在传统的断裂解译工作中, 人们更重视高分辨率的光学影像和DEM, 而对中分辨率DEM的重视程度较低。文中基于分辨率为12.5m的ALOS-PALSAR DEM和断裂线性解译标志, 对断裂几何学研究薄弱的西秦岭“V”形断裂系进行了目视解译。所得结果包括: 1)新发现了多条断裂线性带, 例如位于礼县-罗家堡断裂和两当-江洛断裂之间的以NE向为主的断裂线性带; 2)完善了已知活动断裂的几何展布图像; 3)西秦岭的断裂线性呈“V”形, NW、 NE 2组断裂的构造转换方式主要包括相互截切和弧形过渡。研究结果表明, ALOS-PALSAR DEM具有突出的断裂线性显示能力, 是高分辨率光学遥感图像的有效补充。研究结果对于完善西秦岭“V”形断裂系的几何图像具有重要意义, 也是进一步深入开展断裂几何学、 运动学研究的基础。

临潭-宕昌断裂是西秦岭造山带内一条重要的分支断裂, 其最新活动特征是分析西秦岭构造变形的重要依据。 临潭-宕昌断裂的新构造活动强烈, 中强地震频繁, 但目前对于断裂的新活动特征研究程度较低, 未见有其全新世活动地质地貌证据的报道。 文中基于遥感解译、 宏观地貌分析研究断裂的长期活动表现和分段性; 同时通过地质地貌考察、 无人机摄影测量、 差分GPS和放射性碳测年等方法定量研究断裂的新活动特征; 最后基于研究结果探讨了断裂及附近区域的地震危险性和区域构造变形。 结果表明: 根据断层迹线收敛程度和宏观地貌差异, 可将临潭-宕昌断裂分为西、 中、 东3段; 断裂的运动性质以左旋走滑为主, 兼具逆冲分量, 左旋走滑使洮河及其支流、 冲沟和山脊等发生同步左旋拐弯, 最大左旋位移可达3km, 逆冲分量使新近纪盆地边缘和内部形成300~500m的垂向位移; 断裂的最新活动时代为全新世, 限定了1次2090~7745aBP(置信度为2σ)的全新世古地震事件; 全新世早期以来, 临潭-宕昌断裂东段主干断裂的左旋走滑速率为0.86~1.65mm/a, 垂直滑动速率为0.05~0.10mm/a。 临潭-宕昌断裂分配了约2mm/a的左旋走滑分量, 是东昆仑-西秦岭阶区变形分配的关键断裂之一。

通常认为甘肃北山是构造稳定区, 不发育活动断裂, 近年来新发现的俄博庙活动断裂挑战了这一传统认识, 深入研究该断裂的新活动特征和活动速率, 对于重新认识北山地区的新构造活动以及青藏高原和阿拉善块体的相互作用等问题具有重要意义。 文中基于卫星影像解译、 探槽开挖、 差分GPS和无人机摄影测量、 光释光测年等成熟的活动构造研究方法, 定量研究了俄博庙断裂的新活动特征, 得到以下认识: 首先, 文中完善了俄博庙断裂的几何展布, 将断裂长度由约20km延长至45km, 根据破裂长度与震级的经验关系推断俄博庙断裂具有发生7级地震的能力; 其次, 查明了断层陡坎的形态和成因, 发现正向陡坎和反向陡坎交替发育, 反向陡坎的高度为(0.22±0.02)~(1.32±0.1)m, 正向陡坎的高度为(0.33±0.1)~(0.64±0.1)m, 反向陡坎受由南向北低角度逆冲的断层控制, 断层倾角为23°~86°, 正向陡坎受倾向S的高角度正断层控制, 断层倾角为60°~81°; 另外, 断层的左旋走滑比倾滑更显著, 西段19条冲沟的左旋位移为(3.8±0.5)~(105±25)m, 根据其中最典型的一条冲沟的阶地陡坎的左旋位移量(16.7±0.5)m和上阶地年龄(11.2±1.5)ka, 得到俄博庙断裂晚更新世末以来的左旋滑动速率为(1.52±0.25)mm/a。 晚新生代以来, 在青藏高原NE向扩展的构造背景下, 俄博庙断裂的新活动特征可能响应了青藏高原与阿拉善块体之间的相对剪切分量。

西秦岭-松潘构造结下地壳黏滞系数的定量化研究是理解青藏高原东缘及东北缘动力过程的基础。 为进一步认识该区域岩石圈动力学的演化过程, 建立下地壳流与不同时间尺度岩石圈变形特征的相互联系, 文中以下地壳管道流模型为基础, 利用地貌形态估算下地壳的黏滞系数, 探讨深部岩石圈流变学过程如何作用于上地壳形变和构造地貌特征; 同时结合GPS速度场分析现今的地壳形变, 进一步研究区域弥散构造变形过程。 结果表明: 1)若尔盖-红原盆地北侧及东北侧下地壳的黏滞系数小于东侧及东南侧; 2)下地壳流具有向NE低黏滞系数区流动的趋势, 较好地解释了该区域的造山运动过程、 弧形等高线分布及“V”形展布断裂的发育; 3)GPS数据揭示的现今地表运动方向与黏滞系数反演的下地壳历史演化方向一致, 说明下地壳与上地壳可能具有良好的耦合特征。 研究结果最终为解释不同走向和性质的断裂系发育、 造山带形成、 宏观地貌发育特征以及深入探讨青藏高原东北缘岩石圈的流变学和隆升动力学提供了依据。

光盖山-迭山南麓断裂是东昆仑断裂向西秦岭北缘断裂应变转换的主干断裂之一，受森林覆盖、自然和人为改造、交通不便等多因素的影响，光盖山-迭山南麓断裂的几何特征一直不明确。文中收集多种类型、分辨率、时相的遥感图像并在Envi5.2平台下进行增强处理，然后对光盖山-迭山南麓断裂进行目视解译，在此基础上对重点段进行野外考察，通过一系列断错地貌和断层剖面等地质地貌现象验证解译结果，最后得到光盖山-迭山南麓断裂的几何展布，并得到以下4点认识：1）在地形起伏度高、植被密集覆盖的区域，选择遥感图像时不能只看遥感图像的分辨率，而应该综合考虑遥感图像的种类、时相或特殊的波段合成，尽可能突出构造要素，降低植被覆盖等客观环境的影响；2）光盖山-迭山南麓断裂总体走向为NWW，在平面上可分为3段，即腊子口—黑峪寺段、坪定—化马段和化马—马街段，长度分别为47km、32.5km和47km，各段由1～3条分支断层组成；3）断裂宏观地貌非常壮观，发育规模巨大的断层陡崖、断层三角面等，断层微地貌破坏严重，残留较少，主要有断层陡坎、断层沟槽、冲沟和地貌面的左旋位错等；4）断裂运动性质以左旋走滑为主，部分走向不同的分支段存在明显的逆冲。光盖山-迭山南麓断裂的几何展布是该活动断裂定量研究的基础，也可以为断层避让提供科学依据。

金塔南山断裂位于河西走廊酒泉盆地北侧，是青藏块体与阿拉善块体的边界断裂之一。前人仅对该断裂西段开展过古地震研究。文中基于古地震探槽研究和光释光测年等传统地震地质工作方法，定量研究了金塔南山断裂中东段的古地震特征。通过对断裂进行系统的野外调查，发现沿断裂沿线地层以早更新世至晚更新世洪积物为主，全新世洪积物厚度仅几十cm。选取发育在全新世洪积物相对较厚的洪积扇上的断层陡坎进行工作，获得了一些初步的认识：金塔南山断裂中东段晚第四纪以来持续活动特征明显，全新世洪积扇上发育高0.5~1m的断层陡坎表现出了很新的活动性。多个探槽揭露出晚更新世晚期以来的4次古地震事件，分别发生在（15.16±1.29） ka之前、（9.9±0.5） ka之前、6ka左右、（3.5±0.4） ka之后。全新世中期以来，发生过2次事件，且2次古地震均造成断裂全段破裂。

野马河-大雪山断裂位于青藏高原东北缘祁连山西端，处于NEE向的阿尔金断裂向NW向的祁连山断裂转换的部位，是1条全新世活动断裂，全长170km。依据断裂几何学和活动特征可把该断裂分为3段，即肃北段、野马河段和大雪山段。野马河段是野马河-大雪山断裂带上活动性最强的段，断裂活动性质以左旋走滑为主，兼具正断层性质，至今保存了新鲜的断层陡坎，高度只有几十cm。通过野外地质调查，在扎子湖一带开挖了2个大探槽，清理了1个前人探槽。对这3个探槽进行了古地震事件分析和年代学样品的采集，最终确定有3次古地震事件发生，野马河断裂最后1次古地震事件的离逝时间为（2 010±30）a。

为高效获取民乐-永昌断裂西段活动构造研究的定量参数，利用ERDAS软件，基于SPOT6立体像对提取高分辨率点云数据，经过滤波和插值生成2m分辨率的数字高程模型（DEM）；DEM数据线性高程精度达1m。基于DEM数据提取的高地貌面上的3条廊带剖面显示，区域存在明显的褶皱变形，后续通过高精度差分GPS实测河流阶地纵剖面进一步揭示T₂阶地存在高度约2.0m的构造抬升。廊带剖面和河流阶地纵剖面显示断裂-褶皱变形整体走向为311°，与小震精定位反演拟合断层参数和震源机制解结果相近，其位置也与地震应急科考资料显示现场情况吻合。上述结果表明，民乐-永昌隐伏断裂西段民乐—大马营段存在明显的构造变形，支持该断裂为2003年民乐-山丹M_S6.1和5.8级地震发震断层的认识。立体像对对于活动构造研究具有重要的作用，可为室内确定构造变形的空间位置和野外详细考察提供重要指导。

激光雷达（Light Detection and Ranging，LiDAR）三维地形测绘技术已广泛应用于地质调查和地球科学研究中，其高精度特性推动了地球科学定量化发展；将其与无人飞行器集成为低空扫描系统，使其更加省时、便捷、高效，拓宽了LiDAR在野外调查的用途。将无人机载LiDAR测绘系统应用于野外地质调查，以2个实例展示了该系统LiDAR的优势与潜在使用前景。在活断层探测应用中，利用该系统对西秦岭北缘断裂漳县段南坡村研究点进行了扫描，有效地消除了地物和植被的影响，验证了断层展布位置，并获取了漳河T₁阶地的抬升量约为1.3m。另外，还对兰州大学黄土地质灾害观测试验站进行了扫描，为进一步分析微地貌对浅层黄土滑坡的影响提供了高分辨率地形数据。以上2个例子，扫描时间均较短，在0.5h左右，而且扫描得到的点云数据平均每m²约为600个点，分辨率可达到cm级别。试验结果表明，无人机载LiDAR三维扫描有望成为1种常规、高效和经济的测绘手段。

武威盆地南缘断裂位于河西走廊东端，是祁连山北缘逆断裂系的重要组成部分，是1927年古浪8级地震的发震断裂之一。基于遥感影像解译、野外地质观测和¹⁴C年代学数据等方法对武威盆地南缘断裂进行了详细的几何学调查和运动学定量。依据平面上几何展布的不连续性和走向的变化，该断裂可以分为5段：康宁桥段（F₁）、南营河段（F₂）、上古城村-张流沟段（F₃）、他家庄段（F₄）和严家庄段（F₅）。该断裂为晚更新世以来活动断裂，地表活动形迹长约60km，以逆冲为主，局部兼具左旋走滑分量，沿断层走向断错地貌发育。断裂全新世以来的垂直滑动速率（0.44±0.08）mm/a，南营河段（F₂）晚更新世以来左旋走滑速率（1.43±0.08）mm/a。

前人对位于青藏块体北部与阿拉善块体接触带的金塔南山断裂是否存在左旋走滑新活动一直存在争议。文中基于航空照片和高分辨率遥感影像解译、地质地貌调查与填图、差分GPS测图、开挖剖面等方法,详细研究了金塔南山断裂的地质、地貌表现,分析是否存在左旋走滑的新活动特征。结果表明:金塔南山断裂晚第四纪以来有左旋走滑活动,地貌上表现为正、反向交替的断层陡坎、冲沟和微地貌的左旋位错、拉分盆地和挤压隆起等现象;地质剖面上表现为高倾角的断层面、倾向和性质不固定的断层面、花状构造。通过对比分析,得到金塔南山断裂晚更新世以来的左旋走滑速率约为(0.19±0.05)mm/a,与倾滑速率以及地表抬升速率相当,但远小于阿尔金断裂的走滑速率。综合分析认为,祁连山逆冲断裂系向NE的挤压扩展与应变分配可能是金塔南山断裂左旋走滑运动的动力学来源。

曲江断裂位于川滇菱形块体的东南端, 沿该断裂地震活动强烈, 是1970年M_S7.7通海地震的发震断裂。基于遥感影像解译、野外地质和构造地貌观测结果、断裂几何学及运动学解析, 总结认为曲江断裂第四纪以来以右旋走滑为主且具有倾滑运动分量, 沿断裂走向运动学存在差异。NW段以右旋走滑为主, 局部有明显正断分量; SE段为右旋走滑兼NE盘向SW盘逆冲。曲江断裂在全新世活动强烈, 沿走向错断地貌广泛发育, 累积水平位错量3.7～830m。通过对错断地质体、地貌单元的断距进行测量, 并对其进行¹⁴ C或光释光定年, 得到断裂晚第四纪平均滑动速率为2.3～4.0mm/a。断裂活动速率的变化与运动学分段有很好的响应: NW段断裂以右旋走滑为主, 滑动速率>3.0mm/a, 存在0.6～0.8mm/a的构造抬升; 由于受到小江断裂的影响, 断裂SE段逆冲分量增加, 滑动速率相应降低(<3.0mm/a), 存在1.1mm/a的构造抬升, 表明断裂NW段和SE段存在差异抬升。

1879年武都南8级大震发生在高山峻岭之间,由于受自然环境和交通条件所限,一直难以进行详细的实地考察。到目前为止,关于此次地震的发震构造的研究较少且观点不一。依据成丛小震发生在大震断层面附近的原则以及参考前人给出的极震区长轴形态,我们采用1985-2009年发生在该地震破裂区的精定位地震目录,选定了一个长条状研究区域,将模拟退火算法和高斯-牛顿算法结合,给出了1879年武都南8.0级地震震源断层是一条长约30km、埋深2～23km的NNE走向、高倾角并在NNW-SSE向压应力作用下发生右旋走向滑动的断层。该区域地壳深部(H>24km)至今没有地震发生,推测震源断层没有扩展到地壳深部。震源断层位置在文县高楼山(33.01°N,104.74°E)和梨坪(33.22°N,104.90°E)之间。另外,我们发现在极震区以西的雄黄山地区小震成丛发生,但野外调查并未发现明显的断面,这些小震应该与1879年武都南8级地震没有关系。