天然剩余磁化强度(NMR)是岩矿石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，是现代岩矿石磁性的重要组成部分。它记录着各个地质时期原生磁场的方向，是重建板块运动、海底扩张、地质构造运动、沉积演化等研究的重要依据，是古地磁学研究的基本物理参数。但是，由于形成时的条件和后期经历的地质过程的不同，导致岩矿石剩磁的强度和方向比较复杂。获取剩磁的强度和方向需要采集岩矿石定向标本，进行磁性参数测量。但是，要在存在大量沉积物覆盖地区，或目标体风化严重、深部埋藏的情况下，获取定向岩矿石标本比较困难。

　　另一方面，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、人机交互反演、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。

　　刘双等最新研究成果提出基于磁异常反演提取剩磁强度、方向及真磁化率信息方法。地磁异常是磁性场源的客观响应，因而地磁异常的幅值、极性隐藏着剩磁信息。本方法首先通过各种相关性方法估计总磁化强度方向，然后进行总磁化强度大小反演，从而获得场源的磁化强度矢量分布。基于总磁化强度、剩余磁化强度及感应磁化强度的矢量关系，将描述剩磁与感磁相对强度的柯尼斯西格尔比值作为先验信息，估算剩余磁化强度方向，并进一步计算出剩余磁化强度大小和真磁化率信息。最终，获取的剩磁方向信息为地质演化过程提供依据；获取的剩磁强度和磁化率信息，描述了磁性场源的几何特征。

　　该方法用理论数据模型进行了验证，同时应用于实测磁异常解释。应用研究揭示，目标区玄武岩在新生代地磁倒转时期侵入，形成反向剩余磁化强度，而邻区的中生代闪长岩、花岗闪长岩为中生代浸入，为正常地磁场时期。同时，对计算结果进行可靠性评价。提取剩磁与磁化率信息的可靠性与柯尼斯西格尔比值的大小、估算的总磁化强度方向可靠性有关。较大的柯尼斯西格尔比值，有利于提取稳定的剩磁强度和方向信息。

　　本文研究获国家重点研发专项“华北克拉通成矿系统的深部过程与成矿机理”（2016YFC0600109）第一资助。

图1 剩磁与磁化率提取的可靠性分析

　　图2 实测数据反演提取的总磁化强度与剩余磁化强度方向

　　图 3 柯尼斯西格尔比值不确定性对剩磁方法计算结果的影响

 　　图4 提取的剩余磁化强度及真磁化率剖面分布

　　论文信息：Liu, S., Fedi, M., Hu, X., Baniamerian, J., Wei, B., Zhang, D., & Zhu, R. (2018). Extracting induced and remanent magnetizations from magnetic data modeling. Journal of Geophysical Research: Solid Earth. doi: 10.1029/2017JB015364.

　　论文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2017JB015364