本论文以研究地质构造复杂地区地震采集方法为目标,通过对不同地质构造单元进行基于地质模型的采集参数论证,设计出不同构造背景的观测系统,通过对不同类型观测系统对比分析,论证了地震勘探在地质构造复杂地区的观测系统设计方案。在具体的实施过程中,首先通过现场调研,资料收集,并同地质研究人员进行深入的合作,分析了泌阳凹陷南部陡坡带、塔里木盆地卡塔克1区块、塔里木盆地草湖凹陷以及南襄盆地四个地区的地质构造特点和深层地震地质条件。并建立了地质模型,运用国内外目前比较先进的软件(绿山、克浪)进行基于地质模型的采集参数论证,在对观测系统的设计中充分考虑了处理的静校正耦合、速度分析等要求。在对不同方案的观测系统对比分析中,着重从地质构造因素(如地层倾角、目的层埋深、波阻抗系数)考虑,分析不同地区对观测系统的要求。为了进一步对观测系统进行优化,在论述过程中,还采用了国内目前较为认可的做法,即通过线(线束)试验进行二次方法论证,进行观测系统的合理性论证,同时,在采集的实施过程中又进行质量跟踪,在资料品质出现大副下滑的地区再次进行分析论证,必要时适当调整观测系统,最终完善观测系统方案。这样即改变了资料质量,同时也避免了资料不合格而重复采集造成的巨大经济损失。通过对这四个区块的观测系统设计、论证、优化,我们解决了地震勘探中的深层弱波阻抗界面、浅层目的层、复杂断层断块、陡倾角断层断面以及地层埋藏深浅差异较大等构造类型的地震成像问题。根据最终采用的观测系统方案,我们得出,地质构造较为复杂地区的观测系统设计,既要考虑排列的长度也要考虑有效的炮检距密度,采用小面元即可以解决分辨率问题,又可以解决信噪比问题。而遇到地质构造类型多变,地层埋深变化幅度较大的情况,一定要分段(分区)设计,并采用变观测系统方案。从四个地区最终采集的地震剖面效果分析,无论是分辨率,还是信噪比,采集资料比以往有都有了很大提高,完成了预期的地质任务。