重磁三维反演是获取地下三维地质结构的有效方法之一,但由于反演的多解性问题,难于获取准确合理的三维模型,如何在重磁三维反演中合理增加各种约束条件以减少反演多解性成为当前研究的热点和难点。随机反演能够有效联合各种约束信息,通过多次迭代建立一组等概率地质模型,进而计算出一个可靠性最高的反演结果。因此,本论文开展以地质资料和物性统计为基础的重力三维随机反演研究。并将该方法应用于九瑞矿集区深部地质结构研究,为该区深部找矿和深部地质结构认识提供依据和借鉴。论文从多属性随机反演理论出发,给出了先验、后验概率密度函数以及似然函数;然后对随机反演的关键环节(属性空间关系、岩性分类和随机模拟等)进行详细讨论,最后给出了重磁三维随机反演的流程和实施过程。为了验证该方法的可行性和适用性,对层状起伏模型和侵入岩模型进行反演试算,并对重磁联合和单独反演进行对比,对地质约束类型和物性统计误差的影响进行分析,结果表明:通过以地质资料和物性统计为基础的重磁三维随机反演能够有效恢复和还原真实的地质模型;重磁数据联合反演相对于单独反演,能够减少反演多解性;随着约束信息的增加,反演模型愈发接近真实模型;物性统计规律对三维随机反演结构影响较大,在实际勘探中应提供准确的物性数据。利用开发的含地质约束的三维随机反演算法对九瑞矿集区重力数据进行反演,圈定了地下3km以浅的地质结构特征。首先综合分析研究区地质资料及密度统计特征,将区域地质和12条地质剖面信息利用GEO-modeller软件构建地质框架模型,并以密度统计规律为条件,以侵入岩体和层间接触面为目标,建立各地层属性和空间关系,经反演获取一组三维等概率地质模型。然后通过计算得到最有可能存在的反演结果,从而揭示研究区内主要地层、侵入岩以及断裂构造的三维空间分布特征。