地震勘探具有勘探深度和分辨率的优势,是重要的地球物理方法分支。但其采集成本高,复杂区采集困难(禁止放炮区域,陡峭的山区等)等难题,都限制了其在矿产和工程勘探领域的广泛应用。被动源反射地震勘探方法是一个新兴的研究方向,因其无需人工震源进行激发,而是利用天然震动信号,例如天然地震、构造破裂以及背景噪声等,可以有效的降低采集成本以及解决工区无法放炮等问题。该方法首先通过对记录到的地震信号进行地震干涉计算重建出拟炮集记录,然后对拟炮集记录进行常规地震数据处理得到勘探区成像结果。重建的过程中的叠加综合作用以及相关会对地震波传播路径进行抵消从而去除复杂地质构造对波传播的影响,将无序的噪声信号变成有用的信号。但同时,被动源反射地震勘探也面临体波信号弱,现有可参考案例少等问题。基于此,本文在内蒙古浅覆盖区和西藏某工程勘探区进行了被动源地震勘探实验。本文首先对地震干涉法(被动源反射地震勘探的主要算法)从均匀介质到非均匀介质进行了理论推导,并采用声波方程有限差分算法正演模拟,探究了场源分布、被动源数据采集时长等因素对重建的拟炮集记录的影响。分别探讨了重建的拟炮集记录中面波和体波的应用,拟炮集记录中的面波被用于覆盖层厚度反演,获得了覆盖层的厚度。体波重建的拟炮集记录经反射波常规地震资料处理流程处理后,可与主动源结果对比验证等分析对比。本文通过一系列的学习研究表明被动源反射地震勘探方法在内蒙古和西藏地区具有较好的应用效果,是低成本面积勘探的未来可能的重要选择。