地震破裂带附近同震位移和变形模式对于深入理解地震破裂过程、断层行为及活动断层与地形地貌关系等至关重要。文中提出一种迭代最近点(ICP)算法, 利用地震前后地形点云进行差分确定断层近场三维同震地表位移。在川西大凉山断裂带交际河断层上选取2期SfM地形点云叠加同震位移场模拟震前-震后点云, 测试ICP方法获取同震位移场的精度。该方法在网格边长>50m的条件下可准确恢复同震位移场的方向和幅度, 水平和垂直精度分别为20~10cm, 这与地形点云定位精度相当。随着点云密度和网格窗口尺寸减小, 该方法恢复同震位移场等的精度将降低。通过分析树木生长、房屋建设、河流侵蚀等地形变化对恢复位移场的潜在影响, 研究结果表明扩大网格尺寸可使震前-震后点云具有足够地形结构进行匹配, 以减小局部地形变化对恢复位移场的影响, 网格窗口尺寸是在具有足够地形结构的大尺度和具有更精细分辨率的小尺度之间的权衡。文中所述的ICP方法利用震前-震后高精度点云可获取地震破裂带附近精细的三维地表位移场, 为浅层断层滑动和破裂带变形提供了新的约束, 有助于研究地震破裂过程和断层生长过程。

2025年1月7日9时5分, 西藏日喀则市定日县发生6.8级地震, 震源深度10km, 地震最高烈度达Ⅸ度。文中通过高分2号遥感数据开展震前与震后影像解译, 揭示发震断裂登么错断裂的同震地表破裂在几何样式上具有南、北段分异性, 北段长约3km, 表现为几何结构相对简单、破裂宽度较窄的“集中型破裂”样式, 具有连续性和继承性; 南段长约12km, 表现为几何结构较为复杂、破裂宽度较宽的“弥散型破裂”样式, 具有断续性和新生性。震中区附近28个行政村的房屋倒塌数量和面积统计显示, 震中附近3个行政乡的受灾程度由高到低依次为长所乡、措果乡、曲洛乡。将受灾行政村按地质地理环境分区, 受灾面积由大到小依次为近微观震中区、靠近地表破裂带的湖泊区、远离微观震中和地表破裂的近基岩山区。同震地表破裂解译表明, 登么错湖以北和以南存在2个未破裂的断层区段, 结合地震由南向北单侧破裂的过程及震后余震分布的特点, 认为南段未破裂区的地震危险性可能更高。在区域尺度上, 曲洛断裂、登么错断裂、郭加断裂、定结断裂这4条断裂组成的正断层对本次地震均有震后响应, 考虑近期中强地震能量释放的特点, 曲洛断裂和定结断裂的地震危险性值得关注。最后, 依据此次地震特点, 文中提出在高寒高海拔、地质地貌类型多样、断层变形样式弥散、少数民族聚居地区开展震害防御的对策与建议。

随着断层面形貌测量、 宇宙成因核素测年等技术的发展, 基岩断层面成为在基岩区古地震研究的良好研究对象。但是, 受沟谷侵蚀、 沉积覆盖和人为改造等非构造因素影响, 并非所有出露的基岩断层面都能完整记录和保存古地震信息。因此, 必须在基岩断层面上选择合适的研究点。传统的野外测量方法耗时费力, 难以掌握基岩断层面的整体信息, 即使通过高分辨率卫星影像也无法获得基岩断层面的精细结构。小型无人机航测(sUAV)采用低空摄影测量技术, 可快速获取基岩断层面高精度的地表三维结构, 为筛选目标工作点提供便利。文中以山西地堑系六棱山北麓断裂的马家窑基岩断坎为例, 采用小型无人机航测结合SfM摄影测量技术, 获得了基岩断层面的高精度三维地形数据, 通过精细地貌解译和断层坎剖面分析识别了沿断层坎分布的崩塌破坏、 沉积埋藏和侵蚀剥露等非构造因素, 分析了侵蚀、 埋藏和构造这3种典型的基岩断层面的形态特征, 选取了适合开展古地震研究的基岩断层面点, 展现了小型无人机在基岩区古地震研究工作中发挥的重要应用潜力。

同震地表破裂带的空间展布及形变特征是地球深部断层活动在地表的直观地貌表现, 不但记录着地震破裂和断层运动的信息, 还反映了区域应力和地壳运动状况。因此, 开展震后地震地表破裂带调查对于了解发震断层的构造活动尤为重要。高精度地形观测技术可以获取前所未有的高时空分辨率的地球表面特征, 为辨别历史地震地表破裂遗迹、 提取地表同震位移、 活动构造地质填图等提供高质量数据。文中选取富蕴1931年地震地表破裂带作为研究区, 利用SfM(Structural from Motion)摄影测量技术生成分辨率为1m的数字高程模型(DEM), 详细识别地表破裂并测量冲沟的右旋位移。基于地表破裂的几何及构造地貌特征, 将富蕴地震地表破裂带由北向南分为S1、 S2、 S3、 S4 4段, 其间以挤压隆起或拉分盆地相连接。沿破裂带共获得194组最新冲沟的右旋水平位移, 得到1931年同震位移的平均值为(5.06±0.13)m。同震位移局部缺失或突变的区域与几何阶区的位置也有良好的对应关系。以上结果填补了对富蕴地震地表破裂精细形态研究的空白, 也进一步展示高分辨率的地形数据在活动构造研究中良好的应用价值。

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。

获取高精度断层面形貌对微观断层面形貌与地震成核、 破裂扩展及终止的相关性研究具有重要意义。 为了提高断层面形貌的测量精度、 克服现有测量方法的不足, 我们研发了一套具有自主知识产权的μm级形貌测量系统。 经过测试, 该新型μm级形貌测量系统具有以下特征: 1)其平面定位(x轴与y轴方向)精度优于3.5μm, 垂向测量精度优于4.5μm, 水平分辨率可达0.62μm, 垂向分辨率为0.25μm; 2)该系统在垂向发射激光束, 可测量形貌面中大倾角的凹谷区域, 避免产生数据空白, 可获得完整的形貌测量结果, 具有较强的陡峭表面测量能力; 3)该系统具有较大的测量量程(30cm×30cm), 测量大尺度样品时, 可避免多次测量数据的配准拼接以及由此带来的误差。 运用该形貌测量系统, 可对实验断层面进行扫描并获得高分辨率的形貌数据, 能够满足μm级尺度上的形貌分析要求。

研究地震地表破裂的几何结构与同震位移分布的空间关联性, 对于理解断层面几何形貌与地震活动的相关性具有重要意义。 文中运用滑动窗口方法, 对28个震例的地表破裂非规则几何结构特征(走向变化、 阶区大小和粗糙度)和同震位移分别进行了量化和均值计算, 并计算了二者之间的相关性, 最后分析讨论了走滑型和倾滑型震例的相关性之间的差异性及成因。 研究结果表明: 1)相对于倾滑型, 走滑型地震地表破裂的几何结构与同震位移的相关性更高, 表明走滑型断层(破裂)的几何特征在分段中具有更高的参考价值; 2)在走滑型震例中, 地表破裂的几何结构与同震位移之间存在负相关关系, 即地表破裂上某段的阶区、 走向变化、 粗糙度的特征值越大, 其对应的同震位移量越小; 3)走滑型地震的地表破裂非规则几何结构特征中, 与同震位移分布的相关程度由高到低依次为阶区大小、 走向变化、 粗糙度。

随着断层面形貌测量、地球化学元素测定和第四纪定年方法等技术的发展与突破，利用基岩断层面记录的信息研究古地震成为可能的技术方法之一。国内外学者从不同专业角度开展了大量基岩断层面的古地震研究，取得了一系列创新性成果。文中对基岩断层面古地震研究的结果进行了总结和梳理，系统地介绍了基岩断层面古地震研究方法的发展历史、基本原理和应用实例，并对比了各种方法的优劣与局限，指出了目前研究存在形貌表达参数繁多且优劣不明、宇生核素法限定古地震年代的不确定性较大、定年方法种类较少难以满足不同岩性断层面的测年需求、形貌与物化特征等参数未与绝对定年方法紧密联系并建立可靠的年龄标尺、缺乏断层面暴露前后经历的物理化学生物过程的机理性研究以及单一方法研究居多而多方法综合比对不够等一系列问题。建议在今后的基岩断层面古地震研究工作中应当加强对各形貌学模型参数值的可靠性、适用性及精度的总结评估；改进当前测年技术的数学模型，优化核素产生机制和产率模型，并及时引入新兴的高精度测年技术；适时地构建区域内相对定年指标（X）与绝对定年年龄（T）的关系模型，建立年代标尺；积极开展基岩断层面样品的形貌结构和矿物成分分析等微观尺度的研究，加强对断层面所经历的一系列物理、化学和生物过程的机理性研究以及多学科、多方法综合对比性研究。总之，从定性描述到定量表达、从单一学科方法到多学科交叉融合、从某一技术指标探索到多源数据技术综合运用，注重相对定年指标（X）与绝对定年年龄（T）的结合、注重显微尺度的机理性研究，是基岩断层面古地震研究方法的发展趋势。将基岩断层面的古地震研究与松散沉积物区的探槽技术紧密结合，将更为有效地恢复活断层带上更加完整的古地震序列和强震活动历史，从而对区域地震危险性给出更为合理的评价。

与断层活动相关的构造地貌是多次强震活动与长期地表过程共同作用的结果，其形态特征包含着丰富的强震活动信息。但由于测量手段和数据精度的限制，如何从形态复杂的构造地貌中准确识别这些信息一直是活动构造研究的难点。近年来，结合运动重建模型（SfM，Structure from Motion）的小型无人机（sUAV，small Unmanned Aerial Vehicle）低空航测技术为研究者提供了一种低成本、高灵活性、快速获取高精度3D地形数据（DEM）和正射影像（DOM）的方法。文中利用该方法获得了海原断裂唐家坡西田埂位错区域的高精度、高分辨率DEM数据，然后基于DEM数据进行了构造地貌解译和断层陡坎形貌分析。通过地貌单元划分并对其与断层的切割关系进行解译，识别出一系列走滑断裂的伴生构造，并讨论走滑断层发育过程中的破裂类型及其样式。基于对冲沟水平位错量、断层陡坎垂直位错量的统计和断层陡坎坡度拐点的分析，认为研究区地貌面形成以来经历了2次地表破裂型地震事件。其中，最新一次事件的水平和垂直位移量分别为（4.3±0.4）m和（0.95±0.14）m，该位移量也代表了1920年海原地震的同震位移量；较老一次事件的水平和垂直位移量分别为（4.3±0.95）m和（0.85±0.22）m。

以山西地堑系罗云山山前断裂的基岩断层面为例，用陆基LiDAR扫描获取了断层面形貌学数据，采用各向同性变差函数法计算了断层面形貌的分维值。结果显示，断层面形貌在高度上具有显著的分带性，每个分带的特征分维值随断层面高度的增加呈阶跃式变化。分析认为这种形貌特征可能反映了断层面与多次地震相关的间歇式出露方式。分带高度指示了约3m和1m的2组同震倾滑位移量，各分带之间的分维值过渡带是断层面缓慢剥露的结果。与片麻岩区的断层面形貌学研究结果相比，灰岩断层面形貌学分维值随着暴露时间的增加而减小，2种岩性区的断层面分维值D与断层面高度H呈现类似镜像的关系，在气候构造条件大致相同的情况下，考虑为岩性差异的影响。

1303年9月25日的洪洞地震为依据文献资料确定的中国大陆内部第一个M8.0地震，因其宏观震中与1695年临汾地震的宏观震中仅相距40km，且2者仅间隔392a而受到持续关注。文中对历史文献进行重新梳理并对震中区同震次生灾害进行系统解译研究，所得结果表明：1）1303年洪洞地震的极震区包括临汾盆地，也包括太原盆地南部与灵石凸起，后者范围内严重破坏的建筑物的记载数量与临汾盆地相当，说明太原盆地南部与灵石凸起和临汾盆地一样在洪洞地震中遭遇同等或更加严重的破坏，而1695年临汾地震的极震区仅局限在临汾盆地内，且极震区位于洪洞以南；2）位于灵石凸起上的1.1万个黄土地震滑坡由1303年洪洞地震触发，基于文献震害记录和地震次生灾害的集中分布特征，建议将1303年洪洞地震的宏观震中从之前的洪洞附近（36.3°N，111.7°E）向北移动约60km，这样可以较合理地解释密集黄土地震滑坡与宏观震中的空间对应关系，新的宏观震中（36.8°N，111.7°E）位于霍州与灵石之间，同震滑坡加剧了极震区灾情的严重程度；3）文中为重新认识山西地堑系中部2次重要历史强震的关系提供了新的证据和研究思路。

构造地貌能够记录构造运动的长期积累，并能通过相关参数定量表达。水系是对构造作用反映最敏感的地貌之一，长期以来许多研究者利用水系来反映和研究构造。但是过去的研究大都集中在垂直运动的构造作用区域上，尤其是正断层区域上，而对走滑作用区域的研究非常少。文中以南汀河断裂带为研究区域，利用高精度DEM数据提取水系。通过研究断层附近水系流域的偏转来研究南汀河断裂带的运动模式。通过分析流水地貌对断层活动的响应特征，对断裂带的空间展布和活动性进行了分析，为探讨活动断层与地貌响应之间的关系提供良好范例。

完整了解历史特大地震的震害，不仅可以有效评估已给出震级的可靠性，也是完善地震危险性评价的重要依据。1556年华县M8.5特大地震造成超过83万人死亡，是全球有记录以来死亡人数最为严重的一次，但是长期以来对该次地震震害的了解多局限于断裂带沿线及盆地内部。文中利用Google Earth高分辨率卫星影像，首次较完整地获得同震滑坡密集区2个，分别位于华山山前断裂带的东、西两端，解译滑坡数分别是2 049个和1 515个，滑坡体积之和为2.85~6.40km³，与2008年汶川M_W7.9地震诱发的滑坡体积量相当。这些滑坡是导致渭南、临潼、蓝田（西端）和灵宝（东端）等地非盆地内居民死亡的重要原因。文中结果为深入理解渭河盆地以南1556年华县地震同震次生灾害分布特征和烈度等震线的修订提供参考。

分析可能影响中国的地震海啸发生的构造环境，查明中国大陆沿海历史上有没有遭受过海啸的袭击，对于预测和预防将来可能发生的海啸灾害具有重要意义。中国大陆以东受宽阔的大陆架和一系列岛弧保护，只有南海马尼拉海沟俯冲带具备发生可能引发海啸的逆冲型地震的条件。文中在分析史料和马尼拉海沟俯冲带构造环境的基础上，利用数值模拟技术，认为对中国沿海可以产生最大达4.0m浪高的海啸威胁。历史文献记录也支持这一结论。这些结果都表明，马尼拉海沟潜在地震海啸对中国大陆影响很大，值得我们重视和预防。

当前陆域活动断层研究的相关理论、探测技术和方法比较成熟，但针对水域的活动断层探测和研究还很缺乏。采用AAE浅层剖面仪，首次对西昌邛海水域三维地形和活动断层进行探测。探测剖面可以清楚地揭示水底反射界面、水下淤泥层底部与浅部沉积层的反射界面、浅部沉积层底部界面反射界面。文中基于SKUA-GOCAD软件平台及其DSI插值法对探测数据进行三维建模，初步给出了邛海水域三维地形结构；同时在多条探测剖面上，发现了则木河断层错断浅部沉积层和水下淤泥层的证据，表明该断层已延伸至邛海水域。探测结果对研究区的地震危险性评估提供了一定的资料基础。文中还分析和探讨了浅层剖面仪工作的特点、参数以及探测的各种影响因素。西昌邛海水域三维地形和活动断层的探测研究结果，可以为水域活动构造研究提供一定的参考和依据。

天然断层面的几何形貌特征中隐含着大量与断层演化和破裂机制相关的信息，准确描述断层面的形貌特征对于认识断层的形成与发展，及其破裂过程具有重要意义。文中运用能谱密度分析方法，对全球52条同震地表破裂和300条活动断层的地表迹线数据进行分析和归纳，结果显示：1）它们的平均能谱密度曲线在频域上具有明显的3分段特征。在低频域，能谱密度曲线特征表征了km级以上尺度的构造块体边界的形貌特征；在中频域，则受到hm—km级尺度上的断层横向扩展、次级断裂的贯通以及地形因素的控制；在hm尺度上的拐点代表了重采样的有效长度，在hm级以下尺度的高频域，能谱曲线特征受到数据插值方法的控制；2）在km级以下尺度，同震地表破裂的能谱密度曲线显示3种破裂类型的断层迹线粗糙度之间存在明显差异：逆冲型 > 正断型 > 走滑型，这表明在该尺度范围内的破裂迹线几何形貌特征差异主要受破裂类型的控制；3）与同震地表破裂相比，活动断层迹线的能谱密度明显偏低。这表明随着破裂次数增加、断层活动历史增长，断层的粗糙度会逐渐减小，即粗糙度与成熟程度成反比。

利用能够反映构造隆升作用与河流下切侵蚀作用之间关系的河流水力侵蚀模型，以小流域性的霍山山前断裂为实验区，基于高分辨率DEM数据，分析了64条横跨断裂发育的冲沟的S-A双对数图、凹曲指数（θ）与陡峭指数（logk_s）；研究了它们对霍山山前断裂构造活动的响应特征：1）冲沟的S-A双对数图基本都呈现出明显的上凸特征，这是对断裂区域构造隆升速率大于河流下切侵蚀速率的直观响应；2）冲沟的凹曲指数θ值均<0.35，平均值仅为0.223，远低于均衡河道的经验平均值（0.49），这是冲沟纵剖面下凹程度低的直接的量化表达，反映了冲沟的发育是很年轻的，而其原因主要是霍山山前断裂频繁而强烈的构造运动使冲沟没有足够的时间通过下切侵蚀作用来调整剖面形态；3）冲沟的陡峭指数logk_s值呈现出老爷顶一带最高，南北两侧较低，而且北部比南部高的分布特征；这在一定程度上指示了霍山山前断裂在老爷顶一带隆升速率最大，南北两侧较低，而且北部隆升速率比南部高。

探槽揭露的地质构造信息十分珍贵，是正确认识断层活动性和古地震信息的关键资料，但是探槽本身无法长久妥善保存，因此完整精确地记录探槽揭露的地质构造信息一直受到人们的重视。传统的探槽记录方法主要有素描和照片拼接2种，但前者缺乏色彩信息且包含过多主观解释内容；后者在照片几何拼接过程中会出现接边、畸变等问题。文中以甘肃省天桥沟-黄羊川断裂的柳条河探槽为例，介绍1种完整记录探槽高精度的三维地质构造信息的技术方法和工作流程。该方法基于三维图像建模和正射镶嵌技术，首先在野外对清理好的探槽建立控制点或比例尺，用数码相机采集探槽所有剖面及周边微地貌照片，然后在室内用图像建模软件进行探槽的三维图像建模，最后生成探槽的三维图像模型及其剖面的正射镶嵌图。结果表明：探槽的三维图像建模既可以实现高分辨率正射照片镶嵌的自动化，又可以高效、低成本地获得高精度的探槽三维图像模型，不仅有利于探槽信息的存储，更可以直观地获取更多地质构造三维信息。

构造地貌能够记录构造运动的长期积累，并能通过相关参数定量表达。但是，由于地貌还受到气候和岩性等因素的影响，所以如何利用相关参数来表达地貌与构造之间的关系是一个研究热点。文中利用水平分辨率为90m的SRTM数据，采用元分维模型，通过变差函数法计算了滇西南地区的二维分形参数。并对比了在不同岩性不同气候条件下分形参数的分布特征。结果显示，二维分形参数与岩性、气候因素相关性不强。而分维值与构造活动因素相关性很好，在构造活动强烈区域分维值较低，在构造活动不强烈区域分维值较高。这说明分维值能在一定程度上反映构造活动的强弱，为研究区域构造活动提供了一种新的手段。

地震断层滑移过程中的摩擦升温能够指示断层的动态摩擦性质，为我们认识地震的动力学过程及能量分配提供一种途径；断层带摩擦生热的残留标志也能作为识别地震活动的依据。镜质体反射率是煤和石油天然气领域广泛使用的地质温度计，在断层岩和断层力学研究中也具有潜在的应用价值。文中对采自汶川地震断裂带的多种断层岩样品开展了镜质体反射率研究，揭示了断层活动对断层岩镜质体反射率的影响；从断层角砾带向断层核部，镜质体反射率呈现出增大的趋势，指示着地震过程中断层的摩擦生热过程。八角庙露头样品的镜质体反射率明显高于深溪沟露头，可能暗示着2个露头上断层活动性质的差异。研究还表明，对断层剖面的镜质体反射率开展系统性研究有助于识别以往地震的滑动带以及限定滑动带的宽度。对深溪沟露头上断层滑动面样品开展的测试表明，2条宽度约2mm的局部黑色滑动带内存在镜质体反射率的异常高值；数值计算表明汶川地震过程中该露头附近断层滑动面上的宏观摩擦升温可能<162℃，同震阶段的动态摩擦系数较低，这些估计与高速摩擦实验的结果总体上是一致的。

大凉山断裂带是中国大陆大型强震断裂带鲜水河-小江断裂系的重要组成部分，其中段的普雄断裂是断裂带中最长的1条次级断裂。该次级断裂的古地震活动情况对评价该区域地震活动水平和建立地震灾害预防措施具有重要意义。近年开展的活动断层填图和古地震探槽研究表明普雄断裂是1条晚更新世以来活动强烈的略向W倾的高角度左旋走滑断层。沿断裂开挖的2个探槽分别揭露了2次和3次古地震事件，分别发生在8206 BC-1172 AD、1084-1549 AD和17434-7557 BC、1577-959 BC、927-1360 AD。结合探槽古地震结果和历史地震记载，进行建模分析得到断裂的离逝时间约为0.7ka，与距今倒数第2次事件的时间间隔约为2.3ka。同时，根据震级与地表破裂长度的经验公式估算古地震事件震级在7级以上。

探槽技术虽然已经发展成为古地震研究的重要手段, 结合定年技术可以识别出古地震事件与地震重复间隔, 但是仍然存在较大的不确定性和局限性。例如, 目视解译难以区分黄土沉积内部的细层理, 严重影响了古地震事件发生位置或时间的判定。如何提高古地震研究的精度和准确性, 降低古地震事件判定的不确定性, 是目前面临的一个迫切问题。山西洞峪沟剖面位于山西临汾盆地东北角, 横跨霍山山前断裂带, 不仅揭示了较好的黄土沉积序列, 还揭露了明显的地层错断事件。因此, 该剖面是一个开展高精度探槽古地震研究, 降低判定古地震事件不确定性的理想场所。根据高精度的粒度与磁化率变化曲线, 结合目视分层解译结果, 对洞峪沟黄土剖面进行了精细分层, 界定了各层的厚度和边界。依据细分层和断层两盘地层的对应关系, 将u6层沉积以来的3次断错事件的发生位置和时间作了再限定, 它们分别发生在u5-7、u4以及u2的顶部, 对应断层上盘埋深7.1m、4.7m与2.9m。根据释光测年结果以及断层上盘地层的平均沉积速率, 推测3次断错事件发生的时间分别在 (48.1±1.5)～(43.2±2.5)ka BP接近45.8ka BP、(35.0±2.4)～(30.6±1.3)ka BP接近32.8kaBP、(26.4±0.8)～(20.9±0.7)ka BP接近23.3ka BP。根据3次黄土-古土壤沉积旋回的厚度差, 判定3次地震的同震垂直位移分别为0.5m、0.4m和1.3m, 累计位移2.2m。依据高精度粒度与磁化率变化曲线的地层分层方法, 为有效降低黄土地区古地震研究的不确定性提供了一种很好的参考。

地形数据的质量(精度和分辨率)影响着地球科学的研究水平。LiDAR测量是目前获取高分辨率地形数据的有效技术方法之一, 但是其高昂的测量成本和相对复杂的后期数据处理限制了LiDAR技术的大众化应用。近年来, 一种被称为SfM(Structure from Motion)的适合大众化使用的新的高精度3维地形数据获取技术开始引起人们的注意。这种新型数字摄影测量技术可以利用高效的图像特征匹配算法从多视角照片中提取重叠区域的3维地形数据。由于SfM技术仅需要目标物体的照片, 而且对相机拍摄位置、图像尺度及拍摄焦距没有要求, 因此利用简单测量平台采集地面照片就可以获取高质量的3维地形数据。与LiDAR技术相比, 大大降低了获取高精度数据的成本, 使得高精度3维地形数据的使用大众化。文中介绍了SfM技术的基本原理和流程, 展示了SfM技术获取高精度3维地形数据的简单而有效的特性, 特别适合于植被稀少的区域。文中利用近千米高空拍摄的、具有约70%重叠度的一套随LiDAR飞行采集的数字航空照片生成具有真彩色的高密度SfM点云数据, 点密度高达25.5个/m², 可生成分辨率0.2m的DEM(数字高程模型)。对比相同区域的LiDAR点云数据, 统计分析表明58.3%的LiDAR数据与SfM数据的垂直偏差<0.1m, 88.3%的LiDAR数据的垂直偏差<0.2m; 而且发现不同地貌的SfM数据精度存在差异, 平缓地形的SfM数据精度高于陡峭地形的SfM数据精度。文中还介绍了以氦气球作为拍摄平台的SfM测量系统, 可以快捷地获取高精度的3D地形数据和正射影像, 比目前常用的差分GPS测量具有更高的效率和数据精度。

大凉山断裂带是川滇菱形活动块体东边界的重要组成部分, 其活动习性和滑动速率对于了解青藏高原东南缘的块体运动和构造变形具有重要的理论意义, 同时对于该地区地震危险性评价和地震中长期预测有着重要的应用价值。大凉山断裂带由6条分支断裂构成, 竹马断裂是其北段的一条分支。文中在详细野外调查的基础上, 通过典型构造地貌的高精度GPS测量和断错时间的约束, 得出竹马断裂是一条以左旋走滑为主的全新世活动断裂, 全新世以来的水平滑动速率为1.5~3.1mm/a; 利用古地震探槽揭示出竹马断裂的2次古地震事件时间分别为(50.3±5.7)~30ka BP和30~(17.4±1.2)ka BP。考虑到断裂带北段还存在一条与竹马断裂平行的分支断裂——公益海断裂, 大凉山断裂带北段的滑动速率与南段基本一致。鲜水河-小江断裂系中段在大凉山断裂带上分配的滑动速率与并行的安宁河断裂带和则木河断裂带也大体相当, 断裂系中段的滑动速率之和与南北两段的速率大致吻合。大凉山断裂带的存在使断裂系在几何上成为一个完整的弧形构造, 也弥补了中段滑动速率的亏损, 使各段的滑动保持协调一致。此外, 沿竹马断裂大量发育的冲洪积台地, 根据沉积特征和测年结果, 认为是新仙女木事件后末次冰消期的冰川融水形成的冰水堆积, 类似的地貌面可能广泛分布于青藏高原东南缘。

基岩断层面形貌特征的定量分析方法是研究断层活动历史和识别古地震的有效手段, 是对探槽技术的有力补充, 可以弥补在基岩区开展古地震研究技术手段的严重不足。文中以山西霍山山前断裂上的断层面(崖)为例, 采用各向同性变差函数法计算了断层面形貌的2D分维值, 并通过沿断层走向逐条平均的方式获得了2D分维值在断层倾向上的分布特征, 结果显示断层面形貌在倾向上具有显著的分带性特征, 由此获得的每个分带的特征分维值随断层面高度的增加呈阶跃式增加。这种断层面形貌在倾向上的显著分带性特征、特征分维值的阶跃式增加反映了断层面的出露方式不是渐进式, 而是不连续的间歇式; 这种间歇式分带性出露方式与断层的周期性地震活动相关, 每个分带的特征值与每个分带的出露时间相关, 即与地震发生时间相关。因此: 1)可以通过每一个断层面分带的特征分维值估计该分带出露的时间; 2)断层面分带的宽度可以用来估计每次破裂地震的同震位移量。霍山山前断裂带上3个基岩断层面形貌分带揭示出3次地震事件; 3个2D特征分维值不仅显示3个分带自上而下由老变新的阶跃特征, 而且3个阶跃之间大致相等的特征分维值差显示了3次地震发生间隔是大致相等的; 断层面分带的宽度反映出破裂地震的倾向同震位移量大约为3.5m。此外, 在阶跃式分带之间还存在宽0.5~1m的较窄分带, 这些窄分带的特征分维值是随断层面高度增加而逐渐增大的, 显示在间震期基岩断层面被逐渐剥露的特征。

机载LiDAR技术为描绘活动构造相关构造地貌和最新的地表形变提供更精确的基础数据。如何将LiDAR新技术、新数据应用于活动构造填图和活动断层地震危险性评价等方面，是今后活动构造研究领域的一个重要的发展方向。文中以新疆天山北麓的独山子背斜-逆冲断裂带为试验区，开展了基于LiDAR数据的活动构造填图实验研究。首先，采用机载LiDAR技术进行数据采集，获得点云密度为6.6个/m²、平均点间距为0.39m的LiDAR原始数据；其次，利用试验区内12个测量精度可达mm级的GPS静态测量点评估LiDAR的相对垂直精度为0.12m、均方差值为0.078m；最后，对密度为6.4个/m²的地面点云数据进行DEM最佳分辨率评估，利用反距离权重算法获得0.5m分辨率的数据高程模型（DEM）。该分辨率的DEM数据足以完成独山子背斜-逆冲断裂带的精细构造地貌特征的确定以及高精度的空间解译。文中仅使用DEM可视化工具从不同虚拟的视角、不同色度或其他处理方式来识别微构造地貌、划分地貌面和确定断层位置等，宏观上获得与前人通过航片解译和野外调查一致的断裂分布特征，微观上较前者具有更高的精细程度。此外，数据采集、数据质量检验、数据处理及数据应用等技术和方法适用于其他能够获得LiDAR地形数据的活动断裂研究工作。

库木库里盆地位于青藏高原北缘，与柴达木盆地一山之隔，是二者的过渡地带，也是高原主体部分向NE扩展的前缘地区；现今构造表现为被3条大型活动构造带（走滑的阿尔金断裂带、东昆仑断裂带和逆冲的祁漫塔格褶皱逆冲系）所夹持。因此，该盆地对于研究青藏高原北缘的构造活动性、活动历史，探讨高原的扩展模式具有十分重要的意义。虽然库木库里盆地南、北两侧均发育活动性很强的大型走滑断裂，但是在盆地中央发育1条大型背斜，走向NWW-SEE，与祁漫塔格褶皱逆冲系和柴达木盆地内的褶皱构造走向一致，说明盆地目前遭受NNE向的挤压。通过对盆地地形横、纵剖面和阶地展布形态的分析，得出背斜有自西向东扩展变形的特征；野外调查和测年结果显示，背斜东段冰川融水形成了大型冰水扇，形成年龄为（87.09±2.31）～（102.4±3.7）ka，进而获得背斜东段自晚更新世以来平均隆升速率的最大值为（2.78±0.28）～（3.28±0.28）mm/a。库木库里盆地整体的活动性很强，在构造上与其北边的柴达木盆地类似，都受控于阿尔金断裂南侧的NNE向的区域挤压作用。

松散沉积物中断层崖形态的演化可被准确的模拟，经适当的校正，可提供断层崖演化的高精度数字模型，这些模型是确定断层崖出露年龄的基础。通过一系列不同坡角的人工坡面的1年高精度观测，发现30°以上的人工坡面都处于不稳定阶段，并获得了一系列后退参数。不同角度坡面的侵蚀厚度、日侵蚀速率和后退速率都存在差异。除了80°坡面6.13mm的最大侵蚀厚度外，侵蚀厚度在50°坡面处存在一个峰值5.24mm，并存在逐渐向高角度和低角度降低的趋势。日侵蚀速率和年后退速率也存在类似的分布特征，除了80°坡面为（6.74±0.26）mm/a外，后退速率在50°坡面最大形成峰值（7.41±0.84）mm/a，而在30°坡面处出现一个明显的异常高值（8.19±1.16）mm/a，可能与低坡角有关，因为随着坡角减小侵蚀厚度与后退量的偏离越来越大。尽管只有1年的观测结果，而且是不同坡角陡坎的平均值，存在较大局限性，但平均后退速率为5.8mm/a，仍可作为山西地堑系黄土层内正断层坎的校准值。此外，实际观测与理想模式存在较大差异，断层崖前的坡脚碎屑物堆积并不等于断层崖的全部侵蚀量，部分侵蚀风化碎屑物会被雨水冲刷掉。实验观测显示，雨季（至10月份）各坡面表面均被雨水冲刷侵蚀，但坡脚却没有明显的黄土堆积；冬季积雪融化后，坡脚处出现明显的黄土碎屑堆积。对比全年的观测结果得到：80°坡面上1年内黄土侵蚀量的41.6%被雨水冲走，其他坡面分别为52.4%（50°坡面）、47.6%（70°坡面）、50.6%（60°坡面）、60.5%（40°坡面）。

以甘孜-玉树断裂带东南段的地质地貌为研究对象,在遥感解译的基础上,通过对典型地区的详细野外调查和探槽研究对该段晚第四纪活动性进行研究。在断裂沿线的生康乡、仁果乡、错阿乡、日阿乡进行了断错地貌分析和晚第四纪滑动速率计算, 生康区的水平滑动速率为(7.6±0.5)mm/a, 垂直滑动速率为(1.1±0.1)mm/a; 仁果区的水平滑动速率为(8.0±0.3)mm/a,垂直滑动速率为(1.1±0.1)mm/a; 错阿区的水平滑动速率为(10.3±0.4)mm/a; 日阿区的水平滑动速率为(10.8±0.8)mm/a, 垂直滑动速率为(1.1±0.1)mm/a。在仁果乡和错阿乡进行了探槽研究,两处探槽都揭示了多次古地震事件,虽然揭露的断层构造样式有所不同,但总体上都是以走滑为主兼有一定的逆冲分量。综合古地震事件和滑动速率分析表明,甘孜-玉树断裂带东南段晚第四纪尤其是全新世以来活动剧烈。

大凉山断裂带是川滇活动块体东边界的重要组成部分,其活动速率的估计不仅对评价青藏高原东南边缘的地壳运动和变形模型具有重要理论意义,还对大凉山地区的地震危险性评价和地震中长期预测具有重要的应用价值。通过对大凉山断裂带南段交际河断裂和布拖断裂的详细野外调查、典型构造地貌GPS精细测量以及断错地貌的时间约束,获得大凉山断裂带南段全新世以来的滑动速率为2.5～4.5mm/a,交际河断裂平均滑动速率略大于布拖断裂的滑动速率。对比滑动速率发现,大凉山断裂带南段与鲜水河-小江断裂系中段西支的安宁河、则木河断裂带的水平滑动速率相当,表明大凉山断裂带活动强度不低于安宁河和则木河断裂带,随着大凉山断裂带逐渐取代安宁河和则木河断裂在鲜水河-小江断裂系中的作用,大凉山断裂带的活动强度将增强。