有限差分法由于具有算法简单、计算效率高、适用范围广等优点而被广泛应用于地震波场计算。而虚谱法求解空间导数比较精确,其计算精度极高,可使用较大网格且精度也能得到保证。本文结合了有限差分法和虚谱法的特点,在一个空间坐标方向使用交错网格有限差分算法,在另外一个空间坐标方向使用虚谱算法,形成逆时偏移的一种混合计算方法。交错网格高阶有限差分通过交错网格半程计算,其计算精度和稳定性比中心网格好。本文基于交错网格推导出时间2阶精度和空间2阶精度的差分格式。详细介绍了虚谱法求解空间偏导数的原理,给出适用于交错网格的虚谱法算子,并考察了虚谱法和有限差分法的算子精度,虚谱法算子其精度是交错网格有限差分法算子求导精度的极限值。以声波方程为例,给出了有限差分-虚谱混合法逆时延拓方程,并结合具体模型算例讨论和分析其稳定性条件和数值频散问题。重点介绍混合法逆时偏移的基本原理与实现。还介绍在逆时偏移实现过程中涉及的两个重要因素:成像条件和边界条件。对衰减吸收边界条件进行数值模拟表明该边界条件可以有效消除边界反射干扰,减少对波场计算区域的影响。运用混合法对不同模型资料和实际资料进行叠后偏移试算,并对有限差分-虚谱法与纯交错网格高阶有限差分法的计算精度进行了比较,混合法在成像精度方面要优于纯交错网格高阶有限差分法。偏移试算结果表明,有限差分-虚谱混合法对大倾角、纵横向变速大的复杂地质构造模型具有良好的适应能力和成像精度。因此,有限差分-虚谱混合法能够满足复杂构造成像的需求,是一种可靠有效、具有更强实用性的地震偏移方法。