叠前逆时偏移方法基于双程波动方程理论,对地震波场的近似较少,理论上可对多种波场准确成像,无成像倾角限制。但常规声学近似下的偏移方法易受地震资料的横波影响,成像精度降低。弹性波逆时偏移基于矢量的弹性波方程,能够同时归位纵横波场,形成的多波成像剖面能够提供更加丰富的地下构造信息,降低纵波勘探的盲区。因此,弹性波逆时偏移成像在油气勘探开发中彰显了更大的研究潜力和发展前景。本文主要研究弹性波逆时偏移及角道集提取。本文依据各向同性介质的一阶速度-应力方程组构建震源和检波点矢量波场,数值求解采用时间二阶-空间高阶的交错网格有限差分方法。为降低弹性波逆时偏移多波之间的成像串扰,将延拓的弹性波场矢量地分离为纯波波场,并提出一种内积成像条件,能够形成具有明确物理意义的反射率成像结果;文中同时也提出一种矢量基激发振幅成像条件,解决了3D弹性波逆时偏移的存储问题;针对散度、旋度的波场分离方法,提出一种共炮域转换波成像的极性校正方法;为了进一步提升成像分辨率,研究并实现了弹性及粘弹性最小二乘逆时偏移;依据时空域方向矢量的方法,有效地估算纵波入射角度,成功地提取弹性逆时偏移的角道集。多组复杂构造模型测试表明:1)旋度、散度波场分离和矢量波场分离方法均能够有效地提取纯波波场;2)提出的共炮域极性校正方案能够解决极性反转,提升成像精度;3)基于方向矢量的方法能够准确地提取角度域共成像点道集;4)弹性及粘弹性最小二乘逆时偏移能够提升成像分辨率、压制串扰噪音;5)基于波场分离的2D和3D弹性波逆时偏移可对复杂地下构造高精度成像。