重力反演和磁法反演可为矿产资源分布等构造分析提供依据。在重磁反演中,通常将地下空间剖分为结构棱柱体网格,然而对于起伏地形区域和地下不规则地质体,结构网格难以贴合复杂地表及地质体形态特征,从而降低了反演精度。非结构四面体网格由于其边界的不规则性可以灵活的贴合起伏地形和不规则地质体,能够提升反演精度。本文对比了结构网格剖分与非结构网格剖分的反演结果,发现非结构网格反演方法在纵向分辨率上有很大的提升,反演结果与真实目标体更加接近,对于倾斜板模型的刻画及起伏地形的拟合远好于结构网格。因此,为了在起伏地形区域获取目标地质体的精细化密度或磁化率分布特征,开展非结构网格反演方法是有价值的。针对大区域的精细化反演会带来计算效率的问题,本文提出自适应非结构网格的剖分方法来提升反演效率,通过边界识别提取目标地质体边界,在边界内部采用精细网格剖分的方式,边界外部采用稀疏网格剖分方式,减少了目标地质体区域以外,同样精细剖分所带来额外的计算量。重力数据的边界识别方法选择对深部的,规模较小的地质体仍有较好识别效果的倾斜角法。由于磁法数据的边界识别结果会受到磁化方向的影响,导致识别的边界与地质体真实范围偏差较大,因此本文选择弱敏感于磁化方向的解析信号振幅倾斜角法进行磁源体边界的提取。通过模型试验证明,自适应非结构剖分反演相比于全区精细非结构网格反演既不会损失精度,又可以有效节省反演时间。将本文提出的方法应用到山东省某地区的实测重磁异常数据进行密度和磁化率反演研究,得到当地的三维密度和磁化率分布,根据测井数据获得三个高密度体和高磁化率体,与重磁高值异常高值区位置吻合度较高,验证了本文方法的准确性。相比于单一物性反演方法,多种地球物理数据联合反演方法可以有效降低反演结果的多解性。我们延续自适应非结构网格剖分方法,并应用于重磁交叉梯度联合反演中。由于重、磁数据边界识别结果不同,网格点位及数量不一致,无法直接开展交叉梯度联合反演。因此,先将重、磁数据通过最小二乘法插值到相同的网格节点上,获得相同网格下的单独反演结果,再开展后续交叉梯度联合反演方法研究。由于考虑非结构网格在x、y、z方向上不是规律排布,无法直接计算各个方向的梯度,本文采用基于一阶有限差分函数的梯度计算方法来计算物性梯度变化。模型试验证明,在重磁数据同源或非同源情况下,非一致的自适应非结构网格重磁联合反演可以获得更高分辨率的反演结果。在重磁异常中加入随机噪声后,边界识别结果和联合反演结果依然保持较高的精度和效率,验证了本文方法具有良好的抗噪性,具有实际应用价值。最后,将自适应非结构网格重磁联合反演方法应用于山东省某铁矿地区,获得联合反演后的三维密度和磁化率分布情况,为研究地区的矿体圈定提供了更加可信的结果。本文提出了自适应非结构网格的重磁物性反演及联合反演方法,证明了在起伏地形区及地质体形状不规则的情况下,本文方法可以保持反演精度的同时有效提升反演效率,为解决非结构网格的重磁物性反演及联合反演提供了高效率的方法。