近日，地球物理权威期刊Geophysical Prospecting在线发表了团队最新研究成果“Determination of the magnetization direction via correlation between reduced-to-the-pole magnetic anomalies and total gradient of the magnetic potential with vertical magnetization”。该论文提出了基于化极场与磁势总梯度相关性的磁异常总磁化方向估计方法，第一作者为硕士研究生见仙阁，通讯作者为刘双教授。

        地下磁源的总磁化强度矢量是感应磁化和自然剩磁的矢量和，并且总磁化强度矢量的方向在磁数据反演和处理中具有重要的先验信息。我们证明了磁势总梯度（TGMP）在磁极下，构成了所有地磁场方向以及磁源磁化方向上的磁场垂直分量的包络面。在正确的总磁化方向附近，磁极下的TGMP和化极磁异常（RTP）同时趋于达到最大对称性，因此通过计算RTP场和磁极下的TGMP之间的相关性（RTP-TGMPVM），可以估算总磁化方向。

        RTP-TGMPVM方法在合成模型示例中获得了准确的磁化方向，与从高阶磁场导数或张量导出的磁模量异常相比，磁极下的TGMP具有较强的抗噪性能，并且估算结果受磁源磁化方向的变化影响较小。在维拉斯托地区（中国北部）的应用实例中，使用估算的磁化方向计算的RTP异常具有良好的居中形态，与三维磁化强度矢量反演的结果相比，提出的方法获得了更集中的磁化方向。磁极下的TGMP为从总场异常中确定总磁化方向提供了一种新颖而准确的方法。

图1 垂直磁化磁势总梯度计算流程

图2  二维情况下磁势总梯度与磁异常垂直分量的包络关系

图3  RTP-TGMPVM方法估计磁化方向原理示意图

图4  倾斜台阶模型实验中使用(a) RTP-MMA (Gerovska et al., 2009)、(b) RTP-NSS (Li et al., 2017)、(c) RTP-LT (Chen et al., 2017)、(d) VG-TG (Dannemiller and Li 2006)、(e) M3 (Jian et al., 2022)和(f) RTP-TGMPVM方法估计的总磁化方向结果和(g)相应的统计箱线图

图5  维纳斯托地区ΔT磁异常

图6  维纳斯托地区磁异常矢量反演结果(彩色散点)与 RTP-TGMPVM 方法总磁化方向估计结果(红色填充方形)

该研究获国家自然科学基金（42122030, U2344218）资助。

论文信息：Xiange Jian, Shuang Liu, Zuzhi Hu, Yunxiang Liu, Hongzhu Cai, Xiangyun Hu, Determination of the Magnetization Direction via Correlation between Reduced-to-the-pole Magnetic Anomalies and Total Gradient of the Magnetic Potential with Vertical Magnetization, 2024, Geophysical Prospecting, DOI: 10.1111/1365-2478.13499.

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2478.13499.