远震P波波形数据中包含了大量台站下方速度间断面产生的P-S转换波及其多次反射的信息,是研究台站下方S波速度分布的理想震相。由此而产生的接收函数方法是反演台站下方S波速度结构的有效方法。通过波形反演拟合接收函数的径向分量,可以对台站下方地壳上地幔S波速度结构进行估计。将接收函数反演方法用于宽频带数字地震台阵记录的数据,可以获得台阵下方速度结构的横向变化。　　 本文利用布设在大别山新县、红安地区的宽频带数字地震台阵,从2001年5月至11月记录的高质量远震地震数据,采用远震P波接收函数方法反演了大别造山带西段(东经114°30～115°、北纬31°20～31°50)地壳上地幔的三维速度结构。共计算了全球震中距大于30°的39个远震(Ms>5.1)的P波接收函数,反演了台阵7个台站的S波速度结构。根据反演结果,分析了大别山造山带西段的地壳上地幔精细结构,讨论了大别造山带的深部构造和动力学特征,并估计了地壳和上地幔的成分。　　 接收函数反演揭示了大别造山带西部地区地壳上地幔速度细结构的基本特征。上地壳的速度图像反映了不同地质单元的物性差异,大别造山带地表以下2-4 km为一高速层,厚度约为2-4 km,代表了含榴辉岩的超高压变质岩片:燕山晚期花岗岩的分布明显受到扬子板块与华北板块碰撞边界的控制。台阵南缘QLP台和XH台下方中上地壳内的低速层,与花凉亭—弥陀—七里坪剪切带有关,这一剪切带是潜山—英山—新县榴辉岩带与太湖—红安—宣化店榴辉岩带之间的边界剪切带,为超高压与高压单元分界的拆离滑脱带。该拆离滑脱带强烈改造了先前的构造单元界面,是高压、超高压变质期后的伸展构造界面。伸展滑脱导致了地壳垂向上的减薄和高压、超高压变质岩片的折返及退变质作用。台阵南部的下地壳底部存在高速体,使此处壳幔转换带明显增厚,这是拆沉作用以后,与大规模拉张作用相伴随的幔源基性岩浆底侵在下地壳下部的产物,说明有过强烈的壳.幔分异和物质交换过程。　　 台阵下方的地壳厚度整体上较薄,为32-36 km,略低于扬子板块和华北板块或全球大陆的地壳厚度,表明在本区不存在山根。壳幔转换带为陡变的一级速度间断面。莫霍面变化的总趋势是自南向北平缓变深,但在最北端的SH台莫霍面陡然抬升至32 km。这种莫霍面深度的突然变化,是扬子板块向华北板块下方俯冲的有力证据。这种较为平缓和陡变的莫霍面被认为是大别造山带形成以后地壳大规模重熔,岩浆分异和分层作用的结果。　　 台阵北缘上地幔中的东西向展布的低速带清晰地反映出扬子板块与华北板块之间的拼合形念及其碰撞边界的位置,反映了造山带上地幔结构的特点。软流圈的热物质沿着扬子板块与华北板块的碰撞边界上升到造山带的底部,其动力学性质与大别造山带的形成和演化有着密切的联系。大别造山带与相邻的华北板块之间存在明显的深部构造横向变化,表现为向北倾斜的上地幔低速带。通过分析台阵研究区的深部构造形态,结合地表地质资料提出桐城—桐柏剪切带是扬子板块与华北板块碰撞俯冲的古缝合带的南界,并探讨了碰撞边界上地幔低速带的物质性态和形成机制。当扬子板块向华北板块俯冲的深度超过榴辉岩相变质作用所需的深度时,下地壳的基性麻粒岩相变为榴辉岩。由于榴辉岩的密度大于上地幔橄榄岩的密度,在陆—陆碰撞的作用下,榴辉岩质地壳及下伏岩石圈地幔将俯冲并拆沉进入软流圈。陆陆碰撞不仅造成大别山岩石圈结构的变化,而且改变了软流圈物质的热力学状态。冷的俯冲块体插入热的软流圈会引起上地幔的动力学不稳定,软流圈上涌,软流圈地幔发生部分熔融。熔融的岩浆体底侵在壳幔边界,形成新生下地壳,进而沿着板块碰撞边界的减压部位侵入地壳,形成了沿碰撞边界延伸的上地幔岩浆源区至地表的低速通道。估计低速带物质多为塑性或局部熔融状态,主要形成于板块碰撞后的伸展拉张阶段,但是新生代以来的构造运动有可能引起深部岩浆熔体的重新活动。　　 根据莫霍面转换波和地壳多次反射、转换波震相接收函数波形分析的结果,讨论了地壳和上地幔的物质组成。大别造山带下地壳平均泊松较高,为0.283:莫霍面的密度差较小,表明地壳底部的密度较高;推测大别造山带的上中地壳为中酸性的长英质岩石,下地壳主要由基性麻粒岩组成。上地幔主要成分橄榄岩,可能有流体参与。接收函数反演的莫霍面既是地震学的壳幔边界,也是岩石学的壳幔边界。大别超高压带现今下地壳和上地幔的泊松比均大于0.28,加之具有正常的上地幔Vp值,表明由于退变质作用和拆沉作用,榴辉岩在大别山造山带的下地壳和上地幔中可能已不存在或不是重要组成。　　 综上所述,接收函数反演的结果显示了大别造山带西段地壳上地幔速度结构的基本图像,它们代表了台阵研究区地壳上地幔的物性差异和结构特征,同时也反映出扬子板块与华北板块的拼接方式以及构造边界的性质,为进一步研究陆陆碰撞的特点提供了深部依据:在此基础上,揭示出大别造山带的地壳上地幔结构特点和演化机制,估计了大别造山带的地壳和地幔成分。