大地电磁法作为一种天然源电磁法,被广泛应用于各种地球物理勘探领域。近年来,三维大地电磁正反演技术得到了蓬勃的发展,以应对实际复杂的地质构造情况。然而,大部分的大地电磁三维正反演研究仅考虑主要的电性参数,即电阻率,而忽略了其它的电性参数,如磁化率。在一般的大地电磁三维正反演算法中,通常假设磁化率为0。然而,这种假设在某些情况下并不成立,如在富含磁铁矿的环境中。而研究双参数(即电阻率和磁化率)背景下的大地电磁三维正反演,不仅可以完善大地电磁正反演理论,而且可以从大地电磁数据中提取出地下介质中的磁化率信息,从而充分利用数据的有效信息。为了减小地球物理反演的多解性和非唯一性,通常会综合运用多种地球物理方法。鉴于磁法同样可以探测地下的磁化率差异,因此可结合大地电磁和磁法获取地下的电阻率和磁化率信息。论文以考虑磁化率的大地电磁三维正反演为主,运用交错网格有限差分法进行大地电磁三维正演模拟。通过与Comsol Multiphysics软件的计算结果对比验证大地电磁三维正演算法的正确性。将交叉梯度约束引入大地电磁三维反演目标函数中,并实现同时反演电阻率和磁化率的大地电磁三维L-BFGS反演算法。磁法三维正演基于直立长方体的解析解,反演采用L-BFGS-B方法,对磁化率参数施加上下界约束。将磁法反演的磁化率模型结果作为大地电磁反演的磁化率参考模型,对大地电磁的双参数反演结果进行约束。理论模型合成数据算例结果表明,传统的电阻率反演虽然可以从含有磁化率异常的大地电磁三维数据中获得电阻率的基本形态,但会丢失其中的磁化率信息,造成数据的浪费。而在引入了交叉梯度约束的情况下,同时反演电阻率和磁化率的大地电磁三维反演在获得地下电阻率分布的同时,可以获取有效的磁化率信息。但需要注意的是,对于纯低阻异常,大地电磁双参数反演可能出现磁化率假异常。磁法L-BFGS-B反演理论算例表明,L-BFGS-B方法是一种有效的对磁化率施加上下界约束的反演方法,可以进一步推广。而若将磁法反演的磁化率模型作为参考模型引入到大地电磁双参数反演中,则可以消除磁化率假异常,并能局部优化电阻率的反演结果。