近年来，松辽盆地深层火山岩天然气勘探取得了突破性进展，发现了大型的火山岩气藏。与沉积岩相比，火山岩在岩石矿物组合，孔隙结构组合、岩石物性特征和地质背景等方面都具有其特殊性和复杂性，从而导致其具有特殊的地球物理响应特征。用于沉积岩及其储层的地震预测技术，并不能很好适用于火山岩储层预测。为了充分利用三维地震资料有效地预测火山岩储层及含气性，提高钻探成功率，设立了本论文研究内容。本论文在对大量火山岩样品的弹性参数进行测试和分析的基础上，开展火山机构及火山岩地层地震波场正演模拟，研究火山岩储层地震响应特征及其影响因素，探索出火山岩及其储层地震预测技术和方法。火山岩岩样的岩石物理分析表明：火山岩孔隙发育受埋深影响不大，孔隙随着深度的增加并没有明显减小的趋势。火山岩岩性对孔隙发育具有控制作用，火山碎屑岩孔隙总体上比熔岩发育，酸性熔岩孔隙比基性熔岩发育，爆发相火山岩孔隙比溢流相火山岩发育；火山岩密度反映了储层孔隙的发育程度；泊松比对储层含流体性质敏感，含气储层具有低泊松比的特征；含气饱和度对弹性参数具有分段式的衰减特征，表明弹性参数还不能定量计算出含气饱和度，只能定性识别出气层的存在。火山机构地质-地球物理建模及波场正演模拟研究表明：不同外形火山岩机构所引起反射波的能量聚焦和发散是不同的，但散射波能量弱，对成像剖面影响很小，从地震剖面的几何属性可以准确地识别火山机构；火山岩裂缝带产生强散射波场，散射波场与其它波场相互叠加、干涉作用，致使波前面出现了不连续的现象，在变密度地震剖面上，裂缝具有白色的竖条状特征；火山爆发作用产生的岩性的多样性和堆积结构的复杂多变性，会引起复杂强散射波场，在地震剖面上形成杂乱的反射特征；与含水储层相比，含气储层的纵波速度衰减较快，转换波速度衰减略慢，含气储层具有低泊松比的响应特征。地震资料解释技术可以有效识别火山机构、火山岩地层，预测火山岩储层及其含气性。利用趋势面分析、相干体分析、振幅切片和其它地震属性分析，结合地震剖面特征能够对火山机构的空间分布进行有效识别；通过对地震波组特征观察解释，结合频谱成像技术可以快速有效区分火山岩和沉积岩；地震波形聚类分析技术和单井火山岩相划分相结合，可以用地震资料划分火山岩岩相；火山岩地层地震解释应该采用“定地层-找通道-圈岩体-分期次-分旋回”的火山岩地震层序解释方法；采用瞬时振幅、瞬时相位和瞬时频率等地震属性提取、优化及井震相关分析等定性预测有利储层的分布；叠后地震反演与气水界面等相结合可以间接预测含气储层的分布；叠前地震反演可以直接预测含气储层的分布，但对地震资料的品质要求比较高。地震频率衰减属性分析和双相介质弹性波地震能量变化等地震衰减类属性可以用于直接定性检测火山岩储层含气性。