党河南山北缘断裂位于祁连山西段,西接阿尔金断裂,并在肃北附近与野马河断裂形成重要的三联点,在阿尔金断裂中-东段水平走向滑动向垂直逆冲的应变转换中起重要作用。该断裂长约110km,以挤压逆冲活动为主,分为肃北段(西段)、野马河段(中段)和盐池湾段(东段),其中的盐池湾段发育了连续完整的多级逆冲断裂陡坎,并较完整地保留了最晚一次古地震地表破裂带,对研究逆冲断裂的破裂习性及大震复发模式提供了极佳的条件。本论文通过对党河南山北缘断裂盐池湾段进行sUAV摄影测绘,利用所获得的高分辨率地形数据研究了多级陡坎位移量的分布特征,并通过影像解译以及古地震探槽等手段研究了该断裂的空间几何特征,进而对党河南山北缘断裂的破裂特征、大震发震模式及其大震危险性进行了探讨,得到以下主要结论:(1)sUAV摄影测绘的3D场景重建技术,能够很逼真地还原地物场景,获得高质量的高分辨率地形数据。相比于传统的地形测绘方法以及Li DAR扫描技术,它具有较高的灵活性、机动性以及较低的设备成本,并且可以得到更高分辨率的地形数据,是未来定量化的活动构造及构造地貌研究的理想方法和工具。但是由于其工作原理的限制,最适宜使用该方法的地区是植被稀少的干旱-半干旱地区,如我国西北地区。(2)通过对研究区内高精度地形数据的测绘,统计分析了党河南山北缘断裂上多级陡坎的垂向位移分布,结合古地震探槽所揭示的单次地震与多次地震垂向位错的关系特征,得出该断裂大震复发习性符合特征地震模型,并且其单次地震的抬升量为70±20cm。说明利用高精度地形数据进行单次事件与多次事件位移关系统计分析的方法用于逆冲断裂带上发震模式的研究同样是可行的。(3)古地震探槽剖面揭示,党河南山北缘断裂的破裂方式符合前展式逆冲推覆构造的扩展模式,并由SSW向NNE方向挤压逆冲,从而形成一系列走向为NWW的逆冲断裂陡坎。其最新发震断层的平均倾角约为25°,在逆冲作用的同时往往在上盘靠近断层部位形成小规模断错的反冲断层,或在断层上盘后方顶部形成一系列拉张性质的正断层以及由其控制的小地堑。(4)通过古地震探槽剖面分析及其年代样品测试,揭示了党河南山北缘断裂最晚一次古地震的离逝时间为720±30年,即其发震时间约为公元1300年,且在地表形成平均高度为0.7±0.20cm的逆冲陡坎。根据前人对肃北周边历史地震的考证,证明了该次地震与史料记载中公元1297-1303年发生在敦煌附近的一次历史大震非常吻合,因此党河南山北缘断裂可能是这次地震的发震断层。(5)通过大震危险性分析及时间相依的潜势概率评估方法,采用本论文古地震的最新研究结果及前人的可靠资料,计算出该断裂上50、100、200a发震地震破裂的概率分别为0.006、0.012、0.039,表明该断裂未来百年大震的发震概率较小。