鲜水河-安宁河-则木河断裂带及邻区地壳速度与方位各向异性结构揭示的强烈地壳非均匀性

本研究通过基于程函方程的地震波走时层析成像技术，首次获得了鲜水河-安宁河-则木河断裂带（XAZ）及邻区高分辨率三维P波速度与方位各向异性图像。研究发现XAZ断裂带中下地壳存在两个独立低速体，且各向异性模式与断裂走向不一致，否定了青藏高原东南缘中下地壳流沿XAZ断裂带分布的假说，同时揭示了扬子克拉通基底穿过龙门山断裂向高原渗透的证据，为理解高原扩展机制提供了新约束。

　　

青藏高原作为地球"第三极"，其东南缘的构造变形一直是地学界的焦点。印度板块与欧亚板块持续碰撞导致高原物质向东逃逸，而鲜水河-安宁河-则木河断裂带（XAZ）作为川滇菱形块体的东边界，成为研究高原扩展机制的关键战场。长期以来，关于中下地壳流是否沿XAZ断裂带分布存在激烈争论——Bai等学者通过大地电磁观测支持通道流模型，而Zhang等基于地震波速度结构则持反对意见。这一争议直接影响对高原生长机制的理解，也关系到扬子克拉通与松潘-甘孜块体（SGB）相互作用的解释。

中国地震局地质研究所的研究团队在《Tectonophysics》发表的最新研究，采用程函方程走时层析成像方法，利用68,894条人工拾取P波初至走时数据，构建了XAZ断裂带及邻区地壳-上地幔顶部三维速度与各向异性模型。研究创新性地发现：XAZ断裂带中下地壳存在两个独立低速体而非连续通道，且快波方向与断裂走向不一致，否定了中下地壳流沿XAZ断裂带分布的假说；同时在上地壳发现连接四川盆地与SGB的高速异常体，证实扬子克拉通基底穿过龙门山断裂向高原渗透。

关键技术包括：1）基于程函方程的走时层析成像方法（Eikonal tomography）处理区域地震台网数据；2）采用中国国家测震台网（37个固定台站）和ChinArray流动台阵（270个台站）2013-2020年观测数据；3）通过棋盘格分辨率测试优化模型参数化网格。

【速度扰动水平分布】
在15-30 km深度，XAZ断裂带西侧显示显著低速异常（-6%），而东侧扬子块体呈现高速异常（+4%）。值得注意的是，XAZ断裂带内两个低速体分别位于鲜水河断裂（XSHF）和则木河-小江断裂（ZMHF-XJF）下方，两者在水平面上无连接。

【方位各向异性特征】
快波方向在XSHF段与断裂走向呈30°夹角，在安宁河-则木河断裂（ANHF-ZMHF）区域则呈现放射状分布。这种不一致的各向异性模式不支持沿断裂带的定向物质流动。

【模型对比】
与Bao等（2015）提出的连续低速带模型不同，本研究揭示的低速体呈孤立分布。高速异常体从四川盆地（SCB）延伸至SGB下20 km深度，与Guo等（2013）深地震反射剖面发现的连续反射界面位置吻合。

【结论与意义】
研究颠覆了传统认知：1）中下地壳流（Mid-lower crustal flow）并非沿XAZ断裂带连续分布，两个孤立低速体可能反映局部熔融而非大规模物质迁移；2）扬子克拉通基底（Yangtze crystalline basement）以"刚性楔入"方式穿透龙门山断裂，制约了高原东南缘的变形模式。该成果为理解青藏高原侧向扩展与周缘块体相互作用提供了关键证据，对评估区域地震危险性具有重要价值。