为了解决中国中西部前陆盆地山前地表发育高速砾岩,导致二维测线中、深层背斜圈闭形态不能落实的问题,特提出基于地质目标驱动下的二维叠前深度偏移技术。结果表明:(1)层析反演速度场的速度变化规律、单炮折射波速度变化及射线密度分布特征等信息能够确定高速砾岩的平面分布范围;在二维叠前时间偏移剖面上拾取高速砾岩顶、底界面的反射时间,计算地震波自地表至高速砾岩顶、底界面的垂直传播时间,根据垂直传播时间在层析反演速度场中求取高速砾岩顶、底界面的高程及高速砾岩和风化层底界面至高速砾岩顶界面之间的速度,从而建立近地表速度模型;中、深层速度建模利用断层和层位共同约束提高断层两侧的速度变化精度;“四步法”逐级控制网格层析建模,最终完成深度域速度建模。(2)利用该速度场得到的深度域剖面同相轴聚焦度提高,中、深层断面更加清晰,消除了高速砾岩对中、深层构造形态的影响,落实了准噶尔盆地南缘中东段呼图壁构造带和吐谷鲁构造带中、深层圈闭形态,部署的风险井HT1井在白垩系清水河组(K₁q)获得高产工业油气流,其钻井深度分层与深度域地震剖面预测深度相对误差小于0.8%。该技术方可推广应用到地质背景类似的其他中西部前陆盆地。