目前叠前AVA反演多是基于Zoeppritz方程或其近似式提出。这一类正演基于射线追踪理论,仅能模拟一次PP反射波,因此其反演对数据前期处理有较高要求。但现阶段处理技术很满足需求,尤其是很难精确去除投射损失、多次波和复杂的转换波等的影响。传播矩阵从波动方程精确解析解出发可模拟水平多层地质模型的全波场响应,包括投射损失、多次波和转换波等。本文提出了基于传播矩阵的叠前AVA反演方法。原创性地推导了传播矩阵的Frechét导数,选用了线性的反演策略以提高反演的计算速率。采用L-BFGS优化算法和自适应的正则化参数获取方法,以提高反演的精度。模型测试显示该方法能有效消除投射损失、多次波和转换波影响;实际数据测试表明新方法在连续性和精度上均优于基于精确Zoeppritz方程的反演方法。