本发明公开了一种岩浆底辟与伸展作用叠合的模拟装置及分析方法，属于断层成因机制研究领域。所述岩浆底辟与伸展作用叠合的模拟分析方法通过将介质容器内填充的介质侵入装填有多层砂子的砂箱中，再启动第一发动机和第二发动机拉伸砂箱，对砂体进行切割，得到第一切片；先启动第一发动机和第二发动机拉伸装填有多层砂子的砂箱，再将介质容器内填充的介质侵入到砂箱中，对砂体进行切割，得到第二切片；根据第一切片和第二切片，得到多个典型构造变形样式，将其与目标区域的构造变形样式对比，如果目标区域的构造变形样式与其中的任意一个或多个的特征相似，则确定目标区域的构造变形的成因类型及典型构造变形样式，有助于指导目标区域的地震解释。