西北扎格罗斯地区的变形是通过垂直于山脉轴线的压缩作用以及沿NW-SE走向的右旋走滑运动共同发生的（Berberian, 1995; Talebian和Jackson, 2002; Allen等人, 2004; Vernant等人, 2004; Authemayou等人, 2006; Walpersdorf等人, 2006; Hatzfeld和Molnar, 2010; Sadeghi和Yassaghi, 2016）。根据专门的GPS网络测量数据，目前扎格罗斯地区的运动学特征表现为北扎格罗斯地区每年3-6毫米的正交缩短，以及沿造山带方向每年4-6毫米的右旋走滑运动。其中大部分右旋走滑（约2.5毫米/年）发生在NW-SE走向的主近期断层（MRF）上，该断层承载了主要的变形（Tatar等人, 2002; Nilforoushan等人, 2003; Vernant等人, 2004; Walpersdorf等人, 2006; Nankali, 2011）。扎格罗斯地区的MRF具有明显的右旋走滑成分，这是由于阿拉伯板块向伊朗方向逆时针旋转造成的（Tchalenko和Braud, 1974; Berberian, 1976; Talebian和Jackson, 2002）。如上所述，西北扎格罗斯地区在地质历史中经历了多个阶段的变形。然而，新生代尤其是第四纪时期的构造变化产生了年轻的构造活动特征（Berberian, 1995; Allen等人, 2004）。诸如先前不活跃断层的重新激活、新断层的形成与扩展、地震的发生、陡峭山前坡连续性的中断以及排水系统和断层痕迹方向的变化等证据，都反映了最近的构造活动（例如，Walker和Jackson, 2004; Oveisi等人, 2009; Flores-Prieto等人, 2015; Samani等人, 2020）。因此，在西北扎格罗斯山脉中检测年轻的构造活动具有挑战性。为了研究这种年轻的构造活动，结合构造学和地貌学的综合方法是必要的（例如，Keller和Pinter, 2002; Goudie, 2004; Bull, 2008, Bull, 2011; Burbank和Anderson, 2013）。
形态构造学研究探讨了塑造地壳地貌和结构的动态过程（例如，Singh和Tandon, 2008; Bull, 2011; Burbank和Anderson, 2013）。形态测量指数是识别构造活跃区域的宝贵工具（Burbank和Pinter, 1999; Bishop, 2007; El Hamdouni等人, 2008; Kirby和Whipple, 2012; Goren等人, 2014; Gallen和Fernández-Blanco, 2021; Gad等人, 2025）。最近在西北扎格罗斯地区进行的形态测量研究一致显示了活跃的构造活动（Alipoor等人, 2019; Ashtarabeh等人, 2019; Parvin, 2020; Negahban, 2021; Ramezani等人, 2023）。这些研究表明，主近期断层沿线尤其是Garin山、Sarvabad、West Kerend、Dinevar和Kermanshah北部流域的构造活动非常强烈，其中Sahneh–Morvarid段的活动尤为显著，而相邻断层带的活跃程度为中等到高。关于区域背斜的进一步研究也记录了新构造信号，包括排水系统的重组、河道坡度的变化以及地貌（如棱面、山谷和冲积扇）的变形（Pirasteh等人, 2011; Bahrami, 2013a, Bahrami, 2013b）。尽管这些研究提供了宝贵的见解，但大多数研究依赖于传统指数，这些指数容易受到噪声、岩石类型偏差以及检测细微构造各向异性的限制（这里指由地质结构引起的固有方向性异质性）。在传统指数中，河道长度-坡度指数（SL）容易受到河道坡度变化的影响，使其适用于评估潜在的构造活动，尤其是抬升作用。然而，SL也受到岩石类型异质性（如岩石抗蚀性）和地形、局部异常值的影响，这些因素可能影响其可靠性（Keller和Pinter, 1996）。除了SL之外，河道陡度（ksn）和基于χ的指标也被广泛用于识别河道对构造强迫的响应和瞬态河流过程的空间模式。它们的解释依赖于一些关键假设，包括空间均匀的侵蚀性、适当的河流能量参数以及以河流侵蚀为主的过程。结果可能因方法选择而异，通过ksn或χ确定的河源点并不唯一表示与断层相关的抬升作用，因为它们也可能由岩石类型对比、排水系统或瞬态气候扰动引起（Smith等人, 2022）。因此，在使用这些指标推断构造过程时需要仔细的背景评估和支持性证据。
分形理论已被广泛应用于分析具有几何复杂性的物理和化学变量。分形方法提供了一种简单而强大的方法来分类自然现象，其关键优势包括易于实施以及能够为异常值定义定量阈值（Cheng等人, 1994）。在这项研究中，我们首次引入了河道坡度的分形特性。我们利用这一参数的分形维数（FD）来评估西北扎格罗斯地区MRF沿线的断层活动。本研究的主要科学问题是，基于分形的河道坡度分析是否是一种可靠且稳健的定量方法，可以隔离和表征活跃构造变形的空间变异性。具体而言，本研究旨在评估河道坡度的分形特征如何反映与断层相关的变形，并确定其在补充或改进传统形态测量指数方面的作用。
研究结果表明，FD提供了一种无量纲的测量方法，能够捕捉微妙的形态构造变化，同时通过对数变换最小化岩石类型和局部噪声的影响，这与传统的SL指数不同。此外，这种创新方法不仅能识别逆冲断层，还能揭示走滑断层。它突出了在适应阿拉伯板块压缩和驱动中间地壳块逆时针旋转中起关键作用的活跃和年轻构造。由于该地区的复杂变形模式，这些特征在野外研究中可能难以被检测到。本研究的结果为伊朗西北部MRF的Morvarid–Sahneh–Mianrahan断层段的活跃变形提供了新的见解，并对该地区的地震危险性评估具有重要意义，值得进一步关注。
