喀尔里克山位于天山最东端, 是天山造山带往东地貌和构造的终止端, 研究该地区断裂结构和运动学特征对于全面认识天山新生代变形模式具有重要意义。喀尔里克山北缘断裂呈弧形展布在喀尔里克山北侧, 向E延伸与戈壁-天山左旋走滑断裂系相连。根据其走向和运动性质的差异可将喀尔里克山北缘断裂分为东、 西2段, 西段长约61km, 走向NW, 呈逆冲性质, 断裂活动在山前洪积扇上形成了多条断层陡坎。利用光释光测年方法对变形阶地进行定年, 得到西段全新世垂直滑动速率介于0.19~0.35mm/a之间, 该滑动速率略大于喀尔里克山南侧的哈密盆地北缘断裂的垂直滑动速率, 这与山体向S掀斜的地貌特征一致。东段长约95km, 走向NE, 以左旋走滑变形为主, 断裂左旋错断了一系列冲沟和河流阶地, 剖面显示该断裂段还具有一定逆冲分量。喀尔里克山北缘断裂与山体两侧其他逆冲断裂共同构成了戈壁-天山左旋走滑断裂系的挤压性马尾状端部构造, 这些断裂在深部收敛会聚并在剖面上呈现不对称的正花状构造。喀尔里克山体的抬升受南北两侧逆冲断裂和东侧左旋走滑断裂共同控制, 表现为转换挤压变形抬升的特征, 山体通过山前逆冲断裂向盆地内部的迁移逐渐向外扩展。

石底泉背斜位于柴达木盆地北缘宗务隆山与红山围限的山间盆地内, 与怀头他拉背斜、 德令哈背斜构成宗务隆山山前的第1排褶皱构造, 限定石底泉背斜的构造地貌特征对研究柴达木盆地北缘构造变形、 地壳缩短和青藏高原的向N扩展具有重要意义。 文中通过地质地貌填图、 高精度差分GPS地形剖面测量、 地质剖面测绘和宇宙成因核素定年等方法, 获得了石底泉背斜的构造地貌特征。 基于宇宙成因核素定年获得构成褶皱主体的Fan3洪积扇的年龄为(158.32±15.54)ka, 该年龄与共和运动同期, 表明石底泉背斜的形成响应了青藏高原东北缘的共和运动。 综合洪积扇变形量和废弃年代, 获得石底泉背斜自158ka BP以来的隆升速率为(0.06±0.01)mm/a, 缩短速率为(0.05±0.01)mm/a。 石底泉背斜的褶皱作用表明, 在柴达木盆地北缘, 山间盆地的褶皱作用与山前逆断裂的逆冲缩短相同, 均对造山带前陆的地壳缩短具有重要的调节作用。

地貌参数是定量地貌研究的重要方法, 旨在从地表形态中提取构造运动及地表侵蚀等信息。 近年来, 空间对地观测技术的发展使得高精度地形数据的获取更加便捷, 利用这些数据提取小尺度地貌中蕴含的更精细的地质信息成为定量地貌学研究的重要内容。 文中以北天山独山子背斜为研究对象, 探究地貌参数在小尺度地貌研究中的适用性及其所反映的背斜构造地貌特征。 研究基于ALOS卫星12.5m分辨率的地形数据, 计算了独山子背斜区的HI指数、 k_sn和起伏度, 并对参数的适用性和含义进行讨论。 结果表明: 1)独山子背斜自倾伏端向核部呈现由河流逐渐深切向地势逐渐消减的连续变化, 背斜核部相对倾伏端抬升速率更高、 侵蚀量更大、 地貌演化阶段更靠后。 地貌参数的计算结果与背斜的地质特征相符, 说明地貌参数方法在小尺度地貌研究中是行之有效的。 2)在小尺度地貌的定量研究中, 计算HI指数时在确保数据有效的前提下应尽量选择更低级别的汇水盆地参与计算, 以提高计算结果的分辨率。 计算k_sn时需要剔除小流域无效数据并保证剩余数据具有足够的密度, 以确保该参数能作为抬升速率评价指标。 计算起伏度时在确保采样窗口满足统计误差要求和研究需求的前提下, 应尽量选择更小的窗口进行计算以提高结果的分辨率。 使用更高分辨率的地形数据有助于提高以上参数计算结果的分辨率和准确度。

山西地堑系北部的晋冀蒙盆岭构造区历史上无7级以上强震记录, 但该区地处多个Ⅱ级活动地块的接合部位, 具有孕育强震的构造条件, 对其开展活动构造研究对区内的地震危险性评价工作具有重要意义。 文中以晋冀蒙盆岭构造区内研究相对薄弱的阳高-天镇断裂为对象, 基于遥感影像解译、 野外地质、 构造地貌调查对其晚第四纪活动特征进行了研究, 发现阳高-天镇断裂多沿基岩山体与盆地内沉积物之间的接触带展布, 在局部断裂几何结构不规则处向盆地内部生长; 第四纪以来断裂以正断运动为主, 但其运动性质沿走向存在差异。 NEE和NE向为纯正断性质, 而NWW向以正断为主, 兼具左旋走滑运动分量; 对沿断裂断错的地质体、 地貌面进行了位移测量和光释光定年工作, 得到断裂晚更新世以来的滑动速率为0.12~0.20mm/a, 对应的拉张速率约占山西地堑系北部地壳伸展速率的10%。

对天山内部大型断裂带晚第四纪以来的运动学特征进行研究是全面认识天山现今构造变形样式的重要途径。包尔图断裂是东天山内部的一条大型断裂，通过遥感影像解译、无人机摄影测量以及野外地质地貌调查对包尔图断裂晚第四纪的运动学特征进行了研究，发现该断裂在晚第四纪为左旋走滑-逆冲的运动性质。包尔图断裂错断了库米什盆地西北缘山前晚更新世以来的冲洪积扇，地貌上主要表现为断层陡坎、地貌面及冲沟的左旋位错。基岩山区一系列跨过该断裂且形成于中更新世的水系发生了系统性的左旋位错，形成了0.93~4.53km的左旋位错量，表明断层长期活动。通过对山前3处典型变形地貌面建立高精度数字模型，精确测量了不同时期冲沟的左旋位移量及陡坎高度，结果表明断裂以左旋走滑为主并兼有逆冲分量；博罗可努-阿齐克库都克断裂（博-阿断裂）、开都河断裂和包尔图断裂所围限的2个次级块体的相对运动是包尔图断裂左旋滑动的主要原因。包尔图断裂以左旋走滑为主兼具逆冲的运动特征不仅对调节天山内部的水平方向变形有重要作用，同时还吸收了一定的SN向缩短变形。

宗务隆山南缘断裂位于柴达木盆地东北缘，是祁连山南缘与柴达木盆地的边界逆断裂，对其晚第四纪活动性进行研究对于理解祁连山地区应变分配模式以及该地区断裂向柴达木盆地内部的挤压扩展过程具有重要意义。文中通过遥感影像解译和野外地质调查，结合GPS地形剖面测量以及宇宙成因核素与光释光定年，对宗务隆山南缘断裂拜京图和蓄集乡等段落开展了详细的研究。综合分析拜京图和蓄集乡地区不同期次洪积扇的垂直位错以及相应地貌面的年龄，得到宗务隆山南缘断裂晚第四纪以来的平均垂直滑动速率为（0.41±0.05）mm/a，水平缩短速率为0.47~0.80mm/a，约占祁连山地区地壳缩短速率的10%。这些结果有助于进一步理解祁连山地区的应变分配模式以及柴达木盆地北缘地区的构造变形机制。

通过数字化地形图和野外地形测量获取数字高程模型（DEM）的传统方法存在时效性差、获取周期长、范围小等缺点，高分辨率卫星影像提取DEM技术的出现为快速获取断裂带大范围的地形地貌数据提供了全新的解决方案，极大地提高了野外地形地貌数据获取的效率，该方法与激光雷达扫描技术（LiDAR，Light Detection and Ranging）相比成本低，与SfM（Structure from Motion）摄影测量方法相比覆盖范围大。然而，国内外目前尚缺乏针对用该方法获取的DEM精度是否满足活动构造定量研究要求的报道。文中以LPS（Leica Photogrammetry Suit）为软件平台，以Worldview-2全色波段立体像对为数据源，选择植被覆盖稀疏的东天山库米什盆地南缘最新发现的地表破裂带作为研究区，提取了0.5m分辨率DEM，基于该DEM数据测量了不同期次洪积扇上的断层陡坎高度，并与后差分GPS（DGPS，differential GPS）野外实测的地形剖面进行了对比分析与精度评价。研究结果表明：由该方法获取的DEM高程与野外DGPS实测高程相差约-2.82～4.87m，经高程校正后与DGPS测线的吻合度很高，形态差异为0.30m，能够精细刻画陡坎形态；对断层陡坎高度的测量精度可以达到0.22m，能够满足活动构造定量研究中高精度地形地貌数据获取的需要，为快速获取断裂精细几何结构、断层剖面形态以及断层垂直位错带来了极大的便利，为后续野外工作中选择探槽开挖点、典型断错地貌点以及年代样品采集点提供了重要参考，在活动构造研究中具有广阔的应用前景。