在国家自然科学基金项目（批准号41730213、41972238、42072264）等资助下，西北大学姚金龙、赵国春课题组与澳大利亚科学家开展合作，以Mariana型大洋初始俯冲蛇绿岩为切入点，结合地球科学多方面认识与进展，提出冈瓦纳大陆聚合阶段全球构造联动与现代板块构造建立这一新认识。相关成果以“马里亚纳型蛇绿岩限定冈瓦纳大陆聚合过程现代板块构造建立（Mariana-type ophiolites constrain the establishment of modern plate tectonic regime during Gondwana assembly）”为题，2021年7月7日在线发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。姚金龙教授为第一作者，姚金龙教授和赵国春教授为共同通讯作者。全文链接https://www.nature.com/articles/s41467-021-24422-z。
该研究以青藏高原北缘阿尔金造山带新厘定出的518 Ma的Mariana型（又称IBM型）大洋初始俯冲蛇绿岩为切入点，总结出了位于冈瓦纳大陆北缘的众多东亚陆块所记录的地质事件的时空变化规律，提出原特提斯洋主体洋盆初始俯冲发生在530-520 Ma，与冈瓦纳大陆南缘、西缘的俯冲带板片回撤相对应，据此提出530-520 Ma发生一期全球范围内的构造联动事件。与此同时，该研究通过对全球已知的同类型蛇绿岩进行归纳总结，结合该型蛇绿岩的动力学成因模拟结果，发现地幔温度下降、板片强度增强是决定该型蛇绿岩形成和板块构造演化的共同关键性因素，现代板块构造的启动与Mariana型大洋初始俯冲的出现可能是同步的。该研究进一步综合多项地质认识，发现早寒武纪是全球俯冲活动或俯冲通量的峰期，标志着全板块尺度的俯冲和现代板块构造的建立。此外，该研究根据现代板块构造的建立、深俯冲和巨型造山带、大陆风化剥蚀作用，以及俯冲带富水沉积物对板块构造贡献之间内在联系，认为现代板块构造的演化存在内驱动力。
板块构造是统领地球科学领域的方法论，也是驱动地球演化成为生命星球的关键动力。但板块构造由前板块到早期板块构造，再到现代板块构造的演化过程一直是未解之谜，因此板块构造的演化过程近年来成为国际地球科学领域的前沿与新热点。该研究在国际上新提出了冈瓦纳大陆聚合阶段现代板块构造建立与全球构造联动这一观点，对国际上提出的新元古代现代板块构造启动这一认识进行了进一步的推动与扩展，认为现代板块构造的建立也是促进晚新元古代-寒武纪期间现代地球系统形成的根本驱动力。
图1 地球多圈层系统特征指标随时间演化规律
图2 530-520 Ma 冈瓦纳古大陆重建与其周缘俯冲体系分布