随着国民经济和科学技术的快速发展,对地下结构的认识已经成为当下地学领域重要的研究热点。地球物理数据是地下所有物质的一种综合响应,通过进行精细化处理和分离,可对地下特定地球物理性质进行反演研究。本文首先对基于拉格朗日乘子约束的三维反演基本理论开展研究,将地下空间进行离散化成一系列网格单元,通过构建模型目标函数和数据拟合差函数,形成反演目标函数;再对该反演目标函数添加拉格朗日乘子进行约束,在反演过程中将区域性地质及地球物理资料等先验信息添加进来进行约束,达到降低反演结果的多解性和不唯一性。在上述理论基础上,建立直立长方体模型和复杂模型块体,对理论中的深度加权函数、方向平滑因子、拉格朗日乘子、和惩罚因子等重要参数进行调试分析,为巴东-秭归地区开展的重磁反演构建模型基础。巴东-秭归盆地位于三峡地区西部,南侧为雪峰山厚皮构造带,北侧为秦岭造山带,东部近邻黄陵背斜,西部为四川盆地的东延部分,该盆地为南北轴向的向斜构造,盆地内沉积物以晚三叠-晚侏罗世沙泥质岩为主,特殊的构造环境造成盆地内构造活动强烈。自三峡蓄水以来,地震事件频发,且多以小震群出现;据记载,巴东秭归一线发生了两次破坏性地震,分别于1979年在宜昌秭归发生5.1级地震和2013在巴东县发生5.1级地震;在巴东5.1级地震震中东南侧,于2017年6月16日和18日接连发生4.3和4.1级地震,地震活动频发与该区域特殊地质构造背景以及三峡库水渗透密切相关。利用三维重力反演,得到巴东-秭归一线及邻区地下三维密度结构。结果表明秭归盆地较周边为低密度区域,东部沉积厚度较西部深,沉积密度较西部小,区内中小地震基本集中在地下4~12 km,沉积活动强烈;盆地内有东部低密度物质向西部搬运进积,同时受到四川盆地的向东延伸挤压,推测盆地内有东西相互运动挤压的趋势。