下地殼和上地幔的流變結構和黏滞系數決定了地幔對流和闆塊構造的模式。目前關于上地幔黏度的研究主要通過大地震震後變形或者冰川均衡調整推斷得到，研究範圍集中在闆塊邊界和兩極附近區域。學界在十年時間尺度上對闆塊内部軟流圈黏度的認知幾乎是空白。這是因為在沒有地震的情況下，隻有非常大的質量變化才能激發上地幔的流動，從而在地表産生可測量的形變。地空學院王騰助理教授與美國南加州大學和南方科技大學學者合作，通過合成孔徑雷達幹涉（InSAR）技術獲取了因鹹海水分流失造成的地表擡升速率場，并據此推斷了歐亞大陸内部上地幔流變性質。研究成果以“鹹海幹涸揭示的歐亞内陸弱軟流圈(Weak asthenosphere beneath the Eurasian interior inferred from Aral Sea desiccation)”為題，2025年4月7日以封面文章發表于《自然·地球科學（Nature Geoscience）》，并被選為“醒目(highlight)”論文。

因為人類活動的影響，曾經的世界第四大湖鹹海目前已經接近幹涸，超過1000立方千米的湖水流失，其産生的負載變化足以激發軟流圈的響應。王騰與合作者通過長期技術攻關，創新性的提出了“長短時間基線結合”的InSAR長波形變提取方法，繪制了鹹海及其附近區域約58萬平方公裡範圍的地表形變場。研究發現，2016年至2020年間，鹹海地區出現了峰值7毫米/年的地表擡升，形變模式呈放射狀衰減，波長可達500千米。數值模拟發現，這種擡升模式可以用岩石圈地幔下軟流圈的黏彈性松馳來解釋。當軟流圈深度為130‒190千米、有效黏度為4‒7×10¹⁹帕秒時，模拟結果和觀測得到的地表形變基本吻合。這一軟流圈黏度值略大于俯沖帶地幔，但比極地地盾下方軟流圈黏滞系數小1‒2個數量級。

該研究表明人類活動能夠激發深地軟流圈響應，引發地質尺度的構造運動，并在長時間尺度産生地表變形。發表于同期的評論文章指出：“盡管鹹海的幹涸造成了重大的環境災害，但（其質量損失）可以用來探索深部地球，為理解深部岩石性質提供了新的見解。”

本文第一作者為地空學院2024屆博士畢業生樊文智，王騰助理教授為通訊作者，合作者包括美國南加州大學Sylvain Barbot副教授和南方科技大學冉将軍副教授等。該研究得到了國家自然科學基金委創新群體項目的資助。

鹹海幹涸揭示的歐亞闆塊内部流變結構和軟流圈黏滞系數

論文鍊接：https://doi.org/10.1038/s41561-025-01664-w