中國蛇綠巖清理
——兼論蛇綠巖研究的新思路

張旗，任紀舜，趙磊，焦守濤，王躍，王振

1)中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所，北京，100029；2)中國地質(zhì)科學院地質(zhì)研究所，北京，100037；3)中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心，北京，100037；4)自然資源部地質(zhì)信息工程技術(shù)創(chuàng)新中心，北京，100037;5)中國地質(zhì)大學(北京)地球科學與資源學院，北京，100083

內(nèi)容提要:中國蛇綠巖研究取得了很大的成績，也存在許多問題。文中簡要評述了日喀則、三江、青海、北秦嶺、中亞造山帶、東北以及中國南方蛇綠巖的若干問題，指出中國劃歸入蛇綠巖的地質(zhì)體(組合)太多了，把許多可能不是蛇綠巖的地質(zhì)體(組合)也當成了蛇綠巖。當前需要做的是去偽存真，對中國蛇綠巖進行一次認真的清理。文中指出，地幔橄欖巖無疑是蛇綠巖最重要的成員，它來自洋殼下。世界上還有另一類來自陸殼下的地幔巖，被稱為“造山橄欖巖”。因此，地幔橄欖巖并非蛇綠巖所獨有。此外，有越來越多的數(shù)據(jù)表明，在許多不同的構(gòu)造背景下都可以出現(xiàn)類似MORB(大洋中脊玄武巖)地球化學性質(zhì)的玄武巖，例如洋島、島弧、大陸溢流玄武巖、板內(nèi)玄武巖以及太古宙(拉斑玄武巖和科馬提巖)等。因此，不能簡單地認為一個地區(qū)只要有了地幔橄欖巖和MORB就是蛇綠巖了。文中回顧了蛇綠巖研究的兩個發(fā)展階段：前一個階段以1972年的彭羅斯會議為標志，開啟了蛇綠巖研究的新篇章，當時的學術(shù)界主要關(guān)注蛇綠巖的巖石學和地球化學問題，關(guān)心蛇綠巖的巖石組合。新的階段是從20世紀后期逐漸發(fā)展起來的，于近期取得了突出的進展。筆者等強調(diào)指出，蛇綠巖(野外出露更多的是蛇綠混雜巖)即蛇綠巖套，它不僅包括一個特定的巖石組合，還包括深海沉積。文中肯定了中外學術(shù)界在蛇綠巖構(gòu)造研究方面獲得的許多新發(fā)現(xiàn)、新思路和新進展。此外，大數(shù)據(jù)和地球物理方法也是非常有意義的。蛇綠巖是一個復(fù)雜體系，不確定的問題相當多。它們的解決需要構(gòu)造地質(zhì)學家、地層學家、古生物學家、巖石學家、地球化學家、年代學家以及地球物理學家的共同努力。

中國蛇綠巖研究已經(jīng)積累了相當多的資料，筆者等認為，當前中國蛇綠巖研究的一個重要問題可能是：中國劃歸入蛇綠巖的地質(zhì)體(組合)太多了，把一些可能不是蛇綠巖的地質(zhì)體(組合)當成了蛇綠巖，為此，筆者等建議對中國蛇綠巖作一次清理，去偽存真，捋清中國蛇綠巖的面貌，這對于推進蛇綠巖的研究和中國大地構(gòu)造的研究都是非常有益的。

如何清理，按照什么標志？問題很多，學術(shù)界分歧較大。其中最關(guān)鍵的可能是蛇綠巖的定義，這里的代表性見解主要有兩種：一種堅持1972年彭羅斯會議的定義仍然有效(張旗，2014，2021a)；另一種認可Dilek(2003)提出的蛇綠巖新見解(張進等，2012)。

蛇綠巖不同于花崗巖、輝長巖、橄欖巖，蛇綠巖不是一個巖石名稱而是一套巖石組合的術(shù)語，蛇綠巖即蛇綠巖套。蛇綠巖套不單包括火成巖部分(地幔橄欖巖、堆晶巖、輝長巖、輝綠巖、玄武巖等)，還包括沉積巖(深海遠洋沉積)，并多以蛇綠混雜巖形式產(chǎn)出。早先的研究，關(guān)注蛇綠巖套的巖石組合比較多，關(guān)注蛇綠巖套的沉積巖和混雜巖較少，導(dǎo)致的結(jié)果是夸大了蛇綠巖的數(shù)量，把一些可能不是蛇綠巖的地質(zhì)體(組合)也包括進來了。例如有不少人以為，有了地幔橄欖巖和MORB這兩條標準就是蛇綠巖了。殊不知地幔橄欖巖有來自洋殼下的還有來自陸殼下的；MORB地球化學性質(zhì)也不是洋中脊玄武巖所特有的，許多大陸溢流玄武巖、大陸玄武巖也具有N-MORB的特征(張旗，2021a)。由于陸殼下的地幔和洋殼下的地幔很難區(qū)分，而MORB并非只產(chǎn)于洋中脊環(huán)境，因此，僅重視這兩個標準就是不夠的了。在這種情況下，多考慮深海沉積就是必須的了。

筆者等認為，蛇綠巖有各種各樣不同的見解很正常。但是，蛇綠巖代表消失的洋盆，可能是蛇綠巖最重要的含義，從這個標志出發(fā)來看待中國的蛇綠巖問題，恢復(fù)在中國大陸上已經(jīng)消失的洋盆，可能是我們最需要關(guān)注的問題。

文中還結(jié)合蛇綠巖研究討論了蛇綠巖研究的新進展，指出蛇綠巖本質(zhì)上是一個構(gòu)造問題而非單純的巖石和地球化學問題。蛇綠巖研究經(jīng)歷了兩個階段，筆者等回顧了蛇綠巖研究取得的許多新進展，指出大數(shù)據(jù)和地球物理方法在蛇綠巖研究中具有重要的作用。

1 中國蛇綠巖研究簡要評述

1.1 日喀則蛇綠巖

日喀則蛇綠巖是中國保存最好的蛇綠巖，也是研究程度最高的。許多人認為是蛇綠巖仰沖的結(jié)果。日喀則蛇綠巖不僅巖石組合保存好，還有非常典型的深海沉積和混雜巖(蛇綠混雜巖，張旗，2015)。有人以為，既然日喀則是保存很好的蛇綠巖，那么，延伸數(shù)千米的整個日喀則(喜馬拉雅)蛇綠巖帶都是蛇綠巖了，情況可能并不是這樣。據(jù)筆者等了解，日喀則蛇綠巖可以分為東、中、西三段(圖1)，典型的蛇綠巖出露于以日喀則為中心的中段，西段阿里地區(qū)的蛇綠巖可能是有問題的，東段羅布莎地區(qū)也都不是蛇綠巖(張旗和周國慶，2001)。西段出露規(guī)模巨大的地幔橄欖巖，可是從巖石組合、混雜巖幾個方面考慮，它與日喀則蛇綠巖是有一定區(qū)別的，推測可能是陸殼下擠上來的，并非典型的蛇綠巖的成員(張旗和周國慶，2001)。其次，日喀則蛇綠巖還有一個著名的不同于蛇綠巖定義的“席狀巖床群”，是法國人提出來的(Nicolas et al.,1981;Girardeau et al.,1985;Girardeau and Mercier,1988)。它是巖床還是熔巖流？這是附著在日喀則蛇綠巖上的一個瘡疤，因為，蛇綠巖中在玄武巖層之下不可能有巖床群這個單元，個別的巖床侵入是可能的，但是，形成厚度近1 km的巖床群是不可能的。因此，熔巖流是可能的，巖床群是不合理的。再次，日喀則存在席狀巖墻群，巖墻群的規(guī)模，與上下巖石的關(guān)系一直不清楚。日喀則白朗地區(qū)有玻安巖，似屬洋內(nèi)弧環(huán)境，不遠處的大竹卡又具弧后特征，二者是什么關(guān)系？也是一個需要解決的問題。

1.2 三江特提斯蛇綠巖

三江地區(qū)文獻報道的蛇綠巖達6條之多：昌寧—孟連、金沙江、哀牢山、甘孜—理塘、瀾滄江、高黎貢山等。哀牢山蛇綠巖帶在雙溝出露最好，由于筆者等對雙溝蛇綠巖的否定(張旗，2021a)可能波及整個哀牢山構(gòu)造帶，使該帶可能不具有一個成熟洋盆的記錄。甘孜—理塘蛇綠巖雖然有混雜巖，但可能主要是后期的構(gòu)造混雜而非蛇綠混雜巖(王連城等，1985)，這個問題還需要今后深入研究。瀾滄江帶問題最多(包括云南的雅口、半坡等，Zhai Qingguo et al.,2019)，迄今為止，有參考價值的資料很少。

高黎貢山構(gòu)造帶位于云南西部，東為保山地塊，西為騰沖地塊，兩個地塊古生代發(fā)展史不同(圖2)，因此，高黎貢山是一條重要的構(gòu)造界線，在這個帶內(nèi)產(chǎn)出蛇綠巖是有可能的。在高黎貢山的南段潞西地區(qū)的三臺山出露有十幾個地幔橄欖巖塊體，大多數(shù)強烈蛇紋石化了，構(gòu)造侵位于中生界淺變質(zhì)的砂巖、千枚巖中(夾厚約幾厘米的泥砂質(zhì)硅質(zhì)巖)。三臺山除了地幔橄欖巖外找不到任何與蛇綠巖有關(guān)的證據(jù)，也見不到深海沉積與混雜堆積(張旗等，1992，2020a)。

圖2 陜西商州北寬坪—板橋一帶地質(zhì)圖(張壽廣等，1991)Fig.2 Schematic geological map of Northern Kuanping and Banqiao area in the Shangzhou City,Shaanxi Province (after Zhang Shouguang et al.,1991&)

三江地區(qū)最發(fā)育的當屬昌寧—孟連蛇綠巖帶。銅廠街蛇綠混雜巖為該帶的代表，此外還有金沙江帶混雜巖、深海沉積及洋島玄武巖等(張之孟和金蒙，1979；張旗等，1985，1992；吳浩若，1993；鐘大賚，1998)。因此，按照目前的資料，三江地區(qū)可能只有昌寧—孟連和金沙江的蛇綠巖帶比較可靠。三江地區(qū)最近有不少早古生代蛇綠巖的報道，于是人們開始討論所謂原特提斯蛇綠巖問題。對此，筆者等認為還須進一步研究，以確定其真?zhèn)巍?/p>

1.3 青海蛇綠巖

最近，關(guān)于青海蛇綠巖的報道比較多(邊千韜等，1997；Konstantinovskai et al.,2003;Bian Qiantao et al.,2004;Guo Anlin et al.,2007;Li Wangye et al.,2007;Jia Lihui et al.,2018;Li Dian et al.,2019;Yu Miao et al.,2020;Tan Jun et al.,2020;王秉璋等，2000;Li Ruibao et al.,2021)，如阿爾金、東昆侖、可可西里、阿尼瑪卿、柴北緣、南祁連、拉脊山等(上述有些是同一條帶的不同稱呼)。筆者等早先評論指出，清水泉、柴北緣不是蛇綠巖(張旗和周國慶，2001)，最近發(fā)現(xiàn)，可可西里、阿尼瑪卿存在的問題也比較多。柴北緣蛇綠巖經(jīng)歷了超高壓變質(zhì)作用，國外學者一般不認為這是一條蛇綠巖帶，最近也得到了國內(nèi)若干學者的響應(yīng)(Bodinier and Godard,2014;Xiong Qing et al.,2015;Zheng Jianping et al.,2019)。這條帶從柴北緣延伸到北秦嶺，連帶上述與超高壓變質(zhì)作用有關(guān)的鎂鐵—超鎂鐵巖可能都不是蛇綠巖，而屬于造山橄欖巖(Bodinier and Godard,2014;張旗等，2020a)。

青海蛇綠巖研究的程度已經(jīng)有很大的提高，但是，如上所述，有些蛇綠巖還存在一些問題。文獻報道的個別蛇綠巖，僅有輝長巖和玄武巖出露，圍巖主要是淺海相的碎屑巖，這樣的情況是很難確定它是否是蛇綠巖的。此外，有些報道的蛇綠混雜巖可能主要是后期強烈的構(gòu)造混雜而非蛇綠巖混雜。一般來說，與超高壓變質(zhì)作用相伴的鎂鐵—超鎂鐵巖可能不是蛇綠巖，顯然，所謂深俯沖作用也是可疑的(任紀舜等，2019)。還有晚古生代和早古生代蛇綠巖的問題，如同三江地區(qū)一樣，我們必須先找到一個早古生代蛇綠巖的實體，才能繼續(xù)這樣的討論，而不是僅憑幾個年齡數(shù)據(jù)。

1.4 中亞造山帶蛇綠巖

中亞造山帶位于西伯利亞和華北、塔里木陸塊之間，從元古宙一直持續(xù)到晚古生代，其間有蛇綠巖是毫無疑問的。中亞造山帶早古生代蛇綠巖沒有問題，問題出在晚古生代，焦點是洋盆持續(xù)的時間究竟有多久？蛇綠巖經(jīng)歷了什么？經(jīng)過多年的研究，不斷地分析、探討、對比，最后篩選出兩種主要的學術(shù)見解：第一種主張洋盆是早石炭世以前甚至更早閉合的；第二種主張洋盆閉合在早二疊世以后甚至三疊紀。按照波普爾的理論，上述兩種理論都是試探性理論，屬于猜測，猜想和假說(卡爾.波普爾，1963)。關(guān)鍵是，如果洋盆已經(jīng)閉合，那閉合之后出現(xiàn)的鎂鐵—超鎂鐵巖以及MORB等等，一般就不屬于蛇綠巖了(張繼恩等，2021a,b)。因此，一個鎂鐵—超鎂鐵巖是否蛇綠巖，有時就不是只研究蛇綠巖巖石組合就能夠解決的問題，而是需要多方面證據(jù)的支持，地質(zhì)背景和地質(zhì)演化史是其中尤其重要的一個方面(任紀舜等，2019)，忽略了這個要素，很多問題就搞不清楚了。因為，蛇綠巖說到底主要是一個構(gòu)造問題而非單純的巖石地化問題。

中亞造山帶地幔橄欖巖非常發(fā)育，它們統(tǒng)統(tǒng)是來自洋殼下的嗎？有沒有來自陸殼下的？如果有，那是造山橄欖巖而非蛇綠巖(張旗等，2020a)，賀根山可能就存在這個問題(詳見后述)。此外，該區(qū)還有大量關(guān)于島弧巖漿巖的地球化學研究的報道，問題是：具有島弧地球化學特征的巖石不一定是產(chǎn)于島弧，來自陸殼下的巖漿巖(火山巖和侵入巖)也同樣可以具有島弧的許多特征(例如Th>Ta)。因為，島弧的特征主要來源于有陸殼物質(zhì)的加入，夏林圻等(2008，2009)對中亞造山帶石炭紀—二疊紀火山巖已做過深入的研究，認為它們并不是島弧火山巖，而是古亞洲洋閉合后伸展環(huán)境下形成的。

1.5 北秦嶺蛇綠巖

北秦嶺位于華北地臺與揚子地臺之間，其間可能存在一個洋盆(任紀舜，2004；任紀舜等，2019)。但是，可能出現(xiàn)與是否出現(xiàn)是兩回事，就像三江地區(qū)高黎貢山構(gòu)造帶一樣。北秦嶺蛇綠巖有兩大支柱：丹鳳群和松樹溝地幔橄欖巖。許多人相信丹鳳群相當于蛇綠巖，實際上問題相當多。從巖石學的角度，丹鳳群更像一套島弧系列的巖石組合(張旗和周國慶，2001)。張旗和周國慶(2001)贊同松樹溝地幔橄欖巖等是蛇綠巖，但張旗等(2020a)修正了認識，認為松樹溝地幔橄欖巖更像造山橄欖巖而非蛇綠巖。

北秦嶺可能屬于蛇綠巖的是被學術(shù)界忽視的寬坪群蛇綠混雜巖(張宗清和張旗，1995；張旗和周國慶，2001)。不贊成寬坪群是蛇綠巖的理由很多，一個重要的原因可能是寬坪群沒有地幔橄欖巖出露。據(jù)筆者等考察，在寬坪群的北寬坪地區(qū)，原廣東坪組即有明顯的混雜巖特征(張宗清和張旗，1995；張旗和周國慶，2001)。在北寬坪地區(qū)，混雜巖的基質(zhì)主要由綠片巖相巖石組成，褶皺十分強烈，類似于銅廠街蛇綠混雜巖中基質(zhì)的組成及構(gòu)造特征。綠片巖主要由鈉長陽起片巖、綠泥鈉長陽起片巖、綠簾鈉長陽起片巖和綠泥綠簾陽起片巖等組成，恢復(fù)的原巖相當于基性巖(玄武巖或輝長巖)，地球化學成分相當于N-MORB(張宗清和張旗，1995；張旗和周國慶，2001)。

寬坪群是否是蛇綠混雜巖的關(guān)鍵在于混雜巖的基質(zhì)中有沒有蛇綠巖的成員。從圖2看，寬坪群的格局為云母石英片巖和綠片巖—斜長角閃巖為主的雜亂無章分布以及大量的大理巖作為塊體產(chǎn)于其中，這顯然是混雜堆積的表現(xiàn)。圖2中灰?guī)r塊體很多，很大，大多數(shù)位于山頂部，其底部可見與綠片巖及絹云母石英片巖構(gòu)造接觸，接觸處綠片巖強烈擠壓褶皺(張宗清和張旗，1995；張旗和周國慶，2001)。

存在地幔橄欖巖固然是判斷蛇綠巖的一個有力證據(jù)，但是，地幔橄欖巖是否蛇綠巖還需要研究。而蛇綠混雜巖這個證據(jù)，比有沒有地幔橄欖巖更重要。畢竟，把洋殼物質(zhì)與陸殼物質(zhì)混雜在一起，提供了洋盆閉合與大陸碰撞的事實。

1.6 中國南方蛇綠巖

中國南方根據(jù)目前的資料，僅贛東北蛇綠巖可以確定，其余均存在問題。如安徽、福建、廣西等地。安徽歙縣伏川蛇綠巖，它可能更像一個造山橄欖巖而非蛇綠巖(張旗和周國慶，2001；張旗，2014；張旗等，2020a)。因為，除地幔橄欖巖外，伏川缺少與地幔橄欖巖配套的所有組合。例如，文獻中報道的伏川輝長巖，并不是一個巖石單元，火山巖是中酸性的多而基性的少，深海沉積與混雜堆積問題也比較多(張旗和周國慶，2001；張旗，2014)。伏川蛇綠巖爭論多年了，建議是否先填一個圖，我們再來討論它是否蛇綠巖的問題。右江地區(qū)有一個八布蛇綠巖(鐘大賚等，1988)，是筆者早先認可的。它產(chǎn)于板內(nèi)環(huán)境，應(yīng)當不是蛇綠巖，而是來自陸殼下的造山橄欖巖。

1.7 東北東部的蛇綠巖

松遼盆地之東，東北東部的蛇綠巖研究難度較大，研究程度較低。需指出的是，從地質(zhì)背景看，把黑龍江群當成蛇綠巖，在佳木斯地塊西側(cè)劃出一個中生代縫合帶(劉永江等，2019)，是不可能的。饒河鎂鐵—超鎂鐵巖也不是蛇綠巖，是典型的夏威夷式的海山組合(張旗和周國慶，2001；Sun Mingdao et al.,2018)。

2 討論

2.1 蛇綠巖的定義

這是一個老生常談的話題了，仍然存在許多爭論(Dilek,2003;Dilek and Furnes,2011;史仁燈，2005；張進等，2012；張旗，2014，2021a)。筆者等認為，1972年彭羅斯會議關(guān)于蛇綠巖的定義基本上仍然是適用的(Anonymous,1972)。據(jù)趙宗溥(1984)介紹，早在1927年，斯泰因曼(Steinmann)即開啟了用“蛇綠巖”一詞代表主要由蛇紋石化橄欖巖和少量輝長巖、玄武巖組成的巖石群體，并強調(diào)它與深海沉積物，如放射蟲隧石和黏土，緊密共生。1955年，赫斯(Hess)建議將蛇紋巖、基性火山巖和隧石巖的組合稱為斯泰因曼的“三位一體”，表示其緊密的共生關(guān)系(趙宗溥，1984)。1972年的彭羅斯會議以特羅多斯蛇綠巖為代表，具體化了斯泰因曼的“三位一體”概念。斯泰因曼把蛇綠巖從一個巖石的術(shù)語擴展成為一個具有一定構(gòu)造含義的巖石組合的術(shù)語。他認為，超基性巖(地幔橄欖巖)是蛇綠巖最重要的成員，其次為輝長巖、輝綠巖、細碧巖，或蘇長巖和有關(guān)巖石，包括深海沉積物(如燧石、放射蟲硅質(zhì)巖、遠海黏土和含伊丁蟲的石灰?guī)r等)。

蛇綠巖組合有它特有的層序，如彭羅斯會議的總結(jié)。但是，多年來的研究發(fā)現(xiàn)，蛇綠巖的這個組合并不是唯一的，許多其他的構(gòu)造背景產(chǎn)出的鎂鐵—超鎂鐵巖也可以有類似的組合，例如夏威夷海山。據(jù)Borgia等(1992)研究，夏威夷火山巖可能是以火山巖片疊置在洋殼之上的。他們將夏威夷火山巖剖面從上向下分成3個帶，即：表層帶、過渡帶和深部帶。表層帶(SRZ)深度0～2 km，由熔巖流、巖墻和張性破裂帶組成；過渡帶(IRZ)厚2～5 km，由玄武巖巖墻向下變?yōu)橄癄顜r墻雜巖組成，變質(zhì)可達綠片巖相，由于侵蝕作用，IRZ巖墻帶已經(jīng)在Maui、Oahu、Kauai等火山島出現(xiàn)。深部帶(DRZ)深5～10 km，根據(jù)異常高的重力異常和P波速度推測，深部帶是由苦橄巖、輝長巖類的鎂鐵—超鎂鐵巖構(gòu)成的(Borgia et al.，1992；張旗和周國慶，2001)。這個剖面是否與蛇綠巖的上部剖面有點類似？黑龍江饒河就有這樣一個剖面，有人認為饒河剖面是蛇綠巖，其實它是一個出露于陸殼上的典型的洋島組合：下部為鎂鐵—超鎂鐵質(zhì)的堆晶巖、向上為輝長巖，也是堆晶巖，再向上為輝綠巖和玄武巖，頂部為含放射蟲硅質(zhì)巖(張旗和周國慶，2001)。

除了洋島以外，造山橄欖巖也有這樣的層序，例如筆者等在四川義敦依科—葉青地區(qū)見到的一個堆晶巖剖面，從下向上有橄欖巖、單輝橄欖巖、輝石巖和輝長巖等，但未見與其相伴的玄武巖。有輝綠巖墻群出露，但侵入于圍巖三疊紀火山沉積巖中，地球化學顯示為OIB的特征(張旗等，1990,1992；張旗和周國慶，2001；張旗，2014)。

因此，作為一個巖石組合的術(shù)語，蛇綠巖不應(yīng)當僅限于火成巖本身，還應(yīng)當包括沉積巖和混雜巖以及變質(zhì)巖，它應(yīng)當具有一定的構(gòu)造含義。斯泰因曼的“三位一體”是比較確切地反映了蛇綠巖套這個概念的。與蛇綠巖伴生的深海沉積不是可有可無，而是須臾不可缺少的。與淺海沉積或陸相沉積伴生的地幔橄欖巖，它可能是蛇綠巖(地幔橄欖巖不是原地的，是從外地推覆過來的)，也可能不是蛇綠巖(地幔橄欖巖是原地的)。不是蛇綠巖是什么？是大陸巖石圈地幔(即造山橄欖巖)。

2.2 蛇綠巖與造山橄欖巖

早先認為，地幔橄欖巖是蛇綠巖所獨有的，于是見到地幔橄欖巖就以為是蛇綠巖了。這個問題國外研究比較多(主要是歐洲的學者)，還提出了幾種不同的認識，如陸殼亞類(Nicolas and Jackson,1972)、造山橄欖巖(Menzies,1984;Lorand et al.,2000)、山根帶雜巖(Dentex,1969)和地幔核雜巖(Doblas and Oyarzun,1989)等。隨著對這種類型巖體研究的日益深入，上述許多術(shù)語被淘汰了，僅“造山橄欖巖(orogenic peridotite)”被大多數(shù)學者所接受，其含義也逐漸明確：它不是蛇綠巖，雖然在某些地方保存了一些大洋地殼曾經(jīng)出現(xiàn)的跡象，表明該類橄欖巖與蛇綠巖之間可能存在某種過渡的特征(張旗等，2020a)。筆者等在三江地區(qū)考察時也發(fā)現(xiàn)過這種類型的橄欖巖，是產(chǎn)于陸殼下的，由于該類型地幔橄欖巖在川西義敦地區(qū)相當發(fā)育，遂稱其為“義敦型”(張旗等，1987，1990，1992)，后來鑒于國際上“造山橄欖巖”這個術(shù)語的流行，我們也贊同采用這個術(shù)語(張旗等，2020a)。

研究表明，造山橄欖巖的形成大體經(jīng)歷了兩個階段：①大陸伸展減薄形成裂谷或撕裂階段，陸殼下的地幔橄欖巖擠入；②伸展變?yōu)閿D壓背景，地幔橄欖巖被擠出。有些地幔橄欖巖經(jīng)歷了上述兩個階段(如阿爾卑斯)。如果地殼伸展之后沒有轉(zhuǎn)變?yōu)閿D壓，就不存在第二個階段，例如產(chǎn)于紅海的Zabargad，例如川西的“義敦型”巖體。義敦型巖體是早白堊世的(130 Ma左右，據(jù)張維介紹)，圍巖主要是三疊紀的淺海相火山沉積巖，不像裂谷背景，只是伸展減薄，剪切拉張撕裂可能是地幔橄欖巖擠出的主要機制。因此，造山橄欖巖并不統(tǒng)統(tǒng)經(jīng)歷過造山階段，有些可能是裂谷背景的，有些可能是伸展減薄背景的。

造山橄欖巖不是蛇綠巖，雖然在某些地方保存了一些海洋地殼曾經(jīng)出現(xiàn)的跡象，表明該類橄欖巖與蛇綠巖之間可能存在某種過渡的特征(Nicolas and Jackson,1972;Ernst,1978;Nicolas,1984;Ishiwatari,1985;Bonatti and Michael,1989;Snow and Schmidt,1999;Bodinier et al.,1991;Lorand et al.,2000;Muntener et al.,2005;Bodinier and Godard，2014)。在巖石組合上它與蛇綠巖有一些類似之處，區(qū)別在于蛇綠巖是洋殼組合，而造山橄欖巖是陸殼下的地幔及其部分熔融物的組合(張旗等，2020b)。例如在阿爾卑斯山有許多橄欖巖出露，露頭非常好，如Val Malenco、Mt Avic、Aosta山谷、Lanzo、reithorn,Zermatt-Saas、Erro—Tobbio和利古里亞東部和外部利古里亞的橄欖巖等，許多人認為上述橄欖巖是蛇綠巖(Bodinier et al.,1986；Borghini et al.,2007；Rampone et al.,2008；Piccardo and Gurnieri,2011)。但是，它們與真正的蛇綠巖不同，主要是缺乏與橄欖巖伴生的玄武巖，它們也不同于經(jīng)歷過高壓和超高壓變質(zhì)作用的造山橄欖巖，它們中常有輝長巖、鐵輝長巖、具MORB的巖墻以及酸性巖的侵入。這些鎂鐵質(zhì)巖石被解釋為與特提斯西部海洋增生開始相關(guān)的胚胎地殼(Bodinier et al.，1986；Kaczmarek and Muntener，2008)。

又如產(chǎn)于紅海中的Zabargad島的橄欖巖也不是蛇綠巖。Zabargad橄欖巖產(chǎn)于紅海(埃及)，但與紅海的形成無關(guān)，而是泛非時期形成的地幔橄欖巖(吳福元等，2014)，該巖體的許多特征更加類似于造山橄欖巖而非蛇綠巖。如以尖晶石(角閃石)二輝橄欖巖為主，角閃石的廣泛出現(xiàn)展示經(jīng)歷了反復(fù)的地幔和地殼流體的多重交代事件(Dupuy et al.，1991；Agrinier et al.，1993；Piccardo et al.，1993；Brooker et al.，2004)，類似于大別鐃鈸寨橄欖巖的特征(張旗等，1995)。圍巖主要是殼源的地殼麻粒巖(而非紅海深海沉積)，被認為來自陸殼下的大陸巖石圈地幔(Piccardo et al.，1988，1993；Bonatti，1990；Dupuy et al.，1991)。

中國也有造山橄欖巖，如安徽鐃鈸寨巖體，主要由角閃橄欖巖組成，角閃石大多為自形晶，有的互成三連點結(jié)構(gòu)，平行橄欖石和斜方輝石長軸方向生長，角閃石有變形彎曲，波狀消光，說明角閃石不是后期進入的，具有交代地幔的特征(張旗等，1995，2020a；支霞臣等，2004)。

Bodinier和Godard(2014)對造山橄欖巖有一個綜述性的評論，他們公布了基于當時所認識的造山橄欖巖的全球分布圖，在這個圖中，他們把中國的大別，蘇魯、北秦嶺、柴達木北緣、阿爾金與超高壓變質(zhì)作用伴生的鎂鐵—超鎂鐵巖歸入了造山橄欖巖的范疇(張旗等，2020a)。

鑒于蛇綠巖具有重要的構(gòu)造意義，故不少人非常熱衷于發(fā)現(xiàn)更多的蛇綠巖；由于一些人之前的研究對造山橄欖巖不了解，因此，也可能把某些造山橄欖巖當成了蛇綠巖(如本文第二節(jié)所述的若干實例)。在這種情況下，對中國蛇綠巖的清理就是必須的了。如何清理？建議加強對蛇綠巖證偽的研究。為此，對于中國早先報道的蛇綠巖，我們要去一個一個仔細鑒別，去尋找不利于蛇綠巖的證據(jù)，剔除那些似是而非的蛇綠巖，還中國蛇綠巖一個清白。這樣，我們才能捋清中國已經(jīng)消失的洋盆的面貌，提高中國大地構(gòu)造研究的深度。

2.3 MORB問題

MORB主要出現(xiàn)在全球洋脊系統(tǒng)，全球洋脊系統(tǒng)環(huán)繞全球，總長超過60000 km。海脊火山活動約占地球上所有火山活動的75%(Crisp,1984)左右，但由于大部分火山活動發(fā)生在海平面以下幾千米，絕大多數(shù)MORB被深深地隱藏起來了。通常認為，MORB的溫度與洋殼形成過程有關(guān)，原始巖漿成分主要受地幔溫度的控制，熱的地幔導(dǎo)致更高程度的熔融，形成更厚的洋殼，洋脊深度也更淺。主元素成分主要與擴張速率和地幔成分的變化有關(guān)，高度不相容微量元素和同位素在很大程度上受地幔非均質(zhì)性的控制(Langmuir,2018)。MORB的初始巖漿可能是富含橄欖石的苦橄質(zhì)玄武巖，形成在深度約30～75 km(P<1.0～2.5 GPa)的尖晶石橄欖巖穩(wěn)定區(qū)域(Best,2003)。MORB形成的主要條件是：高溫、低壓、高程度部分熔融、虧損或弱虧損地幔、無水或缺水條件。尤其N-MORB，大多是在高溫低壓條件下高程度部分熔融的產(chǎn)物(Pearce et al.,1984;Fodor and Vettcr,1984;Best,2003;Tsybulyaev et al.,2021)。洋中脊最適合上述條件，所以洋中脊產(chǎn)出的玄武巖大多數(shù)是MORB，其他構(gòu)造背景由于不同于洋中脊這個特殊的背景，故MORB，尤其N-MORB很少，一旦其他構(gòu)造背景出現(xiàn)上述條件，也是可以有MORB，甚至N-MORB產(chǎn)出的。例如世界上最大的Ontong Java大火成巖省(洋底高原)、加勒比海大火成巖省，甚至連Gorgona島的科馬提巖都是強烈虧損LREE的(Dürkef?lden et al.,2019)。此外，與造山橄欖巖伴生的MORB(N-MORB、P-MORB、E-MORB)也是常見的(Hartmann and Wedepohl,1993;Weyer et al.,2003;Brooker et al.,2004;Pelletier and Müntener,2006;Wu Tao et al.,2014;Sanfilippo et al.,2017)。太古宙的拉斑玄武巖和科馬提巖也有不少是MORB甚至N-MORB的(Frei and Rosing,2001;Komiya et al.,2002,2004;Wang Zhihong et al.,2004;Kerrich et al.,2007;Pearce,2007;Polat et al.,2011;Hazarika et al.,2015)。最近發(fā)表的文獻有越來越多證據(jù)說明，MORB并非蛇綠巖所獨有，因此，以MORB作為標志來鑒別就成問題了。例如，雙溝的玄武巖就具有N-MORB和E-MORB地球化學特征，但是，雙溝玄武巖不屬于蛇綠巖(張旗，2021a)。國內(nèi)外許多實例也說明了這個問題。因此，我們的思想也應(yīng)當與時俱進，國內(nèi)蛇綠巖劃分過多，與這個問題是不無關(guān)系的。我們不能再簡單地認為：只要見到MORB就是蛇綠巖了。

2.4 蛇綠巖研究歷史的簡要回顧

全球蛇綠巖研究，如果從方法論角度，大體經(jīng)歷了2個階段：

(1)以塞浦路斯、島灣、阿曼等蛇綠巖為代表，以彭羅斯會議的定義為標志，開啟了蛇綠巖研究的新階段。在這個階段，研究的主要方向是對蛇綠巖巖石組成及其相互之間關(guān)系以及對蛇綠巖形成構(gòu)造背景的探討。以Pearce為代表的學者提出的一系列判別圖(Pearce and Cann,1973;Pearce and Norry,1979;Pearce et al.1984;Wood,1980;Shervais,1982)，帶動了蛇綠巖巖石學和地球化學的發(fā)展。這個階段的巔峰期大概在20世紀末葉，進入21世紀，隨著判別圖的失效而漸漸沒落。然而地球化學卻異軍突起，取得了飛速的進步。近期，由于越來越多的陸殼下地幔巖研究的深入，采用巖石學和地球化學方法研究蛇綠巖也捉襟見肘(張旗，2021a)。

(2)巖石學和地球化學研究遇到的瓶頸，迫使科學家去探尋蛇綠巖新的研究方法。蛇綠巖遇到的瓶頸主要體現(xiàn)在3個方面：①陸殼下地幔橄欖巖的發(fā)現(xiàn)(即俗稱的造山橄欖巖)，引發(fā)了與洋殼下地幔橄欖巖混淆的問題，這個問題目前還沒有好的解決方法；②玄武巖構(gòu)造環(huán)境判別圖的失效；③MORB可以出現(xiàn)在不同的構(gòu)造環(huán)境，MORB不是蛇綠巖所獨有的。

由于蛇綠巖本質(zhì)上主要是一個構(gòu)造問題，人們在探索中需要回到野外去。在蛇綠巖套的研究中，無疑構(gòu)造地質(zhì)學是最重要的?；谏鲜稣J識，經(jīng)過許多學者的不懈努力，發(fā)現(xiàn)采用大比例尺構(gòu)造—巖相填圖的方法對蛇綠巖，尤其對經(jīng)常出現(xiàn)的蛇綠混雜巖的研究更有效。這個方法早在20世紀后期即已開啟，主要應(yīng)用于對美國西部和日本蛇綠巖的研究，中國則是最近率先從中亞造山帶和東昆侖地區(qū)的研究開始的(Cowan,1985;王連城等，1985;Wahrhaftig and Murchey,1987;Isozaki et al.,1990;Kimura and Mukai,1991;Hacker et al.,1993;Elder,2011;Zhang Ji’en et al.,2011a,b,2018；張克信等，2011,2020;Wakita,2012,2015;Kusky et al.,2013;Zhao Lei and He Guoqi,2013,2014;Wakabayashi,2015,2021；李榮社等，2016;都厚遠等，2017;Wang Bo et al.,2017;Zhong Yun et al.,2017；楊亞琦等，2018；張繼恩等，2018,2021a,b；閆臻等，2018,2020;Zheng Rongguo et al.,2019;Raymond,2019；Yang Yaqi et al.,2019,2020;Song Shuaihua et al.,2020；脇田浩二，2021)。

2.5 蛇綠巖研究的新進展

科學是發(fā)展的，科學研究需要與時俱進。早先的認識是在早先的水平上提出來的，經(jīng)過多年的研究，早先的研究可能正確，也可能不正確，可能需要修改或更新，這是非常正常的現(xiàn)象。最近，蛇綠巖研究取得許多新進展，其中不少是非常可喜的。

2.5.1蛇綠混雜巖填圖研究的新進展

早先的蛇綠巖研究，大家主要關(guān)注蛇綠巖的巖石組合，彭羅斯會議的決議強調(diào)的也是這個概念。經(jīng)過幾十年的研究，發(fā)現(xiàn)地幔橄欖巖不僅洋盆里面有，陸殼下也有，如阿爾卑斯西段的Lanzo、Finero、Balmuccia、Baldissero，西班牙南部的Ronda，紅海的Zabargad，委內(nèi)瑞拉的Horoman，中國的阿爾金—柴達木盆地北緣—北秦嶺—大別山—蘇魯?shù)?張旗等，2020a及其所附的參考文獻)。于是，與蛇綠巖相伴的深海沉積和混雜巖就越發(fā)顯得重要。認真、細微和準確地野外觀察無疑是蛇綠巖研究的第一要務(wù)。最近，張繼恩、趙磊、閆臻、李榮社和張克信等在這方面進行了有益的探索(張克信等，2011；李榮社等，2016；張繼恩等，2018,2021a,b;閆臻等，2018，2020；楊亞琦等，2018)，他們對蛇綠混雜巖進行了超大比例尺巖性—構(gòu)造精細填圖，是應(yīng)當予以推廣的好方法。這樣，再加上在野外研究基礎(chǔ)上的室內(nèi)分析研究，有可能使蛇綠巖研究向前邁進一大步。這里特別要注意的是，觀察一定要力求準確，不要把蛇綠混雜巖擴大化，不要把不是蛇綠巖混雜巖的巖石、地層也當成混雜巖的成分，歸入蛇綠混雜巖。

2.5.2年代學在識別蛇綠巖中的作用

早先大家主要關(guān)注年代學能夠給出精確的定年資料。殊不知，在蛇綠巖識別中年代學研究也能起到舉足輕重的作用。例如在雙溝蛇綠巖研究中，與地幔橄欖巖伴生的有輝長巖和玄武巖，年代學研究表明，輝長巖是泥盆—石炭紀的，而玄武巖卻是早三疊世的，說明同樣具有MORB特征的輝長巖和玄武產(chǎn)出的時代相差久遠，應(yīng)當具有不同的含義。如果認為玄武巖是蛇綠巖的成員，則輝長巖就不是；如果輝長巖是蛇綠巖的成員，玄武巖則不是。輝長巖與玄武巖沒有任何關(guān)系。研究表明，它們都不是蛇綠巖的成員，雙溝不存在蛇綠巖，雙溝玄武巖與地幔橄欖巖是不同時期巖漿活動的產(chǎn)物(張旗，2021a)。

Jian Ping等(2012)、黃波等(2016)對賀根山蛇綠巖的時代進行了研究，發(fā)現(xiàn)賀根山存在兩期不同的年齡數(shù)據(jù)，早期是早石炭世—晚泥盆世的，晚期是早白堊世的。他們認為，早期的與賀根山蛇綠巖有關(guān)，后期是洋盆關(guān)閉以后巖漿活動的產(chǎn)物。

對于蛇綠巖來說，年代學研究主要關(guān)注蛇綠巖的形成時代和侵位時代。蛇綠巖的形成時代一般用深海沉積中的微體化石或/和火成巖的年代學測定加以確定，而侵位的時間大體相當于洋盆閉合陸塊碰撞的時代，這要根據(jù)綜合因素來考慮，需要不同專業(yè)的研究互相配合，關(guān)鍵是要在野外厘清碰撞前后地質(zhì)體之間的相互關(guān)系，準確鑒定碰撞后最老地層或地質(zhì)體的年代。

2.5.3大數(shù)據(jù)研究的進展

在蛇綠巖地球化學研究中，判別圖是學術(shù)界期望的一個方法，可惜這個方法已經(jīng)失效了。失效的原因是早先的判別圖是根據(jù)若干地區(qū)的局部數(shù)據(jù)，按照歸納的方法總結(jié)出來的，不具有全稱陳述的含義(張旗，2021b,c)。判別圖只能說明過去，不能應(yīng)用于未來，這是判別圖本身的局限性導(dǎo)致的。而大數(shù)據(jù)方法，尤其采用全數(shù)據(jù)模式，就避免了歸納法的不足，使判別圖能夠應(yīng)用于任何場景(張旗，2021b,c)。巖石學和地球化學應(yīng)用于解決蛇綠巖構(gòu)造環(huán)境問題之所以受局限，還因為按照目前的認識，只有玄武巖判別圖比較可靠，而輝長巖、安山巖、苦橄巖等無法加以利用。大數(shù)據(jù)研究解決了這個問題，按照目前大數(shù)據(jù)研究的結(jié)果，不僅玄武巖可以判別環(huán)境(張旗等，2020b)，輝長巖、安山巖也可以判別環(huán)境，且判別效果并不比玄武巖差，甚至效果還要好一些(圖3至圖5)。

圖3 全球安山巖構(gòu)造環(huán)境判別圖(劉欣雨等，2019)Fig.3 Andesite tectonic environment discrimination map by global data (after Liu Xinyu et al.,2019&)圖中粗實線示不同構(gòu)造環(huán)境的安山巖大體完全可以分開的界線；粗虛線示基本上(90%以上)可以分開的界線.。MORA—大洋中脊安山巖；OIA—洋島安山巖；IAA—島弧安山巖The thick solid line in the figure shows the roughly completely separable boundary between andesites in different tectonic environments.The thick dashed line shows the borderline that is essentially (90% or more) separable.MORA— mid-ocean ridge andesite,OIA— oceanic island andesite,IAA— island-arc andesite

圖4 全球輝長巖構(gòu)造環(huán)境判別圖(據(jù)Han Shuai et al.,2020)Fig.4 Gabbro tectonic environment discrimination map by global data (from Han Shuai et al.,2020)IAG—島弧輝長巖；OIG—洋島輝長巖；MORG—大洋中脊輝長巖IAG— island-arc gabbro,OIG— oceanic island gabbro,MORG— mid-ocean ridge gabbro

圖5 全球輝長巖構(gòu)造環(huán)境判別圖(據(jù)杜君等，未刊資料)Fig.5 Gabbro tectonic environment discrimination map by global data (after Du Jun et al.,not published)

此外，有些礦物也有判別效果，甚至包括橄欖石，雖然目前的效果還不是很好(焦守濤等，2018；羅應(yīng)等，2018；李玉瓊等，2018；劉欣雨等，2019；Han Shuai et al.,2020)。大數(shù)據(jù)挽救了判別圖，使采用地球化學確定混雜巖中不同塊體的性質(zhì)有了新的進展。

2.5.4地球物理探測研究

地球物理方法對蛇綠巖研究很有用，這是筆者等在撰寫本文時才體會到的。Jiang Mei等(2015)對羅布莎進行了地震反射和大地電磁調(diào)查，發(fā)現(xiàn)含鉻超鎂鐵質(zhì)巖是由多條向南傾斜的斷層推覆到岡底斯巖基南緣的構(gòu)造片。超鎂鐵質(zhì)巖體最大厚約4 km，其下為印度板塊的上地殼。發(fā)現(xiàn)在20～50 km深度之間有許多橢圓形低電阻率體，其下部可能靠近雅魯藏布江附近65 km深度處的莫霍面，推測該低阻體源于中、下地殼部分熔融體，與雅魯藏布縫合帶深部構(gòu)造活動和地幔物質(zhì)上升有關(guān)。

徐新學等(2011)對賀根山和錫林浩特板塊縫合帶進行了詳細的研究，大地電磁測深反演結(jié)果表明，該剖面以賀根山和錫林浩特縫合帶為界分為殼幔結(jié)構(gòu)差異較大的四個構(gòu)造單元，其中的錫林浩特縫合帶南殼內(nèi)高導(dǎo)層埋深約在25 km，存在深達90 km的高阻塊體(圖6)。邵濟安等(2020)對上述資料進行了深入的分析，指出賀根山巖塊是有根的，它貫穿地殼，直達上地幔高導(dǎo)層，是地幔底辟上涌形成的。邵濟安等(2020)回顧了長期以來學術(shù)界對賀根山鎂鐵—超鎂鐵巖存在的不同認識，指出解決問題的關(guān)鍵之一是弄清鎂鐵—超鎂鐵巖的深部產(chǎn)狀，這需要來自地球物理觀測數(shù)據(jù)的依據(jù)。他們基于航磁和重力數(shù)據(jù)判斷，賀根山巖塊可能是從深部上來的，推測可能是在地幔底辟上涌的背景下，幔源熔—流體沿著巖石圈斷裂持續(xù)上升而到達淺表的(邵濟安等，2020)。

黃竺等(2015)在賀根山鉻鐵礦中發(fā)現(xiàn)了金剛石、碳硅石、自然鉻等30多種地幔礦物，推測它們來自上地幔深部。楊經(jīng)綏等(2013)在討論西藏等地發(fā)現(xiàn)的蛇綠巖型金剛石和鉻鐵礦深部成因時，也曾提到它們是被上涌的地幔柱帶至淺部。圖6證明，邵濟安等(2020)對賀根山蛇綠巖的認識是可信的。

蛇綠巖研究中如何發(fā)揮地球物理方法的作用，是一個新問題，這是一項跨界的研究，需要探索的東西還很多。

3 結(jié)論

(1)中國蛇綠巖研究取得了很大的成績，但也存在許多問題。關(guān)鍵是識別出的蛇綠巖帶太多，把許多不是蛇綠巖的地質(zhì)體(組合)也當成了蛇綠巖。當前需要做的是去偽存真，對中國蛇綠巖進行一次認真地清理，還中國蛇綠巖一個真實的面貌。

(2)地幔橄欖巖是蛇綠巖最重要的成員，來自洋殼下。世界上還有另一類來自陸殼下的地幔巖，被稱為造山橄欖巖。因此，地幔橄欖巖并非蛇綠巖所獨有。此外，有越來越多的數(shù)據(jù)表明，MORB(洋中脊玄武巖)也不僅僅出現(xiàn)在洋中脊，在其他許多不同的構(gòu)造背景下都可以出現(xiàn)。因此，不能簡單地認為一個地區(qū)只要有了地幔橄欖巖和MORB就是蛇綠巖了。蛇綠巖是消失的洋盆記錄，蛇綠巖即蛇綠巖套，斯泰因曼的“三位一體”的概念仍然是合適的。

(3)文中回顧了蛇綠巖研究的兩個發(fā)展階段：前一個階段以1972年的彭羅斯會議為標志，開啟了蛇綠巖研究的新篇章，當時的學術(shù)界主要關(guān)注蛇綠巖的巖石學和地球化學問題，關(guān)心蛇綠巖的巖石組合。新的階段是從20世紀后期逐漸發(fā)展起來的，于近期取得了突出的進展。筆者等強調(diào)指出，蛇綠巖本質(zhì)上是一個構(gòu)造問題而非單純的巖石和地球化學問題，當然，這里不是排斥巖石學和地球化學的作用。蛇綠巖即蛇綠巖套，一般多以蛇綠混雜巖形式出現(xiàn)，因此，它不僅包括一個特定的巖石組合，還包括深海沉積和混雜巖。文中肯定了中外學術(shù)界在蛇綠巖構(gòu)造研究方面獲得的許多新發(fā)現(xiàn)、新思路和新進展。認為大比例尺野外填圖是一個值得推廣的好方法。此外，大數(shù)據(jù)與地球物理方法也是非常有意義的。蛇綠巖是一個復(fù)雜體系，不確定的問題相當多。它需要構(gòu)造地質(zhì)學家、地層學家、古生物學家、巖石學家、地球化學家、年代學家以及地球物理學家的共同努力。

(4)中國蛇綠巖需要證偽，清理就是證偽。早先的研究，30～40年前的認識，從今天來看，肯定有不完善的地方，需要改進的地方。我們必須與時俱進，必須隨著科學的進步而改變我們的思路和研究的方法。專家、權(quán)威的認識不一定可信，一切均可以懷疑，均需要證偽，包括我們?nèi)ト致匪?、阿曼考察，也不是去頂禮膜拜，也是可以懷疑，可以證偽的。不然，科學就不能發(fā)展了。

總之，蛇綠巖非常復(fù)雜，蛇綠巖與非蛇綠巖很難區(qū)別。中國蛇綠巖研究任重而道遠。筆者等的上述見解非常粗鄙簡陋，所提出的一些認識不是結(jié)論而是猜測。筆者等只是提出了一些想法，一個思路，僅供大家參考。

致謝：研究中與中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所林偉研究員、張繼恩副研究員，中國地質(zhì)科學院劉建輝研究員、北京大學邵濟安教授以及西北大學陳亮教授等進行了討論。感謝張拴宏研究員和另一位審稿專家的評論和建議。