岩石圈速度结构成像、上地幔各向异性和氦同位素地球化学研究均表明青藏高原下方北向俯冲的印度板片可能发生前端撕裂。持续俯冲并且可能伴有前端撕裂的印度板片可能引发板片断离或是岩石圈拆沉，从而导致上地幔热结构的显著不均匀性。地幔过渡带结构（包括410和660-km地震不连续面深度及过渡带厚度）与地幔热异常密切相关，是研究地幔热结构并且检验印度俯冲板片前端撕裂动力学模型有效的地球物理约束。

一测中心科技创新部汤政博士集合中国西部及其邻区的1,991个宽频带地震台站记录的远震数据，应用可变搜索半径叠加成像技术获得西部中国区域下方地幔过渡带的像。全球的三维全波形伴随反演速度模型GLAD-M25和东亚区域的三维全波形伴随反演模型EARA2014被用于接收函数时深转换的三维速度校正。

结果显示青藏高原南部自西向东依次有四个不连续的地幔过渡带增厚区域，增厚区域之间的部分则显示出较薄或是平均厚度的地幔过渡带。在空间上，过渡带增厚区域与上地幔高速异常体具有很好的对应关系，这些高速异常体被认为是拆沉的岩石圈碎片或断离下沉的板片碎片。根据板片俯冲和前端撕裂模型，持续俯冲的印度板片可能导致岩石圈物质的下落（板片断离，或是岩石圈增厚后在重力和软流圈地幔流的切割作用下拆沉，也可能是板片直接俯冲到更深处），从而引起上地幔低温异常，导致地幔过渡带增厚。而板片撕裂处，由于俯冲板片的缺失，无法引发岩石圈物质下落，则显示出平均或是薄的地幔过渡带。地幔过渡带成像结果与上述推论高度一致。因此，研究结果支持俯冲板片前端撕裂模型，并且为板片撕裂模型提供了新的证据（图1）。

图1 青藏高原南部印度俯冲板片前端撕裂及地幔过渡带增厚机制示意图

成果发表于顶级国际地学SCI期刊地球与行星科学快报（Earth and Planetary Science Letters）: Tang, Z., Julià, J., Mooney, W. D., & Wu, Y. (2024). Receiver function image of the mantle transition zone beneath western China: Fragmented subduction and counterflow upwelling. Earth and Planetary Science Letters, 647, 119019, https://doi.org/10.1016/j.epsl.2024.119019.

（供稿：汤政|审核：占伟|编辑：徐佳垚）