正如魏格纳半个世纪前提出的那样，在古地磁证明存在大陆漂移后，板块构造理论在20世纪60年代形成海洋地壳的磁异常证明了地幔对流是大陆断裂和聚集以及海洋岩石圈再循环的机制。杰森·摩根（Jason Morgan）在1971年发表的开创性论文（《下地幔对流地幔柱》，nature》第230页）首次确立了深部地幔过程与地表火山作用之间的联系。Dziewonski及其合作者的第一个层析成像模型（Dziewonski等人，1977年；Dziewonski，1984年）对地核-地幔边界上的二级大规模层析成像特征进行了成像，后来命名为LLSVP（大型低剪切波速区）。自那以后，我们认识到这些地区在我们星球的演化中发挥着重要作用。自从Kevin C.A.Burke和Trond H.Torsvik发表了一系列论文（Torsvik et al.，2006，Torsvik et al.，2008，Torsvik et al.，2010）以来，地球表面和深部地幔之间的联系在过去十年中不断被探索这表明大规模火山作用是由深部地幔柱触发的，这些地幔柱从地核-地幔边界的LLSVP边缘升起。Torsvik立即意识到，这一发现——地幔柱从LLSVP边缘升起——为理解地球历史过程中的板块构造和地幔动力学提供了一个框架。在挪威语和英语的一系列科普文章（Torsvik和Steinberger，2006年，Torsvik和Steinberger，2008年）中，Torsvik及其合作者Bernhard Steinberger认为，地幔动力学的这一新框架代表了地球科学的一场新的科学革命。十年后，围绕这一框架的科学研究强度证实了Torsvik的愿景。本期专辑出版于2019年；概述了我们目前对板块构造演化和地幔动力学如何通过更好地了解陆地和海洋的古地磁数据、最先进的地幔层析模型、地球动力学建模和火山喷发观测联系起来的理解，包括大型火成岩区。其中的文章还旨在强调固体地球结构和动力学的变化可能如何引发地球历史上的环境灾难。这本论文集论述了对我们理解地球演化至关重要的主题，同时也与Torsvik为地球科学界做出重大贡献的主题相关联。在这里，我们跟随Torsvik的职业生涯，从限制地球构造历史的古地磁和地球物理观测开始，然后继续研究深部地幔的动力学，然后通过火山作用和板块构造的紧密耦合将这些动力学与地表联系起来。地震层析成像显示，在非洲和太平洋下面的最下层地幔中有两个广泛的区域，它们的地震波速度低于平均水平。这些区域被命名为大低切变速度省(lsvps)，其宽度和高度的空间尺度分别为1000s和100s级。在这里，我们回顾了与llsvp相关的观察结果，以及科学家们正在就其原因争论的各种概念地幔模型。截至目前：固体地球学界讨论的几个地幔对流概念模型。从左上角开始，顺时针方向修改下列来源的数字。左上:Torsvik et al.(2014)。上中:Kellogg等人(1999)。右上:Courtillot等人(2003)。左下角:Jellinek和Manga(2004)。中下:Garnero等人(2005)。右下:Dziewonski et al.(2010)。
岩浆海洋结晶、矿物熔融中性浮力和累积性质的示意图。左:压力范围约为5 20 GPa，地球中性浮力压力约为11 GPa (Lee et al.， 2010)。熔体积累区在14 15 GPa和近表面。这种情况也适用于火星和金星。由于火星的岩浆海洋(MO)和大块地幔Fe/Mg比值高于地球，而金星的较低(表2)，因此火星的中性浮力压力较低，金星的中性浮力压力较高。图示基底岩浆海(BMO)顶部附近桥锰矿(bm)的循环结晶和溶解作用
坚固而精确的航海天文钟的发明改变了18世纪中期的航海。在格林威治将经度与本初子午线进行校准，再加上由天体位置得出的纬度，这使水手们第一次有信心计算出自己在地球表面的位置。直到最近，地球科学家还处于类似的境地，他们没有办法计算白垩纪之前大陆的经度。在这里，我将讨论显生宙的极地漂移和古地理，并描述定量建立古代经度的方法，这些方法也建立了地球内部如何与地质年代的表面相联系。
印度-亚洲碰撞带及其周边地区的构造图，以及后变形多边形的主要轮廓
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