多波多分量地震勘探技术是目前最有科学价值和发展前途的勘探地震学前缘学科之一。它可以解决许多常规纵波地震勘探技术无法解决的地质勘探问题，如对尖灭、小幅度构造、小断层的准确定位，真假亮点的识别，裂缝发育带分析等。在将来，所有的陆地或是海底地震勘探都将使用多波多分量地震勘探技术。　　多波多分量数据处理技术有两类:第一类是基于波场分离的多分量处理技术，第二类是多波联合的处理技术。而地震波场的纵横波分离对于两类处理技术都有着重要意义。对于第一类方法，纵横波的分离是基础，其分离的质量直接影响到后续的数据处理。对于第二类方法，纵横波的分离，可以降低波场之间的相互干扰，提高成像质量。　　本文首先介绍了弹性波场的一些基本理论，其中重点研究了VTI介质和TTI介质中纵横波的偏振特性。　　然后研究了各向同性介质和各向异性介质中纵横波分离的正演方法。给出了纵横波分解的弹性波方程的推导过程，利用复杂模型验证了方法的有效性。纵横波正演模拟对于认识纵横波的传播特性，提高弹性波逆时偏移的成像质量有着重要意义。　　针对地面地震记录的波场分离，本文改进了利用散度和旋度来分离纵横波的方法，给出了近地表速度估算的方法，以及可以不改变相位的分离公式。根据纵横波分解的弹性波方程在频率-波数域的表达形式，提出了适用于地面地震记录的频率-波数域纵横波矢量分离的方程。　　最后，本文改进了各向同性介质中波场延拓分离纵横波的方法，提出纵横波矢量分离的方法，并借助于伪导数算子将此方法推广到各向异性介质中。