[发明专利]一种走向与边界相交的倾斜地层物理模型及物理模拟方法

权利要求书

1.一种滑塌构造物理模拟用走向与边界相交的倾斜地层物理模型，该物理模型为模拟地质构造的砂箱物理模拟模型，其中，该物理模型包括地层模拟层以及走向与边界相交的模拟倾斜薄弱面；模拟倾斜薄弱面设置于地层模拟层中；

所述物理模型包括水平地层模拟层以及走向与边界相交的模拟倾斜薄弱面；模拟倾斜薄弱面设置于地层模拟层中；

其中，模拟倾斜薄弱面由多个棱柱自下而上连接而成，其中，相邻的棱柱沿模拟倾斜薄弱面的倾向依次平移一定距离；

其中，所述模拟倾斜薄弱面的材料的内摩擦角小于所述地层模拟层的材料的内摩擦角。

2.根据权利要求1所述的物理模型，其中，所述地层模拟层进一步设有彩色标志层。

3.根据权利要求2所述的物理模型，其中，所述地层模拟层设有多个小层，每个小层均设有至少一个彩色标志层，所述彩色标志层用以实现地层模拟层中各个小层的标记。

4.根据权利要求1所述的物理模型，其中，该物理模型进一步包括模拟基底，模拟基底铺设于地层模拟层下部，用以模拟实际地层的基底属性。

5.根据权利要求4所述的物理模型，其中，模拟基底的材料包括石英砂或/和微玻璃珠。

6.根据权利要求1所述的物理模型，其中，

地层模拟层的材料包括石英砂或/和微玻璃珠；

模拟倾斜薄弱面的材料包括石英砂或/和微玻璃珠。

7.根据权利要求1所述的物理模型，其中，模拟倾斜薄弱面由多个形状完全相同的棱柱自下而上连接而成。

8.根据权利要求1所述的物理模型，其中，相邻的棱柱沿模拟倾斜薄弱面的倾向依次平移相同距离。

9.根据权利要求1所述的物理模型，其中，所述棱柱为棱沿竖直方向的直棱柱。

10.根据权利要求1所述的物理模型，其中，所述走向与边界相交为走向与边界斜交。

11.根据权利要求1所述的物理模型，其中，

该物理模型进一步包括砂箱，所述砂箱作为所述物理模型的边界部，所述砂箱包括立壁和支撑底板，立壁设置于支撑底板上部，立壁与支撑底板围成一个上部开口的空间，地层模拟层以及模拟倾斜薄弱面设置于立壁以及支撑底板围成的空间中；立壁用以模拟实际地层的边界属性。

12.一种设有走向与边界相交的倾斜薄弱面的滑塌构造的物理模拟方法，该方法包括：

1)构建如权利要求1-11任一项所述的走向与边界相交的倾斜地层物理模型：

①构建设有走向与边界相交的倾斜地层的理论实验模型；所述理论实验模型包括所述走向与边界相交的倾斜地层物理模型的尺寸、所述物理模型中地层模拟层的尺寸、所述物理模型中模拟倾斜薄弱面的尺寸及产状、所述物理模型中地层模拟层的材料以及模拟倾斜薄弱面的材料；

②基于所述理论实验模型，在砂箱中建立所述的走向与边界相交的倾斜地层物理模型；

2)基于步骤1)建立的物理模型，撤掉砂箱的一个立壁，地层滑塌产生滑塌构造物理模型，实现所述滑塌构造的物理模拟。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述砂箱包括立壁和支撑底板，立壁设置于支撑底板上部，立壁与支撑底板围成一个上部开口的空间，地层模拟层以及模拟倾斜薄弱面设置于立壁以及支撑底板围成的空间中；其中，立壁包括凹槽和提升门，凹槽的开口与提升门相对设置；步骤2)所述撤掉砂箱的一个立壁为撤掉提升门。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，砂箱进一步包括固定墙，固定墙设置于提升门两侧，避免撤掉砂箱的提升门后地层模拟层和模拟倾斜薄弱面的组成材料向凹槽开口的反向逸散。