地球深部探测对科学研究和指导找矿都具有重要的意义。本文以“西藏罗布莎铬铁矿区科学钻探选址预研究”项目为依托,针对西藏罗布莎超基性岩区的深部地震探测的需求,开展研究超基性岩区反射地震勘探技术。在雅鲁藏布江南岸的蛇绿岩带东段的超基性岩区设计两条近南北向的深反射地震长剖面,研究超基性岩区反射地震数据采集设计。针对深反射地震资料中背景噪音强,信噪比低,反射轴不连续,多次折射发育、深部信号弱等难点问题,分析超基性岩区地震波传播规律和响应特征,研究相应的数据处理方法和金属矿地震探测解释技术,并结合科学钻孔研究成矿规律特征,其主要成果如下:(1)通过理论分析、地震正演模拟和野外试验研究,选取合适的地震数据采集参数,为以后超基性岩区反射地震勘探采集设计提供依据。(2)首次结合正演模拟波场特征、实际数据地震单炮记录和属性分析方法,研究超基性岩区地震反射波特征:近岩体出露位置反射波和初至混合;岩体上界面清晰,下界面由于屏蔽作用反射波微弱;岩体上下界面反射波相位一般反向;铬铁矿的存在使得底界面同相轴局部频率、能量降低;岩体内部有不连续蝌蚪状弱同相轴等,为以后超基性岩区的反射地震勘探提供参考。(3)利用层析静校正和折射静校正相结合的静校正方法能有效地解决超基性岩区静校正难的问题。针对多次折射淹没反射波,且二者频率、视速度一致的情况,研究并试验了多域且炮点两侧不同参数的去噪方法,能有效地去除多次折射,突出浅中层多次折射淹没的有效信号。针对浅层和深层采取不同的方法去除面波,消除深层面波的残留,提取深部微弱的有效信号。(4)叠后逆时深度偏移方法应用于深反射地震叠后数据,偏移得出深度20 km的信息,查清了超基性岩体及其围岩在地下的展布特征,分析了铬铁矿的成因和物质来源,并预测了地下赋存前景信息。本课题结合超基性岩区的地质资料、钻孔资料和深反射地震剖面,旨在为罗布莎铬铁矿深部找矿提供构造依据,并能为雅鲁藏布江缝合带区域的大陆科学钻孔的选址提供科学建议,同时也为雅鲁藏布江缝合带的演化机制的研究提供更多的地下地质信息。