青藏高原东缘是世界上地形起伏最剧烈、构造活动最活跃的地区之一。松潘-甘孜与四川盆地之间几十公里范围内，地形高差超过4000m，形成高原边缘最陡峭的地形边界（图1）。该地区也是我国大陆地震活动最频繁的区域之一，2008年汶川Mw7.9地震、2013年芦山Mw6.6地震以及2022年马尔康地震等均发生于此。然而，青藏高原东缘异常陡峭的地形是如何形成的，地壳深部结构又如何影响长期造山过程和短期地震活动，一直是国际地学界关注的重要科学问题。

前人围绕青藏高原东缘形成机制提出了两种经典的端元模型，即下地壳流模型和脆性地壳缩短模型。前者核心在于高原内部存在低黏度下地壳物质，能够像缓慢流动的“流体”一样向东运移，不断膨胀并抬升地形；后者则强调，高原隆升主要由岩石圈尺度的大规模脆性缩短和逆冲断裂作用控制。这两种模型反映了对地壳流变性质截然不同的认识，缺乏能够同时解释长期地貌演化和现代断裂活动的统一动力学框架。

为了解决上述难题，现金网-线上足球现金网 研究团队利用地壳尺度物理模拟实验，建立了下地壳流、脆性缩短以及二者之间过渡状态三类流变模型（图2），结合三维数字地形重建、粒子图像测速（PIV）等定量分析技术，系统研究不同地壳流变结构在斜向挤压作用下对断裂发育、地形演化及地震活动性的控制作用，取得了如下新认识：

图1区域地质背景、地形、地震和流变结构

1、高原与盆地非均质性流变结构决定了青藏高原东缘的形成方式

实验结果表明，仅依赖下地壳流动难以形成青藏高原东缘现今陡峭的地形边界，而完全脆性的岩石圈又难以解释区域内复杂的断裂组合和盆山格局。青藏高原东缘并非简单的“软”或“硬”，而是具有独特的“强—弱—强”流变分层；更重要的是，松潘—甘孜地块与四川盆地地下强弱结构存在明显的空间错位。正是这种独特的地下结构，与持续的斜向挤压共同作用，塑造了青藏高原东缘陡峭的地形边界和复杂的盆山格局，形成北东向-近南北向断层交错发育（图2）。青藏高原东缘以地壳脆性变形为主，在约20 km深度发育一条约5 km厚的韧性滑脱层，使上、下地壳发生变形解耦，同时促进深部应变向高原边缘传播，这为认识青藏高原生长和强震孕育机制提供了新的科学认识。

图2三类代表性模型的设置、流变分层结构及实验结果

2、龙日坝与龙门山断裂带形成大型冲起式构造，是塑造长江-黄河两大流域分水岭格局的深部动力学机制

长期以来，龙门山断裂带和龙日坝断裂带之间的构造关系一直存在争议。物理模拟结果显示，龙日坝主断裂并非独立发育，而是龙门山断裂带的反冲断层。两条长度相近的北东向断裂共同组成一个大型冲起式（Pop-up）构造（图3）。这一深部构造不仅解释了龙门山地区复杂的断裂组合，也能够合理解释若尔盖盆地的形成过程。冲起式构造的持续发育，使若尔盖盆地成为高原内部相对低洼地区，并限制了长江流域水系向西侵蚀黄河流域，从而塑造了今天长江—黄河两大流域的分水岭格局。

图3青藏高原东缘三维地形及深部构造模式图

3、应变分析揭示了百万年造山过程的时空迁移特征并为地震灾害评估提供依据

除了揭示长期造山过程外，本研究还利用粒子图像测速（PIV）技术，对模型中的应变演化进行了连续定量分析（图4）。结果表明，青藏高原东缘复杂断裂系统在中新世以来表现出明显的时空迁移特征：龙门山断裂与龙日坝断裂几乎同步活动，应变总体由南西向北东传播，这一演化过程与2008年汶川地震的破裂方向高度一致，也解释了龙门山地区南陡北缓的地形差异。与此同时，岷江断裂持续积累大量应变，并具有与四川盆地内部南北向断裂逐渐连接的趋势，不同断裂之间可能存在联动效应，从而增加区域地震危险性。值得关注的是，虽然龙日坝断裂历史地震活动较弱，但实验表明，该断裂尺度大，长期持续积累应变，具备发育强震的可能性，需要持续开展监测和风险评估。

图4青藏高原东缘不同断裂带应变演化图

综上，本研究建立了融合岩石圈三维流变结构、长期构造演化、应变分配及现代地震活动的跨尺度物理模拟框架，实现了百万年尺度造山过程与现代地震灾害危险性综合研究，为理解大陆造山带形成机制提供了新的动力学解释，也为青藏高原东缘未来地震危险性评估提供了新的科学依据。

该研究以“Crustal rheology controls long-term topographic growth and seismicity in the eastern Tibetan Plateau”为题，发表于地学领域顶级期刊Earth and Planetary Science Letters。现金网-线上足球现金网 毛宇琼博士为论文第一作者，李一泉副教授为通讯作者。共同作者还包括吉林大学地球科学现金网 孙闯副教授、南京大学地球科学与工程现金网 翁辉辉副教授和贾东教授。

实验依托自主建立的现金网-线上足球现金网 地表动力学物理模拟实验室完成，得到了国家自然科学基金（U22B6002, 41927802, 42171001）、国家重点研发计划（2023YFF0803304）和国家科技重大专项（2024ZD1001104）的资助。

论文信息：

Mao, Y., Li, Y.^*, Sun, C., Weng, H., Jia, D., 2026. Crustal rheology controls long-term topographic growth and seismicity in the eastern Tibetan Plateau. Earth Planet Sci Lett 692, 120253.//doi.org/10.1016/j.epsl.2026.120253