自從牛頓提出萬有引力定律，一切物質之間的互相吸引作用已被公認為普遍現象。

地球是一個質量較大的星體，它對地面上任何一個物體的吸引力，都影響重力大��；但它們不及地球引力的1/200。因此，地面測量的重力，主要反映地球內部的質量分布，并成為研究地下物質分布的重要手段。

重力學在研究地下物質分布方面的貢獻，應當首推地殼均衡假說的提出。大約在19世紀50年代，一個英國大地測量隊在印度北部進行重力測量。在重力測量中有一項測量叫重力偏差，它的原理與木匠師傅手中的鉛錘墜線一樣。在一般情況下，垂線應該垂直向下；但是，當它靠近一座山時，由于山的質量的影響，該垂線應該向著大山所在的方向偏斜。當時在喜馬拉雅山一側進行測量，發(fā)現垂線雖然發(fā)生偏斜，然而比預期的數值小很多，僅為預期偏斜的三分之一。這種偏離預期值的現象即重力異常，現在觀測值比預期值小，稱為重力負異常。

如何解釋上述異�，F象呢？艾里提出一種均衡或補償假說。這個假說的大意是：把山脈比喻成冰山，它浮在較重的流體層上，山越高，山侵入流體層越深、侵入的深度與山的高度成比例，并遵從阿基米德原理（山的重量和它排開的流體重量相等）。這就是艾里的地殼均衡或重力均衡假說。

這以后的幾十年，地球物理學家在大陸和海洋進行了廣泛的測量，都發(fā)現有這種重力異�，F象。但是，海洋地區(qū)與大陸不同，存在的是重力正異常。即其重力測量值比理論值大很多。綜合大陸與海洋的重力測量結果，可以看到高山下面有輕物質，深海底下面有重物質。這樣一來，地球上層的巖石層則浮在它下面的軟流層上，其地殼的下邊界（莫氏面）的形狀與地面形狀像鏡子中的像和人一樣成鏡像對稱。因此，人們習慣地稱之為高山有根、根厚-深海有底、底薄。隨著地面上高山變成海底，地殼則由厚層變成薄層。

當然，重力測量的作用不限于此。目前重力測量精度可達幾個微伽。可以用重力研究區(qū)域地質構造，尋找礦體（煤、鹽等），監(jiān)測地下的物質流動以預測地震等。受地球重力影響的衛(wèi)星軌道運動變化，還可以揭示地幔深處的物質流動。

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