反演是应用地表采集到的地震资料,综合利用已知地质、钻井、测井资料等信息为约束,对地下介质结构和岩石性质进行成像的过程,从而达到进行储层参数预测、储量估算和工区描述等目的,为地质勘探提供可靠的基础资料。众所周知,实际地下介质是非常复杂的,然而地震波传播的研究最初是建立在无限均匀、完全弹性和各向同性三大基本假设的条件下,对地震勘探精度和可靠性造成非常大的影响,因此从传统的简单均匀介质发展到更接近实际的复杂各向异性介质反演,得到地下岩层波阻抗等各向异性相关物性参数,是认知地球介质、进行地震学研究的发展趋势,也是解决当今高难度地质勘探和开发问题的需要。论文基于各向异性介质基本理论,选择能更真实反映地层地质特征的TTI介质建立地质模型进行AVO正演模拟研究,通过各向异性介质PP波反射系数公式精度验证,并进一步结合反射序列与子波褶积合成相应的地震记录,分析了各向异性参数对TTI介质PP波反射系数曲线影响因素、各向异性介质不同模型界面AVO地震波响应特征及其各向异性参数变化对反射PP波振幅的影响关系。针对各向异性TTI介质反演,构建了由纵波、横波速度和密度以及各向异性参数构成的目标函数,引入高效全局寻优搜索的遗传算法,实现了基于遗传算法的TTI介质各向异性参数地震反演方法。并通过数值模型、一维测井模型、二维Marmousi2模型和反演结果稳定性分析来测试检验本文的反演方法,表明了该反演方法的可行性与稳定性。在此基础上,根据Thomsen定义的各向异性参数表征公式结合Hudson裂隙等效理论,通过倾斜裂隙等效TTI介质的纵波反射系数RPP近似公式,利用叠前AVO反演信息进行裂隙属性参数预测,实现对裂隙介质的裂隙密度、裂隙对称轴倾角、裂隙充填物状态等裂隙物性参数的有效预测,研究成果对于裂隙型储层预测和分析复杂介质的地震波传播规律,具有重要理论意义。