The most dominant features in the present-day lower mantle are the two antipodal African and Pacific large low-shear-velocity provinces (LLSVPs). How and when these two structures formed, and whether they are fixed and long lived through Earth history or dynamic and linked to the supercontinent cycles, remain first-order geodynamic questions. Hotspots and large igneous provinces (LIPs) are mostly generated above LLSVPs, and it is widely accepted that the African LLSVP existed by at least ca. 200 Ma beneath the supercontinent Pangea. Whereas the continental LIP record has been used to decipher the spatial and temporal variations of plume activity under the continents, plume records of the oceanic realm before ca. 170 Ma are mostly missing due to oceanic subduction. Here, we present the first compilation of an Oceanic Large Igneous Provinces database (O-LIPdb), which represents the preserved oceanic LIP and oceanic island basalt occurrences preserved in ophiolites. Using this database, we are able to reconstruct and compare the record of mantle plume activity in both the continental and oceanic realms for the past 2 b.y., spanning three supercontinent cycles. Time-series analysis reveals hints of similar cyclicity of the plume activity in the continent and oceanic realms, both exhibiting a periodicity of ∼500 m.y. that is comparable to the supercontinent cycle, albeit with a slight phase delay. Our results argue for dynamic LLSVPs where the supercontinent cycle and global subduction geometry control the formation and locations of the plumes.

中文翻译：

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海洋羽流记录证明超大陆-地幔羽流耦合事件

在当今下地幔中，最主要的特征是非洲和太平洋的两个对立的低剪切速度大省（LLSVP）。这两个结构的形成方式和时间，以及它们在地球历史中是固定的，长寿的，还是动态的并与超大陆周期相关联，仍然是一阶地球动力学问题。热点和大火成岩省（LIPs）大多是在LLSVP之上产生的，并且非洲LLSVP至少存在约200年被广泛接受。在超大陆Pangea下方200 Ma。大陆的LIP记录已被用来解释各大陆下烟羽活动的时空变化，而大约在20世纪20年代之前的海洋领域的烟羽记录则被用来解释。由于海洋俯冲，大部分缺少170 Ma。这里，我们介绍了海洋大火成省数据库（O-LIPdb）的第一个汇编，该数据库代表了蛇绿岩中保存的海洋LIP和海洋岛屿玄武岩的存在。使用该数据库，我们可以跨越三个超大陆周期，重建和比较过去2个大陆和海洋领域的地幔柱活动记录。时间序列分析揭示了大陆和海洋领域羽流活动的相似周期性的暗示，两者都表现出约500 my的周期性，可与超大陆周期相提并论，尽管有轻微的相位延迟。我们的结果证明了动态的LLSVP，其中超大陆循环和整体俯冲几何控制着羽流的形成和位置。代表了蛇绿岩中保存的海洋LIP和海洋岛屿玄武岩的存在。使用该数据库，我们可以跨越三个超大陆周期，重建和比较过去2个大陆和海洋领域的地幔柱活动记录。时间序列分析揭示了大陆和海洋领域羽流活动的相似周期性的暗示，两者都表现出约500 my的周期性，可与超大陆周期相提并论，尽管有轻微的相位延迟。我们的结果证明了动态的LLSVP，其中超大陆循环和整体俯冲几何控制着羽流的形成和位置。代表了蛇绿岩中保存的海洋LIP和海洋岛屿玄武岩的存在。使用这个数据库，我们可以跨越三个超大陆周期，重建和比较过去2个大陆和海洋领域的地幔柱活动记录。时间序列分析揭示了大陆和海洋领域羽流活动的相似周期性的暗示，两者都表现出约500 my的周期性，可与超大陆周期相提并论，尽管有轻微的相位延迟。我们的结果证明了动态的LLSVP，其中超大陆循环和整体俯冲几何控制着羽流的形成和位置。通过跨越三个超大陆周期，我们能够重建和比较过去2个大陆和海洋领域的地幔柱活动记录。时间序列分析揭示了大陆和海洋领域羽流活动的相似周期性的暗示，两者都表现出约500 my的周期性，可与超大陆周期相提并论，尽管有轻微的相位延迟。我们的结果证明了动态的LLSVP，其中超大陆循环和整体俯冲几何控制着羽流的形成和位置。通过跨越三个超大陆周期，我们能够重建和比较过去2个大陆和海洋领域的地幔柱活动记录。时间序列分析揭示了大陆和海洋领域羽流活动的相似周期性的暗示，两者都表现出约500 my的周期性，可与超大陆周期相提并论，尽管有轻微的相位延迟。我们的结果证明了动态的LLSVP，其中超大陆周期和整体俯冲几何控制着羽流的形成和位置。尽管有轻微的相位延迟。我们的结果证明了动态的LLSVP，其中超大陆周期和整体俯冲几何控制着羽流的形成和位置。尽管有轻微的相位延迟。我们的结果证明了动态的LLSVP，其中超大陆周期和整体俯冲几何控制着羽流的形成和位置。