中国大陆西部地区，主要包括新疆、西藏和青海以及甘肃、四川西部地区。地形上南高北低，南部主要是青藏高原，北部多为盆地和山脉。根据板块构造的观点，西部地区现在的构造格局主要是印度板块与欧亚板块碰撞的结果。板块碰撞不仅造就了“世界屋脊”之称的青藏高原，而且影响了青藏高原邻近地区的构造运动，导致天山等古老造山带的复活。目前，西部地区已经成为研究陆陆碰撞、高原形成、壳幔物质流动以及板内强震机制等前沿学科的热点地区。　　近年来，国内外学者在研究区做过大量的地球物理勘探与研究，但前人工作的大部分以小范围和2D测线为主，难以对整个区域的构造背景和宏观格架进行认识。因此将中国西部地区进行整体研究，对研究中国大陆的构造格局、高原形成、板内强震机制等具有重要的科学意义。鉴于以上原因，本次研究以整个西部地区作为研究区域，开展了综合地质地球物理分析，为在该地区开展相关研究提供基础资料。　　本论文利用重力、地震层析成像反演的结果、结合其他地质与地球物理资料，重点探讨了70°E～105°E，25°N～50°N范围内中国西部地区的地壳结构及其地球动力学特征。研究采用“区域约束局部，深层制约浅层”和“一、二、三、多”的综合地球物理研究方法，以板块大地构造作为理论指导，开展了中国西部地区的地壳结构和地球动力学特征的综合地球物理研究。　　对比分析多种位场分离方法对研究区实际数据的处理效果后，选取小波变换法进行位场分离，以地震等高精度资料作为约束信息，进行频率域莫霍界面的反演。对比地震结果，验证了方法的适用性。西部地区莫霍面划分为六个分区，其中青藏高原地壳增厚区地壳明显增厚，为平均大陆地壳厚度的两倍。莫霍面最深处位于羌塘盆地，约为72km。总体来讲，盆地的莫霍面深度较小，山脉和高原的莫霍面深度较大。　　通过研究区三条典型剖面的二度半重力拟合反演及其综合解释，进一步研究了中国西部地区的地壳内部结构，认识了壳幔混合带和低密度体的分布规律，并推断在青藏高原挤压增厚过程中，地壳底部的玄武岩和辉长岩等岩石转变成为基性麻粒岩和基性榴辉岩，下地壳增厚，密度也发生改变，形成了壳幔混合带。壳内低密度层是在构造应力作用下形成了含水的构造滑脱层，雅鲁藏布江两侧双层低密度体推断为含水低密度层的部分熔融。西部地区多数造山带都具有山根，但在天山造山带不太明显。　　结合地质地球物理资料，分析了研究区莫霍面深度分布与密度、速度结构的关系和特征。在青藏高原西部，印度板块的俯冲前缘已经达到了西昆仑造山带之下，在青藏高原中东部，印度板块的俯冲前缘终止于班公-怒江缝合带之前。根据羌塘地块下方高温、低速、高Sn波衰减和较强的地震各向异性，推断印度板块的向北挤压和俯冲板片前端的拆离下沉，产生了上涌的地幔流，岩石圈地幔活化，上地幔高速盖层减薄，藏北火山岩大面积喷发等。印度板块俯冲于欧亚板块之下从西向东不仅俯冲距离不同，俯冲角度也发生变化，结合地震层析成像及数值模拟结果，推断印度板片在青藏高原下发生了撕裂。同样，推断了天山造山带之下也存在板片的撕裂。　　研究区强震主要分布在地壳速度结构和密度结构差异较大的地区。地壳组成的差异和构造活动，如断裂形成，热状态、板块运动和变形等都会导致地壳速度和密度的不均匀分布。是热流物质上涌，或是地壳断裂导致的地壳介质产生强烈非均匀性，在构造应力作用下，这些地壳介质非均匀地区易发生强震，这是中国西部造山带和盆-山边界附近频发强震的构造原因之一。