固体地球科学：変成作用と、プレートテクトニクスの進化

地球の熱損失を促進するマントル対流は、表面では現在のプレートテクトニクスとして見られる。プレートテクトニクスがいつ出現したか、そしてそれが時間とともにどのように進化したかは、地球科学における最も基本的な2つの難題である。圧力（P）と温度（T）の変化によって固体状態の鉱物変化を経た岩石である変成岩は、埋設、加熱、露出、冷却の期間を記録しており、形成されたテクトニクス環境を反映している。従って、大陸地殻内の変成圧力温度条件の全球分布の時間変化は、地球のテクトニクス過程の永年進化を反映している可能性がある。現在の地球では、プレートの収束境界は、対になった変成帯の形で見かけの地温勾配（温度の深さ変化；ここでは変成T/Pとしてパラメータ化する）の双峰性分布を示す変成岩で特徴付けられており、これは沈み込み帯の近傍の変成（低T/P）と遠方の変成（高T/P）に起因する。本論文では、地球の現在のプレートテクトニクス環境は、25億年前の新太古代以降の永続的なマントル冷却とともに徐々に発達したことを示す。我々は、変成T/Pの分布の経時的な統計的評価を用いて、双峰的な変成帯の出現を（プレートテクトニクスの永年変化の代理指標として）評価した。その結果、変成T/P分布は、新太古代から現代にかけて、徐々により広くかつより明瞭に双峰的になり、平均変成T/Pは古原生代以降減少したことが見いだされた。今回の結果は、テクトニクス様式が新原生代（約7億年前）に突然変化したと推測した研究や、現代のプレートテクトニクスが遅くとも古原生代（約20億年前）には作動していたことを示唆した研究とは対照的である。

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