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重力异常重力异常（gravity anomaly）由于地球质量分布不规则造成的重力场中各点的重力矢量g和正常重力矢量γ的数量之差。
它是研究地球形状、地球内部结构和重力勘探，以及修正空间飞行器的轨道的重要数据。
重力异常可分为纯重力异常和混合重力异常。
纯重力异常是同一点上地球重力值和正常重力值之差，又称扰动重力。
混合重力异常是一个面上某一点的重力值和另一个面上对应点的正常重力值之差。
例如大地水准面上一点的重力值g0和该点沿平均地球椭球法线在椭球面上的投影点的正常重力值γ0之差，称为大地水准面上的混合重力异常；地面上一点的重力值g和似地球面（见地球形状）上相应点上正常重力值γ之差，称为地面混合重力异常。
【重力异常的求定】纯重力异常不能直接求得，需要通过扰动位间接推求。
混合重力异常可以直接推求。
若求地面混合重力异常，地面上一点的重力可通过实测获得，而似地球面上相应点的正常重力，则先按计算点的纬度用正常重力公式算得平均椭球面上相应点的正常重力，然后再将它归算到似地球面上。
若求大地水准面上混合重力异常，大地水准面上一点的重力是将地面实测重力归算到大地水准面上得到的，平均椭球面上的正常重力则按正常重力公式解算获得。
【重力改正】将地面实测重力值归算到大地水准面上，称为重力改正。
它包含两方面内容：一是清除观测点到大地水准面的高程对重力观测值的影响；二是将大地水准面以外的质量的影响按某种方法完全消去。
改正后得到的是外部没有任何质量的大地水准面上的重力值。
根据所要改正的影响不同，重力观测值中将加上不同的改正。
【空间改正】按地面重力观测点高程考虑正常重力场垂直梯度的改正。
此项改正相当于使地面重力观测点移到大地水准面上，而大地水准面以上的地形质量随观测点平移到大地水准面之下。
【层间改正】消除过观测点的水平面同大地水准面之间的质量层对观测重力的影响而加的改正。
此项改正相当于把高出大地水准面的质量当作一个无限平面厚层全部移掉。
第四章重力异常的数据处理布格重力异常反映了地壳内部物质密度的不均匀性，即从地表到地下几十公里的地壳深部，只要物质密度横向发生变化，在地下不同的空间和范田内形成剩余质量，就可以引起地表的重力异常。
定性解释侧重于判断引起异常的地质原因，并粗略估计产生异常的地质体的形状、产状及埋深等。
定量解释则是通过理论计算．对地质体的规模、形状、产状及埋深等作出具体解答。
重力异常的推断解释的步骤：①阐明引起异常的地质因素具体地说，就是确定异常是浅部因素还是深部因素引起，是矿体还是构造或其它密度不均匀体(岩性变化、侵入体等)的反映。
——定性解释②划分和处理实测异常重力异常图往往是地表到地球深处所有密度不均匀体产生的异常的叠加图象。
为了获取探测对象产生的异常，需要将它们进行划分。
不同的研究目的提取的异常信息不同，例如，矿产调查要提取队是矿体或没部构造产生的局部异常；而深部重力研究的目标正好相反，需要划分出的是反映地壳深部及上地幔的区域异常。
③确定地质体或地质构造的赋存形态一是根据已知地质体或地质构造的形状、产状及埋深等．研究它们引起的异常的特征，包括异常的形状、幅度、梯度及变化规律等。
二是根据异常的形态及变化规律等，确定地质体或地质构造的形状、产状、埋深及规模等。
前者足由源求场，称为止(演)问题；后者是由场求源，称为反(演)问题。
正问题是反问题的基础，而求解反问题则是定量解择的最终目的。
§4.1 重力异常的主要地质原因一．地壳深部因素莫霍洛维奇面：地壳与上地馒之间存在着一个界西地壳厚度各地不同，大陆平原地区大约20～30km，高山区为40～60km，西藏高原达60km以上，海洋区为10～20km，最薄处仅数公里。
这一界面上下物质密度差达0.3g／cm3以上，界面以上的硅镁层密度为 2.8～3.0g／cm3，硅侣层为2.5～2.7g／cm3，界面以下物质密度为3.3～3.4g／cm3。
该界面的起伏引起地表重力变化的特点是导常分布植围广，幅度变化大。
简述重力场的正反演问题
重力场的正反演问题涉及重力异常的正演和反演。
正演问题是给定地下某种地质体的形状、产状和剩余密度等，通过理论计算来求得它在地面上产生的异常大小、特征和变化规律，这是正向思维的问题。
反演问题则是依据已获得的异常特征、数值大小、分布情形等并结合物性资料来求解地下地质体的形状和空间位置等，这是逆向思维的问题。
重力正演是指根据地下地质体的形状、大小、密度等物理参数，利用重力场理论计算其在地球表面产生的重力异常。
重力反演则是根据实测的重力异常数据，结合物性资料，推断地下地质体的形状、大小、空间位置等信息。
重力正演是解决正问题的过程，它从地下地质体的物理参数出发，预测其在地球表面产生的重力异常。
重力反演则是解决反问题的过程，它从实测的重力异常数据出发，推断地下地质体的形状、大小、空间位置等信息。
重力场的正反演问题在地球物理学中具有重要的应用价值，例如在矿产资源勘探、地质构造研究、地下水资源调查等领域都有广泛的应用。
通过正反演问题的解决，可以更好地理解地球内部结构和动力学过程，为资源开发和环境保护提供科学依据。
2 方法原理2.1 方法的提出将重力观测值转换为重力的一阶导数或二阶导数时，也可以使异常成份发生变化，达到划分异常的目的。
重力位高阶导数法主要用来突出局部异常，特别是对体积小、埋藏浅的物体引起的局部异常。
用平均场法等方法效果较差，但用高阶导数可以得到良好的效果。
此外，高阶导数法也是重力位场变中应用很广泛的方法之一，它从另一个方面，对重力异常解释提供新的信息，丰富我们对重力异常的认识。
2.2 方法原理2.2.1 方法的实质重力异常场在场源外满足拉普拉斯方程。
据此可将重力垂向二阶导数的计算转化为求取沿x 、y 两个方向的二阶导数，即：222222()g g gz x y∂∆∂∆∂∆=-+∂∂∂ （2-1） 重力高阶导数解释法的实质就是在对重力资料成果进行推断解释时，我们不再试图把实际观测的重力场人为的划分为区域场和局部场两个组成部分，而是根据位场的有关理论，将观测场换算为位场的高次导数。
如重力的垂向梯度gz∂∂或垂向二阶导数22gz∂∆∂等，在这些换算后的结果中，同样包括区域因素与局部因素两部分的影响，但二者所占的比重已发生显著地变化，即局部因素的影响在位场的较高次导数中将占有极为显著地地位，从而可以突出地表现出来。
设球体的质量为M ，球体的中心埋深为Z ，球体的各阶导数极大值如下列各式所示:ZGMV 1= （2-2） 21Z GM g V Z == （2-3）31Z GM g V z zz == （2-4）41Z GM g V zz zzz == （2-5）质量相等的物体,埋深分别为0.5Z 、Z 和2Z 的时候，引力位各阶导数的极值之比为:()()()1:4:16::25.0=ZZ Z Z Z Z V V V （2-7）()()()1:8:64::25.0=Z ZZ Z ZZ Z ZZ V V V （2-7） ()()()1:16:256::25.0=ZZZZ Z ZZZ Z ZZZ V V V （2-8）由式子（2-2）到（2-8）可得：（1）同一埋深的高阶导数衰减更快。
重力异常反演d仅从地质角度，解重力反演问题的目标9矿体类问题:寻找、研究或推断金属或非金属矿体；9构造类问题:研究地质构造，包括控矿构造，如含石油、天然气、煤的构造以及区域性的深部构造等。
从地球物理角度，解重力反演问题的目标9矿体类问题:确定地质体的几何和物性参数；9构造类问题:确定物性分界面的深度及起伏；9密度分布问题:确定密度的分布。
一、计算地质模型体的几何及物性参数(一)直接法直接利用由反演目标引起的局部异常，通过某种积分运算和函数关系，求得与异常分布有关地质体的某些参量。
(二)特征点法根据异常曲线上的一些点或特征点（如极大值点、零值点、拐点）的异常值及相应的坐标求取场源体的几何或物性参数;仅适用于剩余密度为常数的几何形体。
异常曲线形态分类第一类是单峰异常，零值点在无穷远处如球体的Δg曲线、台阶的Vxz曲线等；第二类是具有极大值、极小值和一个零值点如球体的Vxz曲线、台阶的Vzz、Vzzz曲线；第三类是具有一个极大值、两个极小值和两个零值点如球体、水平圆柱体的Vzz和Vzzz曲线；第四类是台阶的Δg曲线，一边高一边低的形态应用条件对异常作平滑处理，尽量准确确定原点的位置； 对异常曲线作分离处理，获得单纯由研究对象引起的异常；对剩余（局部）异常进行分类，判明该异常的场源体接近于何种可能的几何形体，然后选用相应的反演公式。
2223/2212()(GMD GMDg x D x D Δ=++)(6524.2/12/1x x ′−)(4811.03/13/1x x ′−)(4056.04/14/1x x ′−{{{ D1/2)nGD πμ=(三)选择法根据异常分布和变化特征，结合地质和其他地球物理和物性等资料，给出初始地质体模型;进行正演计算，将理论异常与实测异常对比;若两者偏差较大，对模型进行修改，重算其理论异常计算，再次进行对比……;如此反复进行，直至两种异常的偏差达到事前要求的误差范围为止，则这最后的理论模型就可作为所求的解答了。
