浅层三维速度结构能够准确描述地下介质波速分布,帮助识别地热地质条件相关信息,为地热资源可行性勘查提供可靠数据支持。利用密集地震台阵三维成像技术,对湖北谷城地热勘查区浅部的速度结构进行反演,分析该区地层、断裂和岩溶等地热发育特征。研究结果表明,密集地震台阵三维成像技术有效构建了研究区0~600 m深度的精细速度结构;初步查明了研究区地层厚度,验证了已知断裂并新发现了2条可能构成主要储热导热构造的断裂;在研究区西南部识别出13处较具规模的岩溶发育区,指示该区有利于地热储存和运移。密集地震台阵三维成像技术可有效应用于地热可行性勘查,能够为推断勘查区地热资源条件及潜力提供科学依据。