近日，勘探地球物理重要期刊Journal of Geophysics and Engineering在线发表了团队最新研究成果“High-precision magnetization vector inversion: Application to magnetic data in the presence of significant remanent magnetization”。该成果将磁化强度矢量反演与稀疏反演结合，获取更加准确的磁化强度矢量模型，应用于火成岩反向磁化磁异常反演解释。第一作者为硕士研究生李向东同学，通讯作者为刘双教授。

        磁法勘探是矿产资源和火山岩油气藏探测的重要地球物理方法之一。火山岩的磁性除了与岩石磁化率有关的感应磁化强度之外，还包括天然剩余磁化强度。天然剩余磁化强度是岩体在形成或后期地质过程中被当时地质时期地磁场磁化所保留下来的部分磁性，是现代岩石磁性的重要组成部分，记录着各个地质时期原生磁场的方向，是地质构造运动、沉积演化等研究的重要依据。但是，由于形成时的条件和后期经历的地质过程的不同，导致火山岩剩磁的强度和方向比较复杂。剩磁的复杂性和普遍性给磁异常的反演和解释带来困难，因为传统磁场数据反演和处理方法（包括物性反演、人机交互反、参数化反演、化到地磁极等）都是建立在总磁化强度方向沿着地磁场方向（即不考虑剩磁影响）或已知总磁化强度方向（即剩磁方向已知）基础之上。忽略剩磁作用或对剩磁的强度和方向评估不准，均会导致磁异常反演推测结果与真实的地质体空间分布存在偏差，致使火山岩解释精度不高，甚至遗漏有意义的火山岩勘探目标。

        剩磁条件下的磁化强度矢量反演是近年国外研究热点和发展趋势。本研究中，为获取更加准确的磁化强度矢量模型，在磁化强度矢量反演方法中引入了基于RSVD和L1范数约束的矢量反演方法。建立优化模型并在模型约束项中引入L1范数约束，并根据矢量反演的特点，将范数稳定器中的磁化强度分量替换为总磁化强度模量，以更加适配矢量反演中三个分量之间的弱相关性，最后在迭代中由RSVD计算恢复聚焦磁化强度矢量模型。通过具有不同柯尼希斯伯格比率作为先验信息的孤立模型以及具有相反磁化方向的复杂模型验证本算法的有效性。将方法应用于新疆哈巴河地区强剩磁情况下反向磁化实例数据的反演，揭示了研究区中基性火成岩总磁化强度和剩余磁化强度的矢量分布，为研究区域地质构造和地质过程提供了重要信息。

图1 长方体模型磁化强度矢量反演及剩磁分离

图2 组合模型磁化强度矢量反演

图3 组合模型磁化强度矢量反演切片

图4 新疆哈巴河地区反向磁化磁异常磁化强度矢量反演结果

该研究由中国石油天然气集团公司科学研究与技术发展项目(编号：2021DJ3706)和国家自然科学基金(编号：41874122和42122030)联合资助。

论文信息：Li, X., S. Liu, Y. Liu, F. Ding, X. Jian and X. Hu, 2022, High-precision magnetization vector inversion: application to magnetic data in the presence of significant remanent magnetization: Journal of Geophysics and Engineering, 19, 1308-1319, doi: 10.1093/jge/gxac085.

论文链接：https://academic.oup.com/jge/article/19/6/1308/6850000.