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洋中脊(Mid-Ocean Ridge)作为海洋岩石圈的诞生地,也是地球多圈层发生物质和能量交换的重要区域。西南印度洋中脊(Southwest Indian Ridge,SWIR)作为超慢速扩张洋中脊的代表,因其独特的地质特征(匮乏的岩浆活动、较低的地幔温度和超长的转换断层),近些年来一直是洋中脊研究的热点区域。SWIR有待研究的科学问题有:(1)贫岩浆供给的超慢速扩张洋中脊处密集分布的热液活动区(能量物质交换区)的成因及深部构造控制条件是什么?(2)超慢速扩张洋中脊的洋壳,到底是由出露的蛇纹石化地幔、大洋核杂岩还是类似蛇绿岩套分层结构组成的“正常洋壳”?解决这些问题的其中一种关键技术是海底折射地震试验。2010年1-3月,DY115-21航次第6航段对SWIR的“龙旂”和“断桥”热液活动区进行了3-D海底地震仪(OBS)探测实验,旨在通过地震层析成像方法反演得到热液区的洋壳速度结构特征,为超慢速扩张洋中脊的扩张演化机制提供约束条件,并为该区域的海底热液矿床的勘探开发提供理论依据。SWIR“断桥”热液区位于Indomed转换断层和Gallien转换断层之间的浅水区,其全扩张速率仅～14 mm/a,且在洋中脊扩张中心发现了停止活动的热液喷口。本论文使用此次3-D OBS探测实验中的y5y6测线(垂直“断桥”热液区洋脊段)数据进行2-D纵(P波)、横波(S波)速度结构模拟,得到了该测线剖面的2-D纵、横波速度结构模型。P波速度结构模型显示:洋壳层2的厚度较为均匀(～2 km),速度存在横向差异;层2与层3的分界面与6.4 km/s速度等值线基本一致;层3厚度异常大(～6 km),但速度整体偏小;莫霍面埋深变化与层3厚度变化规律基本一致。通过与前人研究得到的结果进行对比探讨,推测研究区层3厚地壳及低速成因主要是由地幔的非均质性所致。S波速度结构模型表明:洋壳层2的S波速度为1.3-3.2 km/s,横向上整体较为均匀。洋壳层3的S波速度由顶界面的3.3 km/s随深度逐渐增加到底界的4.3 km/s,横向上也无较大变化。基于纵、横速度结构以及计算得到的波速比(Vp/Vs)和泊松比(σ)结果,我们认为研究区洋中脊下的岩性属于正常洋壳范畴(层2为玄武岩,层3为辉长岩),并未受到蛇纹石化作用。