近些年来,人们对石油等能源特别是石油的需求越来越大。而根据专家的估计,已经探明的石油资源在未来的三十到五十年内将面临枯竭。因而,找油找气是石油勘探领域十分重要的目标。通常,断层和裂缝能够成为油气资源的容器。因而,识别断层和裂缝对于油气勘探尤为重要,而地震几何属性正好可以实现这个目标。本文旨在提高三维地震属性的分辨率,突出断层和裂缝等地质结构,重点对三维信号的结构张量进行了讨论研究。论文首先介绍了地震几何属性的概念和分类,并详细介绍了它在国内外的最新研究进展。其次,研究了倾角方位角属性、相干属性、曲率属性和振幅横向变化属性,对地震数据几何属性提取的窗口选择做出了理论分析。然后将其应用到实际地震资料的属性计算中,得到了较好的效果。再次,重点研究了各向异性梯度结构张量相干属性。针对三维地震数据的特殊性,引入各向异性窗口函数,提高了地震属性的空间分辨率。最后,针对梯度结构张量对偶对称的不敏感,采用了能量结构张量,使得结构张量的空间定位更精确,突出了梯度结构张量不能显示的微小地质特征。为了提高地震属性的分辨率,采用了高斯平滑窗函数对正交滤波器的响应进行了平滑。同时,在能量结构张量中采用了多尺度径向核函数,突出了不同尺度上的地震属性信息。