印度大陸俯沖（subduction）或底沖（underthrusting）是解釋印度與亞洲碰撞以來(lái)青藏高原新生代地殼變形、巖漿活動(dòng)和隆升的一個(gè)強(qiáng)有力的構(gòu)造模式。在喜馬拉雅地區(qū)，地震成像揭示了包括中下地殼的印度板塊向青藏高原之下的底沖構(gòu)造（Nábelek et al., 2009）。在印度-歐亞大陸碰撞帶兩側(cè)，存在東西兩個(gè)構(gòu)造結(jié)的獨(dú)特構(gòu)造。在西構(gòu)造結(jié)，對(duì)興都庫(kù)什-帕米爾地區(qū)的地震學(xué)研究顯示：包括中下地殼的印度大陸板塊以高角度向北俯沖到興都庫(kù)什之下約180公里深度；只包括下地殼的歐亞大陸板塊向南俯沖到帕米爾之下150 km深度，且傾角隨俯沖深度逐漸增大到近垂直（Kufner et al., 2016；Schneider et al., 2013）。然而，由于缺乏喜馬拉雅東構(gòu)造結(jié)的深部結(jié)構(gòu)信息，對(duì)東構(gòu)造結(jié)區(qū)域緬甸下方的印度俯沖板塊的精細(xì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和構(gòu)造機(jī)制完全不清楚。
在國(guó)家自然科學(xué)基金委重大項(xiàng)目"喜馬拉雅山構(gòu)造結(jié)碰撞變形過(guò)程"的支持下，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所與緬甸地球科學(xué)學(xué)會(huì)、中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所合作，由地球與行星物理院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)學(xué)科組何玉梅研究員率隊(duì)，在緬甸中部布設(shè)了該國(guó)第一個(gè)大尺度的密集地震觀測(cè)臺(tái)陣，開(kāi)展深部結(jié)構(gòu)探測(cè)研究。他們基于高質(zhì)量的臺(tái)陣地震數(shù)據(jù)，采用P波接收函數(shù)共轉(zhuǎn)換點(diǎn)成像（CCP）分析，首次尋找到了包括完整陸殼的印度大陸板塊平緩俯沖到緬甸下方的直接結(jié)構(gòu)證據(jù)。CCP成像揭示了位于上覆緬甸板塊之下的一個(gè)以低角度向東傾斜的低速構(gòu)造?；谠摌?gòu)造的剪切波速度結(jié)構(gòu)和超過(guò)30 km的平均厚度，推測(cè)其為具有中等礦物成分的印度大陸地殼。他們的研究表明，印度大陸以低角度向緬甸下方俯沖至100 km的深度（圖1）。
基于在喜馬拉雅西構(gòu)造結(jié)和東構(gòu)造結(jié)都發(fā)現(xiàn)了大陸俯沖構(gòu)造，他們研究的一個(gè)關(guān)注點(diǎn)是西構(gòu)造結(jié)和東構(gòu)造結(jié)的俯沖結(jié)構(gòu)和狀態(tài)存在顯著差異。西構(gòu)造結(jié)是下地殼或中下地殼俯沖，而東構(gòu)造結(jié)緬甸下方為全地殼俯沖。西構(gòu)造結(jié)俯沖到興都庫(kù)什下方的印度大陸板塊和俯沖到帕米爾下方的歐亞大陸板塊均比東構(gòu)造結(jié)俯沖到緬甸下方的印度大陸板塊更深，更陡峭。該研究提出，喜馬拉雅東西兩側(cè)大陸俯沖的差異主要?dú)w因于印度-亞洲大陸碰撞作用的橫向差異。在西構(gòu)造結(jié)的正向擠壓狀態(tài)下，地殼上部與下部解耦，只有中下地殼能隨著大陸巖石圈地幔俯沖到深部。而亞洲巖石圈向東的側(cè)向擠出，減弱了大陸聚合對(duì)俯沖的阻力，導(dǎo)致整個(gè)大陸地殼平緩的俯沖。這些結(jié)果揭示了一種由大陸正向碰撞和側(cè)向擠出共同作用形成的獨(dú)特的大陸俯沖機(jī)制。
圖1 緬甸中部東西向地震觀測(cè)剖面下的地殼-上地幔速度結(jié)構(gòu)（A）和印度大陸板片東向俯沖的構(gòu)造示意圖（B）
研究成果發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊Nature Communications。（Zheng T Y, He Y M*, Ding L, Jiang M M, Ai Y S, Mon C T, Hou G B, Sein K, Thant M. Direct structural evidence of Indian continental subduction beneath Myanmar. Nature Communications, 2020, 11: 1944. DOI: 10.1038/s41467-020-15746-3）（原文鏈接）