本書以構造物理模擬的相似理論為基礎，以盆地和造山帶的概念和研究現(xiàn)狀為基本出發(fā)點，以科學問題的產(chǎn)生、物理模擬方法及模型建立、模擬結果和科學問題的解釋為脈絡，開展了對伸展型盆地，擠壓型盆地，走滑拉分型盆地，褶皺-沖斷帶如阿爾卑斯山、扎格羅斯山、安第斯山等典型造山帶以及特殊的底辟構造，以及造山帶和盆地內(nèi)部結構在變形過程中的應力、應變、剝蝕和抬升、塊體幾何學、運動學和動力學等構造變形物理模擬方法技術的分析和探討。
本書具有較強的知識性系統(tǒng)性和應用性，可供從事構造物理模擬研究的科研人員和工程人員參考，也可供高等學校構造地質(zhì)學、石油地質(zhì)學和地球物理學及相關專業(yè)師生參閱。
何文剛，從事有關造山帶和盆地構造變形及其演化等相關的基礎研究工作，2014年至今在中國石油大學（北京）構造物理模擬實驗室工作，一直從事造山帶和盆地構造變形物理模擬研究。已在《Journal of structural geology》、《Geological Magazine》 和《地球科學》等中英文版期刊上發(fā)表相關研究成果。2018年以來，在貴州省遵義市遵義師范學院建立了完備的構造物理模擬實驗室。2021年5月~2022年5月（預計）在葡萄牙里斯本大學科學院從事造山帶和盆地物理模擬研究工作。
第1章 盆地及造山帶研究模擬方法概述 001
1.1 數(shù)值分析 002
1.2 物理模擬研究 005
1.3 數(shù)值模擬研究 008
第2章 物理模擬的相似性及模型設計 011
2.1 物理模擬的理論發(fā)展 011
2.2 物理模擬中的相似理論 017
2.2.1 幾何學相似性 019
2.2.2 運動學相似性 020
2.2.3 動力學相似性 020
2.3 變形的受力影響因素 020
2.3.1 受力分析 020
2.3.2 特殊的受力分析 021
2.4 物理模擬相似模型建立 022
2.4.1 研究思路 022
2.4.2 模型設計 023
2.4.3 模型參數(shù)確定及其依據(jù) 024
2.5 數(shù)據(jù)分析 026
2.5.1 三維掃描數(shù)據(jù)處理 026
2.5.2 PIV應變場分析 027
第3章 盆地形成和演化的物理模擬研究 029
3.1 盆地的概念 029
3.2 伸展型盆地的物理模擬研究 030
3.2.1 伸展剪切模式 030
3.2.2 伸展型盆地地質(zhì)問題 031
3.2.3 伸展型盆地的物理模擬 032
3.3 擠壓型盆地的物理模擬研究 045
3.3.1 擠壓型盆地地質(zhì)問題 045
3.3.2 擠壓型盆地的物理模擬 045
3.4 走滑拉分型盆地的物理模擬研究 052
3.4.1 走滑拉分型盆地的分布 052
3.4.2 走滑拉分型盆地地質(zhì)問題 053
3.4.3 走滑拉分型盆地的物理模擬 053
第4章 造山帶形成和演化的物理模擬研究 059
4.1 阿爾卑斯典型構造帶的物理模擬研究 061
4.1.1 區(qū)域地質(zhì)問題 061
4.1.2 模型設計 062
4.1.3 模擬結果 063
4.2 扎格羅斯典型構造帶的物理模擬研究 064
4.2.1 區(qū)域地質(zhì)問題 065
4.2.2 模型設計 066
4.2.3 模擬結果 067
4.3 印度-亞洲俯沖碰撞的物理模擬研究 068
4.3.1 區(qū)域地質(zhì)問題 068
4.3.2 模型設計 071
4.3.3 模擬結果 071
4.4 安第斯山形成的物理模擬研究 082
4.4.1 區(qū)域地質(zhì)問題 082
4.4.2 模型設計 083
4.4.3 模擬結果 084
4.5 卡斯卡迪古陸典型構造樣式形成的物理模擬研究 085
4.5.1 區(qū)域地質(zhì)問題 085
4.5.2 模型設計 088
4.5.3 模擬結果 088
4.6 臺灣造山帶形成的物理模擬研究 089
4.6.1 區(qū)域地質(zhì)問題 089
4.6.2 模型設計 090
4.6.3 模擬結果 090
4.7 川東—湘鄂西典型構造樣式形成的物理模擬研究 092
4.7.1 區(qū)域地質(zhì)問題 092
4.7.2 模型設計 095
4.7.3 模擬結果 097
4.7.4 變形擴展過程及控制因素探討 101
4.8 川東南馬尾狀褶皺帶特征與形成機制的物理模擬研究 108
4.8.1 研究背景 108
4.8.2 構造形成演化及地質(zhì)條件 110
4.8.3 模型設計 113
4.8.4 實驗結果 115
4.8.5 討論 118
4.8.6 研究結論與認識 123
4.9 巴基斯坦典型鹽構造形成的物理模擬研究 123
4.9.1 區(qū)域地質(zhì)問題 123
4.9.2 模型設計 125
4.9.3 模擬結果 126
第5章 地質(zhì)地貌變形過程的物理模擬研究 130
5.1 地質(zhì)地貌變形 130
5.2 造山帶淺表滑坡物理模擬 130
5.2.1 研究背景 130
5.2.2 物理模擬及設計 132
5.2.3 模擬結果 134
5.2.4 討論 139
5.2.5 結論 141
5.3 地質(zhì)地貌的物理模擬 142
5.3.1 地貌動力學基本地質(zhì)問題 142
5.3.2 地貌動力學模型設計 143
5.3.3 模擬結果 146
第6章 底辟構造形成和演化的物理模擬研究 149
6.1 底辟構造特征及分布 149
6.1.1 典型的泥底辟特征分析 151
6.1.2 典型的鹽底辟及沉積建造分析 157
6.2 底辟構造模型設計 170
6.2.1 模型設計的思路 170
6.2.2 模型構建 171
6.3 底辟構造模擬結果 173
第7章 變形控制因素的物理模擬研究 176
7.1 構造、侵蝕和沉積作用對變形的影響及其物理模擬 176
7.1.1 構造、侵蝕和沉積作用對變形的影響 176
7.1.2 構造、侵蝕和沉積作用的物理模擬 177
7.2 先存構造對變形的影響及其物理模擬 180
7.2.1 先存構造對變形的影響 180
7.2.2 先存構造的物理模擬 181
7.3 摩擦力對構造變形的影響及其物理模擬 184
7.3.1 摩擦力對變形的影響 184
7.3.2 摩擦力的物理模擬 185
7.4 地層力學特性對構造變形的影響及其物理模擬 194
7.4.1 地層力學特性對變形的影響 194
7.4.2 地層力學特性的物理模擬 194
7.5 擠壓變形速率對構造變形的影響及其物理模擬 196
7.5.1 擠壓變形速率對變形的影響 196
7.5.2 擠壓變形速率的物理模擬 197
7.6 擋板的幾何特征及其強度對變形的影響及其物理模擬 201
7.6.1 擋板的幾何特征及其強度對變形的影響 202
7.6.2 擋板的幾何特征及其強度的物理模擬 203
7.7 脆、韌性結構對變形的影響及其物理模擬 212
7.7.1 脆、韌性結構對變形的影響 212
7.7.2 脆、韌性結構的物理模擬 212
第8章 離心機條件下的物理模擬研究 221
8.1 離心機的發(fā)展歷史 221
8.2 離心機的應用現(xiàn)狀 221
第9章 結論與認識及趨勢分析 234
9.1 結論與認識 234
9.2 技術發(fā)展及優(yōu)勢分析 234
9.3 趨勢分析 236
9.3.1 模擬方法的應用趨勢 236
9.3.2 模擬技術的發(fā)展趨勢 237
9.3.3 未來的發(fā)展趨勢 240
參考文獻 242
書單推薦
