经济的快速发展及能源紧缺导致了石油需求的增长,在这种需求下,地震勘探作为石油勘探最有效的方法,正在向着高精度、高密度、多维度方向发展。随之产生的大规模地震勘探数据需要及时进行存储、分析及处理,这些数据的读取具有块小量大的特点。常规磁盘所用的数据读取方式,其处理速度缓慢,因此不仅要对地震数据底层存储系统进行改善,给系统加入索引机制来提高数据访问速度,也是必不可少的。因此为地震数据存储系统研究一种新型的索引结构、索引算法就变得很有意义。索引技术可以有效地提高数据的查询处理能力,降低查询时间,减少磁盘I/0访问次数。针对地震数据的存取,目前方案多是采用索引与数据分开存储,索引服务器采用集中式管理,容易造成内存溢出、单点故障等问题。也有学者对大数据索引提出不同方案,根据关键字特点采用分级索引,使得时间和空间开销有所降低,但他们分级后的索引同样是在同一个节点中存储。地震数据存储系统(Seismic Data File System,简称为SDFS)系统将地震数据分块后均匀分布到各个服务器节点进行存储。本文利用SDFS的分布式与分级式的特点,针对地震数据特殊的访问需求,提出基于炮号和道号的两级索引结构来记录分块后的数据位置。通过对两级索引进行研究后,分别采用Trie树、红黑树、AVL树对索引进行了实现。最后提出一种混合索引机制T*-Trie树对一级索引进行实现。实验结果表明,采用T*-Trie树可以满足系统随机读和顺序读取的需求,在速度上有所提高,且使元数据服务器内存消耗也得到了降低。