本發(fā)明提供了一種地震繞射波分離方法和裝置，涉及勘探地震的技術(shù)領(lǐng)域，其中，該方法包括獲取預(yù)設(shè)地質(zhì)區(qū)域內(nèi)攜帶有地下地質(zhì)信息的地震炮集數(shù)據(jù)；將對(duì)該地震炮集數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理得到的單炮預(yù)處理數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的偏移速度模型輸入至三維單炮角度域成像公式中，對(duì)地震炮集數(shù)據(jù)進(jìn)行波場(chǎng)反傳處理，得到與預(yù)設(shè)地質(zhì)區(qū)域內(nèi)的地下成像點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)的傳播射線的方位角、出射角和振幅信息；根據(jù)該傳播射線的方位角、出射角和振幅信息，生成三維角度域成像矩陣；通過預(yù)設(shè)的三維繞射波分離模型，該三維角度域成像矩陣中分離出低秩矩陣分量，將該低秩矩陣分量確定為地震繞射波。本發(fā)明提高了分離出的繞射波振幅完整性和波形一致性，進(jìn)而提高了地質(zhì)結(jié)構(gòu)成像的分辨率。