本文针对目前金属矿地震勘探中采用炸药作为震源存在的危险性、破坏性以及液压震源频率范围窄，震源车较笨重在金属矿区难以开展工作等问题，开展便携式可控震源金属矿地震勘探关键技术及试验的研究。冲击夯搬运方便，操作简单，作为金属矿地震勘探的便携式可控震源具有巨大的发展潜力，但其单一振动频率所引起的相关干扰问题导致其地震勘探分辨率低。电磁驱动可控震源，激发信号的频带较宽，主频较高，从而地震勘探的分辨率得到提高，以其作为浅层高分辨率金属矿地震勘探中冲击夯震源的一个有力补充。本文主要做了以下几个方面的研究工作：1）采用伪随机编码的方法对冲击夯信号进行设计，有效地减小了由于冲击夯单一振动频率对地震子波的干扰，提高地震勘探的分辨率。2）采用幅度锥化的方式压制电磁驱动可控震源扫描信号自相关函数的旁瓣，使得旁瓣振幅小，尾部振幅衰减快。3）将定向照明方法引入到金属矿地震勘探，通过单震源延时叠加等效合成定向地震波信号，加强所需方向地震信号的能量，提高地震记录的信噪比，进而提升勘探深度。4）针对金属矿地震勘探的特点，提出了可控震源金属矿勘探数据预处理方法，有效地提升了可控震源地震数据信噪比，从而提高地震剖面的分辨率。5）利用电磁驱动可控震源和冲击夯震源在甘肃金昌铜镍矿和栾川钼矿开展了应用试验研究，取得了和炸药震源、液压震源相近的勘探效果。