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| 內容簡介： |
本书在阐述褶皱-冲断带分布特征和构造变形样式的基础上，紧紧围绕褶皱-冲断带的基底摩擦、侧向摩擦和内摩擦，根据构造物理模拟的相似理论，从2D（有前后挡板和侧向挡板）和3D（有后挡板和无侧向挡板）两个维度开展摩擦属性对褶皱-冲断带的变形样式、演化特征以及动力学过程影响的实验研究，应用相关的摩擦属性案例对典型的褶皱-冲断带进行了系统分析。
本书以具体的科学问题和构造地质学研究中的研究热点——摩擦属性对变形的影响为出发点，紧紧围绕摩擦属性、构造变形样式和演化过程展开分析，而且采用的物理模拟技术是当前构造变形研究中经典而又有特色的分析方法，同时实验序列具有一定的系统性，可为充分理解褶皱-冲断带的变形演化过程提供系统的构造物理学证据，可供从事构造物理模拟研究的科研人员和工程师参考，也可供高等学校构造地质学、石油地质学和地球物理学及相关专业师生参阅。
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| 關於作者： |
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何文刚，博士，遵义师范学院副教授，从事有关造山带和盆地构造变形及其演化等相关的基础研究工作，2014年至今在中国石油大学（北京）构造物理模拟实验室工作，一直从事造山带和盆地构造变形物理模拟研究。已在《Journalofstructuralgeology》、《GeologicalMagazine》和《地球科学》等中英文版期刊上发表相关研究成果。2018年以来，在贵州省遵义市遵义师范学院建立了完备的构造物理模拟实验室。2021年5月~2022年5月在葡萄牙里斯本大学科学院从事造山带和盆地物理模拟研究工作。
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| 目錄：
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第1章概论 001
1.1构造变形控制因素及摩擦属性分类 001
1.1.1构造变形控制因素 001
1.1.2摩擦属性及分类 004
1.2构造变形演化分析方法 004
1.2.1数学分析方法 004
1.2.2数值模拟方法 009
1.2.3物理模拟方法 010
1.2.4相似理论基础 013
1.3摩擦属性影响的构造变形物理模拟 016
1.3.1基底摩擦影响的物理模拟 016
1.3.2侧向摩擦影响的物理模拟 016
1.3.3内摩擦影响的物理模拟 017
参考文献 018
第2章褶皱-冲断带的分布特征及研究现状 021
2.1褶皱-冲断带分布及特征 021
2.2褶皱-冲断带研究现状 029
2.3褶皱-冲断带研究存在的科学问题 029
参考文献 031
第3章2D模拟实验及应用 033
3.1单层滑脱层 033
3.1.1侧向摩擦实验 033
3.1.2基底摩擦实验 042
3.1.3内摩擦作用 063
3.1.4双向挤压实验 066
3.1.5分析与探讨 078
3.2双层滑脱层实验 097
3.2.1侧向摩擦实验 097
3.2.2基底摩擦实验 102
3.2.3分析与探讨 115
3.3典型案例及应用 118
3.3.1案例1：背驮式盆地的形成机制物理模拟 118
3.3.2案例2：内摩擦和基底摩擦属性对褶皱-冲断带变形影响的物理模拟 132
3.3.3案例3：褶皱-冲断带和增生楔的成因机制 142
3.3.4案例4：库仑楔生长和变化的动力学和运动学特征案例 145
3.3.5案例5：摩擦属性及地层流变学结构对褶皱-冲断带变形影响的物理模拟 152
参考文献 167
第4章3D模拟实验及应用 172
4.1单层滑脱层实验 173
4.1.1减小侧向摩擦实验 173
4.1.2基底摩擦实验 215
4.1.3分析与探讨 221
4.2双层及多层滑脱层实验 222
4.2.1侧向摩擦实验 223
4.2.2基底摩擦实验 230
4.2.3分析与探讨 241
4.3典型案例及应用 242
4.3.1案例1：侧向摩擦对褶皱-冲断带变形演化影响的物理模拟 242
4.3.2案例2：背挡形态和基底摩擦属性对帕米尔弧形褶皱-冲断带影响的物理模拟 246
4.3.3案例3：逆冲推覆构造的形成机制模拟研究 290
4.3.4案例4：川东雪峰变形演化机制物理模拟 301
参考文献 318
第5章模拟实验误差分析 324
5.1重复性实验 324
5.1.1后侧挡板挤压型实验 324
5.1.2后侧挡板固定型实验 331
5.1.3背挡无楔形砂体单侧挤压实验 333
5.1.4伸展型实验 335
5.2误差分析 337
5.3典型案例及应用 340
5.3.1案例1：长距离推覆构造形成机制物理模拟 340
5.3.2案例2：褶皱-冲断带物理模拟相似性验证实验 344
参考文献 346
第6章发展趋势及总结 347
6.1结论 347
6.2创新点 347
6.3发展趋势 348
6.3.1摩擦属性的发展趋势 348
6.3.2地貌变形物理模拟发展趋势 349
6.3.3模拟技术仍需解决的科学问题 350
6.4总结 350
参考文献 351
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| 內容試閱：
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褶皱-冲断带和增生楔在全世界分布极为广泛。地壳的浅表构造带的大部分区域均发育褶皱-冲断带和增生楔。它们常常形成于板块边界或陆内造山带隆升区域，如比利牛斯山、阿尔卑斯山、喀尔巴阡山、阿特拉斯山、撒哈拉地台、亚平宁山脉、加拿大落基山，喜马拉雅山、阿尔金山、秦岭造山带、龙门山、横断山、昆仑山、祁连山、太行山、天山和扎格罗斯褶皱-冲断带，以及印-缅增生楔和北美阿巴拉契亚山、卡斯卡底古陆增生楔和南美洲安第斯山等。增生楔和褶皱-冲断带的研究对揭示地壳块体的变形演化和资源的勘探具有十分重要的意义，体现在以下几方面：
① 现今的褶皱-冲断带和增生楔仍然在发生变形和演化，由此造成了地震地质灾害的产生，这就需要对褶皱-冲断带的变形进行监测和评估，以降低灾害带来的影响。
② 加强对褶皱-冲断带和增生楔的认识有利于石油地质学家对油气的勘探。现今发现的大部分油气资源都集中分布在褶皱-冲断带及相关的沉积盆地中。褶皱-冲断带的变形演化会导致油气运移、聚集和散失。同时，在部分褶皱-冲断带和增生楔深部常常出现地震剖面反射成像特征极为不清晰，从而导致无法准确识别油气藏的现象。因此，研究褶皱-冲断带和增生楔的变形演化对识别油气藏分布规律具有十分重要的意义。
③ 褶皱-冲断带和增生楔有效圈闭开发利用以后还可以用作储集二氧化碳的有利场所，有利于实现“碳减排”和“碳达峰”，以及绿色环境保护。
④ 褶皱-冲断带和增生楔还有利于矿产资源的富集，它们是有利金、铅、铜和锌等矿产资源发生矿化作用和聚集的重要区域。
⑤ 对褶皱-冲断带和增生楔的理解和研究，还有利于对地热资源的勘探和开发。
因此，在地球科学研究、社会经济活动和环境保护中，对褶皱-冲断带和增生楔的理解和研究具有十分重要的意义。
近年来，地质学家从地球不同构造带的板块属性出发，开展了不同尺度、不同技术层面挤压变形演化的模拟。如物理模拟、数值模拟和数学分析，尤其是构造物理模拟技术的研究，历经了200余年的发展，仍然是褶皱-冲断带和增生楔研究较为重要的分析手段。该方法在理论、技术和具体应用上均取得了重要进展。物理模拟的核心是相似理论，因此相似理论是褶皱-冲断带和增生楔物理模拟的基石。同时，现代先进计算机和物理设备改进，以及人工智能技术的参与，将会提高物理模拟的精度；物理模拟的研究领域从板块内部到板块边界，从地壳表层到深部地幔，通过地壳和岩石圈的物理力学机制和流变学特性，前人开展了大量富有成效的工作，所取得的研究成果为深化板块构造的运动学和动力学特征的理解，提供了全新的视角。
尽管如此，当前针对摩擦属性对褶皱-冲断带和增生楔的变形演化影响的系统物理模拟研究，仍然十分缺乏。侧向摩擦和基底摩擦属性又是变形演化极为重要的控制因素。为此，本书在前人研究的基础上，分别开展了褶皱-冲断带摩擦属性影响的物理模拟分析和探讨，以进一步揭示褶皱-冲断带的变形演化过程及动力学成因，为深刻揭示地壳变形和资源精细勘探提供构造物理学证据。
本书由遵义师范学院工学院土木工程系地质灾害教研室教师何文刚编著。在本书编著过程中，教师杨辰雨、罗朋、李生红等提出了宝贵的编写意见。同时本书的编著工作得到了中国地质大学（武汉）资源学院沈传波教授、葛翔副教授，中国石油大学（北京）地球科学学院周建勋教授和油气资源与探测国家重点实验室副主任钟宁宁教授，以及北京大学地球与空间科学学院张进江教授和张波副教授的帮助。图书中部分实验是作者在葡萄牙里斯本大学博士后期间，与Fernando、Filip和Joao三位教授合作完成的，向他们的辛勤付出表示衷心的感谢。遵义师范学院本科生赵远雯参与了本书的部分实验和图件的清绘工作。本书是在国家留学基金委项目（201908520019）和遵义市富矿精开精细勘探科技创新团队［2025］12号项目共同资助下完成的。
本书可作为高校研究人员和研究生从事构造物理学研究的参考资料，在内容上侧重于摩擦属性对变形影响的理论依据、模型设计和模拟结果的应用，并侧重于褶皱-冲断带和增生楔两个构造单元的变形演化分析研究。许多较为专业的论述需要读者阅读相关的国内外最新参考文献。同时摩擦属性对变形演化影响的物理模拟是一种理论性和实践性较强的实验方法，这需要掌握岩石物理、构造地质和流变学等相关的知识，并熟悉相关的计算机模拟技术等。只有这样才能更深入地理解块体摩擦属性对褶皱-冲断带变形演化过程的影响。
由于作者的研究水平与工作经验有限，书中对摩擦属性对褶皱-冲断带变形影响的物理模拟研究科学问题的认识、分析与总结可能存在欠妥之处，热诚欢迎同行及读者朋友们批评和指正。
何文刚
2025年2月16日于遵义
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