1 研究背景

印度板块和欧亚板块自65 Ma前碰撞以来，形成了青藏高原南部世界上最高海拔的造山带——喜马拉雅造山带（丁林等，2017）。东喜马拉雅构造结（简称东构造结）位于喜马拉雅造山带东段，是青藏高原东南缘地形变化最剧烈、构造最复杂的地区，近东西向的欧亚大陆边缘在此发生了90°的顺时针偏转（宋键等，2011）。强烈的隆升和构造变形使青藏高原东南缘在约1 500 km的水平距离上海拔高度从高原腹地约5 000 m下降到约500 m（Wang et al，2021）。为了解释青藏高原东南缘的隆升机制，Royden等（1996）和Beaumont等（2001）提出下地壳通道流模型，认为下地壳存在的低粘性弱物质对地形演化占主导作用。Bai等（2010）研究了东构造结及周围地区的大地电磁场，并根据其电导率成像提出双地壳流的变形新模式，即青藏高原深部存在2个中下地壳弱物质流。Liu等（2014）研究了川西高原地区地壳结构，提出青藏高原东南缘物质变形和地震活动可能主要受控于中下地壳物质的塑性流动及断层之间的相对运动。Jolivet等（2018）研究了50 Ma以来岩石圈板块的块体运动轨迹和地震反演的地幔流动方向，提出了印欧碰撞和弧后扩展是由软流圈流动形成的观点。

强烈的挤压和变形也使得喜马拉雅造山带地震活动活跃，中小地震频发，大地震多发（常利军等，2015）。白玲等（2019）研究了喜马拉雅造山带地震震源深度分布，得出浅源地震主要分布在青藏高原中部、中深源地震主要分布在青藏高原东西两翼的特点。据中国地震台网记载，东构造结地区自1970年以来发生3级以上地震2 000余次，其中6级及以上地震达27次（杨建亚等，2017）。

2 研究内容和方法

根据来自哈佛大学全球矩心矩张量组（GCMT）1976—2021年的矩心矩张量数据，绘制青藏高原震源机制解的主节面图（图 1），用于研究其地震特点。图 1中缝合带数据来自Ding等（2017）。另外，通过Stag3D的代码（Tackley and Xie, 2003）和有限差分法，构建高精度印度板块俯冲的三维动力学模型，计算东构造结及其周边地区深部的地幔流场，用于研究青藏高原东南缘的物质运移和变形机制。

在本研究中，模型的板块年龄数据来自EarthByte（Müller et al，2008），板块的三维几何数据来自Slab2.0（Hayes et al，2018），板块的相对运动速度数据来自MORVEL（DeMets et al，2010）。模型尺寸设置为1 800 km×1 600 km×200 km，网格点数为72×72×72。温度边界条件符合板块冷却模型（Grose and Afonso, 2013），顶面设置为固定温度（0 ℃）和Maxwell弹性体，板块的底部和垂直面为绝热和可渗透性。

3 研究结果 3.1 东构造结震源机制解主节面方向

由图 1可见，在青藏高原发生的绝大部分地震为震源深度＜60 km的浅源地震，中深源地震（＞70 km）集中分布在喜马拉雅造山带西侧的帕米尔高原—兴都库什山脉和东南侧的印缅山脉，与白玲等（2019）的研究结果一致。在东构造结地区，地震以绿色表示的30—45 km的浅源地震为主，有少量以红色表示的0—15 km的浅源地震。据程成等（2017）对东构造结地区地壳结构的研究，地壳厚度为54—60 km，呈自西南向东北渐变增厚的趋势。因此，可以推断出这些浅源地震分布在上地壳上部至下地壳上部范围内。

此外，震源机制解主节面方向代表断裂走向。由于东构造结地区以震源深度在30—45 km的浅源地震为主，可以认为该地区表现为以下地壳滑动为主。并且这些浅源地震的主节面方向有呈绕东构造节发生顺时针旋转的趋势，这种现象的出现可能与地幔流的运动有关。

3.2 东喜马拉雅深部地幔流场的计算

使用构建的三维模型对喜马拉雅东段深部地幔流场进行计算，俯冲时间从60 Ma开始，持续10个百万年。在喜马拉雅造山带深部，地幔流场的速度整体呈向NE运动趋势，其速度大小自西向东逐渐由4 cm/a增加到约4.9 cm/a，在东构造结地区达最大（图 2）。印度板块深部地幔流场速度变化区间与地表形变场相同，同样整体呈向NE运动。结合二者的计算结果，初步证明东构造结岩石圈的深部和浅部变形具有一致性。

4 结束语

喜马拉雅东段地区具有地质构造复杂、地形变化剧烈、地震活动频发的区域特点，是研究陆陆碰撞过程岩石圈变形机制和构造演化的天然实验场，对研究青藏高原碰撞造山作用的动力演化过程具有重要意义。本研究基于震源机制解和三维模型数值模拟方法，重点研究喜马拉雅东段地区和东构造节地震活动和地幔流场，可以为青藏高原东南缘隆升变形研究提供有效的数值模拟手段，并对未来该地区重大工程的防震减灾事业提供参考意义。

感谢中国科学院青藏高原研究所超算中心提供的高性能计算服务器及大力支持。