板块构造理论从提出至今已经有半个世纪，它解释了人们在地球表层观察到的大量地质现象，但遗憾的是有关于板块运动的驱动机制这一根本问题始终没能很好解决。李正祥教授系统总结了近30年固体地球科学领域的一些重要进展：（1）地球演化历史存在约六亿年左右的超大陆旋回；（2）地震层析成像技术揭示了地幔强烈的不均一性，其第一级别特征是存在两个LLSVP（超级地幔柱）；（3）全球大火成岩省记录和超大陆古地磁重建结果表明在地球演化历史中LLSVP的位置并不固定，事实上LLSVP的发育与超大陆旋回之间存在明显的时间和空间联系。在整合这些观察资料后，李正祥教授认为固体地球的演化过程是由耦合的超大陆-超级地幔柱旋回所主导，周期约为六亿年。并提出了一个概念模型来解释这种耦合关系：超大陆聚合时会在外缘形成一个环形俯冲带，下插的俯冲板片把地幔分成两个域，进而形成两个方向互斥的超级地幔柱，最终超级地幔柱的形成又促使了超大陆的裂解。
在上述工作基础上，李正祥教授领导的研究团队（Earth Dynamics Research Group）最近又发现了周期约为超大陆旋回两倍的更大时间尺度的旋回。以独特的视角，创新性地提出了“超大洋”的概念。这一新认识很好地解释了中元古Nuna超大陆和新元古Rodinia超大陆的重建形态为何非常相似，并且预测了未来的Amasia超大陆在形成时不会关闭太平洋。
李正祥教授作报告
报告会现场
（摄影 吴黎光）
【李正祥教授简介】
李正祥教授，澳大利亚科廷大学
地球与行星科学学院的John Curtin杰出教授，澳大利亚科学基金委桂冠研究员（Australian Laureate Fellow），国际地科联IGCP 648项目主要负责人，主要研究地球演化历史及地球动力学。1982年获北京大学学士学位，1989年获麦考瑞大学博士学位。现为Tectonophysics主编、GSA Bulletin副主编、Geology编委，美国地质学会会士。曾获2008年汤森澳大利亚地学论文引用奖，2015年汤森-路透引用和创新奖，2014-2017连续四年入选汤森-路透全球高引学者，2016年由于在大地构造领域的突出贡献荣获澳大利亚地质学会颁发的S.W. Carey奖章。
【延伸阅读】
- Li ZX and Zhong SJ. Supercontinent–superplume coupling, true polar wander and plume mobility: Plate dominance in whole-mantle tectonics. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2009, 176: 143-156.（原文链接）
- Zhang N and Li ZX. Formation of mantle “lone plumes” in the global downwelling zone—A multiscale modelling of subduction-controlled plume generation beneath the South China Sea. Tectonophysics, 2018, 723: 1-13. （原文链接）
- Murphy JB and Nance RD. Do supercontinents introvert or extrovert?: Sm-Nd isotope evidence. Geology, 2003, 31: 873-876.（原文链接）
- Earth Dynamics Research Group相关信息（网站链接）
（岩石圈室 周久龙供稿）
