青藏高原的形成不仅表现为巨大的隆升，同时也伴随着显著的东西向扩张，其中川滇块体向东南运移并伴随顺时针旋转，代表了经由四川盆地和印度板块之间向外逃逸的青藏高原地壳物质（图1）。普遍认为这一地壳流动由深部地壳的塑性变形和浅部地壳的脆性变形共同形成，表现为中下地壳地震波速度降低、衰减增强、电导率升高，以及上地壳脆性块体中产生的不同类型不同尺度的断层运动。然而，争议在于软弱地壳流是否会被位于川滇块体中部的峨眉山大火成岩省阻断。峨眉山大火成岩省形成于二叠纪晚期地幔柱活动导致的大规模玄武岩溢流。岩浆的侵入改造了地壳，并在地壳底部留下了地幔柱头遗迹。岩浆冷却可能改变了地壳强度，从而阻碍了后续变形的发生。前人通过研究壳内低S波速度异常的分布形态，推测峨眉山大火成岩省中心可能阻断了地壳流，或者使地壳流分叉，但也可能对地壳流不产生影响。

图1 地震（深蓝色圆点）和台站（彩色三角）分布图。活动断层用深红色线条表示，黄色方框圈出了成像区域。右上角插图展示了青藏高原东南缘地区的构造背景和GPS地表运动速度（红色箭头）

Lg波通常被认为是在地壳内传播的S型导波，其振幅衰减与地壳内温度、部分熔融和小尺度非均匀性等物性和状态参数密切相关。所以Lg波的衰减分布可为刻划地壳中热动力学过程提供重要约束，是揭示软弱地壳流是否存在的有效工具。此前，中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理学科中心地震学学科组的何熹博士后、合作导师赵连锋研究员、美国加州大学圣克鲁兹分校的谢小碧研究员与其他合作者一起（见《地震Lg波衰减成像揭示青藏高原东南部的软弱地壳和地壳物质运移机制》)，通过反演Lg波衰减模型研究了青藏高原东南缘软弱地壳的分布范围，推测软弱地壳形成的物质流在峨眉山大火成岩省中心可能存在复杂的分支联通。然而，受当时所用地震数据的限制，所得结果的分辨率尚不足以充分约束复杂联通的形态，对大火成岩省是否具有足够强度以影响地壳流尚不明确。在新近完成的另一项研究中，该团队利用青藏高原东南缘地区多个台网, 特别是得益于新组建的高密度ChinArray，进一步收集了共1034个宽频带台站记录到的134个地震的波形数据，将该地区Lg波宽频带衰减模型的分辨率提升到。与此同时，通过研究Lg波Q值与地壳材料粘滞系数的经验关系，揭示了峨眉山大火成岩省中心区域的局部地壳强度变化。

图2 (a) 0.5 Hz、(b) 1.0 Hz、(c) 2.3 Hz和(d) 5.2 Hz的Lg波Q值分布图。图中还标出了活动断层（黑色线条）和主要断层名称（XSHF：鲜水河断裂；LJF：丽江断裂；XJF：小江断裂；RRF：红河断裂）

成像模型显示四川盆地和滇东南表现为高Q，反映了该区高强度的稳定岩石圈和古老穹窿构造。在松潘甘孜和滇中块体，显著的低Q值分布与该区中下地壳中分布的低地震波速、高电导率异常相对应，推测存在壳内部分熔融（图2a和图2b）。这些软弱的地壳物质在重力和横向构造应力驱动下可能发生流动。随着频率增加，低Q异常更加集中于鲜水河、小江、丽江等活动断裂附近，反映强衰减部分地与地壳构造运动产生的脆性破裂区造成的散射衰减有关（图2c和图2d）。峨眉山大火成岩省中心区域存在局部高Q值。根据已有的地壳强度动力学模拟，能够导出青藏高原东南缘地区的衰减-强度经验关系。据此推测峨眉山大火成岩省中心区域的地壳粘滞系数相对周边地壳流提升了约1个数量级（图3）。这一强度差异指示了可能存在阻挡作用，并由此在丽江断裂附近形成局部地壳增厚。然而，在0.2至2.0 Hz较宽的频带范围内显著的低Q值广泛存在，又说明地壳流可能并未被完全阻断，使得丽江断裂两侧的高程落差不及龙门山断裂显著。通过对比Pg波衰减 （见《青藏高原东北缘高原生长和扩张边界：来自基于高密度ChinArray台网资料高分辨率地壳Lg波衰减成像的启示》) 和3维速度模型，推测局部高强度出现在中上地壳，可能由壳内基性岩浆成分在浅部冷却所致，而在地壳深部，在印度板块东向俯冲引起的软流圈热物质上涌的持续加热影响下，冷却比较缓慢，塑性地壳流依然可能存在。因此，宽频带Lg波Q值模型揭示出，被欧亚-印度板块挤压向东南方向溢出的高原物质所形成的地壳流在峨眉山大火成岩省中心似未被完全阻断，而是由深至浅呈现出“联通-半联通-阻断”逐渐过渡的形态（图4）。

图3 粘滞系数和Lg波Q值关系图。通过假设四川盆地和川西块体的分别为（深蓝色圆点）和 （橙色圆点），可以确定-Q经验公式中的常系数（灰色公式和直线）。根据0.2–0.6 Hz宽频带Q值得到峨眉山大火成岩省中心的粘滞系数约为 （浅蓝色圆点）

图4 (a) S波速度分布图，从上到下分别是深度范围10–20、20–30和30–40 km的平均S波速度；(b) 1.0 Hz的Pg波衰减Q值分布图（上）、5.2 Hz的Lg波Q值分布图（中）和1.0 Hz的Lg波Q值分布图（下）；(c) 地形图（上）和部分联通地壳流的构造模式卡通图（下），其中标注了四川盆地（Sichuan Basin）、峨眉山大火成岩省中心（ELIP core）和地幔柱头残留（Plume remnant）的位置。卡通图中软弱的川滇块体、坚硬的四川盆地和峨眉山大火成岩省中心分别用橙色、深蓝色和浅蓝色色块表示，水平向的红色箭头和垂向的扭曲的红色色条分别表示地壳流和热上涌

研究成果发表于国际学术期刊JGR-SE (何熹, 赵连锋^*, 谢小碧, 李若婕, 路通, 姚振兴. Hindered but Not Halted Crustal Flow: Implications from Lg-wave Attenuation Tomography based on high-density ChinArray in SE Tibetan Plateau[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2026,131, 3: e2025JB032994. DOI: 10.1029/2025JB032994.)。研究受到国家自然科学基金 (U2139206, 42104055)资助。

何熹（博士后）