很多重要的地球物理异常是由断层系统产生的，有效估算断层参数是理解这些地质源特征的关键步骤。通常情况下，我们采用二维倾斜断层来表示断层几何特征。然而，实际的地质情况往往较为复杂，使用过于简化的二维模型模拟时容易引起较大误差。

地球所陈石研究员团队提出采用三维倾斜断块代替二维无限断层模型，并通过频率域方法实现重力异?？焖僬?。为了有效估计断层参数以及评价参数的不确定性特征，团队采用了贝叶斯方法，并通过马尔科夫链蒙托卡罗算法实现对参数的后验估计。通过模型试验发现，三维断层相比于二维断层可以有效提高复杂断层的估计精度。贝叶斯方法可以有效评估断层参数以及观测数据的不确定性，有助于获得更加稳健的反演结果。

图1  研究区地质背景及观测重力异常

普渡河断裂南端位于玉溪盆地内部，具有典型的倾滑断层特征，断层右侧被沉积物覆盖，断层两层物质密度差异导致了显著的局部重力异常。团队以地震剖面的结果作为先验认识，分别以单层模型和双层模型为基础模拟断层系统，以局部重力异常为观测数据反演获得两种参数的最优值。结果表面，对于普渡河断裂，双层模型在拟合观测数据上相比于单层模型没有显著的提升，且复杂模型评估的沉积物埋深显著大于参考数据。因此，研究认为单一断层模型更适合用于表示普渡河断裂特征。

图2  断层参考剖面以及反演结果

研究成果发表在国际期刊Geophysical Journal International上（Li, Y., Chen, S., Li, H. & Zhang, B., 2023. Bayesian estimation of parameters and uncertainty of a 3-D dipping fault using gravity anomalies, Geophysical Journal International, 235(3), 2482-2498.doi: 10.1093/gji/ggad379），受国家重点专项（2022YFC3003501），新疆维吾尔自治区重点研发专项资助（2020B03006-2），国家自然基金（U1939205, 42004069, 42004074 and 42104090）以及地球所基本科研专项（DQJB22R32）联合资助。

【作者简介】

李永波，在读博士生，主要从事重力场反演工作。Email: liyb@cea-igp.ac.cn

陈石（通讯作者），重力与地壳形变研究室研究员，主要从事重磁位场方法与地球动力学研究工作。Email: chenshi@cea-igp.ac.cn