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作为地球物理学研究中的一个重要领域，重力学是研究地球本体，特别是地壳和上地幔结构与物性特征的主要方法之一。它主要根据在地表观测的重力异常，通过正、反演方法来研究地下物质的结构和构造状态。 重力场是一种位场，实测的重力数据是不同深度物质产生的重力场的叠加。在应用重力数据研究密度结构时，首先应对重力场进行分离，划分区域异常与局部异常。区域异常与局部异常是相对概念，与研究对象有关。在壳幔结构研究中，重力异常分离主要用于消除测量误差和近地表密度不均匀等影响。利用重力数据构建密度结构的方法主要有正演拟合和反演两种，这两种方法都以重力异常的正演计算为基础。正演拟合是通过对比理论异常与实际异常不断调整模型的过程。这种方法通过加入较多的先验约束条件而获得精细的密度结构，但速度较慢，受人为影响大。反演是建立关于拟合精度和限制条件的目标函数后，通过一定算法得到使目标函数取极小值的密度分布的过程。这种方法速度快，受人为影响小，但因为可加入的先验约束条件较少而难以获得精细的密度结构。通过对比两种方法的优缺点，选择了正演拟合作为研究壳幔结构的方法。 IGMAS是常用的正演拟合软件之一，但具有一些局限性。针对这些局限性，本文在前人的重力异常计算公式的基础上，使用Matlab平台开发了适用于二维复杂地质模型重力异常计算和人机交互模拟的软件。软件使用的模型简单直观。模型实验表明该软件能获得和IGMAS一致的计算结果，证明了软件的可靠性。软件使用的模型便于调整，运算速度快，可以方便快捷地完成二维复杂地质模型的人机交互模拟。 使用基于Matlab平台开发的软件，本文对龙门山地区和峨眉山大火成岩地区两个中国大陆典型地区的壳幔密度结构进行了研究。 龙门山是我国东西构造、地貌分界线的重要组成部分，其两侧的岩石圈结构差异，是形成龙门山造山带的主要原因之一，对龙门山的构造演化起着持续影响。为了解龙门山两侧壳幔结构差异，本文使用EGM2008模型的重力异常数据，以最新的阿坝-遂宁人工源地震剖面速度模型为基础，得到了龙门山造山带中段及其邻区的精细地壳密度结构。密度结构显示松潘-甘孜地区和四川盆地分别具有软弱和坚硬的下地壳。根据本文所得到的地壳密度结构模型，认为龙门山的隆升主要受印度洋板块与欧亚大陆板块的陆-陆碰撞作用影响，强烈的挤压作用使青藏高原物质向东运移，东移物质在青藏高原东缘龙门山地区受到坚硬的四川盆地的阻挡转而向上运移，造成了龙门山的隆升。 峨眉山玄武岩是我国最早被国际地学界公认的大火成岩省，其喷发是上扬子地区晚二叠世的重要地质事件。尽管其成因存在争议，但多数学者认为地幔柱与峨眉山大火成岩省的形成有关。为寻找地幔柱可能存在的证据，笔者在这一地区开展了重力研究。利用实测重力异常，在地震数据的约束下得到了研究区密度结构的初步结果。结果表明，峨眉山大火成岩省的地壳在内带较厚，向中带和外带逐渐减薄，而且内带存在高密度的中下地壳。