科技日报记者 罗云鹏 通讯员 龙晓怡
11月8日，记者从南方科技大学获悉，该校地球与空间科学系副教授胡佳顺研究团队与南洋理工大学助理教授卢卡·达尔·齐里奥、北京大学教授唐铭、南京大学教授胡修棉等合作，结合岩石地球化学分析和地球动力学数值模拟方法，揭示了印度-欧亚大陆加速汇聚机制与碰撞时限，并将印度-欧亚大陆初始碰撞时间限定为约6000万年。相关研究成果近日发表在《自然》上。
据悉，中生代晚期至新生代早期，印度-欧亚大陆汇聚速度从约8厘米/年骤增至18厘米/年，这种急剧变化被称为板块重组事件。不过，其驱动机制尚不完全清楚。
该研究中，研究团队通过岩浆岩组分约束地幔源区中俯冲沉积物的相对变化，发现加速汇聚时期地幔源区中俯冲沉积物的比例显著提高，且以陆源沉积物为主。这表明被动大陆边缘巨厚沉积物的俯冲可能是导致汇聚速率提高的重要因素。
研究团队还利用高分辨率二维数值模型验证了俯冲沉积物厚度变化对俯冲速度和上覆板块应力状态的影响。结果显示，沉积物的加入在俯冲通道中起到了“润滑”作用，降低了俯冲板片与上覆板块之间的有效摩擦系数及黏性，从而加快了俯冲板片的速度，并为俯冲板片与上覆板块之间的解耦提供了有利条件。
此外，研究还表明，印度大陆被动陆缘沉积物在约6500万年时已开始俯冲进入地幔源区，这与大印度模型一致，但并不否定双阶段碰撞的可能性。特提斯喜马拉雅可能曾与印度大陆分离形成大印度洋盆，但该洋盆在约6500万年时已停止扩张，从而驱动印度-欧亚大陆的加速汇聚。
该项研究验证了俯冲界面自身性质对俯冲带动力学的影响深远，俯冲沉积物有望成为联系板块构造、气候环境和生物演化等各个系统之间的重要纽带。
（研究团队供图）