新生代印度板块和欧亚板块的碰撞形成了现今的高原,还导致了青藏高原东缘龙门山的快速隆升。龙门山断裂带具有较强的活动性,在不到5年的时间里,先后发生了2008年Ms 8.0汶川地震和2013年Ms 7.0芦山地震,受到地学界的广泛关注。该地区地质地貌显著、水系发育较好,成为研究构造-地貌-水系演化和地表过程的典型区域。本文对龙门山河流流域地区的构造地貌差异性进行系统分析,在此基础上建立了龙门山应变差异传递机制和构造地貌响应模式。本文主要获得以下结论:(1)采用多个地貌参数(高程、平均坡度、地形起伏度、面积高程积分、河流纵剖面数学拟合函数和河流水力侵蚀模型),结合前人资料,研究表明龙门山流域地区的构造地貌具有明显的差异性,主要获得以下认识:(1)在变形方面上,龙门山中段和南段以逆冲为主,北段以走滑为主。(2)在隆升强度方面上,龙门山中南段和岷山整体隆升较强(其中岷山和龙门山中段的构造隆升强度强于南段),龙门山北段整体构造抬升较弱。(3)在地貌特征方面上,中南段和岷山地区地貌较高陡(中段最高陡,南段山体较中段缓、宽),地貌演化主要影响因素为构造抬升,处于Ohmori模式的发展期;北段相对较低矮,地貌演化的主要影响因素为降雨,现处于Ohmori模式的衰退期。(4)岷江流域(本文特指四川盆地以西的岷江流域)整体构造抬升较弱,现处于Strahler模式的壮年期,随着岷江的溯源侵蚀,向老年期发展。基于Burbank的断层连接生长模式对龙门山断裂带中段的活动性进行分析,认为中段应变很可能大部分转移到北川-映秀断裂,从而导致茂县-汶川断裂晚第四纪活动性较弱。(2)基于龙门山流域地区隆升强度、地貌特征和变形特征明显的差异性,通过主应力方向、地震解译剖面、砂箱模拟的结果、浅层滑脱层的分布特征、地震数据和汶川地震导致的喷砂冒水等数据的分析,建立了龙门山分段之间的应变差异传递机制:(1)北段和中南段之间应变差异传递主要表现为传递方向的差异(中南段垂直于断裂带,北段平行于断裂带)和分段应变总量的差异(由于岷山构造带的阻挡作用,使得北段的应变总量小于中南段)。(2)中段和南段应变差异传递的主要影响因素可能为三叠系膏岩层(浅层滑脱层)的厚度大小;南段前缘较厚的膏盐层导致其应变更容易向盆地传递,降低了南段断层的活动性。(3)基于龙门山中段和南段应变差异传递机制的分析,结合前人资料对南段“地震空区”成因机制进行了研究,并建立龙门山应变差异传递的构造地貌响应模式,获得以下几个认识:(1)基于“地震空区”双石-大川断裂和山前盲冲断层(RFBT)的发震能力分析,认为“地震空区”的发震能力很可能小于Ms 7.0。(2)“地震空区”岩石物性较南侧分段弱,导致应变更容易向盆地传递,这可能是龙泉山中部断层相关褶皱发育最好的原因。较弱岩石物理性质和强烈的东南向应变传递很可能是“地震空区”形成的主控因素。(3)龙门山应变差异传递机制:应变差异传递主要由应变传递方向、应变总量大小、岩石物理性质强弱和前缘地区浅层滑脱层厚度大小四个影响因素控制。