音频大地电磁法（AMT）在中深部找矿、环境工程等地球物理各个方面得到广泛应用，当前通常采用一维/二维反演方法对数据进行反演解释。非线性共轭梯度算法因具有拟牛顿法收敛速度快和最速下降法程序简单的双重优势，成为近年来实测数据重要的二维反演方法之一，但前人对反演参数设置、采集参数影响等的研究较少。据此，本论文依托“十二五”国家科技支撑项目“江西九瑞矿集区控矿地层和岩体三维探测与找矿预测研究（编号2011BAB04B03）”课题开展研究。在通过理论模型研究非线性共轭梯度算法在音频大地电磁法二维反演中的应用效果的基础上，对九瑞矿集区AMT数据进行反演解释，揭示了该区的电性结构，为该区深部找矿提供依据。论文针对非线性共轭梯度二维反演参数和数据采集参数对反演结果影响较大的问题，开展了反演参数与采集参数对二维反演结果的影响研究。研究结果表明：在反演参数选择方面，TE+TM组合模式比单个模式更好的反应围岩的分层界面、异常体的规模和位置；以异常体所在围岩的电阻率值作为初始模型效果更好；正则化参数为10效果较好。在采集参数选择方面，测线长度应选择大于目标体探测深度两倍和探测目标体宽度的两倍以上，当选择三倍左右时效果为最好；在考虑横向分辨率的情况下，异常体上方的测点数不应该少于3个，5个时为最佳；探测目标体范围内设置的频点数保证不少于3个，最好是5个。为验证反演参数和采集参数研究结果的适用性，将研究成果用于九瑞矿集区AMT数据的非线性共轭梯度二维反演，并对研究区AMT反演结果进行了综合地质解释，结果表明：研究区断裂构造发育，断裂之间互相交接，构成菱形网状结构，制约着含矿流体的运移通道和矿床的就位；测线从南往北，呈现出向斜与背斜交替出现的特征，地层褶皱连续性较差；从东往西，测线北端高阻区域不断往地表抬高，推测由南向北的推覆作用不断增大，北端基底有抬升的趋势。论文最后利用三维可视化技术构建九瑞地区的电性结构三维分布特征，为九瑞地区深部找矿提供参考。