上地幔低速带及其形成机理研究

地震学观测表明410-km间断面上方可能存在一个厚达20 - 100 km的熔融低速带。该低速带是否存在、空间分布范围以及形成机理等对探寻地球内部的化学储库，地幔物质和能量的交换模式，地幔分异过程等都有重要意义。本项目拟利用西太平洋俯冲带深源地震的ScS多次反射波波列来研究我国东部深俯冲地区地幔转换带厚度，410-km间断面附近速度结构及密度变化，探寻410-km间断面上方低速熔融体存在的地震学证据；并结合已有的地震层析成像、接收函数对间断面的约束，以及地球化学、岩石学实验结果探讨该地区上地幔底部低速带形成的热或者化学原因，为理解在特殊的西太平洋俯冲构造环境下，地幔物质的交换和分异、地幔中水的循环等重要问题提供来自ScS多次反射波的地震学约束。

利用发生在西北太平洋俯冲带深源地震的ScS多次反射波初步获取了鄂霍茨克海至东北亚大陆陆缘下方410-km和660-km间断面深度及地幔转换带厚度分布图。660-km间断面总体表现出10-30 km幅值的下沉，反映出冷的俯冲板片对这一相变面带来的影响；410-km间断面形态较为复杂，反映了物质和温度异常的共同作用。由于部分数据的获取时间较晚，以及项目执行过程中对分析方法的尝试改进，研究结果仍在讨论中。最终成果将以论文方式陆续撰写完成。另外在该项目的资助下，还适时开展了其它相关研究，包括地幔转换带P波和S波速度精细结构研究，综合地震层析成像及岩石高温高压实验结果发现了地幔转换带中的物质异常及增厚的俯冲板片；还在上地幔各向异性方面开展了相应工作。共发表国际SCI论文4篇，其中EPSL刊物2篇，PEPI和GJI刊物各1篇，培养硕士研究生3名（1人毕业）。共参加国际会议3人次（硕士研究生2人次），短期访问1人次。