随着实际地震勘探精细程度的不断提高,地震勘探所面对的地表和地下介质情况越来越复杂,对地震速度精度的要求也越来越高。常规的速度分析方法假设地震波是在各向同性层状介质中传播的,反射波时距曲线呈双曲线形状,在实际资料的处理中也仅采用中、近炮检距道的信息。而大量的野外实践强有力地证实了实际地层介质中各向异性的存在。在各向异性的情况下,反射波时距曲线不再满足双曲线规律。为了提取岩层各向异性造成的影响,就需要在双曲时差分析的基础上,引入各向异性参数,发展各向异性介质中的地震波速度分析技术。本文对影响速度分析精度的多种因素进行了综合分析,并总结了提高速度分析精度的优化措施;推导了含有收敛项的各向异性介质分式展开形式的非双曲时距关系;根据HTI介质、正交各向异性介质在对称面内的运动学特征与VTI介质中的运动学特征之间的等效关系,进一步将长排列纵波时差关系推广到方位各向异性介质,建立与方位角有关的时差。在此基础上,针对方位各向异性介质模型开展了纵波非双曲时差速度分析的研究工作。利用交互式速度分析方法进行了模型试算的处理,并对实际资料进行了时差速度和各向异性参数反演,结果均表明了该方法的正确性和实用性。