2022年1月31日，地球物理学国际顶尖学术期刊《Tectonophysics》发表了题为“Mantle transition zone discontinuities beneath Taiwan and its adjacent areas: Implications for slab subductions”的研究成果。此项成果由中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室刘琳博士和李三忠教授合作完成。

台湾地区附近存在两条俯冲极性相反的俯冲带，即北西向俯冲的菲律宾海板块和东向俯冲的南海洋壳。但由于地震数据量不足或以往研究中使用的地震层析成像方法垂直分辨率有限，这些俯冲板片是如何深入到地幔中的，在地幔中的几何形态如何一直是学术界争论的热点。

图1（a）研究区域每个1°半径圆圈中接收函数的数量（彩色圆圈）及每个地震台站的位置和记录的接收函数的数量（黑色三角形），也表示了新生代火山的分布（红色三角形）和区域的主要构造特征;（b）研究区域（黑色矩形）及周边地区构造格架。

 该成果使用位于中国大陆东南地区和中国台湾地区的304个地震台站中获得的数量空前的55847个高质量P-S转换波接收函数记录对地幔过渡带的不连续界面（d410和d660）进行高分辨率成像（图1、2），描绘俯冲板块形态和分析热、水异常对地幔过渡带的影响。在台湾地区北东侧，经过速度矫正的d410接近全球平均值，但d660却呈现10km左右的下沉，表明菲律宾海板块在d410上方断裂，拆离后的板片坠落到地幔过渡带下方，并伴随着脱水作用。在台湾地区南部的东侧，南海洋壳开始向东俯冲，d410的隆起高度几乎是d660的两倍。通过速度异常和热异常分析，南海洋壳俯冲只到达d410，而未穿透整个地幔过渡带，也没有发生脱水。

图2（a）d410深度的空间分布;（b）d660深度的空间分布;（c）地幔过渡带厚度的空间分布;（d）地幔过渡带厚度测量的标准差。

Liu,L. and Li, S.Z. 2022. Mantle transition zone discontinuities beneath Taiwan and its adjacent areas: Implications for slab subductions. Tectonophysics. DOI: 10.1016/j.tecto.2022.229248