位于喜马拉雅西构造结处的兴都库什地区存在出印度岩石圈的深俯冲，并显示有大量活跃的浅源、中源地震活动，该地区被认为是世界上地震活动最为活跃的地区之一。自1900年以来累计有34次中源大地震在较小区域范围内以4–10年的周期重复发生。前人多学科研究表明印度板片在负浮力作用下快速下沉，同时板片内当下发生的局部拉伸和颈缩可能引发了中源地震活动。然而目前对该地区深部地幔间断面与印度板片相互作用的认识存在不足。

图1 喜马拉雅西构造结处俯冲区构造位置图

针对该科学问题，地震预测研究所重点实验室崔清辉研究员，中国科学院大学周元泽教授、地震预测研究所高原研究员、中科院地质与地球物理研究所刘丽军教授开展合作研究。通过收集全球多个密集地震台网/台阵的观测资料，利用N次根倾斜叠加对兴都库什地区印度板片附近的上地幔间断面进行了系统性成像。通过研究发现，410-km间断面在板片边缘出现由最大41 km抬升到小于20 km下沉的突然起伏转变，660-km间断面在板片前端下方出现轻微下沉，300-km间断面的深度在264-337 km之间。

图2 兴都库什地区上地幔剖面图

基于间断面研究结果，推断印度俯冲板片目前延伸至地幔转换带(mantle transition zone)上部，且在板片周围可能存在夹带热地幔从底部逃逸所形成的上涌地幔流。410-km间断面在板片内部受低温印度板片的影响出现抬升，而在板片边缘附近则受上涌地幔流影响出现下沉。该热上涌地幔流促进了地壳物质循环和榴辉岩富集过程，所提供的特殊低黏度通道促进了印度板片断离，并可能间接促进了与之有关的中源地震的发生。该成果对于揭示大陆板片俯冲过程、板片与周围地幔相互作用和中源大震孕育等具有重要科学意义。

图3 兴都库什地区地球动力学概念图

该研究成果发表在《Science China Earth Sciences》期刊（SCES，JCR Q1，IF=6.0），研究受到了国家自然科学基金面上项目（42074101/“兴都库什-帕米尔地区地幔转换带结构地震学研究”、42374113/“勘察加-千岛地区太平洋俯冲板片精细速度结构成像及其动力学意义”、42074103），中央级公益性科研院所基本科研业务费专项面上项目（CEAIEF20220201、CEAIEF20230204）和科技基础资源调查专项（2023FY101500）的联合资助。

文章发表如下：

Cui Q, Zhou Y, Gao Y, Liu L. 2025. Upper mantle discontinuity structure beneath the Hindu Kush: Insights into dynamics of the Indian slab. Sci. China Earth Sci. 68(3): 720-729, doi:10.1007/s11430-024-1479-x.

撰稿人：崔清辉

审核人：付媛媛