[实用新型]一种固结-半固结成岩条件下泥岩涂抹形成演化物理模拟实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及科研教学用物理模拟实验装置，更具体地是涉及一种未固结-半固结成岩条件下泥岩涂抹形成演化物理模拟实验装置。 

背景技术

目前国内外对断裂形成及泥岩涂抹的研究均着重于对已成岩岩石的模拟，而对未固结-半固结成岩条件下的泥岩涂抹形成演化过程的模拟较为稀少，且装置普遍存在一下不足：(1)断裂形成过程的可视程度较差，无法满足实验研究人员对断裂中泥岩涂抹形成演化的监视； 

(2)操控精确程度较低；(3)无法同时满足对正、逆断层及不同倾角断层的模拟。 

为了很好地模拟泥岩涂抹形成演化过程，急需一种实验装置，以适应研究的需要。 

实用新型内容

为了解决上述背景技术中存在的问题，本实用新型提出一种未固结-半固结成岩条件下泥岩涂抹形成演化物理模拟实验装置，其具有操控简单、可视性强与模型多样化的特点。 

依据本实用新型所述的技术方案，提供一种未固结-半固结成岩条件下泥岩涂抹形成演化物理模拟实验装置，其包括模型系统、终端控制系统。 

优选地，模型系统包括液压式手动位移调节装置1、承重构架2、起重机3、承重顶梁4、顶面液压式传动装置5、固定钢板6、断层滑块7、转动轴8、转动轴承9、手动视角调节装置10、基座11、底面液压式传动装置12、侧面液压式控压装置13。终端控制系统包括：手动泵控制装置401、平流泵控制装置402、位移传感器403、1号压力缸404、3号压力缸405、4号压力缸407、3与4号压力缸压力表406、2号压力缸408、液压传输管线409。 

其中，模拟装置的整体装载在以承重构架2、承重顶梁4和基座11为主体的骨架内；起重机3通过滚动滑轮固定在承重顶梁4上，其可以沿承重顶梁4的下部自由左右移动，主要应用于实验模拟过程中所使用的沙箱主体的装、拆过程；固定钢板6主要对模拟装置起到固定作用；转动轴8、转动轴承9与手动视角调节装置10的配合则实现了对实验视角的手动调节；液压式手动位移调节装置1通过手动调节注入液体量控制侧面液压式控压装置13，使其 处于恒定压力值。顶面液压式传动装置5和底面液压式传动装置12通过终端控制系统调整，顶面液压式传动装置5与底面液压式传动装置12用以实现对断层上盘滑块7位移大小的调整，侧面液压式控压装置13用以实现对箱体模拟过程中围压的有效控制。 

使用本实用新型所述的未固结-半固结成岩条件下泥岩涂抹形成演化物理模拟实验装置，实现对该类成岩程度岩石的断裂带充填物的模拟。装置主体为常温常压条件下的定位“剪切”砂箱模型。模型系统三大特点：一是由多组可更换的框架构成，模拟不同倾角断层；二是模型密封，实验后可通过注入流体检测断裂带的渗透能力；三是可视化，能够直接拍摄泥岩涂抹形成演化过程。主要用于模拟近地表未固结-半固结成岩条件下泥岩涂抹形成演化过程，研究不同强度泥岩(含水量差异)在断裂变形过程中形成泥岩涂抹的条件，准确厘定泥岩涂抹保持连续性临界SSF值(SSF值＝断距/泥岩厚度)。本实验装置应用手动液压调整装置，既降低了装置的造价，更可依据实验研究人员的需求随意调整位移与有效应力的大小。 

附图说明

图1为依据本实用新型的未固结-半固结成岩条件下泥岩涂抹形成演化物理模拟实验装置； 

图2为依据本实用新型的未固结-半固结成岩条件下泥岩涂抹形成演化物理模拟实验装置(去除位移调节装置及承重构架、起重机、承重顶梁后的放大图)； 

图3为依据本实用新型的未固结-半固结成岩条件下泥岩涂抹形成演化物理模拟实验装置的实验流程图； 

图4为依据本实用新型的未固结-半固结成岩条件下泥岩涂抹形成演化物理模拟实验装置中的终端控制系统示意图。 

具体实施方式

以下结合附图来详细说明本实用新型的未固结-半固结成岩条件下泥岩涂抹形成演化物理模拟实验装置，下面仅仅作为示例来说明，本领域技术人员清楚地知晓，只要符合本实用新型思想的方法及系统均落入本实用新型之中；另外地，不应当将本实用新型的保护范围仅仅限制至未固结-半固结成岩条件下泥岩涂抹形成演化物理模拟实验装置的具体结构或部件的具体参数。