CN215341636U - 一种地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置，包括模拟机构、支架及测量机构；模拟机构包括振动仪及水槽；测量机构包括贴板、伸缩杆、指针及刻度盘，贴板用于贴合于装填物的表面，伸缩杆与支架铰接，伸缩杆的一端与贴板固定连接，伸缩杆的另一端与指针固定连接。本实用新型提出的技术方案的有益效果是：通过调节伸缩杆的长度及倾角使贴板贴合于所述水槽内装填物的上表面，从而使贴板的倾角与水槽内装填物的上表面的倾角相等，由于贴板与伸缩杆固定相连，从而可通过指针及刻度盘确定伸缩杆的倾角，从而获取贴板的倾角，进而获取水槽内装填物的上表面的倾角，为砂岩侵入复合体研究提供定量数据进行支撑。

Description

一种地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置

技术领域

本实用新型涉及沉积学物理模拟技术领域，尤其是涉及一种地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置。

背景技术

砂岩侵入复合体是一类新的岩性油气藏类型，在国际上已经获得工业开采，近十来年越来越受到地质学家和沉积学家的关注。目前发现的砂岩侵入复合体多数出现在深海陆坡环境，但是目前深海陆坡环境中砂岩侵入复合体的研究只是停留在对其现象的观察和描述，绝大部分学者都简单的将砂岩侵入复合体的成因归纳为地震触发，极少涉及其机理分析。

装填物理模拟是沉积学研究领域的重要分支，也是研究沉积过程、沉积机理以及构建储层模型的一种重要的实验手段和技术方法。通过模拟地质条件和地质背景，可在实验室内还原自然界沉积现象和构造的形成过程，为探索其形成机理提供重要的支撑素材。

现有的砂岩侵入复合体模拟装置需要模拟不同坡度条件对砂岩侵入复合体的影响，然而，由于水槽内装填物表面的倾角不易测量，现有技术中大多通过观察估算水槽内装填物表面的倾角，导致砂岩侵入复合体研究缺乏定量数据进行支撑，不利于深入探索砂岩侵入复合体形成机理。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置，用以解决现有的砂岩侵入复合体模拟装置不易测量水槽内装填物表面的倾角、造成砂岩侵入复合体研究缺乏定量数据进行支撑的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置，包括模拟机构、支架及测量机构；

所述模拟机构包括振动仪及水槽，所述振动仪与所述水槽连接且用于使所述水槽振动，所述水槽内用于填充装填物，以模拟陆坡环境；

所述测量机构包括贴板、伸缩杆、指针及刻度盘，所述贴板用于贴合于所述装填物的表面，所述伸缩杆可沿长度方向伸缩，所述伸缩杆与所述支架铰接，所述伸缩杆的一端与所述贴板固定连接，所述伸缩杆的另一端与所述指针固定连接，所述指针指向所述刻度盘上的刻度线，以确定所述贴板的倾斜角度。

优选地，所述模拟机构还包括进水管，所述进水管与所述水槽连通，所述进水管上设置有进水阀。

优选地，所述模拟机构还包括出水管，所述出水管与所述水槽连通，所述出水管上设置有出水阀。

优选地，所述伸缩杆包括内管及外套管，所述外套管滑动套设于所述内管上，所述外套管与所述支架铰接，所述外套管远离所述内管的一端与所述指针固定连接，所述内管远离所述外套管的一端与所述贴板固定连接。

优选地，所述支架上转动连接有一转动块，所述转动块与所述外套管可拆卸连接。

优选地，所述转动块上固定有两个橡胶块，两个所述橡胶块之间用于插入所述外套管。

优选地，所述地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置还包括实验桌，所述实验桌上用于放置所述水槽；所述支架包括竖杆和横杆，所述竖杆固定于所述实验桌上，所述横杆与所述竖杆转动连接，所述横杆与所述转动块固定连接。

优选地，所述横杆上固定有一水准器。

优选地，所述水准器包括水准器壳体，所述水准器壳体固定于所述横杆上，所述水准器壳体内具有一密闭水准腔，所述水准腔内封装有液体及气泡。

优选地，所述贴板上开设有若干个观察孔。

与现有技术相比，本实用新型提出的技术方案的有益效果是：通过调节伸缩杆的长度及倾角使贴板贴合于所述水槽内装填物的上表面，从而使贴板的倾角与水槽内装填物的上表面的倾角相等，由于贴板与伸缩杆固定相连，从而可通过指针及刻度盘确定伸缩杆的倾角，从而获取贴板的倾角，进而获取水槽内装填物的上表面的倾角，为砂岩侵入复合体研究提供定量数据进行支撑。

附图说明

图1是本实用新型提供的地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置的一实施例的结构示意图；

图2是图1中的水槽的结构示意图；

图3是图1中的测量机构的结构示意图；

图4是图3中的伸缩杆及贴板的立体结构示意图；

图中：1-模拟机构、2-支架、3-测量机构、4-震级测量仪、5-转动块、6-实验桌、7-水准器、11-振动仪、12-水槽、13-装填物、131-底部泥质层、132-中部砂质层、133-上部泥质层、14-进水管、15-进水阀、16-出水管、17-出水阀、21-竖杆、22-横杆、31-贴板、311-观察孔、32-伸缩杆、321-内管、322-外套管、33-指针、34-刻度盘、51-橡胶块、71-水准器壳体、711-气泡。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

请参照图1，图1为本实用新型提供的地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置的一实施例的结构示意图，所述地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置包括模拟机构1、支架2及测量机构3，其中，模拟机构1是本装置的主体，用于模拟陆坡环境中砂岩侵入复合体的形成环境，支架2用于支撑测量机构3，测量机构3用于测量模拟机构1中装填物表面的倾角。

请参照图1和图2，所述模拟机构1包括振动仪11及水槽12，所述振动仪11与所述水槽12连接且用于使所述水槽12振动，所述水槽12内用于填充装填物13，以模拟陆坡环境。其中，振动仪11可以模拟不同震级(包括M≤3的弱震，M≥4.5的中强震以及M≥6的强震)触发下，不同陆坡环境中(20°以内坡角)砂岩侵入复合体的形成过程，探讨砂岩侵入复合体容易形成的条件(地震和坡角的协同作用)，分析其形成机理，装填物13包括底部泥质层131、中部砂质层132及上部泥质层133。

请参照图1和图3，所述测量机构3包括贴板31、伸缩杆32、指针33及刻度盘34，所述贴板31用于贴合于所述装填物13的表面，所述伸缩杆32可沿长度方向伸缩，所述伸缩杆32与所述支架2铰接，所述伸缩杆32的一端与所述贴板31固定连接，所述伸缩杆32的另一端与所述指针33固定连接，所述指针33指向所述刻度盘34上的刻度线，以确定所述贴板31的倾斜角度。

在使用时，先在水槽12内铺设底部泥质层131，调整底部泥质层131的厚度分布，使底部泥质层131的上表面具有一定的倾角，再将测量机构3放入水槽12内，调节伸缩杆32的长度及倾斜角度，使贴板31贴合于底部泥质层131的上表面，观察此时指针33在刻度盘34上的示数，该示数为底部泥质层131的上表面的倾角(刻度盘34在前期进行了刻度标定)，接着在底部泥质层131上铺设饱含水的中部砂质层132，中部砂质层132的厚度要均匀一致，这样保持底部泥质层131所设置的坡角，之后向水槽12内注水，使水完全淹没中部砂质层132，接着在中部砂质层132铺设上部泥质层133，尽量保持上部泥质层133厚度均匀，待上部泥质层133沉降稳定后，开启振动仪11，并通过震级测量仪4测量产生的震级，当震级读数为3时，观察水槽12中的中部砂质层132的变化，看是否发生液化、流化以及是否向上侵入或喷出地表，若未发生这些变化，则增大振动仪11的震级，继续观察，依次往复，直到发生上述变化为止，接着开启新一轮实验，改变底部泥质层131的上表面，以确定坡角对陆坡环境中砂岩侵入复合体形成的影响。

本实用新型通过调节伸缩杆32的长度及倾角使贴板31贴合于所述水槽12内装填物13的上表面，从而使贴板31的倾角与水槽12内装填物13的上表面的倾角相等，由于贴板31与伸缩杆32固定相连，从而可通过指针33及刻度盘34确定伸缩杆32的倾角，从而获取贴板31的倾角，进而获取水槽12内装填物13的上表面的倾角，为砂岩侵入复合体研究提供定量数据进行支撑。

为了便于向水槽12内加水，请参照图1和图2，在一优选的实施例中，所述模拟机构1还包括进水管14，所述进水管14与所述水槽12连通，所述进水管14上设置有进水阀15。

为了便于水槽12排水，请参照图1和图2，在一优选的实施例中，所述模拟机构1还包括出水管16，所述出水管16与所述水槽12连通，所述出水管16上设置有出水阀17。

为了具体实现伸缩杆32的长度伸缩功能，请参照图3和图4，在一优选的实施例中，所述伸缩杆32包括内管321及外套管322，所述外套管322滑动套设于所述内管321上，所述外套管322与所述支架2铰接，所述外套管322远离所述内管321的一端与所述指针33固定连接，所述内管321远离所述外套管322的一端与所述贴板31固定连接。在使用时，通过调节内管321的伸出长度，从而调节伸缩杆32的长度。

为了便于对伸缩杆32及贴板31进行拆卸，请参照图3，在一优选的实施例中，所述支架2上转动连接有一转动块5，所述转动块5与所述外套管322可拆卸连接。

为了具体实现转动块5与外套管322的可拆卸连接，请参照图3，在一优选的实施例中，所述转动块5上固定有两个橡胶块51，两个所述橡胶块51之间用于插入所述外套管322。

为了便于在水槽12填装装填物13，请参照图1，在一优选的实施例中，所述地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置还包括实验桌6，所述实验桌6上用于放置所述水槽12；所述支架2包括竖杆21和横杆22，所述竖杆21固定于所述实验桌6上，所述横杆22与所述竖杆21转动连接，所述横杆22与所述转动块5固定连接。当不需要使用测量机构3时，只需将横杆22转动至竖杆21的另一侧即可。

为了提高测量准确性，请参照图1和图3，在一优选的实施例中，所述横杆22上固定有一水准器7，在实验开始时，通过调节实验桌6使横杆22上的水准器7显示为水平，从而可避免因实验桌6本身的倾角导致倾角测量结果不准确。

为了具体实现水准器7的功能，请参照图1和图3，在一优选的实施例中，所述水准器7包括水准器壳体71，所述水准器壳体71固定于所述横杆22上，所述水准器壳体71内具有一密闭水准腔，所述水准腔内封装有液体及气泡711，当气泡711居中时，则水准器7处于水平状态。

为了便于观察贴板31是否贴合于装填物13的上表面，请参照图4，在一优选的实施例中，所述贴板31上开设有若干个观察孔311。

为了更好地理解本实用新型，以下结合图1-图4来对本实用新型提供的地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置的工作过程进行详细说明：在使用时，先在水槽12内铺设底部泥质层131，调整底部泥质层131的厚度分布，使底部泥质层131的上表面具有一定的倾角，再将测量机构3放入水槽12内，调节伸缩杆32的长度及倾斜角度，使贴板31贴合于底部泥质层131的上表面，观察此时指针33在刻度盘34上的示数，该示数为底部泥质层131的上表面的倾角(刻度盘34在前期进行了刻度标定)，接着在底部泥质层131上铺设饱含水的中部砂质层132，中部砂质层132的厚度要均匀一致，这样保持底部泥质层131所设置的坡角，之后向水槽12内注水，使水完全淹没中部砂质层132，接着在中部砂质层132铺设上部泥质层133，尽量保持上部泥质层133厚度均匀，待上部泥质层133沉降稳定后，开启振动仪11，并通过震级测量仪4测量产生的震级，当震级读数为3时，观察水槽12中的中部砂质层132的变化，看是否发生液化、流化以及是否向上侵入或喷出地表，若未发生这些变化，则增大振动仪11的震级，继续观察，依次往复，直到发生上述变化为止，接着开启新一轮实验，改变底部泥质层131的上表面，以确定坡角对陆坡环境中砂岩侵入复合体形成的影响。

以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置，其特征在于，包括模拟机构、支架及测量机构；

所述模拟机构包括振动仪及水槽，所述振动仪与所述水槽连接且用于使所述水槽振动，所述水槽内用于填充装填物，以模拟陆坡环境；

所述测量机构包括贴板、伸缩杆、指针及刻度盘，所述贴板用于贴合于所述装填物的表面，所述伸缩杆可沿长度方向伸缩，所述伸缩杆与所述支架铰接，所述伸缩杆的一端与所述贴板固定连接，所述伸缩杆的另一端与所述指针固定连接，所述指针指向所述刻度盘上的刻度线，以确定所述贴板的倾斜角度。

2.根据权利要求1所述的地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置，其特征在于，所述模拟机构还包括进水管，所述进水管与所述水槽连通，所述进水管上设置有进水阀。

3.根据权利要求1所述的地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置，其特征在于，所述模拟机构还包括出水管，所述出水管与所述水槽连通，所述出水管上设置有出水阀。

4.根据权利要求1所述的地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置，其特征在于，所述伸缩杆包括内管及外套管，所述外套管滑动套设于所述内管上，所述外套管与所述支架铰接，所述外套管远离所述内管的一端与所述指针固定连接，所述内管远离所述外套管的一端与所述贴板固定连接。

5.根据权利要求4所述的地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置，其特征在于，所述支架上转动连接有一转动块，所述转动块与所述外套管可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置，其特征在于，所述转动块上固定有两个橡胶块，两个所述橡胶块之间用于插入所述外套管。

7.根据权利要求5所述的地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置，其特征在于，还包括实验桌，所述实验桌上用于放置所述水槽；

所述支架包括竖杆和横杆，所述竖杆固定于所述实验桌上，所述横杆与所述竖杆转动连接，所述横杆与所述转动块固定连接。

8.根据权利要求7所述的地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置，其特征在于，所述横杆上固定有一水准器。

9.根据权利要求8所述的地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置，其特征在于，所述水准器包括水准器壳体，所述水准器壳体固定于所述横杆上，所述水准器壳体内具有一密闭水准腔，所述水准腔内封装有液体及气泡。

10.根据权利要求1所述的地震触发机制下陆坡环境中砂岩侵入复合体模拟装置，其特征在于，所述贴板上开设有若干个观察孔。

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