我国学者在揭示印度-欧亚加速汇聚机制和碰撞时限方面取得进展

　　

图 65百万年前印度被动陆缘向欧亚大陆俯冲示意图

　　在国家自然科学基金项目（批准号：92155307、92355302和42174106）等资助下，南方科技大学胡佳顺副教授研究团队在印度-欧亚大陆加速汇聚机制和初始碰撞时间研究方面取得新进展。相关结果以“被动陆缘沉积物加速印度-欧亚板块汇聚（India-Eurasia convergence speed-up by passive-margin sediment subduction）”为题，于2024年11月7日发表于《自然》（Nature）。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-024-08069-6。

　　现有研究表明，在中生代晚期至新生代早期（约65百万年前），印度板块与欧亚大陆之间的汇聚速度经历了从约每年8厘米到每年18厘米的急剧变化，即板块重组事件，是板块构造理论中尚未充分阐释的特殊地质现象之一。这次板块加速汇聚之后，印度-欧亚大陆发生了初始碰撞，但具体的碰撞时间长期存在争议，这对于全面认识显生宙以来地球上最为关键的造山事件——青藏高原-喜马拉雅造山事件有重要影响。

　　针对这一问题，研究团队通过分析岩浆岩组分约束地幔源区中俯冲沉积物的相对变化，发现加速汇聚时期地幔源区中俯冲沉积物的占比显著提高，且源区交代介质从洋壳流体向陆源沉积物熔体转变，表明印度被动陆缘巨厚沉积物在该时期开始俯冲。研究团队进一步利用高分辨率二维数值模型验证了俯冲沉积物厚度变化对俯冲速度和上覆板块应力状态的影响。结果显示，被动陆缘沉积物在俯冲通道中起到了“润滑”作用，可降低俯冲板片与上覆板块之间的有效摩擦系数及粘性，从而加快了俯冲板片的速度。

　　考虑到大洋板块上被动陆缘沉积物覆盖宽度普遍在~1000 km左右，该项研究将印度-欧亚大陆的初始碰撞时间约束在约60百万年前。模型验证了俯冲界面沉积物性质对俯冲带动力学影响较大，是板块构造、气候环境和生物演化等各个系统之间的重要纽带，这为我们认识跨圈层相互作用提供了新的视角。