阿尔卑斯是现代地质学的摇篮，地球科学的许多经典概念和理论都诞生于该地区。1984年法国科学家Chopin首次在西阿尔卑斯地表发现超高压矿物柯石英，基于该矿物的超高压变质特性，提出大陆下地壳俯冲到100公里以下深度并折返到地表的假说，进而发展了大陆深俯冲理论。然而，大陆地壳的密度明显小于地幔物质，传统观念一直认为“轻的大陆物质不能够俯冲到地幔深度”。因此，近30年来，欧洲科学家在阿尔卑斯地区开展了多次地震学探测，试图从深部地质结构中寻找大陆深俯冲的直接证据。由于阿尔卑斯造山带壳幔速度结构的复杂性及方法的局限性，无论是人工源方法还是被动源方法都未能获得令人信服的直接证据，关于大陆究竟能否发生深俯冲依然存在激烈的争论。 

在此背景下，中科院地质地球所岩石圈演化国家重点实验室牵头组织中、法、意科学家，于2010年至2013年期间开展了阿尔卑斯地区首个大规模流动地震台站观测实验（中—法—意西阿尔卑斯地震台阵探测计划，英文简称CIFALPS），选取西阿尔卑斯俯冲带关键廊带密集布设了55台套先进的宽频带地震仪器（图1），获取了大量高质量的地震观测数据。利用该数据，CIFALPS团队发展和应用针对复杂构造边界的接收函数波形模拟新方法并结合重力观测联合反演，获得了观测台站下方高分辨率速度结构及重力模型（图2），取得如下创新成果： 

（1）首次在阿尔卑斯山下75公里深处发现俯冲的欧洲大陆地壳，这一俯冲陆壳带与地表出露的含柯石英超高压变质岩带相连，给出了大陆深俯冲的直接结构证据。 

（2）发现深部存在具有较厚的缝合带，那里地震波速度倒转，低密度的俯冲陆壳带被高密度的地幔物质压覆，指示欧洲下地壳俯冲到亚得里亚地幔之下。 

图1：西阿尔卑斯地区地质构造图及中—法—意西阿尔卑斯地震台阵探测计划台站分布。圆点表示台站位置，虚线表示图2给出的剖面位置

图2：西阿尔卑斯地区壳幔速度结构成像及重力联合反演结果

(a) 根据优选模型给出的重力反演结果（误差棒为观测值，虚线为优选模型计算值）；(b)接收函数成像；(c)优选速度、密度模型；(d)根据优选模型计算的到的理论接收函数成像图像；(e)动力学解释

　　本项研究为完善大陆深俯冲理论及深入认识大陆碰撞带的地球动力学过程提供了重要的地球物理学证据。 以上研究成果近期发表在知名地球科学期刊Geology（Zhao et al. First Seismic Evidence for Continental Subduction beneath the Western Alps, Geology, 2015, 43(9): 815-818）。

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