海底科学与划界全国重点实验室和上海交通大学联培博士生王天睿近日在国际权威地学期刊《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》以第一作者身份发表题为 《Subduction polarity reversal during arc-continent collision in Taiwan: New insight from P-wave tomography》的研究论文。该研究通过对台湾岛下方进行精细结构成像，揭示出欧亚板块在台湾北部和中部分别发生折断(slab break-off)和撕裂(slab tear)两种破坏方式，并进一步分析指出强烈的弧陆碰撞和浮力高地的阻挡是造成板块破坏的关键因素，阐明台湾地区俯冲极性反转现象的发生与自北向南发生的板块破坏密切相关，为解释俯冲极性反转机制提供了新的思路。上海交通大学海洋学院双聘导师阮爱国研究员和浙江水利水电学院胡昊副教授为本文的通讯作者，合作作者还包括国际著名地震学家日本东北大学赵大鹏教授和海底科学与划界全国重点实验室牛雄伟研究员。上海交通大学海洋学院和海底科学与划界全国重点实验室为本文第一完成单位。

台湾地处欧亚板块和菲律宾海板块强相互作用区域，地震火山活动活跃。在台湾北部，菲律宾海板块沿琉球海沟俯冲到欧亚板块之下，而在台湾南部，欧亚板块沿马尼拉海沟俯冲到菲律宾海板块下方，这一现象称为俯冲极性反转。虽然前人针对台湾地区的深部构造已经开展了大量工作，但由于该地区构造环境的复杂性，造成俯冲极性反转的原因至今仍存在很大的争议。本次研究基于全球多个地震数据中心公布的地震台网记录到的远、近震P波数据，利用先进的远近震联合层析成像技术，揭示出欧亚板块在台湾北部发生折断和在台湾中部发生横向撕裂的现象，并结合地球化学、数值模拟、背景噪声成像、各向异性成像等多方面证据推断位于台湾西部的两个坚硬块体(Peikang High和Kuanying High)和剧烈的弧陆碰撞是造成欧亚板块发生破坏的重要原因。也正是由于欧亚板块破坏形成的缺口，使得菲律宾海板块可以进一步向西运动至欧亚板块之下，造成俯冲极性反转的发生。而在台湾南部，由于吕宋岛弧和欧亚板块只是处于相互作用的初期阶段，因此欧亚板块在其下方并未遭到破坏。

本研究受国家自然科学基金（42076047,42376052,42106068）、自然资源部重点研发计划（2024YFF0506804）和日本学术振兴会基金（19H01996）等基金联合资助。

图1. 台湾岛下方400公里以内P波层析成像结果

图2. 台湾岛下方欧亚板块形态示意图

文章信息：Wang, T., Hu, H., Zhao, D., Niu, X., & Ruan, A. (2025). Subduction polarity reversal during arc‐continent collision in Taiwan: New insight from P‐wave tomography. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 130, e2025JB031442.

论文链接：https://doi.org/10.1029/2025JB031442