—缓—陡”的坡坪式正断层。鉴于此种情况，设计了能伸展兼有坡坪式正断层基底的新型构造物理模拟装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于坡坪式正断层的新型构造物理模拟装置，能够根据区域伸展背景下产状“陡—缓—陡”的坡坪式正断层这一地质现象，模拟这类构造的形成与演化。

为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案，一种用于坡坪式正断层的新型构造物理模拟装置，包括实验平台、曲面台、左驱动板、右驱动板、折页式钢板、气囊，所述实验平台为一长方体实验砂箱，所述曲面台底面坐落于实验砂箱内部的水平底板上，所述曲面台从自身的上表面向自身的右侧面开设一个逐渐降低的曲面，该曲面从左至右分为陡坡段和缓坡段，所述折页式钢板左端铰接在陡坡段上，右端则铰接在缓坡段上，所述曲面和折页式钢板之间设置气囊，所述左驱动板连接固定曲面台的左侧面，所述右驱动板抵接曲面台的右侧面。

还包括弹性板，所述弹性板为一透明弹性板，右端通过铰接方式与右驱动板连接，左端为自由端，贴在曲面台的曲面上。

所述折页式钢板分为铰接在一起的折页式钢板顶板、折页式钢板底板，所述折页式钢板顶板左端铰接在陡坡面中下位置，所述折页式钢板底板右端铰接在缓坡段中上位置。

所述折页式钢板顶板左端设置左公扣，左公扣铰接于曲面台的陡坡段开设的左母扣上，所述折页式钢板底板右端设置右公扣，右公扣铰接于曲面台的缓坡段开设的右母扣上，所述折页式钢板顶板右端和折页式钢板底板左端通过心轴铰接在一起。

所述折页式钢板顶板、折页式钢板底板之间的铰接点在被气囊顶起到最高位时，折页式钢板顶板处于水平状态，折页式钢板底板处于右斜下的倾斜状态。

所述左驱动板左端连接左动力杆，所述右驱动板右端连接右动力杆。

所述左动力杆和右动力杆分别连接各自的驱动装置，所述驱动装置为可调速电机。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

首次提出了区域伸展兼有坡坪式正断层基底的设计思路；制作出了首台专门用于区域伸展背景下坡坪式正断层的构造物理模拟装置；

本实用新型在实验过程中，将实验平台两端的左、右驱动板通过左、右动力杆与可调速电机连接，可实现两侧向外的伸展移动。曲面台的直角面与左驱动板相接。曲面台两端分别凿出左母扣与右母扣。曲面台上设置折页式钢板，由折页式钢板顶板与折页式钢板底板构成。折页式钢板顶板左端设置左公扣，与曲面台上的左母扣铰接。折页式钢板底板右侧设置右公扣，与曲面板上的右母扣铰接，可实现折页式钢板在曲面台上的滑动。折页式钢板顶板右端与折页式钢板底板左端铰接，并插入心轴连接。曲面台与折页式钢板间设置气囊。当气囊紧闭时，折页式钢板趋近于曲面；当气囊充气鼓起时，折页式钢板顶板水平，折页式钢板底板倾斜。曲面台上方设置一透明弹性板，右端通过铰接与右驱动板连接，左端为自由端，贴在曲面台的曲面上，可实现弹性板以右端的连接端为轴旋转，左端在曲面上滑动。随驱动板向两侧伸展移动，实验平台中的砂层受曲面与折页式钢板的影响，可模拟产生产状“陡—缓—陡”的坡坪式正断层。可调速电机可以使实验模型产生不同运动速度的区域伸展。本实用新型能够根据区域伸展背景下产生产状“陡—缓—陡”的坡坪式正断层这一地质现象，模拟这类地质构造的形成与演化。

附图说明

图1为本实用新型一种用于坡坪式正断层的新型构造物理模拟装置的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为折页式钢板主视图；

图4为图3的俯视图；

图5为图2的剖视图。

1—实验平台；2—左动力杆；3—左驱动板；4—曲面台；5—气囊；6—左母扣；7—折页式钢板顶板；8—心轴；9—折页式钢板底板；10—右母扣；11—弹性板；12—右驱动板；13—右动力杆，14—左公扣，15—右公扣。

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅为参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。

根据图1-5，用于坡坪式正断层的新型构造物理模拟装置，包括实验平台1、左动力杆2、左驱动板3、右动力杆13、右驱动板12、曲面台4、气囊5、左母扣6、左公扣14、右母扣10、右公扣15、折页式钢板顶板7、折页式钢板底板9、心轴8、弹性板11。所述实验平台1为一长方体实验砂箱。所述曲面台4置于实验平台内的水平底板上。所述曲面台的直角面固定在实验平台左驱动板3上。所述曲面台的两端分别凿出左母扣6与右母扣10。所述曲面台上设置折页式钢板，曲面与折页式钢板间设置气囊5。所述折页式钢板分为折页式钢板顶板7与折页式钢板底板9两部分。所述折页式钢板顶板通过左公扣14与左母扣6铰接。所述折页式钢板底板通过右公扣15与右母扣10铰接。所述折页式钢板底板左端与折页式钢板顶板右端铰接，插入心轴8连接。所述弹性板11为一透明弹性板，右端通过铰接与右驱动板12连接，左端为自由端，贴在曲面台4的曲面上。所述左驱动板3在左端与左动力杆2连接，左动力杆连接左驱动装置，所述右驱动板12在右端与右动力杆13连接，右动力杆连接右驱动装置，所述左、右驱动装置为可调速电机。

本实用新型工艺流程：将实验平台1两端的左、右驱动板3、12通过左、右动力杆2、13与可调速电机连接，可实现两侧向外的伸展移动。曲面台4的直角面与驱动板3相接。曲面台两端分别凿出左母扣6与右母扣10。曲面台上设置折页式钢板，由折页式钢板顶板7与折页式钢板底板9构成。折页式钢板顶板左端设置左公扣14，与曲面台上的左母扣6铰接。折页式钢板底板右侧设置右公扣15，与曲面板上的右母扣10铰接，可实现折页式钢板在曲面台上的滑动。折页式钢板顶板右端与折页式钢板底板左端铰接，并插入心轴8连接。曲面台与折页式钢板间设置气囊5。当气囊紧闭时，折页式钢板趋近于曲面；当气囊充气鼓起时，折页式钢板顶板7水平，折页式钢板底板9倾斜。曲面台上方设置一透明弹性板11，右端通过铰接与右驱动板12连接，左端为自由端，贴在曲面台4的曲面上，可实现弹性板以右端的连接端为轴旋转，左端随拉伸的进行在曲面上滑动。随驱动板向两侧伸展移动，实验平台中的砂层受曲面与折页式钢板的影响，可模拟产生产状“陡—缓—陡”的坡坪式正断层。可调速电机可以使实验模型产生不同运动速度的区域伸展。本实用新型是为了解释坡坪式正断层成因而设计的构造物理模拟实验，设计符合坡坪式正断层的基本理论，能模拟不同伸展速率下坡坪式正断层的形成与演化，适合在高校、研究所内推广使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，非用以限定本实用新型的专利范围，其他运用本实用新型专利精神的等效变化，均应俱属本实用新型的专利范围。

Claims (7)

1.一种用于坡坪式正断层的新型构造物理模拟装置，其特征在于，包括实验平台、曲面台、左驱动板、右驱动板、折页式钢板、气囊，所述实验平台为一长方体实验砂箱，所述曲面台底面坐落于实验砂箱内部的水平底板上，所述曲面台从自身的上表面向自身的右侧面开设一个逐渐降低的曲面，该曲面从左至右分为陡坡段和缓坡段，所述折页式钢板左端铰接在陡坡段上，右端则铰接在缓坡段上，所述曲面和折页式钢板之间设置气囊，所述左驱动板连接固定曲面台的左侧面，所述右驱动板抵接曲面台的右侧面。

2.根据权利要求1所述的一种用于坡坪式正断层的新型构造物理模拟装置，其特征在于，还包括弹性板，所述弹性板为一透明弹性板，右端通过铰接方式与右驱动板连接，左端为自由端，贴在曲面台的曲面上。

3.根据权利要求1所述的一种用于坡坪式正断层的新型构造物理模拟装置，其特征在于，所述折页式钢板分为铰接在一起的折页式钢板顶板、折页式钢板底板，所述折页式钢板顶板左端铰接在陡坡面中下位置，所述折页式钢板底板右端铰接在缓坡段中上位置。

4.根据权利要求3所述的一种用于坡坪式正断层的新型构造物理模拟装置，其特征在于，所述折页式钢板顶板左端设置左公扣，左公扣铰接于曲面台的陡坡段开设的左母扣上，所述折页式钢板底板右端设置右公扣，右公扣铰接于曲面台的缓坡段开设的右母扣上，所述折页式钢板顶板右端和折页式钢板底板左端通过心轴铰接在一起。

5.根据权利要求4所述的一种用于坡坪式正断层的新型构造物理模拟装置，其特征在于，所述折页式钢板顶板、折页式钢板底板之间的铰接点在被气囊顶起到最高位时，折页式钢板顶板处于水平状态，折页式钢板底板处于右斜下的倾斜状态。

6.根据权利要求1所述的一种用于坡坪式正断层的新型构造物理模拟装置，其特征在于，所述左驱动板左端连接左动力杆，所述右驱动板右端连接右动力杆。

7.根据权利要求6所述的一种用于坡坪式正断层的新型构造物理模拟装置，其特征在于，所述左动力杆和右动力杆分别连接各自的驱动装置，所述驱动装置为可调速电机。