鄰庐断裂带是中国东部断裂规模最大、活动性最强的活动断裂,其中郯城-新沂段纵贯山东、江苏两省。1922年在断裂带上发生8.0级地震,造成山东、安徽两省巨大损失,这次地震震中位于郯城东面的马陵山,地表断错露头较为清晰,是利用无人机装置与航空摄影分析技术开展郯庐断裂带构造地貌研究的的理想试验场地。本次研究在收集、整理以往郯庐断裂带研究文献资料基础上,利用无人机航空摄影技术,进行正射影像分析、DSM影像分析,并结合野外实地断层剖面调查和光释光地质年龄测试分析等技术手段,开展郯庐断裂带构造演化与断裂活动性研究,确定郯城-新沂段断层位移量、最新活动时代、空间展布等基本特性。得到以下主要结论:(1)高分辨率无人机航测数据可用于断裂带活动性研究,利用3D数字地形技术重建活动断裂带构造地貌模型,数字地表模型(DSM)真实地还原地物场景,数字高程模型(DEM)研究了断层陡坎位移的分布特征。该方法与传统的人工地形测绘方法相比,自动化程度高,具有较高的灵活性、较低的成本及较高的效率,易于推广,是今后地质上野外调研非常具有实用价值的技术。但是无人机航拍摄影技术也存在局限性,无人机航空测量必须有清晰的地貌纹理,适宜在干旱、半干旱、植被稀疏和水体较少的北方使用。(2)对郯庐断裂带山东段进行了无人机航空摄影测量,获得高质量的高分辨率地形数据。通过数据分析,获取了断裂的几何展布特征,分析冲沟被错切的关系,判断其基本活动特性表现为逆冲右旋走滑运动;利用高精度影像技术,综合分析断裂带构造地形地貌特征,识别构造位置。根据地形起伏特征以及地层特征,获取精准的剖面图,通过多组剖面进行对比,区分因水流和地形起伏造成的冲沟与断裂带断错所造成的冲沟,结合地表岩脉等标志物的错断分析、估算研究区内因断裂断错所造成的最大位移量约60米左右。(3)通过对研究区内高精度地形数据的分析,统计分析了断裂上多个陡坎的断错高度信息,结合资料记载,得出该断裂的抬升量为7000±200mm。(4)通过古地震探槽剖面分析及其年代样品测试,采用断层剖面取样光释光测年的方法,揭示了断裂何庄段最晚一次古地震的离逝时间,即最新一次活动时代距今约6000a,估算水平平均位移速率约为10mm/a,垂直平均位移速率约为1.67mm/a,表明断裂以水平位移为主。并结合以往研究资料,历史上发生过8.5级地震,综合断定郯城-新沂段活动断层是第四纪晚期的强烈活动的断层。因此,推断未来该段断裂大震复发的概率很高,应该给予高度的重视。