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年在美國召開彭羅斯會(huì)議討論蛇綠巖的各種問題。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）；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

在過去的蛇綠巖研究過程中，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)和與俯沖作用無關(guān)的類型。與俯沖作用無關(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。火山-弧型蛇綠巖包含閃長巖，英云閃長巖和花崗閃長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，并能說明洋脊下包括地慢在內(nèi)的作用過程，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)說的發(fā)展，也是板塊構(gòu)造學(xué)說的一個(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)過程有重要的研究價(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.