喜马拉雅造山带东段地壳叠置增厚机制的定量解析：揭示印度大陆俯冲前缘的热-力学耦合过程

本文通过部署130 km密集短周期地震台阵，结合P波接收函数共转换点(CCP)叠加成像和邻域算法速度反演，首次量化了喜马拉雅东段北带(NHB)地壳增厚过程中叠置构造的贡献率。研究发现中上地壳逆冲叠置贡献约70%的增厚量，主喜马拉雅逆冲断层(MHT)作为滑脱面有效解耦了上叠系统与垂向增厚的下地壳，提出了"热弱化诱导的叠置主导型"大陆增厚新模式，为碰撞造山带地壳演化提供了重要范式。

　　

Highlight

印度大陆地壳在喜马拉雅东段北带(NHB)呈现惊人的78 km厚度，本研究通过创新性方法揭示了其独特的叠置增厚机制，为理解碰撞造山带大陆增厚过程提供了关键证据。

地质与地球物理背景

向东延伸的北喜马拉雅构造带(NHB)位于喜马拉雅构造带北部，被雅鲁藏布江缝合带(YZSZ)与拉萨地体分隔。南侧以北倾的藏南拆离系(STDs)与大喜马拉雅相隔。YZSZ零星出露中侏罗世至下白垩统蛇绿混杂岩，STDs作为约26 Ma活动的正滑剪切带，构成了重要的构造边界。

数据与方法

本研究采用130 km NW向密集短周期地震台阵，结合P波接收函数共转换点(CCP)叠加技术进行精细成像。创新性开发了整合接收函数波形与地壳H-κ参数的邻域算法速度反演方法，显著提高了结构解析精度。

NA联合反演流程

建立了一套完整的联合反演工作流程（图4），包含从数据采集、接收函数波形叠加到CCP成像确定H-κ参数的全过程。通过质量控制筛选，最终获得高置信度的速度结构模型，尽管部分数据因噪声干扰需谨慎解释。

结果

CCP剖面（图10a）揭示了两个连续北倾界面（M和H）：起伏的M界面代表莫霍面，从南侧60 km向北加深至78 km；H界面被解释为主喜马拉雅逆冲断层(MHT)。中上地壳存在高波速的Yardoi穹隆(YD)，呈现短波长背形叠置样式，其叠置贡献率经定量计算达总增厚量的70±5%。

上-中地壳与下地壳解耦

界面H（MHT）作为滑脱面，有效解耦了上覆叠置系统与垂向增厚的印度下地壳。下地壳呈现均匀低速特征（Vs=3.5-3.8 km/s），暗示存在部分熔融或含水矿物。这种"上叠下流"的双层结构，揭示了热-力学耦合控制的独特增厚机制。

结论

通过密集台阵和创新性反演方法，首次量化了喜马拉雅东段北带地壳叠置增厚的贡献比例。提出长期热弱化作用促使印度地壳前缘发生局部韧性剪切和向上叠置，持续的造山热条件维持了这种超厚地壳结构，为大陆碰撞系统的地壳演化提供了新范式。