随着油气勘探的发展,中、深层系油气资源已被开发,并已成为目前油气勘探的重点,也是今后油气资源接替的主要领域。要研究深层地震勘探,首先必须研究地震波在地下介质中的传播与衰减规律,才能有效地研究如何增强地震波在地下介质中传播的能量。本文首先从粘弹性介质的波动方程入手,采用有限差分法对粘弹性波动方程进行正演模拟,从理论上研究地震波在粘弹性介质的吸收衰减。建立各种不同的模型并对其波场进行分析。通过对浅、中、深模型的数值模拟可以看出,随着深度的增加能量逐渐减小,分辨率逐渐下降。在弹性波与粘弹性波数值模拟中,可以得出粘弹性波的振幅比弹性波有明显的衰减,反射波形和相位畸变严重,而且,粘弹性波反射波的主频向低频方向移动,有效频带变窄。通过对复杂深层模型的数值模型可以看出,低频信号具有较强的穿透高速屏蔽层的能力,可以利用低频信号来降低高速玄武岩屏蔽层对地震信号的散射和屏蔽作用,提高深层信号的信噪比。本文还采用遗传算法和模拟退火算法相结合的非线性方法来反演粘弹性介质中的参数,来得到与介质粘滞性有密切关系的地层品质因子,然后通过反Q滤波的方法来补偿传播中的吸收和衰减。从理论模型和实际资料结果表明,反Q滤波方法可以使地震资料的高频能量得到补偿,分辨率提高。