杨凡， 张涵， 李娟,4*， 王新,4， 陈棋福,4

1 中国科学院地质与地球物理研究所，地球与行星物理院重点实验室， 北京 100029 中国科学院大学地球与行星科学学院， 北京 100049 3 美国新墨西哥大学地球与行星科学系， Albuquerque 87131 4 中国科学院地质与地球物理研究所， 黑龙江漠河地球物理国家野外科学观测研究站， 北京 100029

0 引言

地幔转换带(Mantle Transition Zone, MTZ)是地球内部两个地震波速度和密度不连续面之间的地幔中间层(深度约410～660 km)，是上、下地幔物质交换和能量传递的必经区域.通常认为地幔转换带的上下界面，也称为410-km间断面和660-km间断面，分别对应于地幔的主要构成矿物橄榄石的两个高压相变面：在约410 km深度处，压力约为13.5 GPa，α相橄榄石相变为具有更高地震波速和密度的β相橄榄石(又称瓦兹利石)，标志地幔转换带的开始；在约660 km深度处，压力约为23.5 GPa，γ相橄榄石(又称林伍德石)分解成布里奇曼石和镁方铁矿，指示地幔转换带区域的结束和下地幔的开始(Katsura and Ito, 1989; Helffrich and Wood, 2001).高温高压实验表明410-km和660-km界面对应的相变分别具有正的和负的克拉伯龙斜率，其界面的起伏变化反映了地幔热结构的异常(Ito et al., 1990; Bina and Helffrich, 1994; Helffrich and Wood, 2001; Fei et al., 2004).地幔转换带界面的物理性质或物质组分变化，在地震学中表现为界面附近的速度、密度、界面起伏甚至厚度的变化，体现在不同震相、不同频率的地震波信号中.准确约束地幔转换带界面附近的地震波速度结构和界面起伏变化对于理解地幔在地球热-化学演化中的角色，以及认识整个地球的物质组成和演化、地幔对流模式、板……