本文利用中国华北与东北地区地幔高分辨率地震速度模型,应用矿物物理学和地热学的相关数据和方法,获得了研究区上地幔50—200公里深度范围内的三维温度结构,并给出了研究区内的热岩石圈厚度分布。由于本次研究使用的地震速度模型相比于前人的研究具有更高的分辨率,因此得到了许多不同构造块体之间小尺度的温度结构以及热岩石圈厚度变化特征,并对华北克拉通和中国东北地区下方岩石圈的构造演化过程以及东北新生代火山群深部地幔动力学机制进行了详细探讨。华北克拉通及其邻区不同构造块体上地幔的速度结构和温度结构具有较大差异,其中祁连造山带、山西地堑、郯庐断裂带下方表现为较低的地震波速度、较高的温度以及较薄的热岩石圈厚度,说明这些区域可能是构造薄弱带,其形成机制可能与印度板块和(古)太平洋板块向欧亚大陆下方俯冲导致的高温的软流圈物质上涌有关,而且这些构造薄弱带可能为软流圈物质上涌提供了通道,在华北克拉通新生代岩石圈破坏减薄过程中发挥了重要作用。鄂尔多斯块体下方具有较高的地震波速度、较低的温度以及较厚的热岩石圈厚度,说明华北克拉通西部块体遭受到的破坏程度较小且仍然保留有残存的太古宙岩石圈根。中国东北地区上地幔结构表现为强烈的横向不均匀性,大兴安岭重力梯度带两侧的温度结构具有显著差异,西侧整体呈现为高温区域,东侧表现为高温和低温区域相间分布的特征,而且两侧的热岩石圈厚度发生了剧烈的变化。大兴安岭重力梯度带东侧长白山火山群和松辽盆地中心区域上地幔具有较低的地震波速度、较高的温度以及较薄的热岩石圈厚度,推测是因为太平洋板块向欧亚板块持续俯冲并在地幔转换带中滞留脱水,导致高温熔融的软流圈物质上涌并对松辽盆地岩石圈造成了热化学侵蚀,从而诱发了松辽盆地岩石圈局部块体发生了拆沉作用。松辽盆地边缘区域表现为较高的地震波速度和较低的温度,而且具有相对较厚的热岩石圈厚度,可能反映了尚未拆沉的古老的岩石圈,这一特点也揭示了松辽盆地上地幔结构的横向不均匀性。大兴安岭重力梯度带西侧的哈拉哈火山群和阿巴嘎火山群下方具有较低的地震波速度、较高的温度以及较薄的热岩石圈厚度,推测是由于松辽盆地岩石圈局部块体拆沉诱发了周围小尺度软流圈热物质上涌造成的。