数字地形分析是活动构造和构造地貌研究中的一种重要手段, 目前已被广泛应用于地表过程分析中。随着高精度数字地形数据获取的日益便捷, 精细定量化研究地貌参数已成为一个重要趋势。呼图壁断裂和独山子断裂位于天山山脉北麓, 地表迹线十分典型而显著。在这2个区域内, 前人已经完成了区域大比例尺活动断裂地质地貌填图, 并发表了大量研究成果。因此, 它们是十分理想的探索断层迹线自动化提取方法的2个区域。在实际提取过程中, 根据逆断层陡坎的倾向是否与其所在地貌面坡向一致, 文中分别定义了正向和反向逆断层陡坎。基于对这2种不同断层陡坎形态的分析, 利用ArcGIS软件平台并选择恰当的地貌参数实现了对断层地表迹线的提取。通过坡度计算、冲沟提取、数据密度分析和流程建模等步骤, 建立了2套智能化提取流程。最终提取结果与以往的地质地貌填图和遥感数据目视解译结果基本一致。除此之外, 独山子研究区的提取结果还揭露了未曾被识别的反向断层陡坎迹线。这不仅说明文中提出的方法具有很好的适用性, 同时也能够提取十分细小的逆断层地表迹线。与传统方法相比, 这种人机交互式的半自动化方法大大提高了工作效率。但是, 如何真正实现任意地质构造背景中逆断层地表迹线的完全自动化提取, 仍然是未来一个重要的研究方向。

依据山前洪积扇顶部的扇形地形和向下游方向逐渐降低的地形特征, 文中首先分析了断层面直立、 向河流上游倾斜、 向河流下游倾斜3种条件下左旋走滑断层错动在洪积扇顶部形成的断层陡坎的坡向和高度变化。 其次, 分析了左旋逆走滑断层、 左旋正走滑断层在不同断层倾向条件下, 断层错动在洪积扇顶部形成的断层陡坎的坡向和高度变化。 利用无人机实测地形数据、 谷歌卫星影像, 结合野外地质地貌调查, 发现新疆塔城盆地东缘NE-SW走向的冬别列克断裂近垂直穿过了自SE-NW发育的阿合别斗河。 阿合别斗河处洪积扇的中轴线为NW向, 坡向朝N, 断层活动使其顶部发育了高约5.2m、 坡向SE的反向断层陡坎。 而在河床左、 右两岸各1km之外的山前洪积扇上, 断层陡坎为坡向NW的正向断层陡坎, 坎高1~5m不等。 阿合别斗河左岸T2、 右岸T4与左、 右两岸T5阶地的左旋水平位错量分别为(10.1±0.2)m、 (10.6±0.7)m、 (29.1±0.2)m、 (20.0±0.7)m, 垂直位错量分别为(1.5±0.1)m、 (3.6±0.3)m、 (4.7±0.2)m、 (5.2±0.1)m。 野外调查发现2处断层露头, 断层面均倾向SE。 根据阿合别斗河附近的断错地貌和走滑断层断错地貌模型, 认为冬别列克断层在地貌面S1形成后为左旋逆走滑性质, T5阶地面形成后断层的性质转变为左旋正走滑并多次活动, 形成了自SW-NE连续分布的正向断层陡坎—无陡坎—反向断层陡坎—无陡坎—正向断层陡坎的地貌现象。