本實用新型涉及坡坪式正斷層的構(gòu)造物理模擬技術(shù)，具體地說是一種用于坡坪式正斷層的新型構(gòu)造物理模擬裝置。

背景技術(shù)：

構(gòu)造物理模擬裝置主要用于實驗室條件下再現(xiàn)區(qū)域構(gòu)造的發(fā)育與演化，目前已成為研究伸展、擠壓、剪切條件下各種地質(zhì)構(gòu)造形成與演化的有效工具。根據(jù)漆家福(1998)、程秀申(2010)關(guān)于坡坪式正斷層的理論體系，區(qū)域伸展背景下產(chǎn)生的斷層并非都是單純的產(chǎn)狀“上陡下緩”的鏟式正斷層，構(gòu)造運動形式往往會出現(xiàn)產(chǎn)狀“陡—緩—陡”的坡坪式正斷層。鑒于此種情況，設(shè)計了能伸展兼有坡坪式正斷層基底的新型構(gòu)造物理模擬裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種用于坡坪式正斷層的新型構(gòu)造物理模擬裝置，能夠根據(jù)區(qū)域伸展背景下產(chǎn)狀“陡—緩—陡”的坡坪式正斷層這一地質(zhì)現(xiàn)象，模擬這類構(gòu)造的形成與演化。

為了達(dá)成上述目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案，一種用于坡坪式正斷層的新型構(gòu)造物理模擬裝置，包括實驗平臺、曲面臺、左驅(qū)動板、右驅(qū)動板、折頁式鋼板、氣囊，所述實驗平臺為一長方體實驗砂箱，所述曲面臺底面坐落于實驗砂箱內(nèi)部的水平底板上，所述曲面臺從自身的上表面向自身的右側(cè)面開設(shè)一個逐漸降低的曲面，該曲面從左至右分為陡坡段和緩坡段，所述折頁式鋼板左端鉸接在陡坡段上，右端則鉸接在緩坡段上，所述曲面和折頁式鋼板之間設(shè)置氣囊，所述左驅(qū)動板連接固定曲面臺的左側(cè)面，所述右驅(qū)動板抵接曲面臺的右側(cè)面。

還包括彈性板，所述彈性板為一透明彈性板，右端通過鉸接方式與右驅(qū)動板連接，左端為自由端，貼在曲面臺的曲面上。

所述折頁式鋼板分為鉸接在一起的折頁式鋼板頂板、折頁式鋼板底板，所述折頁式鋼板頂板左端鉸接在陡坡面中下位置，所述折頁式鋼板底板右端鉸接在緩坡段中上位置。

所述折頁式鋼板頂板左端設(shè)置左公扣，左公扣鉸接于曲面臺的陡坡段開設(shè)的左母扣上，所述折頁式鋼板底板右端設(shè)置右公扣，右公扣鉸接于曲面臺的緩坡段開設(shè)的右母扣上，所述折頁式鋼板頂板右端和折頁式鋼板底板左端通過心軸鉸接在一起。

所述折頁式鋼板頂板、折頁式鋼板底板之間的鉸接點在被氣囊頂起到最高位時，折頁式鋼板頂板處于水平狀態(tài)，折頁式鋼板底板處于右斜下的傾斜狀態(tài)。

所述左驅(qū)動板左端連接左動力桿，所述右驅(qū)動板右端連接右動力桿。

所述左動力桿和右動力桿分別連接各自的驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置為可調(diào)速電機。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有以下有益效果：

首次提出了區(qū)域伸展兼有坡坪式正斷層基底的設(shè)計思路；制作出了首臺專門用于區(qū)域伸展背景下坡坪式正斷層的構(gòu)造物理模擬裝置；

本實用新型在實驗過程中，將實驗平臺兩端的左、右驅(qū)動板通過左、右動力桿與可調(diào)速電機連接，可實現(xiàn)兩側(cè)向外的伸展移動。曲面臺的直角面與左驅(qū)動板相接。曲面臺兩端分別鑿出左母扣與右母扣。曲面臺上設(shè)置折頁式鋼板，由折頁式鋼板頂板與折頁式鋼板底板構(gòu)成。折頁式鋼板頂板左端設(shè)置左公扣，與曲面臺上的左母扣鉸接。折頁式鋼板底板右側(cè)設(shè)置右公扣，與曲面板上的右母扣鉸接，可實現(xiàn)折頁式鋼板在曲面臺上的滑動。折頁式鋼板頂板右端與折頁式鋼板底板左端鉸接，并插入心軸連接。曲面臺與折頁式鋼板間設(shè)置氣囊。當(dāng)氣囊緊閉時，折頁式鋼板趨近于曲面；當(dāng)氣囊充氣鼓起時，折頁式鋼板頂板水平，折頁式鋼板底板傾斜。曲面臺上方設(shè)置一透明彈性板，右端通過鉸接與右驅(qū)動板連接，左端為自由端，貼在曲面臺的曲面上，可實現(xiàn)彈性板以右端的連接端為軸旋轉(zhuǎn)，左端在曲面上滑動。隨驅(qū)動板向兩側(cè)伸展移動，實驗平臺中的砂層受曲面與折頁式鋼板的影響，可模擬產(chǎn)生產(chǎn)狀“陡—緩—陡”的坡坪式正斷層。可調(diào)速電機可以使實驗?zāi)Ｐ彤a(chǎn)生不同運動速度的區(qū)域伸展。本實用新型能夠根據(jù)區(qū)域伸展背景下產(chǎn)生產(chǎn)狀“陡—緩—陡”的坡坪式正斷層這一地質(zhì)現(xiàn)象，模擬這類地質(zhì)構(gòu)造的形成與演化。

附圖說明

圖1為本實用新型一種用于坡坪式正斷層的新型構(gòu)造物理模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為折頁式鋼板主視圖；

圖4為圖3的俯視圖；

圖5為圖2的剖視圖。

1—實驗平臺；2—左動力桿；3—左驅(qū)動板；4—曲面臺；5—氣囊；6—左母扣；7—折頁式鋼板頂板；8—心軸；9—折頁式鋼板底板；10—右母扣；11—彈性板；12—右驅(qū)動板；13—右動力桿，14—左公扣，15—右公扣。

具體實施方式

有關(guān)本實用新型的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，配合附圖說明如下，然而附圖僅為參考與說明之用，并非用來對本實用新型加以限制。

根據(jù)圖1-5，用于坡坪式正斷層的新型構(gòu)造物理模擬裝置，包括實驗平臺1、左動力桿2、左驅(qū)動板3、右動力桿13、右驅(qū)動板12、曲面臺4、氣囊5、左母扣6、左公扣14、右母扣10、右公扣15、折頁式鋼板頂板7、折頁式鋼板底板9、心軸8、彈性板11。所述實驗平臺1為一長方體實驗砂箱。所述曲面臺4置于實驗平臺內(nèi)的水平底板上。所述曲面臺的直角面固定在實驗平臺左驅(qū)動板3上。所述曲面臺的兩端分別鑿出左母扣6與右母扣10。所述曲面臺上設(shè)置折頁式鋼板，曲面與折頁式鋼板間設(shè)置氣囊5。所述折頁式鋼板分為折頁式鋼板頂板7與折頁式鋼板底板9兩部分。所述折頁式鋼板頂板通過左公扣14與左母扣6鉸接。所述折頁式鋼板底板通過右公扣15與右母扣10鉸接。所述折頁式鋼板底板左端與折頁式鋼板頂板右端鉸接，插入心軸8連接。所述彈性板11為一透明彈性板，右端通過鉸接與右驅(qū)動板12連接，左端為自由端，貼在曲面臺4的曲面上。所述左驅(qū)動板3在左端與左動力桿2連接，左動力桿連接左驅(qū)動裝置，所述右驅(qū)動板12在右端與右動力桿13連接，右動力桿連接右驅(qū)動裝置，所述左、右驅(qū)動裝置為可調(diào)速電機。

本實用新型工藝流程：將實驗平臺1兩端的左、右驅(qū)動板3、12通過左、右動力桿2、13與可調(diào)速電機連接，可實現(xiàn)兩側(cè)向外的伸展移動。曲面臺4的直角面與驅(qū)動板3相接。曲面臺兩端分別鑿出左母扣6與右母扣10。曲面臺上設(shè)置折頁式鋼板，由折頁式鋼板頂板7與折頁式鋼板底板9構(gòu)成。折頁式鋼板頂板左端設(shè)置左公扣14，與曲面臺上的左母扣6鉸接。折頁式鋼板底板右側(cè)設(shè)置右公扣15，與曲面板上的右母扣10鉸接，可實現(xiàn)折頁式鋼板在曲面臺上的滑動。折頁式鋼板頂板右端與折頁式鋼板底板左端鉸接，并插入心軸8連接。曲面臺與折頁式鋼板間設(shè)置氣囊5。當(dāng)氣囊緊閉時，折頁式鋼板趨近于曲面；當(dāng)氣囊充氣鼓起時，折頁式鋼板頂板7水平，折頁式鋼板底板9傾斜。曲面臺上方設(shè)置一透明彈性板11，右端通過鉸接與右驅(qū)動板12連接，左端為自由端，貼在曲面臺4的曲面上，可實現(xiàn)彈性板以右端的連接端為軸旋轉(zhuǎn)，左端隨拉伸的進(jìn)行在曲面上滑動。隨驅(qū)動板向兩側(cè)伸展移動，實驗平臺中的砂層受曲面與折頁式鋼板的影響，可模擬產(chǎn)生產(chǎn)狀“陡—緩—陡”的坡坪式正斷層?？烧{(diào)速電機可以使實驗?zāi)Ｐ彤a(chǎn)生不同運動速度的區(qū)域伸展。本實用新型是為了解釋坡坪式正斷層成因而設(shè)計的構(gòu)造物理模擬實驗，設(shè)計符合坡坪式正斷層的基本理論，能模擬不同伸展速率下坡坪式正斷層的形成與演化，適合在高校、研究所內(nèi)推廣使用。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，非用以限定本實用新型的專利范圍，其他運用本實用新型專利精神的等效變化，均應(yīng)俱屬本實用新型的專利范圍。