平原地区大多数地质灾害的形成、发育与地层断裂、构造活动关系密切，而区域重力异常蕴含丰富的断裂构造特征信息，故通过重力异常识别对研究断裂构造的空间展布及活动特征具有重要意义。首都地区因特殊的功能定位对地质安全的保障程度要求较高。前人采用地球物理、槽探、钻探等手段，对北京平原区主要断裂构造如黄庄—高丽营、南口—孙河、顺义、夏垫、八宝山等断裂开展了广泛研究，取得了大量研究成果，但北京平原区主要断裂的深浅结构特征、活动构造诱发浅地表地质灾害的成灾机理等重大科学问题仍未得到解决。

本篇以《北京平原区断裂构造重力异常识别研究》（雷晓东等，2021）为例进行相关探讨。该文综合运用多种方法对“北京平原区1：5万区域重力测量数据”（简称“数据”）进行处理，获得了断裂构造平面位置、汇交关系及深浅延伸特征。

1、对数据扩边后进行补偿圆滑滤波处理，该处理主要参数有两个：指数因子和补偿因子，指数因子越大、补偿因子越小，滤波作用越强，压制高频成分效果越好；经试验选取指数因子50，补 偿因子20，既能有效去除局部高频干扰，又能最大程度保留梯度异常信息。

2、采用小波变化对重力异常进行多重分解，经功率谱分析可分解为四层，小波变换的阶数设为６阶，场源深度依次为3.6ｋｍ、7.2ｋｍ 和14.4ｋｍ，一到四等效层异常分别反映了沉积盖层、结晶 基底和上地壳花岗岩层以及下地壳及其以深的区域 构造特征。

  3、采用重力异常2.5D剖面约束反演，拟合地下不同密 度地质体和地质构造，对重力异常进行定量解释。反演过程中根据拟合情况调整识别出最终的地层结构和断裂要素；揭示了北京断陷、大兴隆起和大厂断陷的基底形态及其控制性断裂南苑—通县断裂 和礼贤断裂的垂向延伸特征。

4、研究结果表明：（1）北京平原 区 布 格 重 力 异 常 总 体 呈 “高—低— 高—低”趋势，异常主体走向为 NE 向，局部为 NW 和EW向并存在多处似圆或椭圆状重力异常圈闭，重力场的这种特征是断裂错动、岩浆侵入和火山活动等地质事件的综合反映；（2）依规模将北京市平原区断裂划为一级断裂和二级断裂，其中一级断裂为构造单元边界和对区域沉积有重要控制作用的断裂共15条，二级断裂为一般断裂共75条，二级断裂中22条为本次新增；（3）南口—孙河断裂错断了黄庄—高丽营断裂，黄庄—高丽营断裂最近一次强烈活动的时代最老，南口—孙河断裂次之，顺义断裂最新、永定河断裂错断南苑—通县断裂达2.1km并显示了左旋走滑性质，同时也错断大兴隆起内部的瀛海断裂，南口—孙河断裂带南东段张家湾断裂错断了燕郊断裂和姚辛庄断裂，夏垫断裂南段被 台湖断裂和李桥断裂改造，黄庄—高丽营断裂在海淀东与顺义断裂相接，顺义断裂东北段与北西向杨镇断裂交汇；（4）黄庄—高丽营断裂、夏垫断裂、南口断裂、张喜庄 断裂、顺义断裂为强活动性的断裂，南苑—通县断 裂、礼贤断裂较强活动性的断裂，二十里长山断裂、 皮各庄断裂、桐柏断裂为中等活动性的断裂，牛堡屯断 裂、孙河断裂、八宝山断裂、影壁山断裂为弱活动性的断裂等。

根据《文章》中重力异常识别研究对北京平原区断裂构造的积极作用，可以进一步创新数据处理方法和解释，提高重力勘探数据利用率，对摸清城市断裂构造家底，提升城市防灾减灾能力具有重大意义。

原文：北京平原区断裂构造重力异常识别研究.pdf