印度—欧亚板块碰撞的效应影响深远：主体上造成了印度—欧亚板块岩石圈的碰撞、青藏高原的隆升；向东逃逸的地幔流影响了华南板块西缘的动力学过程；向北，前人根据华北板块内部陕西-山西裂谷裂解开始的时间及传播方向推断印度—欧亚板块碰撞远程效应已经延伸至此。那么，华北地区上地幔变形是否与印度—欧亚板块碰撞有直接的联系？

上地幔橄榄岩晶格优势方向记录了以往或/和现今的动力学信息（注：岩石圈层各向异性对应于以往变形；软流圈层各向异性对应现今变形）。通过地震波横波分裂观测获取上地幔各向异性特征是认识区域或全球动力学过程的不可替代的手段。由于华北地区的各向异性特征复杂、横波分裂观测的深度分辨率有限，前人研究并没有回答印度—欧亚板块碰撞是否直接影响到华北地区地幔状态这一科学问题。

地质与地球物理研究所地球深部结构与过程研究室与岩石圈演化国家重点实验室的赵亮研究员与合作者利用密集流动台阵和中国地震台网的数据，应用横波分裂观测方法研究了华北板块上地幔变形。对横波分裂观测结果和100-300km深度体波层析成像速度模型的综合解释提高了对各向异性起源深度的约束能力：（1）在华北克拉通中部地区，起源于地幔转换带甚至更深的地幔流上涌至岩石圈之下，横波分裂快轴方向变化边界与软流圈—岩石圈边界重合，暗示了华北克拉通岩石圈对上涌地幔流动的阻挡作用；（2）在华北克拉通西北部及祁连山地区，横波分裂快轴方向表现为背方位角的复杂函数，应用理论地震图计算进而证明了可能存在双层或倾斜对称轴各向异性，暗示地幔流动在此下倾。

上述证据表明，印度—欧亚板块碰撞在上地幔深度的效应可能扩展至祁连山地区，但华北克拉通中部上地幔变形由区域地幔上涌和岩石圈相互作用主导，与印度—欧亚板块构造域并无直接联系。

图1：华北克拉通及邻区横波分裂观测结果与100-300km深度范围层析成像剪切波平均速度模型。每个短棒表示一个横波分裂观测结果，其方向对应于快轴方向，长度正比与横波分裂时间延迟。颜色标尺表示横波速度相对地球一维模型（IASPI-91）的扰动百分比。蓝色可视作岩石圈的分布范围；红色可以视作软流圈的分布范围。

图2：横波分裂观测及层析成像结果的解释模型。地表箭头表示观测的横波分裂快轴方向的主体方向。橙红色蘑菇状物体表示区域地幔上涌受到岩石圈的阻挡作用改变了方向；橙红色板状物体表示地幔流动下插至祁连山地区岩石圈之下。

该研究成果近期发表在国际知名的地球物理学期刊Geophysical Journal International上（Zhao et al. No direct correlation of mantle flow beneath the North China Craton to the India-Eurasia collision: constraints from new SKS wave splitting measurements. Geophysical Journal International，2011, 187: 1027-1037）