本发明提供一种压制火成岩强屏蔽恢复下伏地层有效弱信号能量的综合方法，包括：步骤1，针对火成岩发育区的实际地质情况建立相应的正演模型，定量分析火成岩的地震响应特征及对下伏地层的影响因素，建立识别量板；步骤2，根据步骤1的结果，对比分析火成岩及其影响下伏地层实际地震资料主要地球物理特征的变化；步骤3，根据步骤2的结果开展对火成岩及其下伏地层优势频带分析，在下伏目的层优势频带内优选二维混合相位分级子波进行时频域反褶积，并对褶积结果做能量恢复处理，得到优化后的地震数据。该方法削弱了火成岩的干扰作用，增强了砂体的反射特征，提高了断层的识别精度，具有较高的应用价值和良好的推广前景。