直下型地震往往会给城市带来严重的灾害损失,因此开展城市活动断裂探测重要的目标是寻找城市内具有破坏性地震发生能力的活动断裂。在城市地区,一些原本在地表具有清晰地貌表现的活动断裂,地表迹象由于人类活动和城市建设的改造,变得模糊而不易识别,成为“隐形”断裂。常规的用于寻找城市活动断层的浅层地震探测和钻孔勘探等方法往往费时费力,仅能获得工作地点的断点位置,要确定高精度的活动断裂空间展布特征,满足城市建设中活动断裂避让的精度需要,往往需要开展大量的探测工作。本论文以山西地堑系北部的大同盆地中部的水峪断裂为研究对象,基于历史航卫片的立体摄影技术重建沿断裂原始地形和断裂几何展布,利用探槽技术、冲沟裂点序列研究水峪断裂古地震活动特征,综合探槽、河流地貌学和年代学等方法的研究结果,分析水峪断裂带晚第四纪活动特征和地震危险性。该研究为城市地区活动断层的识别、定位与活动性研究积累了经验。论文基于历史航卫片相对,以早期地形图作为基准来提取航片控制点,重建了 2m分辨率的DEM和DOM,获得了水峪断裂城市地区“隐形”段原始地形地貌和断裂精细几何展布。通过探槽和序列年代学研究对其古地震事件进行综合分析,得到了水峪断裂距今2.6万年以来5次古地震事件,分别发生在9930±900cal BP cal BP、14190±320 cal BP、14610±380 cal BP、18250±3160cal BP 和 23550±2520 cal BP。利用差分GPS野外实地测量了 43条采凉山东南缘山前横跨水峪断裂的冲沟纵剖面,获得了不少于7级裂点序列,按照流域面积对冲沟进行分类,在此基础上通过裂点序列获得水峪断裂距今2.6万年以来5次古地震事件,结果与野外地质剖面和探槽揭露古地震事件在发生时段上是一致的,表明利用冲沟裂点序列进行水峪断裂古地震事件期次分析是可行的。最后,通过对比分析,建立了 2.6万年以来比较完整的古地震序列,即水峪断裂距今2.6万年以来至少发生过5次古地震事件,单次事件平均垂直位移为1.3-1.6m,对应的古地震震级Mw约为6.7级。考虑到水峪断裂带最后一次大震约发生在10000年之前,大同盆地水峪断裂地带地震危险性不容忽视,尤其是水峪断裂南段位于大同市新城区御东新区,居民区、工厂和学校等密集分布,地震灾害风险高,未来发生地震很可能会造成极大的人员伤亡和财产损失。因此,对水峪断裂应给予足够的重视,加强必要监测,做好地震灾害预测预警工作。