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西北太平洋俯冲带北起千岛群岛，中经日本伊豆一小笠原地区，南至马里亚纳群岛，是世界上最典型、最集中的俯冲带。中深源地震分布和地震层析成像结果显示，西北太平洋俯冲地区的太平洋板片形态复杂多变，是研究俯冲板片与地幔过渡带相互作用的理想场所。研究俯冲板片与地幔过渡带的相互作用，将为了解地幔温压状态、物质组成异常、地幔对流、岩石圈深俯冲等地球深部动力学问题提供重要途径。 受海域台站分布限制，前人研究大都关注太平洋俯冲板片与660-km间断面的相互作用，而忽视了海域地区（如日本海、鄂霍次克海）俯冲板片与410-km间断面的相互作用。针对此问题，我们发展了ScS多次反射波分析及共反射点叠加的方法，利用日本F-net台阵记录到的区域深源大地震资料，获得了日本海及其周边区域的上地幔间断面结构。研究区域660-km间断面表现为明显的下沉(～15-20km)与上隆(～10km)现象，660-km间断面的起伏主要受温度异常所影响。研究区域410-km间断面起伏形态较复杂，在冷的俯冲太平洋板块与地幔过渡带相互作用区域，410-km间断面局部上隆(～8-20km);在日本岛东部，受俯冲板片后方热异常影响，410-km间断面下沉约5-10km;而在日本海西部及鄂霍次克海南部则观测到410-km间断面的下沉。 利用布设在我国东北地区的密集流动台阵（NECsaids Array和NECESS Array）以及国家固定台网(CSN)数据，采用远震P波接收函数和共转换点叠加成像方法（包含三维速度校正），获得了我国东北地区地幔过渡带的精细结构。研究表明，在俯冲板片与660-km间断面相交汇作用区域，660-km间断面发生大幅度下沉，约30-50km。该区域660-km间断面的大幅度下沉可能由温度异常及俯冲运动学作用共同引起。研究区域410-km间断面表现为整体下沉(～10-20km)。结合ScS多次波研究，我们认为中国东北地区410-km间断面的下沉与地幔过渡带顶部高含水或富镁相关。而该区域的普遍下沉，可能与自新生代以来的太平洋板块后撤相关。 东北地区的精细接收函数研究中，我们不仅观测到了清晰的410-km和660-km间断面，还在地幔过渡带之间观测到另外两个界面，分别对应速度由低到高（从浅部到深部）和由高到低。1D接收函数模拟表明，这两个界面的存在并不能仅由橄榄石的相变所解释。同时注意到这两个界面分别位于深源地震的上侧和下侧，可能代表了俯冲的太平洋板块的上界面和下界面。针对接收函数中的观测结果，我们进行了2D接收函数波形模拟工作。接收函数模拟结果表明太平洋板块初始俯冲部分的厚度约为90km，速度异常至少为3％;俯冲板片进入地幔过渡带后，厚度增厚，平躺部分的厚度约为140km，速度异常至少为2％。精细了解俯冲板片的几何形态、厚度及速度异常等，对于我们深入理解俯冲板片动力学等问题至关重要。 在开展西北太平洋俯冲地区上地幔过渡带精细结构研究过程中，我们还发现并探讨了地震仪器方位角问题。利用P波质点运动方法，估算了NECsaids台站随时间变化的方位角信息。估算结果同寻北仪实测值表现出高度一致性。我们讨论了部分参数，如信噪比、偏振性线性程度、最小地震数目对方位角偏差的影响等，以便日后快速准确分析地震计方位角偏差。最后，我们探讨了各向异性和倾斜界面等对分析结果的影响。结果表明，各向异性和倾斜界面的影响随后方位角变化而变化，为周期性影响且幅度较小。如果数据后方位角覆盖较好，则可以在一定程度上消除各向异性和倾斜界面的影响。我们希望通过本研究让野外工作者注意到地震计安装中方位角问题的重要性，并对已有的地震数据资料建立随时间变化的地震计方位角信息，以便数据的准确应用。