[实用新型]演示断层上盘简单剪切机理形成褶皱的多功能助学教具

说明书

一种演示断层上盘简单剪切机理形成褶皱多功能助学教具，通过设置可拆卸的若干个断层面模拟块，断层面模拟块的工作面与所模拟的正断层断层面形状相同，进而通过更换与水平底座相对接的断层面模拟块，来模拟不同形态的正断层的上盘褶皱几何形态的图解方法。通过铰链连接水平轨道和水平底座上的立柱，方便抬起所述水平滑移装置，进行断层面模拟块的更换，且便于替换不同角度的透明滑筒及其配套的滑移杆。将抽象的图解法生动具体的展示在学生的眼前，通过拉动水平滑移部件可以让学生亲自感受，观察整个动态过程，让学生理解不同形态的断层上盘垂直或斜向简单剪切机理形成褶皱的过程。

技术领域

本实用新型涉及助学教具技术领域，特别是一种演示断层上盘简单剪切机理形成褶皱多功能的助学教具。

背景技术

在伸展构造区中，边界主断层主要表现为产状“上陡下缓”的铲式和产状“陡—缓—陡”的坡坪式正断层，断层上盘受到其断面形态的约束，最终发育成不同样式的上盘褶皱。在垂直于断层走向的横剖面上，上盘褶皱的几何形态与主控断层的断面存在很好的相关性，因此可根据上盘褶皱的几何形态进行几何图解预测主控断层的断面形态。断面形态与褶皱的地层层面形态关系密切，对上盘褶皱形成原理的讲解历来是一个教学重点与难点，以往在教学上只能以图示配合讲解，对教学者的语言表达能力和学习者的空间想象能力要求极高,且教学者讲解时比较枯燥晦涩，学生们不易理解。

授权公告号为CN211827849U的实用新型专利，公开了一种演示垂直简单剪切形成铲式断层滚动背斜的助学教具，形象地展示了垂直简单剪切形成铲式断层上盘滚动背斜的恒定平错图解法，但是除垂直简单剪切形成铲式断层上盘褶皱(即上盘滚动背斜)之外，上盘褶皱成因还包括断层上盘斜向简单剪切、坡坪式垂直简单剪切和坡坪式斜向简单剪切等，其中，斜向简单剪切又分为反向(上盘质点运移方向与断层倾向相反)简单剪切和同向(上盘质点运移方向与断层倾向相同)简单剪切，上述助学教具只能展示垂直简单剪切形成铲式断层上盘褶皱的成因及原理，不能展示其他形态的断层上盘褶皱成因及原理。

实用新型内容

本实用新型提供一种演示断层上盘简单剪切机理形成褶皱的多功能助学教具，能够通过模块化拼装，演示多种不同形态断层面的垂直或斜向简单剪切机理上盘褶皱的成因及其原理，扩展助学教具的使用范围和灵活性，让静止晦涩的图解法变得生动形象。

本实用新型技术方案如下：

一种演示断层上盘简单剪切机理形成褶皱的多功能的助学教具，包括底座和固定于所述底座上方的水平滑移装置，所述底座包括水平底座和与所述水平底座可拆卸连接的若干断层面模拟块，所述断层面模拟块的工作面与所模拟的断层面形状相同，且所述断层面模拟块与所述水平底座相对接后，所述断层面模拟块的工作面的最低点边线与所述水平底座的水平上表面平滑相切；所述水平底座远离所述断层面模拟块的一端设有垂直于所述水平底座水平上表面的立柱；所述水平滑移装置包括水平轨道和在所述水平轨道上水平移动的水平滑移部件，所述水平轨道的一端通过铰链固定于所述立柱的顶部、另一端跨过所述断层面模拟块的工作面卡接于所述断层面模拟块的上部。

作为优选，所述断层面模拟块包括铲式正断层模拟块和/或坡坪式正断层模拟块。

作为优选，所述水平滑移部件在其移动方向上的长度大于或等于所述断层面模拟块的工作面在该方向上的投影长度；所述水平滑移部件包括在其移动方向上紧密排列且相互固定的多个透明滑筒和在每个所述透明滑筒内设置的滑移杆，所述滑移杆能在所述透明滑筒轴线方向自由滑动且不脱离所述透明滑筒；所述水平滑移部件移至所述断层面模拟块上方并完全覆盖所述断层面模拟块的上方时，所述滑移杆的底部与所述断层面模拟块的工作面相接触，以所述水平轨道所在的平面为分界面，每个所述滑移杆位于所述分界面下方的部分在视觉上区别于位于所述分界面上方的部分。

作为优选，所述透明滑筒的轴线与所述水平轨道之间的夹角为直角时，模拟垂直简单剪切形成断层上盘褶皱的原理。

作为优选，所述透明滑筒的轴线与所述水平轨道之间的夹角为锐角时，模拟斜向简单剪切形成断层上盘褶皱的原理。