蛇绿岩的研究进展及研究意义

蛇绿岩的研究进展及研究意义

作者：史同强 段文勇

来源：《科技创新与应用》2016年第22期

摘 要：蛇绿岩的研究已经有200多年的历史，自提出蛇绿岩一词开始蛇绿岩的研究不断地在发展进步，随板块构造理论的兴起蛇绿岩一度被认为产出在大洋中脊，而Pengrose Conferences则是定义蛇绿岩为镁铁质-超镁铁质的一套岩石序列。直到后来的以生成环境为基础的分类进入人们的视线，人们也认识到蛇绿岩的研究对于认识和改造地球有重要的指示意义。

关键词：蛇绿岩；板块构造理论；镁铁质-超镁铁质 1 蛇绿岩概念的发展

法国矿物学家Brongniart于1813年最先提出“蛇绿岩”一词。直到1927年Stienmann[1]结合其研究工作指出：蛇绿岩是一组由（蛇纹石化）橄榄岩和少量辉长岩、玄武岩构成的岩石组合。而Hess[2]则将Steinmann对蛇绿岩的研究工作归纳为由蛇纹岩、基性火山岩以及燧石岩组成的“三位一体”。三位一体的观点不同于Stienmann提出的定义但却得到了很快的发展和传播。

而随着板块构造理论的兴起，蛇绿岩在重建大陆中的重要性得到人们的重视。于是在1972年在美国召开彭罗斯会议讨论蛇绿岩的各种问题。Pengrose Conferences（Anonymous，1972）[3]定义蛇绿岩是一种特殊的镁铁至超镁铁的岩石组合，它不能作为一个岩石的名称或填图单元。而完整的蛇绿岩岩石组合从下往上应为超镁铁岩（不同程度的蛇纹石化的地幔橄榄岩）、辉长岩（常包含堆晶橄榄岩与辉石岩且变形比超镁铁岩较少）、镁铁质席状岩墙（辉长辉绿岩墙）、镁铁质火山岩（大部分为枕状玄武岩）。本次会议提出的蛇绿岩定义在蛇绿岩研究历史上具有重要意义，是蛇绿岩研究过程中取得突破性进展。

Pengrose Conferences提出的概念固然对蛇绿岩的发展起到了促进作用，但是有研究发现并不是所有蛇绿岩都产大洋中脊，这无疑对蛇绿岩的定义再次提出了挑战，直到Dilek[4]经多年研究总结出了更精确更准确的蛇绿岩定义：非原地的上地幔和大洋地壳的岩石碎片，在板块汇聚作用下使原生火成岩片发生了构造置换。这样的岩片从底至顶应包括具备岩石成因和时代联系的橄榄岩、超镁铁质至长英质地壳侵入岩和火山岩的一个岩套（席状岩墙可有可无）；其中一些单元可以在不完整的蛇绿岩中缺失。 2 蛇绿岩分类的进展

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在过去的蛇绿岩研究过程中，地质学者依照自己对蛇绿岩的认识和研究提出了不同的分类方法。如Coleman[5]的特提斯型和科迪勒拉型蛇绿岩，张旗等[6]的科迪勒拉型、东地中海型和西地中海型三种类型蛇绿岩等等分类。

Dilek等[4]提出了一个以生成环境为依据的全新分类方案，分为与俯冲作用相关和与俯冲作用无关的类型。与俯冲作用无关的蛇绿岩包括蛇绿岩包括陆缘型（CM）、洋中脊型（MOR）和地幔柱型（P）。与俯冲作用相关的蛇绿岩包括俯冲带上盘型（SSZ）和火山-弧型（VA）。SSZ型包含形成在俯冲开始的弧前弧后盆地环境的蛇绿岩。 其具体分类如下：

（1）陆缘型蛇绿岩（CM）：指的是在洋盆演化的早期阶段形成的蛇绿岩，此类蛇绿岩是贫岩浆的洋陆过渡带碎片。

（2）洋中脊型蛇绿岩（MOR）：在地幔柱近处或地幔柱远处的洋中脊、海沟近处的洋中脊或海沟远处的弧后扩张脊上形成。

（3）地幔柱型蛇绿岩（P）：形成于靠近地幔柱的洋中脊或作为海底高原的一部分。 （4）俯冲带上盘型蛇绿岩（SSZ）：表示大洋岩石圈形成的上俯冲带的延伸板块。SSZ型蛇绿岩的特定形成环境包括弧前、弧后和初始弧环境。

（5）火山-弧型蛇绿岩（VA）：在硅镁质弧背景上形成。火山-弧型蛇绿岩包含闪长岩，英云闪长岩和花岗闪长岩侵入体的中地壳和具有丰富的安山岩流纹质熔岩及火山碎屑岩的上地壳。

3 蛇绿岩的研究意义

首先，蛇绿岩通常被视作保存在造山带中的古洋壳或与其相关的构造单元的残片，这常常标志着俯冲碰撞带、板块边界的位置，并能说明洋脊下包括地慢在内的作用过程，对全球大地构造的研究有着极其重要的意义。其中，蛇绿岩是确定古板块边界一个重要的依据，它不仅促进了板块构造学说的发展，也是板块构造学说的一个不可缺失的部分。又有蛇绿岩的岩性单元能够和现代大洋岩石圈的各个圈层依次对应，因此蛇绿岩的研究对复杂的古大洋地幔动力学与大地构造学的研究也具有不可替代的地位。

蛇绿岩在岩石学中是一种特殊类型的岩石，对于洋陆岩石圈的构造演化、地幔深部的活动过程有重要的研究价值。同时蛇绿岩作为古大洋岩石圈的残片，对于恢复洋陆运动和构造演化过程也具有十分重要的学术意义。蛇绿岩的研究对于认识大陆裂解、板块构造等问题研究有极其重要的含义。

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蛇绿岩与大洋岩石圈的演化具有十分密切的关联，所以研究蛇绿岩的物质组成成分、结构、构造和动力学、岩石学成因有助于人们进一步对大洋岩石圈结构、变化及动力学的认识。文章也是在研究查阅前人研究的基础上的讨论，由于本人知识积累不够或认识不够深刻的等原因，文章中可能存在一些问题，欢迎前辈以及读者批评指正。 参考文献

[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，Furnes. Ophiolites and Their Origins[J].Elements， 2014，10（2）：93-100.

[5]ColemanRG.Thediversityofophiolites，Geol.Mijnbouw，1984.63：144-150. [6]张旗.蛇绿岩的分类[J].地质科学，1990，1：51-61.