北京
印度板块与欧亚板块碰撞是地球显生宙以来最显著的陆陆碰撞造山事件，缅甸位于该碰撞带东南缘，是印度板块向缅甸微板块俯冲的关键区域。然而，受限于早期地震台站覆盖不足及射线分布不理想等因素，对该区域深部精细结构探测缺乏有效制约，这不仅导致对深部的印度俯冲板片是否发生断离或撕裂缺乏可靠约束，也使得对浅部第四纪火山区下方的上地幔速度结构结果充满争议。为了彻底厘清上述科学问题，迫切需要对缅甸上地幔顶部这一关键区域开展全新的高分辨率地震层析成像，从而为揭示该研究区的构造演化与动力学机制提供地震学约束。
图1 缅甸和周边地区地质构造背景图。（a）印缅俯冲带及周缘概览图，展示了火山分布、研究使用的地震台站以及主要的活动断层。黑色箭头表示印度板块相对于缅甸的运动方向及速率。白色虚线框表示研究区范围；（b）缅甸主要地质构造单元，自西向东可分为印缅山脉（IBR），缅甸中央盆地（CMB）和掸邦高原（SP）
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博士研究生蔡明远，在导师艾印双研究员的指导下，联合国内外多位合作者利用“中国-缅甸造山带地球物理综合探测”（CMGSMO）流动地震台阵和德国亥姆霍兹波茨坦中心（GFZ）缅甸北部流动地震台阵波形数据，以及国际地震中心（ISC）和国家地震科学数据中心（NEDC）震相到时数据，采用基于莫霍面校正的Pn波各向异性层析成像方法，首次构建了缅甸地区上地幔顶部高分辨率的Pn波速度结构及各向异性模型（图2）。
图2 缅甸及邻区上地幔顶部高分辨率Pn波速度与各向异性成像模型。图中背景颜色代表Pn波速度结构（红色表示低速异常，蓝色表示高速异常），黑色短线段表示反演获得的Pn波各向异性快波方向及其大小，叠加的粉色和白色短线段，分别代表该区域前人已发表的XKS横波分裂快波方向 结 果
该研究主要揭示了三个重要发现（图3）：
缅甸北部上地幔顶部P波速度存在逾5%的显著低速异常，推测系印度俯冲板片局部水平撕裂所致，撕裂形成的“板片窗口”诱发了软流圈物质上涌及第四纪火山活动；
印缅山脉南段具有平行海沟的快波方向，提出该特征并非由B型橄榄石控制，而是弧前地幔楔水化形成的叶蛇纹石晶格优选取向所致，为地幔楔变形提供了新认识；
缅甸中央盆地火山群下方未见典型低速区，而是呈现弧形高速异常。研究认为这代表了板片回撤驱动下，冷干地幔楔物质的向上折返，完美契合了该区火山活动弱、岩石圈贫水的特征。
图3 缅甸下方深部结构与地球动力学过程三维示意图。模型展示了本研究揭示的两大核心深部过程：一是缅甸北部印度俯冲板片发生局部水平撕裂，深部热的板片下软流圈物质通过“板片窗口”上涌（黄色箭头），诱发了缅北的火山活动；二是随着印度洋岩石圈的俯冲，受板片回撤驱动，引发了冷干地幔楔物质的向上折返（黑色箭头）（注：图中 IBR 为印缅山脉，CMB 为缅甸中央盆地，SP 为掸邦高原，KF 为卡巴断层，SF 为实皆断层）
研究成果发表于国际学术期刊JGR-Solid Earth（蔡明远, 艾印双*, 袁晓晖, 姜明明, 何玉梅, Bernd Schurr, 吕彦, 肖卓伟, Chit Thet Mon, 冯一琳, 范恩博, 陈继锋, 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.）。研究得到国家自然科学基金（42030309和42130308）以及德国科学研究基金（520947397）的资助。
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