陆陆板块碰撞及俯冲的过程一直是地球构造演化研究的重点。阿拉伯板块及印度板块与欧亚板块的碰撞俯冲造就了全球最主要的两大陆陆板块碰撞带。作为新特提斯闭合带的东西两大典型代表，安纳托利亚–伊朗高原与青藏高原分别代表了大陆碰撞的不同演化阶段。然而，受制于射线覆盖不均及传统方法的局限，此前研究对这两个地区地幔顶部结构的约束仍有不足，限制了对板块俯冲、撕裂及物质流动过程的精细认识。

针对上述问题，中国科学院地质与地球物理研究所行星科学与前沿技术重点实验室的硕士研究生刘亚轩与导师吕彦研究员和岩石圈演化与环境演变全国重点实验室的刘丽军研究员，应用发展的多尺度非均匀网格Pn波速度与各向异性联合反演方法，对两大碰撞带地区开展了地幔精细结构成像研究。研究构建了地幔顶部Pn波速度与各向异性精细模型，揭示出不同构造背景陆陆碰撞带地区的板块俯冲、撕裂以及物质侧向挤出等深部结构与变形模式的差异性特征。

在中安纳托利亚火山省下方，显著的地幔顶部低速异常揭示了该地区岩石圈存在大规模减薄与软流圈热物质上涌（图1）。在东安纳托利亚高原下方，Pn波各向异性与SKS观测数据的对比支持该地区软流圈热物质运移驱动的动力学模型。研究还揭示了西希腊俯冲带与东希腊俯冲带下方板片俯冲角度的空间差异。

图1 （a）安纳托利亚及周边地区非均匀网格Pn波速度与各向异性精细结构；（b、c）中安纳托利亚火山省和死海断裂带的Pn波各向异性与SKS剪切波分裂方向分布比较；（d）中安纳托利亚地区构造模型概念图

在拉萨地体和羌塘地体下方，研究发现地幔顶部存在Pn波高低速异常交替分布的特征，据此提出了印度板块浅—陡—浅—陡交替的新的分段式俯冲模型（图2）。该复杂的俯冲几何形态进而影响了地表南北向裂谷的发育和分布。此外，四川盆地、塔里木盆地和柴达木盆地等稳定地块呈现显著的高速异常，这些块体的岩石圈对高原物质的侧向挤出起到了关键的约束作用。

图2 （a、b）青藏高原东缘及南部地区地幔顶部速度与各向异性精细结构；（c）印度板块浅—陡—浅—陡分段俯冲以及青藏高原东缘物质侧向挤出模型

研究成果分别发表于国际学术期刊EPSL和Tectonophysics。研究得到深地国家科技重大专项（2025ZD1004900）、中国科学院战略性先导科技专项（B类）（XDB0710000）以及国家自然科学基金（42274074, 92355302）的联合资助。

1.刘亚轩, 吕彦^*, 刘丽军. Uppermost mantle nonuniform grid Pn velocity and anisotropy tomography beneath the Eastern Mediterranean and Anatolian region[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2026, 690, 120166. DOI: 10.1016/j.epsl.2026.120166。

2.刘亚轩, 吕彦^*, 刘丽军. Pn velocity and anisotropy tomography with nonuniform grid beneath the Tibetan Plateau and adjacent regions[J]. Tectonophysics, 2026, 935, 231278. DOI: 10.1016/j.tecto.2026.231278。

刘亚轩（硕士生）