近年来,我国资源消耗量大,尤其是一些非可再生的矿产资源消耗巨大,现已探明的矿产资源后备不足,寻找深部的矿产资源已迫在眉睫。但是传统的地质方法不足以满足当前矿产勘查的需要,地震勘探技术具有探测深度大、分辨率高、探测精度高的特点能够清晰直观的描述地下的地质构造形态,在金属矿的地质勘查中越来越受到广大学者的青睐。新疆喀拉通克铜镍矿自1989年建成投产,到目前为止已生产28年,矿区现有资源储备不足,属中度危机矿山。本次地震勘探主要针对测区的深部和外围部分进行地震勘探,以探明测区深部的地质构造,为推断成矿物质来源,确定岩浆运移通道提供依据;同时查明测区外围和深部岩体的赋存位置和形状,对测区进行成矿预测,为矿区的后续勘探圈定成矿靶区,缓解矿山危机。首先,结合矿区的地质资料,建立矿区的地质模型,利用声波方程模拟,通过模拟结果的分析,论证了反射波地震勘探方法在测区进行金属矿勘探的可行性,为野外观测系统的选取提供帮助。其次,在野外进行了数据采集试验研究和野外干扰波的调查工作,通过实际试验分析确定仪器参数。然后,结合野外试验和室内分析结果,在矿区开展了两次野外数据采集工作。第一次采用了炸药震源激发,第二次采用Kz28式大型可控震源激发,利用Sercel 428XL有线遥测地震数据采集系统接收;通过不同激发震源地震数据的对比分析可知,炸药震源和可控震源激发所获得的地震记录在频谱、相位和探测深度等方面具有可对比性,为在该区综合利用解释不同震源激发的地震资料提供了技术支持。在常规数据处理的基础上,结合矿区的地质特征,对地震数据进行了针对性处理工作,针对地表起伏变化对地震记录进行了精确的折射波校正,消除了地表起伏变化对地震数据的影响;对矿区的干扰波进行了分析研究,最大限度的消除了外界的干扰,大大的提高了地震数据的信噪比。本次地震勘探获得的地震剖面分辨率高,成像清晰,在综合矿区现有地质资料的基础上,结合岩心的测试结果对测区深部地质结构和构造及隐伏岩体进行解释分析。解释后的地震剖面探明了深部主要的构造和隐伏岩体并得到了钻探验证,证实了地震解释深部含矿岩体的存在。结合本次地震探测结果对矿区的成矿远景进行成矿预测,圈定了新的找矿靶区,为矿山寻找深部隐伏矿指明了找矿方向。本论文还结合测区地质、物化探资料对有利于矿床形成的深部岩浆运移通道和成矿模式进行了探讨。