根据菲涅耳带理论,当地质体的尺度小于地震波的一个波长时,反射地震成像精度会骤降,而来自这些小尺度、非均匀地质体产生的绕射波和散射波成像较反射波成像具有明显的高分辨率、甚至超高分辨率。利用绕射波能够探测、识别地下重要的构造信息,如破碎带、断层、尖灭点、礁体边界、次火山岩、小尺度的侵入体、不规则盐丘体,以及其他不连续的地质体。本文通过对现有的绕射波分离与成像研究方法开展系统研究工作,根据金属矿地震和深反射地震数据的特点,利用简单地质体模型、Sigsbee2B模型和金属矿床模型,对基于平面波结构滤波器(PWD)和偏移倾角道集两种绕射波分离方法,以及Kirchhoff叠前、叠后时间偏移和Kirchhoff叠前深度偏移效果进行了对比测试。根据测试结果采用PWD滤波技术对庐枞矿集区金属矿地震数据和钦杭成矿带深反射地震数据在叠后域进行应用效果研究和分析。取得的主要认识如下:1.较为系统总结了金属矿地震,以及地震绕射波分离与成像研究工作的进展及现状。包括地震绕射波分离与成像方法进行归类,明确绕射波的概念、产生条件、以及其运动学和动力学特征:2.通过理论模型测试表明:采用PWD叠后分离技术更适合用于现阶段的金属矿和深反射地震数据;偏移倾角域分离方法更为直观、成像质量更高,在能够获得准确的速度模型基础上,建议采用此方法。3.利用实际地质资料建立的地震地质模型数值模拟正演结果,结合安徽省庐枞矿集区小包庄矿体钻孔资料证实了金属矿地震绕射波成像可行性和有效性。地震绕射波在识别形态复杂、不规则的矿体方面较反射波成像效果更为清晰、形态更加准确。4.庐枞矿集区内发育的红层盆地不仅具有三层结构特征,而且在盆地内部沉积具有不均匀性,沿控盆断裂面发育一系列铲式断裂构造;泥河矿床下方,发现几组北东向倾斜的断裂构造,这些规模较小断裂向上延深至矿体赋存位置,对比罗河矿床深部地质特征,这些断裂可能为矿体提供矿液通道,与成矿关系密切;在小包庄矿体下方,存在一个与其具有相似波组特征穹窿构造,深度在2500～3000m之间,可能与矿体有关。5.绕射波分离与成像方法不仅适于用小道距、高频的金属矿地震,同样也适用于大道距、低频的深反射地震数据。钦杭成矿带深反射数据绕射波成像结果表明利用绕射波成像在剖面浅、中、深不同深度均可获得可靠的局部地质构造信息。6.深反射地震数据揭示钦杭成矿带北段及其邻区莫霍面深度变化范围在31.5～34.5km之间,扬子板块与华夏板块壳莫霍面和壳内结构具有明显的地震地质特征差异,华夏板块壳幔边界反射特征明显,而扬子板块莫霍面附近反射能量相对较弱。华夏板块壳内反射较弱、反射波倾角较小,而扬子板块内反射波能量相对较强、波组丰富,上地壳反射波多向南东倾斜,中、下地壳内的反射波向北西倾斜为主。