北京
印度板塊與歐亞板塊碰撞是地球顯生宙以來最顯著的陸陸碰撞造山事件，緬甸位于該碰撞帶東南緣，是印度板塊向緬甸微板塊俯沖的關鍵區域。然而，受限于早期地震臺站覆蓋不足及射線分布不理想等因素，對該區域深部精細結構探測缺乏有效制約，這不僅導致對深部的印度俯沖板片是否發生斷離或撕裂缺乏可靠約束，也使得對淺部第四紀火山區下方的上地幔速度結構結果充滿爭議。為了徹底厘清上述科學問題，迫切需要對緬甸上地幔頂部這一關鍵區域開展全新的高分辨率地震層析成像，從而為揭示該研究區的構造演化與動力學機制提供地震學約束。
圖1 緬甸和周邊地區地質構造背景圖。（a）印緬俯沖帶及周緣概覽圖，展示了火山分布、研究使用的地震臺站以及主要的活動斷層。黑色箭頭表示印度板塊相對于緬甸的運動方向及速率。白色虛線框表示研究區范圍；（b）緬甸主要地質構造單元，自西向東可分為印緬山脈（IBR），緬甸中央盆地（CMB）和撣邦高原（SP）
中國科學院地質與地球物理研究所行星科學與前沿技術重點實驗室博士研究生蔡明遠，在導師艾印雙研究員的指導下，聯合國內外多位合作者利用“中國-緬甸造山帶地球物理綜合探測”（CMGSMO）流動地震臺陣和德國亥姆霍茲波茨坦中心（GFZ）緬甸北部流動地震臺陣波形數據，以及國際地震中心（ISC）和國家地震科學數據中心（NEDC）震相到時數據，采用基于莫霍面校正的Pn波各向異性層析成像方法，首次構建了緬甸地區上地幔頂部高分辨率的Pn波速度結構及各向異性模型（圖2）。
圖2 緬甸及鄰區上地幔頂部高分辨率Pn波速度與各向異性成像模型。圖中背景顏色代表Pn波速度結構（紅色表示低速異常，藍色表示高速異常），黑色短線段表示反演獲得的Pn波各向異性快波方向及其大小，疊加的粉色和白色短線段，分別代表該區域前人已發表的XKS橫波分裂快波方向 結 果
該研究主要揭示了三個重要發現（圖3）：
緬甸北部上地幔頂部P波速度存在逾5%的顯著低速異常，推測系印度俯沖板片局部水平撕裂所致，撕裂形成的“板片窗口”誘發了軟流圈物質上涌及第四紀火山活動；
印緬山脈南段具有平行海溝的快波方向，提出該特征并非由B型橄欖石控制，而是弧前地幔楔水化形成的葉蛇紋石晶格優選取向所致，為地幔楔變形提供了新認識；
緬甸中央盆地火山群下方未見典型低速區，而是呈現弧形高速異常。研究認為這代表了板片回撤驅動下，冷干地幔楔物質的向上折返，完美契合了該區火山活動弱、巖石圈貧水的特征。
圖3 緬甸下方深部結構與地球動力學過程三維示意圖。模型展示了本研究揭示的兩大核心深部過程：一是緬甸北部印度俯沖板片發生局部水平撕裂，深部熱的板片下軟流圈物質通過“板片窗口”上涌（黃色箭頭），誘發了緬北的火山活動；二是隨著印度洋巖石圈的俯沖，受板片回撤驅動，引發了冷干地幔楔物質的向上折返（黑色箭頭）（注：圖中 IBR 為印緬山脈，CMB 為緬甸中央盆地，SP 為撣邦高原，KF 為卡巴斷層，SF 為實皆斷層）
研究成果發表于國際學術期刊JGR-Solid Earth（蔡明遠, 艾印雙*, 袁曉暉, 姜明明, 何玉梅, Bernd Schurr, 呂彥, 肖卓偉, Chit Thet Mon, 馮一琳, 范恩博, 陳繼鋒, 尹欣欣, Myo Thant, Kyaing Sein. Pn velocity structure and anisotropy of the uppermost mantle beneath Myanmar[J].Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2026,?131: e2026JB034210. DOI: 10.1029/2026JB034210.）。研究得到國家自然科學基金（42030309和42130308）以及德國科學研究基金（520947397）的資助。
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