考虑自退磁影响的磁场正反演方法与深部找矿应用研究

复杂形体的自退磁场由于计算复杂而在实际工作中往往很少考虑，在高磁化率情况下，必然会导致反演结果的误差，严重影响地质解释的效果。因此，本项目研究考虑自退磁影响的磁化率反演以及三维复杂形体人机交互反演方法。对于人机交互反演问题，采用面积分正演方法以适应其实时特点，通过三角形面元的剖分方式，减小欠准确的形态逼近造成的计算误差；利用小波分解减少冗余度以及小窗口流动局部降阶的方法来提高算法的速度。对于磁化率反演问题，采用快速的体积分方法进行正演计算，通过提取磁化方向、场源分布等信息作为反演过程中的约束条件改善其多解性问题；通过引入与构造指数相关的深度加权因子克服反演的"趋肤效应"；采用井地联合反演技术，降低方程组的病态程度。本项目研究完善了考虑自退磁影响的磁场正反演理论，并能应用于我国的深部找矿，解决深部矿体精确定位和精细解释的问题。

本项目按计划任务书，开展了考虑自退磁影响的磁化率反演以及三维复杂形体人机交互反演方法的研究，较好的完成了计划任务，取得的主要研究结果如下：（1）研究了考虑自退磁影响的磁性体正演计算方法，实现了磁场正演的有限体积法以及可用于人机交互反演的三角剖分有限单元磁场正演计算方法，为了使有限体积法能够实时计算，项目研究了采用变网格密度的剖分方式、剖分单元偶极子等效迭代计算法以及外边界条件等效源法来提高正演计算效率，保证正演计算精度，达到了较好的预期效果。（2）研究并实现了磁化率成像反演的预优共轭梯度法，通过引入与构造指数相关的深度加权因子更好地解决了成像反演结果的“趋肤效应”，采用并行计算，提高了正反演的计算速度。（3）研究了磁异常模量反演方法，较好地弱化了磁异常分量反演过程中受磁化方向的影响。（4）研究考虑自退磁影响的人机交互反演，并编制了软件，该软件已被多个科研单位和生产单位使用。（5）与中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所合作，进一步开展了井地联合-约束反演方法的研究，并取得了很好的进展。（6）为了提高反演的效果，为反演提供更多先验的约束信息，项目研究并实现了利用S变换进行精细位场分离的方法以及获取场源的深度信息和磁化率空间变化信息的归一化连续复小波变换谱分析方法。（7）将本项目研究的方法技术应用于江苏韦岗、吉林板石沟等矿山深部找矿中，取得了较好的地质效果。