本发明提供基于气爆震源腔体的扭转横波震源装置及其采集处理方法，在每个震源点分两次依次激发顺时针方和逆时针方向且向下传播的扭转横波震源信号，布设在地面的有线或无线三分量或五分量检波器可以依次记录此扭转横波震源装置激发的两个极化方向相反且平行于地面的扭转横波数据。由于基于气爆震源腔体的扭转横波震源装置可以同时在多个方位同时激发顺时针方向/和或逆时针方向的扭转横波，根据同方向能量叠加原理，从扭转横波数据体中抽取的在平面上任意方位的两个相互正交的剪切横波分量信号比基于气爆震源腔体的横波震源装置产生的两个相互正交的剪切横波分量信号的强度和信噪比都要高很多，实现平行于地面的纯扭转横波和转换纵波地震勘探。