科研动态 | 我院博士研究生王宇扬在EPSL上发表文章：青藏高原东南缘中-下地壳弱化与深部剥蚀机制

近日，我院博士研究生王宇扬与导师王洋教授等人在国际著名地学期刊《Earth and Planetary Science Letters》（Nature Index，JCR一区）上发表了关于青藏高原东南缘中-下地壳弱化与深部剥露机制的文章。文章题目为“Weakening and deep exhumation of mid-lower crust in the SE Tibetan Plateau”

青藏高原东南缘位于印度-欧亚板块斜向汇聚区，发育了哀牢山-红河、崇山、高黎贡三条巨型走滑剪切带，剪切带内出露的糜棱岩、片麻岩、混合岩等来自中-下地壳的岩石组合，指示了10-20km的垂向剥露。同时，该区20-40km地壳深度广泛存在的低地震波速、高电导等异常区，指示低黏度中-下地壳的存在。本研究采用三维热力学耦合数值模拟方法LaMEM，通过改变不同流变参数及物理性质条件，探究深部地壳物质在区域缩短增厚及大规模走滑剪切过程中的弱化过程及剥蚀机制。

图一：研究区构造纲要图

模拟结果表明，莫霍面温度＞500℃是中-下地壳发生弱化的必要前提，随着基底温度升高，低黏度地壳物质占比显著增加。而地壳密度变化引发的压力条件对弱化的影响为次要因素。此外，应变集中是地壳弱化的关键驱动因素，缩短与走滑变形阶段的高应变区与低黏度区在空间上高度重合，变形带内中下地壳黏度快速降至10²⁰-10²¹Pa・s，在地壳尺度内形成水平非均质的流变结构。

图二：模型设置及边界条件影响结果

对于剪切带岩石剥露机制，模拟结果指示初始地壳缩短阶段，刚性上地壳物质下沉形成低密度的“上地壳根”，系统处于重力准稳态；后续走滑剪切破坏了这一平衡，触发重力失稳，深部低黏度物质在垂向浮力作用下沿剪切带向上运移。此外，剪切带沿线不同的倾滑分量以及地表剥蚀对深部岩石的剥露过程也有显著调控作用。

图三：简单剪切模型的物质运移及应变演化

综合前人研究成果表明，青藏高原东南缘可能由于岩石圈拆沉和软流圈上涌普遍存在较高的莫霍面温度（＞800℃），这为地壳弱化提供了基础热条件。而当剪切带活动减弱或停止后，地壳进入冷却愈合阶段，原剪切带下方带状分布的低黏度地壳逐渐重构为深部层状结构，仅少量低黏度物质残留于中地壳，这一演化结果与现今地球物理观测相吻合。

综上，本研究明确了高温和应变局部化对中-下地壳弱化的主导作用，揭示了浮力、剪切分量与局部侵蚀协同驱动深部岩石剥露的动力学过程，为理解大陆汇聚带的地壳流变结构和深部物质循环提供了关键数值依据。

该论文以我院博士研究生王宇扬为第一作者，王洋教授为通讯作者，发表于国际著名地学期刊《Earth and Planetary Science Letters》。

论文信息：

Wang, Y., Wang, Y., Morley, C. K., Kaus, B. J. P., Yang, J., Cui, Y., et al. (2026). Weakening and deep exhumation of mid-lower crust in the SE Tibetan Plateau. Earth and Planetary Science Letters, 687, 120076. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2026.120076

供稿：王宇扬 王洋

编辑：熊黎

初审：董晓涵、黄荣

复审：郑义、徐永怡

审核发布：孔晓慧