中文摘要：

申请人从事地球内部结构探测研究，建设了《地震台阵探测实验室》。执行科学问题引导下技术平台建设方针，在实验室建设、仪器研制、数据共享方面做了富有成效工作，建成与国际接轨的地震台阵探测系统，实现了仪器高效运行和获取高质量观测数据，促进国内地震学研究的发展。利用台阵资料研究西太平洋俯冲带地区地幔过渡带结构，得到了一系列新成果。根据研究发现的局部660公里界面下沉区，提出了太平洋板块在中国东北局部地区穿过660公里界面进入下地幔的重要推断；首次在中国东部获得了660公里界面为多重界面并下沉的特性，为地幔过渡带底部可能存在非橄榄岩相变提供了可信结构证据；发现北黄海小区域地幔过渡带变薄，推断存在局部热异常，为研究不稳定地幔流动导致华北克拉通破坏机制提供了重要结构证据。5篇第一作者国际SCI论文中，2篇被统计季度下载最多的25篇论文之一；1篇论文被《自然中国》杂志评为研究亮点；单篇最高SCI引用43次。

结论摘要：

执行科学问题引导下技术平台建设方针，开展了流动地震台阵数据共享、天然地震采集器研制、小孔径地震台阵观测，促进国内地震学研究的发展。利用项目布设的台阵资料并结合全球地震台阵数据，研究了典型地区核幔边界(CMB)、内核边界(ICB)结构，探讨了地球深部动力学过程。 数据共享是科学工作的一大进步，而流动地震台阵观测数据共享在地球深部结构研究中尤为重要，项目负责人主持实施了华北克拉通地区7条剖面373个流动地震台站连续数据的国际共享，实现了国内流动地震台阵数据共享的第一步。利用ARM技术，主持完成了DAS24-CAS型天然地震采集器的研制工作，研制仪器的性能指标达到了目前Reftek-130型进口采集器的水平。在黑龙江省宁安市两条十字交叉剖面上布设了12台间距2-3 km的小孔径地震台阵，通过理论计算及对实际台站资料分析，对有利于提取内核弱震相的小孔径台阵布设方案进行了评估。 地球内核边界（ICB）是固态内核同液态外核的分界面，是内核结晶生长的场所，同时也是内外核物质交换和能量传递的区域。项目系统分析了华北深部结构探测计划剖面的PKiKP-PcP走时残差和振幅比数据，发现密集台阵资料有助于对前临界PKiKP震相的拾取，除深源地震外，浅源地震同样可产生高质量的PKiKP-PcP观测。发现中国东部内核边界密度差由北西—南东向的系统增加，揭示了内核结晶环境的小尺度扰动，证实了内核边界存在“马赛克”结构现象。 地幔柱动力学在近年的地球内部演化中扮演着越来越重要的作用，而核幔边界的地震学研究为地幔柱动力学研究提供了重要约束。是否存在起源于核幔边界尚未到达地表的地幔柱一直是地球动力学家关注的问题。利用全球数字地震台网远震90度至100度范围内的数据及波形拟合方法，发现勘察加地区核幔边界上存在一个850公里厚的低速异常区，代表了在勘察加地区下地幔尚未被发现的地震柱，为深部地球动力学研究提供了关键地震学依据。