蒙古及周边地区位于中亚造山带中部,是中亚造山带的核心区域,该地区构造运动活跃,是显生宙以来陆壳増生和扩张作用最为强烈的地区。对蒙古及周边地区的重磁资料和热结构进行分析研究,并结合该地区地质、地震资料,来揭示其地壳结构和岩石圈热状态,对深入认识蒙古及周边地区的断裂分布、地壳结构和热分布等具有重要意义。本文根据高阶重力场模型SGG-UGM-1研究了蒙古及周边地区的自由空气重力异常和布格重力异常的空间展布情况。为了研究地壳不同深度场源产生的重力异常特征,利用小波多尺度分析方法和功率谱分析法对布格重力异常进行了定性和定量化分析,并反演了研究区的莫霍面分布。同时利用磁异常资料反演得到的居里面结合大地热流数据对岩石圈热结构进行了研究。结果显示:(1)蒙古及周边地区的重力异常与地形的起伏有一定的对应关系,且地震多分布在重力异常的陡变带上,6级以上地震主要位于布格重力异常梯度带上,表明6级以上地震是由地壳内部深部的构造活动引起的。阿尔泰造山带和天山地区地震分布较为集中,重力异常值较高且分布复杂,说明天山和阿尔泰山是受印度-欧亚板块挤压碰撞致使深部物质汇聚在两处集中使得地形缓慢隆起导致的,也证明了两处山脉在时间尺度上的缓慢形成过程以及复杂性。(2)蒙古及周边地区的重力异常体现了地壳和上地幔物质分布的横向不均匀性。根据布格重力异常的小波多尺度分析和功率谱分析,可以发现1-4阶细节组合中的兴安-东蒙地块异常值正负相间分布,且存在由南向北增加的现象,揭示了太平洋板块和欧亚板块间活动的时间尺度较大,且运动的板块多为太平洋板块而非欧亚板块。六阶细节中兴安东盟地块与西伯利亚地台交界处的异常体尺度很大,且位置更加准确的位于拐点处,表明该地区是由于更深部的高密度物质上涌产生的。(3)杭爱高原地和阿尔泰山脉地区中间存在一条南北走向的莫霍面厚度减薄区,表明该地区是由两部分地壳增厚活动相互挤压导致中部抬升减薄的结果。贝加尔断裂带以南存在一个的条带状地壳增厚区,说明贝加尔断裂是受到了太平洋板块俯冲消减作用的远场效应,导致该地区地壳增厚。在萨彦地块,阿尔泰地块,准噶尔地块和塔里木地块,莫霍面分布均十分复杂且深度较深,表明该区地区受印度、欧亚板块沿西北-东南走向的挤压碰撞导致深部构造活动强烈。(4)蒙古及周边地区多为“热壳冷幔”的热结构模型,极少部分为“冷壳热幔”型。在贝加尔断裂南缘,地壳热流占比降低,为“冷壳热幔”型热结构模型,猜测该地区存在脆性上中地壳和韧性下地壳和地幔的流变学特征,这种“强地幔-弱地壳”的岩石圈特征与该地区存在的贝加尔断裂带且在南缘存在高热流值的现象相对应,并指明了西伯利亚地台与兴安-东蒙地块与萨彦地块的交点处为地幔物质上涌的关键地区。(5)莫霍面温度的高值区一般对应岩石圈热厚度较薄的区域。准噶尔盆地西缘与阿尔泰山脉南缘的莫霍面温度高值区,与准噶尔盆地内部的温度差值巨大,猜测该地区由于受到印度-欧亚板块间的挤压碰撞作用,造成了地壳内部较为剧烈的构造活动,但由于准噶尔盆地具有典型盆地的刚性特征,深部物质受到挤压后只能在准噶尔盆地西缘以及阿尔泰山脉的南缘进行堆积,最后沿裂隙上涌,致使两部分地区的莫霍面温度升高。