地表或上空的重力和重力梯度异常观测集合了内部不同深度异常结构的信息，通过多尺度位场分离可较好地定位和识别深浅场源，经由三维密度成像可直观地了解地质构造情况。我们提出一种基于延拓优化滤波分离的三维密度快速成像策略，利用位场频谱特征与地质体尺寸和埋深的关系进行约束，在波数域内一次性实现平面重力和重力梯度异常至三维密度结构的转换。模拟和实际数值试验检验了方法的有效性、抗噪性及高效计算能力，与常规正则化反演方法相比，波数域反演计算量小、速度快，具有分离恢复不同深度叠加场源体的效果。其关键优势在于，在先验信息稀少、缺乏物性约束的应用场景下，可以构建出接近实际情况的地质构造模型，在勘探领域和火山地质研究中有较高的实用价值。

我们基于最近“五大连池航空重力标定场”建设项目获取的密集重力数据，分离恢复五大连池火山区下方不同深度叠加场源的密度结构，直观地展示壳内复杂岩浆系统的构成，特别是在已有地球物理和地球化学研究的基础上，对火山区浅部地壳是否存在含有熔融物质的岩浆囊这一问题，提供来自重力手段的讨论。
 

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