俯冲带是由海洋岩石层在海沟处俯冲到地幔深部而形成的，它的主要矿物成分是橄榄石。对于地幔中的稳态情形，橄榄石在410 km深度附近变为β相尖晶石。对于快速俯冲的俯冲板块，其内部的温度可能很低，相变便会持续相当长的时间，考虑矿物相变的动力学效应时，俯冲板块内的橄榄石可能在其稳态相变边界以下深度仍以高压状态下的橄榄石存在，称之为亚稳态橄榄石。 橄榄石相变的动力学效应及亚稳态橄榄石的存在性在俯冲带动力学中有重要意义，直接影响到俯冲带的重力场、应力场和流变性，也关系到深源地震的成因问题。但是，目前还没有明确的地震学证据证明存在亚稳态橄榄石。 本文首先利用二维伪谱法计算程序，基于简化的波速结构，研究了不同位置震源激发的地震波在俯冲板块中的传播特征。发现，在俯冲板块中有-6％波速异常的低速层存在时，直达P波和直达S波之间存在着波阵面近平面的易于识别的S波震相。而且，这一震相的传播方向只与低速层和高速层的波速之比有关，不因震源位置偏离低速层的中心而改变。对于低速层的边界存在±2 km的随机起伏、低速层为楔形、周围介质为PREM模型等多种情况，这一震相仍然清晰可辨。实际情况下，俯冲板块中低速亚稳态橄榄石楔长度可能只有100-200 km。对于这种波速结构，模拟结果显示仍然能在一定范围内接收到这一震相。我们建议，今后在Tonga等俯冲带布设地震台网，利用这一特殊震相进一步地约束俯冲带亚稳态橄榄石的存在状态。 进一步地，我们采用接收函数方法，利用J-Array台网资料研究日本岛下方Izu-Bonin俯冲带410 km间断面的起伏情况。发现在俯冲版块内部，410 km间断面两端抬升，中间下压，和我们过去关于该地区亚稳态橄榄石存在情况的动力学预测相一致。