本文针对松辽盆地北部中浅层薄互层砂岩气藏和深层火山岩等地质目标,进行了三维AVO技术的应用研究工作.首先,在充分了解AVO技术原理的基础上,利用地质模型进行正演,研究薄层调谐作用对振幅的改造作用；然后,利用高斯射线追踪方法,针对松辽盆地北部中浅层薄互层砂岩气藏,根据测井资料做出了理论CMP道集的正演模型:接下来研究了薄互层地质条件下的三维AVO响应特征,建立了松辽盆地北部中浅层薄互层地质条件下的三维AVO响应模式,为在薄互层地质条件下成功应用三维AVO技术奠定基础；接着又研究了一套适合大庆地区薄互层地质条件下的三维AVO处理的基本流程及相关方法,通过此流程及相关方法可针对薄互层地震资料进行三维AVO处理,并对可能出现的异常区进行解释；最后,综合利用地质、钻井、测井、地震等相关资料,应用三维AVO技术确定火山岩的分布范围. 通过对三肇地区、芳深9-昌德东以及榆西等三维工区的地震资料进行了处理和分析,在三肇地区的扶余油层处得到了明显的AVO异常显示,并得到了该处AVO正演模型的证实.此外,在芳深9-昌德东及榆西等三维工区均见到了相应的AVO异常显示. 同时,结合松辽盆地北部深层的地震地质条件、火山岩的活动规律的分析,给出了火山岩成为深层储集体的地质条件.并开展了利用三维AVO技术识别火山岩体的研究工作,发现并确定了火山岩空间展布形态及分布范围.在三肇地区发现了火山的喷发通道,该通道位于断裂的交叉处,这一点完全符合地球动力学和大地构造物理学的观点.为了准确判断火山岩的边界,我们在榆西三维工区中采用了叠前时间偏移技术,通过对叠前时间偏移道集的处理,进而得到火山岩的准确边界.实践证明,如果想要在AVO分析中得到准确的偏移归位,叠前时间偏移道集将是最佳的选择.