本發(fā)明涉及一種確定地質(zhì)應(yīng)力場方向的實驗裝置及其實驗方法，該裝置包括實驗臺，設(shè)置在實驗臺上的實驗箱、驅(qū)動組件、信息采集組件和控制分析器；實驗箱由前端擋板、兩個側(cè)擋板和后端擋板組成，斷裂帶走向板放置在實驗箱內(nèi)且一端與前端擋板連接，驅(qū)動組件驅(qū)動前端擋板移動，信息采集組件用于拍攝試驗箱內(nèi)的實驗過程，控制分析器用于控制驅(qū)動組件和進行數(shù)據(jù)分析。實驗方法通過建立不同走向基底先存斷裂與上覆蓋層內(nèi)新生次級斷裂走向之間的夾角與先存基底斷裂走向法線與晚期最大主應(yīng)力軸夾角之間的相關(guān)關(guān)系，確定該地質(zhì)時期應(yīng)力場的方向。本方法經(jīng)實際資料的驗證，證實具有可行性。