大地电磁测深法(Magnetotelluric, MT)作为一种重要的地球物理勘探方法,被广泛应用于实际生产中,而在自然界里,岩石的非各向同性是普遍存在的现象,所以开展大地电磁各向异性介质的正反演研究具有较高的实用价值。经过半个多世纪的发展,大地电磁的正反演研究取得了丰硕的成果,但是大部分研究都是基于各向同性介质理论,对于各向异性介质的大地电磁研究相对较少。本文第一部分主要研究大地电磁的有限元正演,首先在各向同性介质的基础上,采用有限元单元法技术,推导了矩形-三角形线性插值和二次插值的有限元格式,实现了二维大地电磁的高精度正演计算。在此基础上,研究分析了大地电磁有限元模拟中截断边界的影响。研究表明,有限元截断边界对二维大地电磁有限元求解结果会产生较大的误差,本文通过大量的计算,总结出大地电磁有限元模拟中外边界的参考标准,参考标准与计算时的最低频率趋肤深度相关。然后考虑到介质电导率的各向异性,推导了一种模式下的介质电导率张量矩阵,分析了该情况下的二维各向异性介质的大地电磁亥姆霍兹方程,模拟计算了二维各向异性介质的大地电磁场响应,对正演结果进行了分析。本文第二大部分主要研究大地电磁NLCG反演,首先介绍了大地电磁非线性共轭梯度反演理论。然后对大地电磁反演中的有效剖面进行了研究,通过对模型正演结果和反演结果的分析,寻找反演计算时的有效剖面长度。研究表明,有效剖面长度与反演最低频率的趋肤深度相关。最后对各向异性介质进行反演,分析不同情况下的反演结果。研究表明,基于各向同性理论的大地电磁非线性共轭梯度反演算法反演各向异性介质时,容易产生假异常或反演结果严重失真。通过以上的正反演研究,可以为野外大地电磁资料的处理和解释提供参考,从而可以更有效的利用大地电磁测深结果。最后对以上的研究内容和规律进行了总结和归纳,提出了本文的不足和下一步工作的建议。图64幅,表27个,参考文献105篇