科研动态 | 我院博士后张贵洪在Geology和Global and Planetary Change发表文章：地幔柱强化的继承性地壳制约青藏高原东南缘新生代短波长变形特征

近日，我院博士后张贵洪（合作导师：张培震院士，田云涛教授），在国际著名地学期刊《Geology》（JCR：5.2/Q1）和《Global and Planetary Change》（JCR：4.4/Q1），发表了关于青藏高原东南缘新生代构造-地貌演化及动力学成因机制的系列研究成果。

地幔柱的上涌能够改造大陆岩石圈的物质组成和流变学结构，进而长期影响大陆变形和地形的演化。位于青藏高原东南缘的峨眉山大火成岩省（图1），被解释为晚二叠世地幔柱活动的产物，伴随有幔源基性-超基性岩对该区域岩石圈的大规模增生改造。然而，青藏高原东南缘已有的两类端元动力学形成模型，即块体挤出模型和下地壳流模型，尚未考虑峨眉山大火成岩省的岩石圈改造效应。

近年来的研究指出，峨眉山大火成岩省内带（被解释为地幔柱头位置）的新生代缩短率有限（约10%-20%），且中下地壳呈弱各向异性特征。这与块体挤出模型预测的大规模地壳缩短变形以及下地壳流模型强调的中下地壳塑性流动相悖，暗示了地幔柱改造的继承性岩石圈对青藏高原东南缘新生代变形和地形演化的潜在影响。

图1. 地处青藏东南缘的峨眉山大火成岩省构造纲要图

我院张贵洪博士后在张培震院士和田云涛教授的指导下，基于中-低温热年代学年龄（图2），定量重建了峨眉山大火成岩省新生代剥蚀作用的时空变化格架。

图2. 峨眉山大火成岩省低温热年代学年龄空间分布图

研究结果揭示（图3A），峨眉山大火成岩省的剥露速率从内带的极低值（0.05-0.15 km/m.y.）向外围的中带增高（0.2-0.3 km/m.y.）。但均远低于内带两侧强烈变形的哀牢山-红河断裂（0.4-2.5 km/m.y.）和鲜水河断裂（0.4-0.9 km/m.y.），表现为以边界断裂应变局部化为特征的短波长变形和剥蚀格架。结合地壳厚度、布格重力异常和地震波速度等地球物理数据（图3B-D），研究表明内带地壳中富集高密度的铁镁质物质，其成因与晚二叠世地幔柱活动密切相关。

图3. 峨眉山大火成岩省新生代剥蚀速率格架及地壳深部结构图

基于上述研究结果，研究团队提出这些幔源基性-超基性物质在地壳中增生后，经长期热致密化作用后，显著增强了地壳的流变学强度，使其具备抵抗后期构造变形和剥蚀作用的力学属性（图4）。相反，哀牢山-红河断裂和鲜水河断裂作为先存缝合带或构造薄弱带的继承性构造，其固有的力学薄弱性使其易于发生再活化，构成围绕内带刚性地壳的流变学薄弱带（图4）。这一流变学分异特征，主导了区域应变的差异性分配，驱动了这些断裂的强烈变形和剥蚀。

图4.峨眉山大火成岩省晚二叠世地幔柱侵位及其对新生代变形和地形控制的模式图

上述研究成果发表于《Geology》和《Global and Planetary Change》。论文信息如下：

Zhang, G., Tian, Y., Zuza, A. V., Li, J., Zhang, Z., and Zhang, P., 2026. Plume-strengthened crust controlled post-Oligocene deformation partitioning in the southeastern Tibetan Plateau. Geology, https://doi.org/10.1130/g53641.1；

Zhang, G., Tian, Y., Leloup, P. H., Zhang, Z., and Zhang, P., 2026. Spatially focused exhumation supports short-wavelength deformation in the southeastern Tibetan Plateau. Global and Planetary Change. 258, 105319. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2026.105319.

供稿：张贵洪

初审：董晓涵 黄荣

审核：郑义 徐永怡

审核发布：孔晓慧