近年来由于其他学科和众多工程技术领域的发展与推动,地球物理反问题受到了国内外学者的高度重视。地震层析成像成为了地球物理学研究的一个新领域,它己成为研究地球内部结构的有效方法之一。一般来讲,正演问题研究比较成熟,它的因果关系相对反演则比较明确,实际上反演问题是相当困难的,地震层析成像的主要目标就是要找到使得数据与观测数据之间的误差尽可能小。因此采取样本数据的质量决定了反演的稳定性和精确性,本文利用序列蒙特卡罗方法对地震观测数据采样并进行计算,该方法是一种基于仿真的方法,能很好的计算后验分布,易于实现,且可并行实现,.缩短了计算时间,从而达到全局优化的效果。本文在地震正演算法中重点介绍了快速行进法,在地震反演算法中重点讲述了序列蒙特卡罗的相关理论,并给出了算法的具体流程,为验证方法的有效性,最后本文进行了数值模拟,采用了速度模型,完成了快速行进法结合序列蒙特卡罗反演方法的成像技术,数值计算结果表明：序列蒙特卡罗算法可以有效地用于地震层析成像反演,并使得计算结果的效果更好。