[发明专利]地质断层的模拟形成装置和模拟形成方法

权利要求书

1.一种地质断层的模拟形成装置，其特征在于，包括：箱体、至少两个刚体、垫块和地质模拟层；

所述箱体至少包括箱底、第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁的内壁为相互平行的平面，所述第三侧壁分别与所述第一侧壁、所述第二侧壁和所箱底的内壁相贴合，且所述第三侧壁可延前向方向运动，所述前向方向为同时平行于水平面、所述第一侧壁和所述第二侧壁的内壁且由所述第三侧壁指向箱体外部的方向；

每一刚体的空间构型为三棱柱，每一刚体沿所述前向方向依次设置于所述箱体内，每一刚体的两个底面分别与所述第一侧壁和所述第二侧壁的内壁相贴合，每一刚体与所述箱底分别通过相应的刚体的第一侧棱以可旋转的方式相连接，每一刚体的第一侧面和第三侧面之间的夹角为钝角；对于距离所述第三侧壁最近的第一刚体，所述垫块设于所述第一刚体下方的所述箱底上，并且所述垫块可相对于所述箱底滑动，所述垫块连接至所述第三侧壁，所述垫块通过支撑所述第一刚体的第二侧面的预设位置以使所述第一刚体的第一侧面处于水平面上；对于除所述第一刚体以外的每一刚体，在所述前向方向上，后一刚体以前一刚体的第三侧面作为支撑面，并且后一刚体的第三侧棱与前一刚体的第二侧棱相接触时，每一刚体的第一侧面共同形一个水平面；

所述地质模拟层设置于每一刚体的第一侧面共同形成的水平面上。

2.根据权利要求1所述的模拟形成装置，其特征在于，所述模拟形成装置还包括驱动电机；

所述驱动电机位于所述箱体的外部且与所述第三侧壁相连接，用于驱动所述第三侧壁延所述前向方向运动。

3.根据权利要求1所述的模拟形成装置，其特征在于，所述模拟形成装置还包括图像采集模块；

所述第一侧壁和/或所述第二侧壁的材质为透明材质，所述图像采集模块设置于具有透明材质的所述第一侧壁和/或所述第二侧壁的外侧，用于采集所述地质模拟层的图片。

4.根据权利要求1所述的模拟形成装置，其特征在于，所述模拟形成装置还包括防漏砂毛刷；

所述防漏砂毛刷设于每一刚体的第一侧面的周围，用于防止所述地质模拟层中的材料漏入每一刚体下方的空间。

5.根据权利要求1所述的模拟形成装置，其特征在于，所述地质模拟层至少包括石英砂层和滑石粉层，所述石英砂层用于模拟地质层中的砂岩层，所述滑石粉层用于模拟地质层中的泥岩层。

6.根据权利要求5所述的模拟形成装置，其特征在于，每一石英砂层的厚度为0.75cm，每一滑石粉层的厚度为0.25cm。

7.根据权利要求1所述的模拟形成装置，其特征在于，所述垫块的材质为聚苯材料。

8.一种基于权利要求1-7任一所述的模拟形成装置的地质断层的模拟形成方法，其特征在于，包括：

根据待模拟的地质层的地层特征，并基于材料相似原理调整地质模拟层中每一层的材质和厚度；

根据所述待模拟的地质层中断层的形成速度，并基于时间相似性原则，确定牵引速度；

以所述牵引速度牵引箱体的第三侧壁沿前向方向运动，以使所述第三侧壁带动垫块沿所述前向方向运动，并使每一刚体分别绕相应的刚体的第一侧棱旋转以造成对所述地质模拟层的形变，以获得对所述待模拟的地质层中伴生断层的模拟形成过程。

9.根据权利要求8所述的模拟形成方法，其特征在于，所述获得对所述待模拟的地质层中伴生断层的模拟形成过程，包括：

通过图像采集模块每隔预设时长采集一幅地质模拟层的图片，根据每一地质模拟层的图片获得对所述待模拟的地质层中伴生断层的模拟形成过程。