更新时间:2024-05-21 18:48
构造模拟实验(experiment of tectonic simulation)是研究自然界地质构造形成机理和演化过程的模拟实验。
构造模拟实验
力学工作者把实验中所采用的物质性质与实物不同,且模型所进行的运动性质也与实物不同,两者之间又不严格符合相似律,但诸变量的数学方程相同时的实验,称构造模拟实验;而把实验中所采用的物质性质与实物相同,且模型所进行的运动性质也与实物相同,两者之间又符合相似律时的实验,叫构造模型实验。
人物影响
在中国,李四光于20世纪20年代将模拟实验引入地质构造研究,并作为厘定构造体系标准型式的三大步骤之一。由于地质体的性质和地质构造现象十分复杂,运动过程的变化因素很多,理想的相似律模型尚难建立。但通过构造模拟发现,实验中做出的构造型式与地壳中存在的构造型式可以达到总体上高度相似,故可采用模拟实验探讨地壳构造和地壳运动规律。
模拟实验的决定因素是
①物体的力学性质;
②应力大小和作用时间长短;
③边界条件。
实验方法
分为物理模拟和数学模拟两大类:前者是根据相似理论,采用泥巴、塑料等材料和近似自然条件的实验手段,模拟天然构造形迹、构造型式及其形成过程,包括形变模拟(泥巴实验等)、光弹性模拟、脆漆法、形变网格法、云纹法及气泡法等;后者是在野外考察和岩石力学性质研究的基础上,用数学力学理论进行构造形迹、构造应力场及形变场的模拟,进而又分为解析法(分析简单的构造应力场和应变场)和数值法(多用于较复杂的构造应力场研究)。地质力学以往的构造模拟实验,在揭示构造特点和运动规律方面起了相当重要的启发作用;运用数学模拟建立了若干构造型式的数学力学模型,为构造应力场定量分析和现今构造应力场研究奠定了基础。