本发明公开了一种基于短时分数阶傅里叶变换的地震信号时频分解方法，选用高斯窗函数，通过自适应调整窗口的宽度，获得较高的频率分辨率，同时利用分数阶核函数角度旋转的特点，在最优旋转角时得到地震信号的最佳能量聚集，消除交叉项,对频率的分辨率越高，定位越精确，则更有利于识别特定的地质结构，所以该方法解决了现有的地震信号时频分解方法的不足。本发明的积极效果是：克服了传统算法如短时傅里叶和魏格纳威利分布等的缺点，对地震信号频谱分析有重大意义。