南海地处亚欧板块、太平洋板块和印度-澳大利亚板块的汇聚区域,地质演化和构造活动非常复杂。相较于一般的大洋板块,南海不仅受到多个俯冲活动的影响,还显示出南海地幔柱活动的参与,因此地幔深部的动力学过程对整个区域的构造演化起到重要作用。而南海以及陆缘上地幔结构精确的地震学成像则是更好的动力学模拟的基础。从中国台网记录来自南海周边414个地震的数据中挑选高信噪比的区域地震的P波和S波三重震相数据,通过波形拟合,我们建立了华南及南海北部上地幔一维速度模型。对于上地幔间断面包括岩石圈和软流圈分界面(LAB)、X间断面以及660千米间断面的界面性质有了一定的约束。我们在研究华南下方上地幔的三重震相数据时,观测到在下地幔顶部采样的震相可以延伸到10°震中距。为解释不同频率下的观测,需要该区域660千米间断面S波速度在10千米内增加～8.2%±0.5%。这一尖锐的660千米间断面表明方辉橄榄岩富集在660底部并且过渡带温度不超过2000K。通过与全球其它区域的一维模型对比,我们发现这一区域的地幔过渡带结构与大洋板块下方的相似。因此,我们认为研究区域对应的华南下方的地幔过渡带是一个既不受俯冲板块影响,又不受地幔柱影响的“正常”地幔。我们同时对南海北部的岩石圈结构进行了研究。我们在国家台网记录到的菲律宾地震的SH波数据中观测到波列中首先到达的在高速岩石圈(Lid)中传播的Lid信号。通过模拟这一信号,我们发现南海北部Lid的平均厚度在～45千米,岩石圈底部界面深度在～70千米,S波速度减小～6%。南海北部岩石圈的厚度和太平洋板块的岩石圈厚度相当,岩石圈结构在横向上变化不明显。当射线穿过南海北部西侧时产生的地壳多次波,周期会出现随震中距增加而增长,这可能与射线既穿过较薄的大洋地壳又穿过较厚的大陆地壳有关。进一步采样到南海北部的P波数据显示在深度～250千米存在一个额外的间断面,对应为X间断面。该间断面对应的P波速度跳变为～2%,间断面厚度不超过40千米。通常认为X间断面的形成与榴辉岩中的柯石英到斯石英相变有关。然而南海处于俯冲活动和地幔柱活动共存的复杂区域,现阶段我们难以也没有其它证据将其与某一种地质活动联系起来。