作为上下地幔的分界面，660-km间断面在上下地幔物质和能量交换中的作用和对俯冲板块命运的影响是理解地幔对流模式的关键问题。由于地震层析成像研究中使用的射线路径未能很好地对地幔转换带区域进行采样，造成660-km附近的速度成像结构存在较大差别。

地质与地球物理研究所地球深部结构与过程研究室硕士研究生叶玲玲与导师李娟副研究员等采用了对间断面附近速度结构敏感的区域地震三重震相的方法。由于三重震相的射线路径在地表浅层及岩石圈内大致相同，主要差别集中在间断面附近，故其相对到时和振幅等信息可以用来有效约束间断面附近的速度结构特征。通过对一次发生在俯冲西北太平洋板块上的深源区域地震波形记录的相对到时和波形拟合，她们获得了采样区域下方的S波速度结构（见附图）。结果表明：地幔转换带底部有厚~130 km梯度缓变的高速层，且间断面发生了~5 km的轻微下沉，这意味着西北太平洋俯冲板片停滞在转换带内，与层析成像方法得到的在日本海沟以西，太平洋板块俯冲、滞留在地幔转换带内并向西延伸~1000 km的成像结果一致。间断面深度并没有发生明显下沉表明该地区俯冲板块热异常较小。由于在整个地幔转换带内都观测到了明显的S波低速异常，而对应的P波波速正常。她们认为，纯粹的热异常不能解释这种P波和S波速度结构的差异性变化。利用P和S波速度变化比，并结合矿物高温高压实验结果，她们推测研究区域下方的地幔过渡带内可能含有~0.2-0.3 wt.%的水，这与Karato(2011)等利用该地区高电导率观测得到的地幔可能含水的结论一致。

附图说明：俯冲太平洋板块沿三重震相采样区域的剖面示意图。在海沟东向后撤的作用下，俯冲的太平洋板块停滞在地幔转换带内。其中白色虚线勾勒出本研究中三重震相的采样区域，其整体较低的S波速度及较高的Vp/Vs值表明该地幔过渡带可能含有～0.2-0.3wt. %水。

该研究成果近期发表在地球物理学知名期刊Geophysical Journal International上（Ye et al. A stagnant slab in a water-bearing mantle transition zone beneath northeast China: implications from regional SH waveform modeling. Geophysical Journal International. 2011, 186(2): 706-710）

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