地幔转换带是指地球深部410-km和660-km两个间断面之间的区域，是连接上、下地幔物质和能量交换的纽带。对地幔转换带速度结构的认识对于理解地幔如何扮演地球的热-化学引擎，以及俯冲岩石圈与地球深部的相互作用等问题有重要意义。利用地震层析成像方法可以给出较大尺度的地球深部速度图像，但由于在地幔转换带中特殊的三重震相的存在，使得地震初至波无法很好地采样地幔转换带区域，造成地幔转换带速度结构存在较大的差异。 

　　地质地球所地球深部结构与过程研究室地震学学科组李娟副研究员等人正是利用了这一特殊的三重震相，通过对多个深源地震P波和SH波波形及三重震相特征的拟合（图1），同时获得了我国东北深俯冲地区上地幔转换带附近的P波和S波速度结构特征。研究发现P波和S波速度在上地幔底部的差异性变化，表明除了温度异常外，还存在物质成分的异常。结合矿物物理高温高压实验结果，他们认为地幔转换带内含有水。研究还给出了停滞的俯冲板片在地幔转换带内的厚度约为140 km，比起板块刚俯冲时的厚度80-90 km发生明显增厚（图2）。这对理解俯冲板块在地球深部的动力学行为提出了新的问题。 

　　图1   对2个深源事件三重特征的波形拟合

　　图2  俯冲过程示意图 

　　地幔转换带内含水；停滞的俯冲板片在地幔转换带内出现了增厚 

　　该研究近期发表在国际知名地学期刊Earth and Planetary Science Letters（Li et al. P and SH velocity structure in the upper mantle beneath Northeast China: Evidence for a stagnant slab in hydrous mantle transition zone. Earth and Planetary Science Letters, 2013, 367: 71-81）。