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甘肃马衔山北缘断裂在大地构造上属昆仑—祁连—秦岭加里东-华力西造山系,其西北段位于兰州中生代盆地内部。通过对该段的1∶10000条带状地质填图,弄清了其几何结构,获取了新活动时代、活动性质的若干地质地貌证据和年龄证据。结果表明,该段断裂由咸水沟—马泉沟、新城沟和青石咀3小段构成,其中咸水沟—马泉沟小段晚更新世—全新世活动,活动性质以左旋走滑为主,新城沟和青石咀两小段晚更新世以来未见活动。全新世晚期以来,咸水沟—马泉沟小段的左旋位移量5～8m,位移速率0.5～1.72mm/a。