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东北盆地群位于西伯利亚板块和华北板块之间，是由多个微板块在前中生代拼合形成的统一的复合板块。研究盆地群深部结构，包括基底、地壳密度、莫霍面和居里面等，有利于解决盆地群地球动力学等基础性问题。本文以研究区1∶100万布格重力异常和航磁异常为基础地球物理数据，辅以地震、地热、岩石物性等其他地球物理资料，利用小波多尺度分解、功率谱分析、Parker法和退火算法等正反演方法，获得了东北盆地群重磁特征，进而研究其深部结构。 东北盆地群的主要重磁异常方向为北东和北北东向，其次为东西向，说明先存的东西向古亚洲洋域构造已经被新的北东向滨太平洋域构造叠加和改造。重磁场分区分块特征明显，显示出研究区明显的拼贴构造背景。利用小波多尺度分解方法对东北盆地群重磁场进行分离，选择最佳的分离阶数（四阶），随后利用对数功率谱确定每阶异常的视深度，去除浅部高频异常，提取盆地基底重磁异常和地壳深部界面异常，可以定量化的进行该区的重磁异常分离研究。 在总结了研究区五种典型的重磁异常标志基础上，将盆地群基底断裂的重磁异常进行水平一阶导数计算，强化位场异常的梯度带变化特征，提取基底断裂的线性信息，重新划分了共计31条主要断裂，并以此为基础进行了重磁分区。此外利用小波2-3阶重磁细节异常，通过对重磁相关系数的研究，结合东北盆地群钻井资料、岩石物性资料，预测盆地盖层下基底岩性，绘制整个东北盆地群的基底岩性预测图。 以地震测深数据作为约束资料，利用改进后的Parker法反演了东北盆地群的莫霍面深度，发现莫霍面的主要走向为北东和北北东向，反映了较新的太平洋域的构造特征。莫霍面深度呈现中东部浅，西部深的特点，其中三江盆地的莫霍面埋深最浅，仅为31km左右，松辽盆地为一主要的莫霍面隆起区，且向南一直延伸到渤海湾盆地，深度在32km-34km之间。三江盆地和松辽盆地之间夹持的小兴安岭和张广才岭地区莫霍面埋深相对较大，基本在35km-36km之间。从大兴安岭的东坡向西，莫霍面埋深变化的梯度较大，从33 km增加到40 km以上，其中研究区西南部莫霍面埋深最深可达44km以上。研究区中部和东部盆地群往往对应着莫霍面上隆区，而西部盆地群则没有这一特点，这说明在盆地的成因模式上，中、东部盆地群和西部盆地群存在着一定的差别。将反演的莫霍面作为约束条件，利用模拟退火算法反演地壳内密度随深度变化的指数分布函数，计算地壳表层与地幔的密度差和衰减系数，得出地壳密度结构模型。通过与地震纵波波速转换而来的地壳内密度结构对比，表明该模型可以准确地反映地壳密度的纵向变化。 根据小波多尺度分解和功率谱分析结果，利用航磁异常的4阶逼近反演了研究区居里面深度图，研究区居里面埋深范围在18km-34km之间，中部和东部居里面埋深较浅，北部和西南部埋深较大。研究区主要断裂位于居里面起伏的陡变带。研究区火山活动区域往往位于居里面上隆区的边缘，长白山火山活动区的岩浆和深地震可能由位于地幔转换带中太平洋俯冲板块发生滞留与深部脱水等原因造成。 根据以上分析，认为研究区在统一的欧亚大陆东部伸展背景之下，由于太平洋板块前端受阻于大兴安岭一线，造成东、中、西盆地群深部构造特点明显不同。大兴安岭一线以东的东、中部盆地群不仅受到欧亚东北统一的伸展作用影响，还受到滞留的俯冲板块的影响。上涌的软流圈热物质进一步加剧了该区拉张型裂谷和断裂的形成，使得该区形成了大规模伸展型盆地。 最后利用新的位场定量化分离方法，结合重磁震热等地球物理资料，精细研究了海拉尔盆地的基底、断裂和深部结构等问题，同时将2D小波多尺度分解引入地学断面的密度结构研究中去，相关方法可为研究东北盆地群的其他单个盆地提供参考。