近日，国家精密重力测量科学中心地球物理团队基于数值模拟及地震波观测等数据，在拆沉岩石圈的深部动力学和热演化研究中取得新进展。针对浅地表观测数据对拆沉事件还原的局限性，研究团队利用数值模拟计算了造山带及俯冲带中拆沉岩石圈的下沉速度、温度和地震波速变化，揭示了浮力、地幔对流和热状态变化对拆沉岩石圈演化的控制机制。基于研究结果，进一步解释了青藏高原下方三个高速异常体的形成时间及来源。相关研究成果以“Dynamics and Thermal Survival of Delaminated Orogenic Lithosphere in Deep Mantl”为题，发表在地球物理领域顶级期刊《Earth and Planetary Science Letters》。

地震层析成像结果显示，全球造山带下方广泛存在地震波高速异常体，为揭示其形成与演化过程，本研究利用地球动力学模型，定量计算了拆沉岩石圈的地幔动力学过程。结果表明，拆沉岩石圈在地幔中表现为多阶段沉降：在上地幔中以35-360 km/Myr的速度快速沉降，不超过10 Myr即可穿透上地幔；当运移至过渡带时，下降进程受阻，下沉速度降至3-13 km/Myr，停留时间超过35 Myr；进入下地幔后则以4-11 km/Myr的速度缓慢下沉，至70 Myr时，停留深度分布在660-1200 km；当下地幔粘度异常低时（1×10²² Pa s），拆沉岩石圈在过渡带和下地幔中的下沉速度达到峰值（27 km/Myr和23 km/Myr），70 Myr时，停留深度可达~2000 km。

拆沉岩石圈的下沉也伴随规律性的温度和地震波速变化，其温度在不同模型中均呈持续上升趋势，前3-5 Myr内平均温度升高~60℃，随后下沉减速，热平衡进程放缓。拆沉岩石圈地震波速异常（ΔVs）随深度增加逐步减弱。造山带拆沉岩石圈在上地幔的ΔVs显著，至下地幔收敛至~2%，而俯冲带海洋板块因平均温度更低，上地幔ΔVs较造山带高~4%，该差异在下地幔缩小至~1%。

本研究界定了青藏高原拉萨地体下方（250-410km）和青藏高原北部下方（220-500km）的高速异常体，分别是在~10Myr和~13Myr内由岩石圈拆沉作用形成，而喜马拉雅地体下方（~1000km）的高速异常体则可能来源于早期的海洋板块俯冲残留。

华中科技大学国家精密重力测量科学中心2021级博士生曹振辉为第一作者，王慧琳副研究员为论文通讯作者，合作作者包括国家精密重力测量科学中心宛家宽博士和杨成硕士。研究工作获得国家自然科学基金的资助以及国家精密重力测量科学中心的支持。

文章链接：Cao Zhenhui, Wang Huilin, Wan Jiakuan, Yang Cheng. Dynamics and thermal survival of delaminated orogenic lithosphere in deep mantle[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2026, 673: 119727. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2025.119727