走滑断层构造物理模拟实验装置制造方法及图纸

一种走滑断层构造物理模拟实验装置。其特征在于：还包括支撑平板、模块嵌入框、变形校验尺以及手动调整机构；支撑平板的表面开有方形凹槽，模块嵌入框的一个边采用与方形凹槽的边框磁性相反的永磁体材料制成，另外三个边为活动连接；网状变形校验尺由若干片状的高弹性材料插接后制成，形成网格；每个网格对应的部分均刻有表征变形量的标尺刻度；支撑平板仰角手动调整机构包括齿轮轴、直齿齿轮、锥形齿轮、齿轮轴基座、锥形齿轮轴以及下端连接伞齿轮的转动手柄；支撑平板的左端与支撑架之间通过转动轴承形成转动连接；支撑平板的右端固定连接齿轮轴。所述实验装置具有操控简单和可视性强的特点，能够实现对走滑断层形成过程的可靠模拟。

【技术实现步骤摘要】
走滑断层构造物理模拟实验装置
本技术涉及一种应用于地球物理勘探开发领域中的可对走滑断层形成过程进行模拟的实验装置。
技术介绍
走向滑动断层即规模巨大的平移断层，又称横移断层、走滑断层，亦称为扭转断层，平移断层作用的应力是来自两旁的剪切力作用，其两盘顺断层面走向相对移动，而无上下垂直移动。由于断层面是水平方向移动的，所以在野外的观察上经常没有明显的断崖，只会在地面上看到一条断层直线。在进行走滑断层的研究中，很多情况下，需要对走滑断层物理模拟实验，但遗憾的是，至目前还没有一种切实可行的模拟实验装置被提供出来。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中所提到的技术问题，本技术提供一种走滑断层构造物理模拟实验装置，该种模拟实验装置在重力和剪切张力的作用下，模拟走滑断层的形成过程，易于操作，便于观察，实验结果可信度高。本技术的技术方案是：该种走滑断层构造物理模拟实验装置，包括具有左、右两侧支撑架的基座，其独特之处在于：所述实验装置还包括支撑平板、样品模块嵌入框、网状变形校验尺以及支撑平板仰角手动调整机构；其中，支撑平板的表面开有一个方形凹槽，所述方形凹槽的边框由永磁体材料制成；所述样品模块嵌入框的一个边采用与所述方形凹槽的边框磁性相反的永磁体材料制成，所述样品模块嵌入框的另外三个边采用塑料材质制成，所述样品模块嵌入框的四个边彼此之间采用铰接的活动连接方式进行连接；网状变形校验尺由若干片状的高弹性材料插接后制成，形成网格；每个网格对应的部分均刻有表征变形量的标尺刻度；支撑平板仰角手动调整机构包括齿轮轴、直齿齿轮、锥形齿轮、齿轮轴基座、锥形齿轮轴以及下端连接伞齿轮的转动手柄；其中，转动手柄下端的伞齿轮与锥形齿轮咬合以实现转动，锥形齿轮轴固定在齿轮轴基座上，锥形齿轮固定在锥形齿轮轴的前端；锥形齿轮轴的中段固定直尺小齿轮，所述直尺小齿轮与直齿齿轮相啮合；直齿齿轮固定连接在齿轮轴上，可带动齿轮轴转动；支撑平板的左端与支撑架之间通过转动轴承形成转动连接；支撑平板的右端固定连接齿轮轴；支撑平板仰角手动调整机构固定在位于右侧的支撑架的封闭框架体内，仅转动手柄伸出所述封闭框架体。本技术具有如下有益效果：利用本种实验装置，可在重力和剪切张力的作用下，模拟走滑断层的形成过程，并观察分析走滑断层的形成过程以及走滑断层之间的相互作用和伴生裂缝的发育及分布规律。本实验装置中的实验原理符合真实地质条件，易于操作，便于观察，实验结果可信度高。本实验装置构造的模型系统具有三大特点：一是由可变换的框架构成；二是可视化；三是在模拟实验过程中，网状变形校验尺能够直接显示变形量。利用本种实验装置能够直接拍摄走滑断层断层活动及其伴生裂缝发育演化过程。附图说明：图1是本技术的结构示意图。图2是本技术所述网状变形校验尺的结构示意图。图中1-基座，2-转动手柄，3-支撑架，4-手动调节装置，5-支撑平板，6-样品模块嵌入框，7-网状变形校验尺，8-实验模块，9-齿轮轴，10-直齿齿轮，11-锥形齿轮，12-齿轮轴基座，13-锥形齿轮轴。具体实施方式：下面结合附图对本技术作进一步说明：由图1所示，该种走滑断层构造物理模拟实验装置，包括具有左、右两侧支撑架3的基座1，其独特之处在于：所述实验装置还包括铝制的支撑平板5、样品模块嵌入框6、网状变形校验尺7以及支撑平板仰角手动调整机构4。其中，支撑平板5的表面开有一个方形凹槽，所述方形凹槽的边框由永磁体材料制成。所述样品模块嵌入框的一个边采用与所述方形凹槽的边框磁性相反的永磁体材料制成，所述样品模块嵌入框的另外三个边采用塑料材质制成，所述样品模块嵌入框的四个边彼此之间采用铰接的活动连接方式进行连接。应用时，将样品模块嵌入框的磁性边与方形凹槽的边框相吸合以实现固定一个边的目的。如图2所示，网状变形校验尺7由若干片状的高弹性材料插接后制成，形成网格；每个网格对应的部分均刻有表征变形量的标尺刻度14。网状变形校验尺宜采用彩色，网状变形校验尺的横纵两个方向均有标尺刻度。支撑平板仰角手动调整机构4包括齿轮轴9、直齿齿轮10、锥形齿轮11、齿轮轴基座12、锥形齿轮轴13以及下端连接伞齿轮的转动手柄2。其中，转动手柄2下端的伞齿轮与锥形齿轮11咬合以实现转动，锥形齿轮轴13固定在齿轮轴基座12上，锥形齿轮11固定在锥形齿轮轴13的前端；锥形齿轮轴13的中段固定直尺小齿轮，所述直尺小齿轮与直齿齿轮10相啮合；直齿齿轮10固定连接在齿轮轴9上，可带动齿轮轴9转动。支撑平板5的左端与支撑架3之间通过转动轴承形成转动连接；支撑平板5的右端固定连接齿轮轴9；支撑平板仰角手动调整机构4固定在位于右侧的支撑架3的封闭框架体内，仅转动手柄2伸出所述封闭框架体。使用时，首先，在样品模块嵌入框内装载实验模块8，实验模块由湿润粘土和精细断层泥组成，颗粒大小为小于125um，大多数实验中，水的含量不超过总重量的39%。将潮湿的颗粒材料放在模块中形成一个2.3cm厚度的平面层，加载模块之前，将铝制的支撑平板5放置水平并保持表面湿润，将一层塑料包膜放置在铝板和实验模块之间用以减少摩擦，铝板四周不被塑料覆盖，这样可以使模块通过塑料膜更容易向下滑动。然后将网状变形校验尺7插在样品模块嵌入框中，用以观察张力变化，或者直接将标记刻在模块中。再后来，框架于2个小时后移动，通过转动转动手柄而慢慢改变支撑平板5的倾斜角度，应变率控制在10-4/S,这样，这样可以使断层的生长与地壳中的类似。由于样品模块嵌入框的固定边框吸合在支撑平板5的方形凹槽内，而另外三边侧处于活动状态，走滑断层所产生的剪切变形可以通过重力作用，张力作用，以及摩擦力共同产生。最大的剪切应变可以达到0.8。同时在实验过程中拍照。其中一些照片需要模块干燥后拍摄，因为早期的照片不能捕捉到一些细节的变化。虽然在干燥的过程中没有新的断层产生，但是一些断层孔会在干燥的过程中被放大。本种物理模拟实验装置针对走滑断层活动及其伴生裂缝发育的构造进行物理模拟，操控简单、可视性强并可实现模型的多样化，弥补了现有技术中存在的不足之处。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种走滑断层构造物理模拟实验装置，包括具有左、右两侧支撑架（3）的基座（1），其特征在于：所述实验装置还包括支撑平板（5）、样品模块嵌入框（6）、网状变形校验尺（7）以及支撑平板仰角手动调整机构（4）；其中，支撑平板（5）的表面开有一个方形凹槽，所述方形凹槽的边框由永磁体材料制成；所述样品模块嵌入框的一个边采用与所述方形凹槽的边框磁性相反的永磁体材料制成，所述样品模块嵌入框的另外三个边采用塑料材质制成，所述样品模块嵌入框的四个边彼此之间采用铰接的活动连接方式进行连接；网状变形校验尺（7）由若干片状的高弹性材料插接后制成，形成网格；每个网格对应的部分均刻有表征变形量的标尺刻度（14）；支撑平板仰角手动调整机构（4）包括齿轮轴（9）、直齿齿轮（10）、锥形齿轮（11）、齿轮轴基座（12）、锥形齿轮轴（13）以及下端连接伞齿轮的转动手柄（2）；其中，转动手柄（2）下端的伞齿轮与锥形齿轮（11）咬合以实现转动，锥形齿轮轴（13）固定在齿轮轴基座（12）上，锥形齿轮（11）固定在锥形齿轮轴（13）的前端；锥形齿轮轴（13）的中段固定直尺小齿轮，所述直尺小齿轮与直齿齿轮（10）相啮合；直齿齿轮（10）固定连接在齿轮轴（9）上，可带动齿轮轴（9）转动；支撑平板（5）的左端与支撑架（3）之间通过转动轴承形成转动连接；支撑平板（5）的右端固定连接齿轮轴（9）；支撑平板仰角手动调整机构（4）固定在位于右侧的支撑架（3）的封闭框架体内，仅转动手柄（2）伸出所述封闭框架体。...

【技术特征摘要】
1.一种走滑断层构造物理模拟实验装置，包括具有左、右两侧支撑架（3）的基座（1），其特征在于：所述实验装置还包括支撑平板（5）、样品模块嵌入框（6）、网状变形校验尺（7）以及支撑平板仰角手动调整机构（4）；其中，支撑平板（5）的表面开有一个方形凹槽，所述方形凹槽的边框由永磁体材料制成；所述样品模块嵌入框的一个边采用与所述方形凹槽的边框磁性相反的永磁体材料制成，所述样品模块嵌入框的另外三个边采用塑料材质制成，所述样品模块嵌入框的四个边彼此之间采用铰接的活动连接方式进行连接；网状变形校验尺（7）由若干片状的高弹性材料插接后制成，形成网格；每个网格对应的部分均刻有表征变形量的标尺刻度（14）；支撑平板仰角手动调整机构（4）包括齿轮轴（...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜美玲，曹思佳，臧起彪，张云峰，李杭，王朦朦，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23