蛇綠巖的研究進(jìn)展及研究意義

摘 要：蛇綠巖的研究已經(jīng)有200多年的歷史，自提出蛇綠巖一詞開(kāi)始蛇綠巖的研究不斷地在發(fā)展進(jìn)步，隨板塊構(gòu)造理論的興起蛇綠巖一度被認(rèn)為產(chǎn)出在大洋中脊，而Pengrose Conferences則是定義蛇綠巖為鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)的一套巖石序列。直到后來(lái)的以生成環(huán)境為基礎(chǔ)的分類進(jìn)入人們的視線，人們也認(rèn)識(shí)到蛇綠巖的研究對(duì)于認(rèn)識(shí)和改造地球有重要的指示意義。

關(guān)鍵詞：蛇綠巖；板塊構(gòu)造理論；鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)

1 蛇綠巖概念的發(fā)展

法國(guó)礦物學(xué)家Brongniart于1813年最先提出“蛇綠巖”一詞。直到1927年Stienmann[1]結(jié)合其研究工作指出：蛇綠巖是一組由（蛇紋石化）橄欖巖和少量輝長(zhǎng)巖、玄武巖構(gòu)成的巖石組合。而Hess[2]則將Steinmann對(duì)蛇綠巖的研究工作歸納為由蛇紋巖、基性火山巖以及燧石巖組成的“三位一體”。三位一體的觀點(diǎn)不同于Stienmann提出的定義但卻得到了很快的發(fā)展和傳播。

而隨著板塊構(gòu)造理論的興起，蛇綠巖在重建大陸中的重要性得到人們的重視。于是在1972年在美國(guó)召開(kāi)彭羅斯會(huì)議討論蛇綠巖的各種問(wèn)題。Pengrose Conferences（Anonymous，1972）[3]定義蛇綠巖是一種特殊的鎂鐵至超鎂鐵的巖石組合，它不能作為一個(gè)巖石的名稱或填圖單元。而完整的蛇綠巖巖石組合從下往上應(yīng)為超鎂鐵巖（不同程度的蛇紋石化的地幔橄欖巖）、輝長(zhǎng)巖（常包含堆晶橄欖巖與輝石巖且變形比超鎂鐵巖較少）、鎂鐵質(zhì)席狀巖墻（輝長(zhǎng)輝綠巖墻）、鎂鐵質(zhì)火山巖（大部分為枕狀玄武巖）。本次會(huì)議提出的蛇綠巖定義在蛇綠巖研究歷史上具有重要意義，是蛇綠巖研究過(guò)程中取得突破性進(jìn)展。

Pengrose Conferences提出的概念固然對(duì)蛇綠巖的發(fā)展起到了促進(jìn)作用，但是有研究發(fā)現(xiàn)并不是所有蛇綠巖都產(chǎn)大洋中脊，這無(wú)疑對(duì)蛇綠巖的定義再次提出了挑戰(zhàn)，直到Dilek[4]經(jīng)多年研究總結(jié)出了更精確更準(zhǔn)確的蛇綠巖定義：非原地的上地幔和大洋地殼的巖石碎片，在板塊匯聚作用下使原生火成巖片發(fā)生了構(gòu)造置換。這樣的巖片從底至頂應(yīng)包括具備巖石成因和時(shí)代聯(lián)系的橄欖巖、超鎂鐵質(zhì)至長(zhǎng)英質(zhì)地殼侵入巖和火山巖的一個(gè)巖套（席狀巖墻可有可無(wú)）；其中一些單元可以在不完整的蛇綠巖中缺失。

2 蛇綠巖分類的進(jìn)展

在過(guò)去的蛇綠巖研究過(guò)程中，地質(zhì)學(xué)者依照自己對(duì)蛇綠巖的認(rèn)識(shí)和研究提出了不同的分類方法。如Coleman[5]的特提斯型和科迪勒拉型蛇綠巖，張旗等[6]的科迪勒拉型、東地中海型和西地中海型三種類型蛇綠巖等等分類。

Dilek等[4]提出了一個(gè)以生成環(huán)境為依據(jù)的全新分類方案，分為與俯沖作用相關(guān)和與俯沖作用無(wú)關(guān)的類型。與俯沖作用無(wú)關(guān)的蛇綠巖包括蛇綠巖包括陸緣型（CM）、洋中脊型（MOR）和地幔柱型（P）。與俯沖作用相關(guān)的蛇綠巖包括俯沖帶上盤型（SSZ）和火山-弧型（VA）。SSZ型包含形成在俯沖開(kāi)始的弧前弧后盆地環(huán)境的蛇綠巖。

其具體分類如下：

（1）陸緣型蛇綠巖（CM）：指的是在洋盆演化的早期階段形成的蛇綠巖，此類蛇綠巖是貧巖漿的洋陸過(guò)渡帶碎片。

（2）洋中脊型蛇綠巖（MOR）：在地幔柱近處或地幔柱遠(yuǎn)處的洋中脊、海溝近處的洋中脊或海溝遠(yuǎn)處的弧后擴(kuò)張脊上形成。

（3）地幔柱型蛇綠巖（P）：形成于靠近地幔柱的洋中脊或作為海底高原的一部分。

（4）俯沖帶上盤型蛇綠巖（SSZ）：表示大洋巖石圈形成的上俯沖帶的延伸板塊。SSZ型蛇綠巖的特定形成環(huán)境包括弧前、弧后和初始弧環(huán)境。

（5）火山-弧型蛇綠巖（VA）：在硅鎂質(zhì)弧背景上形成?；鹕?弧型蛇綠巖包含閃長(zhǎng)巖，英云閃長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖侵入體的中地殼和具有豐富的安山巖流紋質(zhì)熔巖及火山碎屑巖的上地殼。

3 蛇綠巖的研究意義

首先，蛇綠巖通常被視作保存在造山帶中的古洋殼或與其相關(guān)的構(gòu)造單元的殘片，這常常標(biāo)志著俯沖碰撞帶、板塊邊界的位置，并能說(shuō)明洋脊下包括地慢在內(nèi)的作用過(guò)程，對(duì)全球大地構(gòu)造的研究有著極其重要的意義。其中，蛇綠巖是確定古板塊邊界一個(gè)重要的依據(jù)，它不僅促進(jìn)了板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的發(fā)展，也是板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)的一個(gè)不可缺失的部分。又有蛇綠巖的巖性單元能夠和現(xiàn)代大洋巖石圈的各個(gè)圈層依次對(duì)應(yīng)，因此蛇綠巖的研究對(duì)復(fù)雜的古大洋地幔動(dòng)力學(xué)與大地構(gòu)造學(xué)的研究也具有不可替代的地位。

蛇綠巖在巖石學(xué)中是一種特殊類型的巖石，對(duì)于洋陸巖石圈的構(gòu)造演化、地幔深部的活動(dòng)過(guò)程有重要的研究?jī)r(jià)值。同時(shí)蛇綠巖作為古大洋巖石圈的殘片，對(duì)于恢復(fù)洋陸運(yùn)動(dòng)和構(gòu)造演化過(guò)程也具有十分重要的學(xué)術(shù)意義。蛇綠巖的研究對(duì)于認(rèn)識(shí)大陸裂解、板塊構(gòu)造等問(wèn)題研究有極其重要的含義。

蛇綠巖與大洋巖石圈的演化具有十分密切的關(guān)聯(lián)，所以研究蛇綠巖的物質(zhì)組成成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和動(dòng)力學(xué)、巖石學(xué)成因有助于人們進(jìn)一步對(duì)大洋巖石圈結(jié)構(gòu)、變化及動(dòng)力學(xué)的認(rèn)識(shí)。文章也是在研究查閱前人研究的基礎(chǔ)上的討論，由于本人知識(shí)積累不夠或認(rèn)識(shí)不夠深刻的等原因，文章中可能存在一些問(wèn)題，歡迎前輩以及讀者批評(píng)指正。

參考文獻(xiàn)

[1]Steinmann G. Der ophiolitischen Zonen in der Mediterranean Kettengebirgen[M].14th International Geological Congress in Madrid，1927，2：638-667.

[2]Hess H H. Mid-ocean ridges and tectonics of the sea floor[C]//Whittard W F， Bradshaw R. Submarine geology and geophysics.Proceedings of the 17thSymposium of the Colston Research Society，London， Butterworths， 1965：317-334.

[3]Anonymous. Penrose Field Conference on Ophiolites[J].Geotimes， 1972，17：24-25.

[4]Dilek，Y. H，F(xiàn)urnes. Ophiolites and Their Origins[J].Elements， 2014，10（2）：93-100.

[5]ColemanRG.Thediversityofophiolites，Geol.Mijnbouw，1984.63：144-150.

[6]張旗.蛇綠巖的分類[J].地質(zhì)科學(xué)，1990，1：51-61.