为了快速充分地了解VSP波场在地下介质及复杂构造中的传播并辅助波场反演成像,本文采用高斯射线束的方法进行VSP反射波叠前深度偏移成像的相关研究。常规VSP勘探具有贴近目标探测的特点,即地面震源激发地下检波器接收,可以较有效地避免地表低降速带对地震信号的吸收作用,从而可以获得较高分辨率和高精度的地震波场资料。VSP反射波成像研究中,主要讨论了地质模型、速度模型以及高斯射线束初始参数对成像结果的影响,并进行了针对五种复杂地质构造的模型试算,验证了VSP高斯射线束叠前深度偏移方法的成像精度。实现了以下VSP反射波成像的关键技术:(1)通过对高斯射线束偏移初始参数、成像条件及成像角度的分析,实现了VSP高斯射线束叠前深度偏移成像方法;(2)通过编写插值算法的速度平滑程序,修改VSP高斯射线束叠前深度偏移纵波速度模型,获得了更为精准的成像剖面;(3)基于MPI消息传递接口在Linux环境下实现了VSP高斯射线束叠前深度偏移成像并行运算,大大地提升了计算效率。通过五种理论模型以及某叠合盆地VSP勘探资料试算表明:VSP高斯射线束叠前深度偏移成像方法技术能够有效地解决针对复杂地质构造的成像问题,其在较好地保留波场动力学特征的同时又能发挥出高运算效率的优势。经过对实际VSP资料的成像处理结果表明,采用VSP高斯射线束叠前深度偏移成像方法对较复杂构造进行成像,结果可信,且分辨率高于地面二维地震剖面的成像结果。