摘要
地球的地幔对流促进了行星的热量损失，在地表表现为今天的板块构造1．板块构造是什么时候出现的，它是如何随着时间的推移而演变的，这是地球科学中两个最基本也是最具挑战性的问题1,2,3.,4．变质岩-由于压力变化而经历固态矿物转变的岩石(P)及温度(T)——记录了埋藏、加热、挖掘和冷却的时期，反映了它们形成的构造环境5,6．变质岩的全球分布变化(P,T)大陆地壳随时间变化的条件可能反映了地球构造过程的长期演化。在现代地球上，趋同的板块边缘以变质岩为特征，这些变质岩的表观温度梯度呈双峰分布(温度随深度变化;这里参数化为变质T / P)以成对变质带的形式出现5，其成因为变质作用近(lowT / P)和远离(高T / P)俯冲带5,6．在这里，我们表明地球的现代板块构造制度是随着25亿年前新太古代时代以来地幔的长期冷却而逐渐发展的。我们对双峰变质作用(作为板块构造长期变化的代表)的出现进行了评估，使用了变质作用分布的统计评估T / P通过时间。我们发现变质岩的分布T / P从新太古代到今天，逐渐变宽，双峰性更明显，平均变质T / P自古元古代开始减少。我们的结果与推断新元古代(约7亿年前)构造样式突变的研究形成了对比1,7,8)或者表明现代板块构造从古元古代(大约20亿年前)就开始运作了9,10,11,12)最迟。
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数据可用性
本研究中使用的变质压力和温度数据可在其原始出版物(参考文献)中在线获得。4)和EarthChem社区数据储存库(http://www.earthchem.org/library；doi: 10.1594 /理念/ 111316)。
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确认
这项工作是由约翰霍普金斯大学莫顿K.布劳斯坦地球和行星科学系资助的。感谢中国地质大学武汉地质过程与矿产资源国家重点实验室(开放基金GPMR210704)的支持。R. Rudnick和B. Hacker在项目初期提供了有益的讨论。作者感谢P. Cawood和R. Stern对这项工作的建设性评论。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
r.m.h.:概念化，形式分析，方法论，可视化和写作(初稿，评审和编辑)。D.R.V:资金获取、可视化和写作(初稿、评审和编辑)。文学硕士:数据策划，调查，可视化和写作(初稿，审查和编辑)。T.E.J:数据策划、调查、可视化和写作(初稿、评审和编辑)。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有利益竞争。
额外的信息
出版商的注意:施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。
扩展的数据图形和表格
扩展资料图1变质年龄分布。
变质年龄分布特征为2.6、1.9、1.0、0.5和<0.2 Gyr。为了对本文提出的变质岩数据进行统计评估，将这些离散峰的数据进行了分组，以提供更多统计上的鲁棒性(具有更高的数据点数量)解释。
扩展数据图2T / POrocopia-Pelona-Rand片岩和本研究所用的整个数据集的值。
一个，所有数据分为低、中、高T / Pref。4．b，中所示数据的移动平均(300毫秒窗口)和单标准差包络一个．OPRS被认为是对从更陡、更冷的俯冲(“方济各式”)到更浅(更平缓)、更热的俯冲(与海洋高原的到来有关)的转变的反应(更厚、更浮力的海洋岩石圈)。26．许多中元古代和古元古代造山带保存着双峰型变质作用分布，变质作用较低T / P岩石(“中间T / P(图中)以平均为特征T / P与OPRS相似(约500-650°C GPa−1）26包括Grenville带、Sveconorwegian带、Trans-North China带、Trans-Hudson带、eburne带、Ubendian-Usagaran带和Belomorian带。
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关于本文
引用本文
霍尔德，r.m.，韦特，d.r.，布朗，M。et al。变质作用与板块构造演化。自然572， 378-381(2019)。https://doi.org/10.1038/s41586-019-1462-2
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DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-019-1462-2
这篇文章被引用
太古宙晚期向板块构造过渡时期的绿岩埋掘旋回
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