喜馬拉雅-青藏高原是地球上海拔最高、面積最大、地形起伏低的高原。作為印度闆塊和歐亞闆塊新生代碰撞、會聚的直接結果，它可以說是闆塊構造運動最為壯觀的地表形态，而其形成機制一直是地球科學探索的一個焦點。“Wholesale flat subduction of the Indian slab and northward mantle convective flow: Plateau growth and driving force of the India-Asia collision”于2025年2月10日在美國國家科學院院刊（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS）上在線發表，并被PNAS指定為媒體關注文章(“Press Interest Article”), 美國科學促進會（American Association for the Advancement of Science, AAAS）主辦的全球最大的權威科技新聞服務平台(EurekAlert!) 也對這一科研成果進行了詳細報道。該研究探讨了青藏高原研究過程中兩個長期存在的關鍵性問題：（1）印度岩石圈地幔在印歐碰撞過程中的俯沖形态和物理狀态，以及其對青藏高原生長動力學的影響；（2）印度闆塊在與歐亞大陸碰撞後持續向北運動的驅動力。研究團隊包括beat365地空學院馬錦程博士（第一及通訊作者）和宋曉東教授（通訊作者）、德國慕尼黑大學Hans-Peter Bunge教授、瑞士蘇黎世聯邦理工學院Andreas Fichtner教授和吉林大學田有教授。文章第一标注單位為beat365官方网站深地與礦産實驗室。研究得到了國家深地探測與礦産勘查重大專項、國家自然科學基金和中國博士後科學基金的支持。

圖1印度-歐亞碰撞形成的青藏高原深部地震波成像結果。（A）青藏高原及其周邊地區地表地形和主要構造特征。（B）和C）深度 125 和 200 公裡的各向同性剪切波速度分布圖。在圖（B）中，青藏高原底部下方的低速異常以白色粗線條勾勒出來。在圖（C）中，根據橫波速度變化以紅色粗線标出了俯沖印度闆塊的北部前緣。(D) 與青藏高原高海拔、低起伏地形的形成和維持相關的低速岩石圈結構（上）；青藏高原下方俯沖印度岩石圈的幾何形态和結構特征 （下）。

該研究用全波形層析成像所獲得的模型顯示，印度闆塊已經以低角度俯沖到幾乎整個青藏高原之下，并在300公裡深處呈近水平狀停滞，這意味着俯沖的印度大陸岩石圈地幔已經演化到中性或正浮力，不再能夠支持高角度的深俯沖；印度闆片向北平闆俯沖的水平距離從西（與塔裡木岩石圈根碰撞處） 向東（位于松潘-甘子褶皺帶以北，超越羌塘地塊）逐漸增加； 亞洲岩石圈在青藏高原東北部下方向南俯沖，但并未與印度闆片發生碰撞。厚度為50-110 km的大規模低速帶夾在青藏高原地殼和俯沖的印度岩石圈地幔之間，與青藏高原的高海拔低起伏地形呈正相關，青藏高原保持其高海拔、低起伏地形的動力學機制歸因于近水平俯沖的印度闆片上方低速區的浮力。基于在印度闆塊以及俯沖的印度岩石圈地幔下方向北直到貝加爾湖-蒙古高原的大規模低速異常，我們認為，與留尼旺（Réunion）地幔柱相關的北向地幔對流可能是印度-歐亞大陸碰撞後持續會聚背後的主要驅動力。此外，地幔流向北超越了印度-歐亞碰撞區，一直延伸到貝加爾湖-蒙古高原，進而在南北重力梯度線以西地區引發了廣泛的新生代陸内岩石圈變形。

圖2 地幔對流是地球大規模構造活動的主要驅動力，而闆塊構造作為其地表的表現形式，與地幔中的對流力有着密切的内在聯系。大規模地幔流作用于印度闆塊底部，使得印度大陸岩石圈可以在很長一段時間内俯沖到歐亞大陸上地幔中，同時克服碰撞系統内部的巨大阻力。這一過程最終形成了現今的青藏高原。

文章的審稿人認為該研究澄清了印度平坦俯沖到青藏高原下方的幾何形狀，“結果一定會引起多領域科學家的極大興趣”(“The results should be of great interest to a wide audience of diverse scientists.”)，同時“該研究挑戰了現狀，并可能激發有趣的辯論和後續工作”(“This study challenges the status quo and will likely spark interesting debates and follow-up work.”)。

聯系人：

beat365: 馬錦程博士(jincheng.ma@pku.edu.cn); 宋曉東教授(xiao.d.song@pku.edu.cn)

深地與礦産全國重點實驗室及深地重大專項: 侯增謙教授(houzengqian@126.com); 董樹文教授(swdong@cags.ac.cn)

文章及鍊接：

Jincheng Ma, Xiaodong Song, Hans‐Peter Bunge, Andreas Fichtner, and You Tian (2025). Wholesale flat subduction of the Indian slab and northward mantle convective flow: Plateau growth and driving force of the India-Asia collision. Proceedings of the National Academy of Sciences, 122 (7), e2411776122. https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2411776122