下载文档原格式
蛇绿岩的定义、分类及其发展臧遇时１，２，杨高学１，赵金凤１（１．长安大学地球科学与资源学院，陕西西安 ７１００５４；２．中国地质调查局西安地质调查中心，陕西西安 ７１００５４）摘 要：１９７２年，在彭罗斯会议上，将蛇绿岩定义为一套层状非地层单元，并明确列出其完整的层序。
然而，在后来的研究中发现，不同的地球动力学背景和构造运动可导致产出的蛇绿岩在结构上和地球化学上体现出复杂的多样性，而这种多样性已经超出了蛇绿岩经典定义的范畴。
一些学者开始研究和完善前人对蛇绿岩的研究，并得出一个全新的定义和分类方案，不仅覆盖了现已发现的所有蛇绿岩类型，更重要的是，它阐明了蛇绿岩形成的根本原理，并指出在威尔逊旋回的各个阶段都会形成性质不同的蛇绿岩。
关键词：蛇绿岩的新定义；蛇绿岩的新分类；陆缘型蛇绿岩；大地构造演化中图分类号：Ｐ５８８．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－６２４８（２０１３）０２－００１２－０６Ｔｈｅ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ，Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ＯｐｈｉｏｌｉｔｅｓＺＡＮＧ Ｙｕ－ｓｈｉ １，２，ＹＡＮＧ Ｇａｏ－ｘｕｅ１，ＺＨＡＯ Ｊｉｎ－ｆｅｎｇ１（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅａｒｔｈ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｌａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｃｈａｎｇ′ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ′ａｎ ７１００５４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｘｉ′ａｎ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｕｒｖｅｙ，ＣＧＳ，Ｘｉ′ａｎ ７１００５４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｔｅｎｅｔ ｏｆ ｔｈｅ １９７２Ｐｅｎｒｏｓｅ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｉｓ ｔｈａｔ ａｎ ｉｄｅａｌ ｏｐｈｉｏｌｉｔｅｓ ｈａｓ ａ ｌａｙｅｒ－ｃａｋｅｐｓｅｕｄｏｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｙ ｗｉｔｈ ｗｈｏｌｅ ａｎｄ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｅｑｕｅｎｃｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔ ｓｔｕｄｉｅｓ ｈａｖｅ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｏｐｈｉｏｌｉｔｅｓ ａｒｅ ｖａｒｉａｂｌｅ ｄｕｅ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｅｏｄｙｎａｍｉｃ ｓｅｔｔｉｎｇｓ ａｎｄ ｔｅｃ－ｔｏｎｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｉｔｓ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｓ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｂｅｙｏｎｄ ｔｈｅ ｔｙｐｉｃａｌ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｏｆ ｏｐｈｉ－ｏｌｉｔｅｓ．Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｈｅｒｅａｆｔｅｒ，ａｎｄ ａ ｎｅｗ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅｏｐｈｉｏｌｉｔｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄｅｃａｄｅｓ ｏｆ ｓｔｕｄｉｅｓ，ｃｏｖｅｒｉｎｇ ａｌｌ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｏｐｈｉｏｌｉｔｅｓ ｆｏｕｎｄ．Ｍｏ－ｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ ｎｅｗ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｆｉｎｄｉｎｇｓ ｅｘｐｌａｉｎ ｔｈｅ ｈｙｐｏｓｔａｓｉｓ ｏｆ ｏｐｈｉｏｌｉｔｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅｗｉｌｌ ｂｅ ｄｉｖｅｒｓｅ ｏｐｈｉｏｌｉｔｅｓ ｉｎ Ｗｉｌｓｏｎ ｃｙｃｌｅ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｎｅｗ ｏｐｈｉｏｌｉｔｅｓ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ；ｎｅｗ ｏｐｈｉｏｌｉｔｅｓ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｅｐｉｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ ｏｐｈｉｏｌｉｔｅｓ；ｇｅｏｔｅｃｔｏｎｉｃｅｖｏｌｕｔｉｏｎ１ 蛇绿岩的定义及发展１．１ 早期蛇绿岩研究蛇绿岩是一类有着特殊含义的岩石组合，通常被视作古洋壳或与其相关的构造单元的残片保存在造山带中，在大地构造理论中有着重要的意义。
新疆蛇绿岩带的分布、特征及研究新进展探究新疆地理位置在中国的西北部，古亚洲和特提斯两个大的构造带在此处存在交会。
现今新疆的构造包括中新生代的盆地和古生代的造山带，古生代造山带主要由夹有洋壳残片和前寒武结晶基底碎块的陆缘岩系和岩浆岩组成。
在新疆从北向南洋壳残片呈条带状较集中地出露，新疆蛇绿岩带的分布有古亚洲洋的洋壳残片和特提斯洋的洋壳残片。
本次的研究主要是针对蛇绿岩带的分布及基本特征，同时指出近年来的一些区域调查成果。
标签：新疆蛇绿岩带特征新进展在地质历史中由于洋盆的裂解、俯冲和闭合形成了大量的古造山带，在古造山带中会有古洋壳残片的残留-蛇绿岩，对蛇绿岩带的分布及特征研究是研究古洋盆形成和演化必不可少的，因此研究古洋盆的地质学家非常重视对蛇绿岩带的研究。
新疆有较多蛇绿岩带的出露，很多的地质学家对其研究展开了大量的工作。
对新疆蛇绿岩的研究工作主要集中于研究单条蛇绿岩的特征包括：地质组成、地球化学特征、形成时代和构造属性等。
1新疆区域地质背景新疆地理位置在亚洲大陆的北部，而构造上横跨古亚洲和特提斯两个大的构造带。
新疆主要由伊犁盆地、塔里木盆地、准噶尔-吐哈盆地和古生代造山带（与盆地相间）组成，构造上位于古大陆之间（印度地台、俄罗斯地台、阿拉伯-非洲地盾和西伯利亚地台等）的巨型复杂构造区的中部。
以塔里木盆地为界，以北地区是古亚洲洋构造域乌拉尔-蒙古巨型复杂古生代造山区的组成部分。
南西一侧为具早前寒武纪结晶基底的东欧、塔里木等大小不等的古陆；东侧为中朝古陆；北东一侧为西伯利亚古陆。
2新疆蛇绿岩带的分布和特征对于前寒武纪蛇绿岩研究是相对比较少的，而此时期的蛇绿岩主要分布在塔里木周边和昆中地带。
新疆的各个造山带中广泛分布古生代的蛇绿岩，古生代的蛇绿岩常常受到后期构造作用的破坏而呈现出团块状、带状，同时分布于构造作用形成的混杂带中。
蛇绿岩从北向南出露较集中的约30多处，大致一共可划分出12条蛇绿混杂岩带。
分布的主要位置是东准噶尔造山带、西准噶尔造山带、天山造山带、阿尔金造山带和昆仑造山带中。
蛇绿岩分类\源区及其构造侵位研究摘要：蛇绿岩概念自提出以来，就成为确定古板块边界的重要证据，具有重要的地质意义。
蛇绿岩从提出到现在，其内涵与分类随着科学技术的提升及研究的深入而不断变化，使得人们对蛇绿岩的认识不断深入和提高近几十年来的研究表明，蛇绿岩的内部结构、组成、分类和侵位机制是多样的。
本文从蛇绿岩的概念、分类、源区特征及构造侵位等几个方面来阐述蛇绿岩的基本特征及研究动态，从而对蛇绿岩的研究现状与未来研究方向进行初步探讨。
关键词：蛇绿岩，分类，源区，构造侵位1蛇绿岩的概念“Ophiol ite(蛇绿岩)”最早由Brongniart（1813）提出，用来描述意大利北部绿色斑状结构外貌的岩石。
Steinmann于1927年提出蛇绿岩“三位一体”的概念，认为其产出于地槽环境，与深海沉积物如放射虫燧石和粘土紧密共生的超镁铁质和镁铁质岩石。
1972年Penrose会议重新厘定和阐述了蛇绿岩的基本概念，将其定义为一种可与大洋岩石圈对比的特殊镁铁质—超镁铁质岩石组合，认为其是古大洋岩石圈的残留，并认为在一个发育完整的蛇绿岩中，从底部向上包括有如下岩石组合：①超镁铁质杂岩；②辉长岩质杂岩；③镁铁质席状岩墙杂岩；④镁铁质火山杂岩。
此外，伴生岩石类型还包括：上覆沉积岩主要为条带状硅质岩、页岩和少量灰岩；与纯橄岩伴生的豆荚状铬铁矿岩；浅色岩为英云闪长岩到斜长花岗岩的各类中酸性侵入岩和喷出岩。
这一概念自提出后就被广泛接受并使用。
其明确指出大陆造山带中的蛇绿岩即的完全可以与现代洋壳岩石圈对比的一套特殊岩石组合，是已消亡的古大洋的遗迹残片和标志。
它代表了消减增生的大洋岩石圈碎片，但并非“正常”的大洋岩石圈，更多是形成于与现代岛弧、弧后盆地、转换断层以及小洋盆类似的环境。
Dilek（2011）提出新定义：为非原地的上地幔和大洋地壳岩石碎片，板块汇聚作用是形成物的原生火成岩发生置换，其强调蛇绿岩形成环境的多样性，认为其在威尔逊旋回的各个阶段均会形成。
丁青蛇绿岩中地幔橄榄岩成因及形成环境研究综述摘要在青藏高原上的有着两个最着名的结合带——班公湖—怒江结合带以及雅鲁藏布江结合带，它们代表了中特提斯洋与新特提斯洋处于大陆造山带中的大洋岩石圈残片。
根据学者研究，丁青地区同时还存在着洋岛环境、洋中脊环境、洋中脊叠加洋岛的环境，而且还存在着蛇绿岩存在着典型玻安岩弧前环境的说法，因此也证明了此地区构造环境及岩石成因的复杂性及学者们还未形成一致的观点。
本文以丁青地区地幔橄榄岩的成因及形成环境为研究对象，在前人研究的基础上，分析多篇文章对蛇绿岩中方辉橄榄岩、纯橄岩形成环境及成因进行梳理。
关键词：蛇绿岩；方辉橄榄岩；纯橄岩正文1 引言班公湖-怒江缝合带处于青藏高原北部，是作为重要矿产资源贯穿在青藏高原、特提斯蛇绿岩中部及以东部分，也是极重要板块缝合带[1]。
而在威尔逊旋回演化过程中，以班公湖-怒江结合带为代表的特提斯洋演化各阶段均产生了相应的蛇绿岩带，所以对这一结合带的详细研究可为特提斯洋构造运动过程研究提供重要线索。
而丁青蛇绿岩是早期海洋在经历构造运动后移置到现存地区与上地幔所构成的岩石组合，在现存地区的喷出岩在经历板块运动时被其它岩石的构造所取代[2]。
丁青蛇绿岩与消失的古洋壳有密切联系：在古洋盆闭合时残留在古大洋岩石圈的造山带中形成，这种镁铁质—超镁铁质岩石组合被认为可以与现代大洋岩石圈进行对比研究[2~4]。
因此，作为班公湖—怒江缝合带较早的研究领域之一，丁青蛇绿岩成因和形成环境的研究一直受到地质学界的重视，成为班公湖-怒江缝合带学者们最早开展的研究领域之一。
近年来，学者们通过对其岩石组合单位中的岩石学、矿物化学和地球化学等方面深入研究，但对该地区蛇绿岩的成因与构造环境仍然存在分歧。
2 区域概况我国青藏高原是一个由新生代欧亚板块与印度板块俯冲、碰撞之后形成的产物，由一系列的西北向东南，近似西东向增生造山拼贴体拼贴形成，它的形成与特提斯洋盆的演化有关。
拼贴体最北部为松潘—甘孜地块，中部由昌都地块、羌塘地块、拉萨地块组成，最南部为喜马拉雅地块，其中金沙江缝合带作为松潘—甘孜地块与昌都地块的界限，澜沧江缝合带分隔昌都地块与羌塘地块，雅鲁藏布江缝合带分割喜马拉雅地块与拉萨地块[6]。
收稿日期：2011-09-08；修订日期：2011-10-31资助项目：中国地质调查局全国重要矿产预测评价项目二级课题《全国重要矿产成矿地质背景研究》（编号：1212010733802）作者简介：张进（1973-），男，研究员，从事构造地质、盆地分析研究。
E-mail:zhangjinem@地质通报GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA第31卷第1期2012年1月Vol．31，No．1Jan.，2012蛇绿岩研究的最新进展张进1，邓晋福2，肖庆辉3，陆松年4，潘桂棠5，张智勇3，冯艳芳3ZHANG Jin 1,DENG Jin-fu 2,XIAO Qing-hui 3,LU Song-nian 4,PAN Gui-tang 5,ZHANG Zhi-yong 3,FENG Yan-fang 31.中国地质科学院地质研究所，北京100037；2.中国地质大学（北京），北京100083；3.中国地质调查局发展研究中心，北京100037；4.中国地质调查局天津地质矿产研究所，天津300170；5.中国地质调查局成都地质矿产研究所，四川成都6100821.Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037,China;2.China University of Geosciences,Beijing 100083,China;3.Development Research Center of China Geological Survey,Beijing 100037,China;4.Tianjin Institute of Geology and Mineral Resources,China Geological Survey,Tianjin 300170,China;5.Chengdu Institute of Geology and Mineral Resources,China Geological Survey,Chengdu 610082,Sichuan,China摘要：关于蛇绿岩的形成、定义和分类争论了近200年。
蛇绿岩的定义、分类及其发展
臧遇时;杨高学;赵金凤
【期刊名称】《西北地质》
【年(卷),期】2013(46)2
【摘要】1972年,在彭罗斯会议上,将蛇绿岩定义为一套层状非地层单元,并明确列出其完整的层序.然而,在后来的研究中发现,不同的地球动力学背景和构造运动可导致产出的蛇绿岩在结构上和地球化学上体现出复杂的多样性,而这种多样性已经超出了蛇绿岩经典定义的范畴.一些学者开始研究和完善前人对蛇绿岩的研究,并得出一个全新的定义和分类方案,不仅覆盖了现巳发现的所有蛇绿岩类型,更重要的是,它阐明了蛇绿岩形成的根本原理,并指出在威尔逊旋回的各个阶段都会形成性质不同的蛇绿岩.
【总页数】6页(P12-17)
【作者】臧遇时;杨高学;赵金凤
【作者单位】长安大学地球科学与资源学院,陕西西安710054;中国地质调查局西安地质调查中心,陕西西安710054;长安大学地球科学与资源学院,陕西西安710054;长安大学地球科学与资源学院,陕西西安710054
【正文语种】中文
【中图分类】P588.3
【相关文献】
1.轮毂轴承的定义、分类和技术发展趋势 [J], 宋祥峰
2.军旅题材电视剧的定义、分类及发展沿革新探 [J], 杨晓军
3.国内外海洋牧场发展历程与定义分类概述 [J], 陈丕茂; 余景; 曾雷; 黎小国; 舒黎明; 袁华荣; 冯雪; 佟飞; 陈权; 陈钰祥; 于杰; 陈国宝
4.中国外交思想库：定义、分类和发展演变 [J], 陈广猛
5.蛇绿岩研究新进展及其定义和分类的再讨论 [J], 周国庆
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第44卷第1期2008年1月南京大学学报(自然科学)JOURNAL OF NANJING U NIVERSITY(NAT URA L SCIENCES)Vo l.44,No.1Jan.w2008蛇绿岩研究新进展及其定义和分类的再讨论*周国庆**(南京大学地球科学系,南京,210093)摘要:蛇绿岩保存于大陆造山带中,在地质历史上产于洋)))陆过渡区多种构造背景(活动大陆边缘、被动大陆边缘、弧前、弧后、弧内、弧间、板块三联点、转换断层、大陆裂谷或它们的复合背景等)的洋盆扩张脊.蛇绿岩以超镁铁质岩、镁铁质岩为主,是一套彼此具有成因演化亲缘关系的、古洋壳+大洋地幔岩石的有机组合.我们把蛇绿岩概括为产于洋盆扩张脊的洋壳+大洋地幔岩石组合.蛇绿岩按构造背景有红海萌芽型洋壳和大洋中脊型洋壳两个端元,可三分为近陆的活动大陆边缘型)))科迪勒拉型、东地中海型(新特提型)过渡型、西地中海型)))大洋中脊古特提斯型.科迪勒拉型和东地中海型均属俯冲带(SSZ)上叠型,更近陆靠俯冲带;环太平洋型和被动大陆边缘型属特提斯型.关键词:蛇绿岩,岩石组合,构造背景,定义,分类中图分类号:P581Ophiolite:S ome key aspects regarding its definition and classificationZhou Guo-Qing(Depar tment of Earth Sciences,Nanjing U niver sity,N anjing,210093,China)Abstract:O phio lit e is a suite of mafic-ult ramafic and r elev ant ro cks with close affinity.It compr ises the ancient oceanic cr ust+sub-ocean mant le assemblag e and occurr ed in ocean ridges of various tecto nic sett ing s(activ e co nt inent mar g in,passive co ntinent mar gin,fo re-arc,back-ar c,intr a-arc,inter-ar c,t riple junct ion,translation fault,int ra-continenta l rift o r their co mpo site)during the geo log ical histo ry.O phio lites may be classified as the Co rdilleran-activ e continental marg in type,the Neo tet hy an-easter n M editer ranean(transition)t ype,and the Paleo tethyan)the w estern M editerr anean(m id-o cean r idg e)ty pe betw een the Red Sea ty pe(embryo geny type)and the mid-ocean r idg e t ype.T he Co rdilleran and easter n M editer ranean ty pes wer e closely relat ed to the suprasubduction zo ne t ype,closer to the continent and the subduct ion zone.T he circumo-P acific o phio lit es and passive co ntinental mar g in-t ype ophiolites are in clo se affinity w ith the T ethyan ty pes.Key words:ophiolite,tecto nic setting,definitio n,classification.* **基金项目:国家自然科学基金(49672102)收稿日期:2007-03-20E-mail:zh gq1203@从19世纪初地质学界含混地使用Ophis描述带绿色的蛇纹质岩石,经Steinmann[1,2]提出三位一体的蛇绿岩,到1972年美国Penro se会议[3],才逐渐明确了蛇绿岩的概念[4].会议强调,使用蛇绿岩术语时应不受其假定成因的限制[3].1992年,张旗等[5]曾把蛇绿岩理解为/一套包括洋壳和上地幔单元的岩石组合,通常与深海沉积物和(或)板块的俯冲、拚合及碰撞作用产生的一套岩石组合(高压变质带和蛇绿混杂岩)伴生,产在古板块缝合带或其附近,代表古洋盆消亡的残迹0.1996年,在我国蛇绿岩与地球动力学研讨会上,蛇绿岩概念是讨论的主题之一,但没有取得一致,尤其是对蛇绿岩是否包含沉积岩,争论激烈.一致之处被张旗和周国庆[6]概括为蛇绿岩为产于扩张脊的洋壳+上地幔;同时,作者提出了蛇绿岩与非蛇绿岩判别的7条标准[6].但野外产状不清和混杂现象强烈时,如何判别蛇绿岩仍是问题.1998年,在美国加利福尼亚M arshall再次举行了关于蛇绿岩的Penr ose会议,并出版有关专集[7~10].然而,对于蛇绿岩定义、成因和分类仍存在很多分歧.而解决这个问题对深刻认识造山带和岩石圈的演化,具有至关重要的意义.因此本文对此进行深入讨论.1蛇绿岩剖面和层序问题1972年Penr ose会议[3]给蛇绿岩下了一个象T roodos那样由一特定岩石单元构成的剖面式的定义(以下简称/定义0),以致相当长的时间里导致不少人按剖面去确定是否为蛇绿岩.然而在造山带,除Tro odo s,Semail,Bay o f Island,希腊,巴布亚-新几内亚、古巴、日喀则等少数蛇绿岩剖面较为完整外,多数蛇绿岩没有完整的层序.于是出现了两种极端,一是把被构造肢解了的蛇绿岩人为地分割为不同的火成岩地质体.如赣东北蛇绿岩,其中的一部分火山岩就曾经被划归前震旦系,而一些基性、超基性岩则被划归为燕山期侵入体[11].另一种情况则相反,把不属于一个蛇绿岩的一些岩石单元归属于一个蛇绿岩.如所谓的苏格兰Ballantrae蛇绿岩就是岛弧)弧间边缘海)洋岛多成因岩石单元的构造拚结物[12].前者不成层序剖面,后者则可能/凑0出了一个/剖面0.从/定义0出发也出现了把不同构造单元的不同剖面建造都归之为蛇绿岩并划分出不少剖面类型[13],其中的洋岛型和大陆褶皱带型这两种蛇绿岩剖面划分显然和现在流行的蛇绿岩观念是不一致的,绝大多数人不认为洋岛、海山和轴外洋壳是蛇绿岩.许多蛇绿岩及现代大洋壳钻探都证明,有的蛇绿岩原始剖面或缺乏岩枕,或缺失岩墙或岩墙群,或无堆晶岩,或无地幔岩.不同地区、不同时代、不同构造背景的蛇绿岩剖面的岩石单元之间的相互关系可以不一样,各单层厚度或总厚度更是各不相同./定义0也妨碍了蛇绿岩新类型的发现和确定.如大西洋中脊,有的地方地幔岩直接出露,有的地段则出露蛇纹石化上地幔橄榄岩和辉长岩,有的地段蛇纹石化橄榄岩和辉长岩直接被玄武岩覆盖.又如云南双沟蛇绿岩变质橄榄岩之上是辉绿)辉长岩、玄武岩,洋壳薄,仅约1km厚[14,15]./定义0也曾指出,蛇绿岩可以剖面不完整、被肢解或被变质,并相应地称为不完整的蛇绿岩、被肢解了的蛇绿岩或被变质了的蛇绿岩,但其前提是首先已假定它是一个蛇绿岩了,实际上首要问题恰恰是它是不是一个蛇绿岩.M iy ashir o[16]抨击被肢解蛇绿岩之说,因为并非所有无层序的蛇绿岩都是被肢解的.张旗[17]总结出几种情况可能洋壳发育不全:(1)某些弧后盆地,从那里仰冲上来的洋壳可能没有完整的层序;(2)与转换断层破裂带有关的蛇绿岩无一定的层序;(3)象慢速扩张的大西洋中脊,岩浆有限,洋壳薄,地幔物质沿正断层上涌则不显Troodos层序.总之,/层序0不是定义蛇绿岩的必要和充分条件.2蛇绿岩和大洋壳剖面对比问题T roodos蛇绿岩剖面和通过地球物理探测、打捞、深海钻探与潜水观察的对比使人们相信蛇绿岩是可以和现代大洋壳剖面对比的.但格洛玛#查林杰号在哥斯达黎加裂谷南侧仅钻#2#南京大学学报(自然科学)第44卷到枕状和块状熔岩及岩墙,而且这些岩石单元间为突变关系;其南侧赤道附近的东太平洋洋隆东侧则打捞到了几乎所有组成蛇绿岩的岩石,且见到了粒玄岩岩墙,在894钻位钻到辉长岩,在895钻位有蛇石化橄榄岩直接出露.在印度洋,阿特兰提斯Ò号破碎带东壁钻到了辉长岩,但钻探能力还未钻过大洋壳的岩墙进入辉长岩层,也没有一个钻孔发现象T roo dos那样完整的剖面[17].因此这种对比仍然是以该/定义0的剖面相当于现代大洋壳剖面的假定为前提,把上述样品凑成了一个剖面而已.再说,大陆超深钻已证明地球物理数据是多解的,有些解释甚至可能是错误的.Co lem an[18]批评道,如按地球物理建立洋壳剖面,就必须承认贯穿整个显生宙所有洋壳是由均匀一致的火成作用在扩张中心形成的.张旗[17,19]怀疑蛇绿岩是否可以无条件地与现代大洋底进行对比,原因在于: (1)绝大多数(约99198%)的大洋岩石圈已被消减掉了,能够仰冲上来的必然是其异常的部分;(2)象T roodos、Om an蛇绿岩形成在增生板块边缘,就不能用大西洋脊或太平洋中隆这样的大洋扩张轴的过程来解释;(3)直到最近,在缓慢扩张的大西洋中脊,地球物理还未揭示出有岩浆房存在的证据.Coleman[20]和Mo ores[21]先后指出,蛇绿岩和大洋壳剖面也有不同:(1)蛇绿岩的镁铁质岩剖面总厚度普遍比已认定的洋壳剖面薄得多,岛弧及边缘海尤其如此;(2)洋壳熔岩总是含橄榄石+斜长石斑晶的多,而蛇绿岩熔岩则是含斜方辉石+斜长石斑晶的多;(3)蛇绿岩杂岩普遍含较高的SiO2,常见奥长花岗岩或斜长花岗岩;熔岩也如此高SiO2,呈钙碱性趋势;(4)最大的问题是蛇绿岩和现代大洋扩张中心巨大的时间差,而扩张中心模式都是从大西洋中脊推导出来的,可没有一个出露在陆地的蛇绿岩剖面象大西洋壳剖面.Beccaluva和Passerini[22]指出:蛇绿岩顶部广布放射虫硅质岩-灰岩,唯一合理的产出地是边缘海盆.现代洋盆中无放射虫硅质岩.蛇绿岩地幔岩主要是方辉橄榄岩,而现代大洋地幔以二辉橄榄岩为主.显生宙大部分蛇绿岩的主微量元素特征、演化趋势、液体相和结晶次序等最符合于产在耗损板块边缘的岩浆体系而不是离散板块边缘的岩浆体系.Alastai and Robertson[9]认为,根据现代大洋知识,特别是深海钻探计划、国际大洋钻探计划和大洋钻探计划所得知识来解释蛇绿岩和其他大洋岩浆单元的形成背景这种方法也有问题:(1)保留在大陆上的洋壳非常有限,某些造山带蛇绿岩非常少(如Franciscan Complex),典型洋中脊型洋壳是被俯冲而不是侵位,而与海山、大洋高原、转换断层、弧前和裂谷相关的单元保留机会更多;(2)常常只有蛇绿岩中深成岩部分保留在造山带,如方辉橄榄岩逆冲岩片,但是,在现代大洋很少证明保留了大洋岩石圈的更深部分(如堆积岩)和上地幔;(3)关于SSZ(supersubduction zone)形成时水化熔融的地球化学证据还没有一致意见,许多大的蛇绿岩可能形成在与俯冲有关的构造格局之说,以今天的构造地质格局看是最有争议的.3蛇绿岩岩石组合问题无疑,蛇绿岩是一套超镁铁质、镁铁质岩石组合,但一套超镁铁质、镁铁质岩组合不一定是蛇绿岩.镁铁和超镁铁质岩可能为多成因、多类型、多时代产物,因而不能轻易地将其归属一个蛇绿岩,尤其是在造山带中出现构造混杂作用的情况下,即超镁铁质、镁铁质岩组合是蛇绿岩的必要条件,而非充要、肯定条件[5,14,17,23,24]. 311.地幔岩地幔有/洋下地幔0和/陆下地幔0之分.Co lem an[25]把蛇绿岩地幔橄榄岩称作构造橄榄岩,或变质橄榄岩,主要是方辉橄榄岩,即/洋下地幔0,它有别于Co lem an引用Den T ex[26]的非蛇绿岩的造山/根带0二辉橄榄岩,即/陆下地幔0.Rampo ne et al.[8]把北亚平宁Ex ternal Liguride单元洋壳MORB(mid-ocean r idge basalt)下和元古代陆下富集地幔之间无熔体和残留物亲缘关系,用构造滑脱揭顶拉张环境来解释.Chalot-Prat et al.[27]证明,西A lps蛇纹石化地幔橄榄岩保留了被欧洲陆下地幔那样的富U、T h、轻稀土流体交代后的亏损特征.Ligurian蛇绿岩的辉长岩和M ORB#3#第1期周国庆:蛇绿岩研究新进展不可能是分离熔融关系,但是源自同一个洋下地幔残余.他们把Ex ternal Liguride单元看作是红海型或被动陆缘型(如Galicia)那样的/萌芽洋0蛇绿岩.因此,我们此前把蛇绿岩简单地概括为/洋壳+地幔序列岩石组合0应更正为/洋壳+洋下地幔序列岩石组合0.312铬铁矿岩豆荚状铬铁矿见于蛇绿岩变质橄榄岩,特别是纯橄岩中.有些蛇绿岩堆晶岩底部有分离结晶形成的铬铁矿岩.一些陆壳中堆晶镁铁、超镁铁质岩中更有分离结晶的大型铬铁矿床.Thayer[28]指出,豆荚状铬铁矿岩有高铬和高铝两组,层状堆晶岩中尖晶石贫铝. Dickey[29]认为高铬型代表洋壳早期低压堆积作用,而高铝型在高压二辉橄榄岩中更典型,代表深部地幔分凝物.Pear ce[30]还认为豆荚状铬铁矿是SSZ型蛇绿岩的标志之一.豆荚状是一种构造特征.因此,豆荚状铬铁矿岩可以作为蛇绿岩判定的一个参考标志,而不是肯定标志. 313堆晶岩和岩浆房倪志耀和王仁民[31]特别强调堆积岩,认为/蛇绿岩可以缺失某些端元组分,堆积杂岩绝对不可缺失,因此,鉴别蛇绿岩的关鉴问题是堆积杂岩.但是,如因构造肢解或被俯冲而缺失,则不能判断是否蛇绿岩0.然而,陆壳上可由陆下地幔熔融产生有具堆晶结构的/层状型岩体0,也形成基性、超基性岩组合.它们的产出状态和与周围地质体的关系、岩石组合和化学特征等方面与蛇绿岩质堆晶岩都有明显不同,因此不能仅仅据有堆晶岩认定蛇绿岩.如日喀则蛇绿岩辉长岩不发育,双沟蛇绿岩洋壳仅见玄武岩和辉长辉绿岩,无堆晶岩[14,15].张旗等[32]基本上否定了在扩张脊之下存在一个稳定的大的岩浆房的见解.因此,堆晶岩、岩浆房是判别蛇绿岩的重要标志,但不是必要前提.314中酸性岩相当多的蛇绿岩有中酸性岩,侵入的、喷出的都可以有,有的喷出岩还成枕状熔岩,特提斯型蛇绿岩中常见.李武显等[33]指出,蛇绿岩中的花岗质岩石可以存在于蛇绿岩形成的不同阶段,有不同的成因类型.如结晶分异型花岗岩,即传统意义上的大洋斜长花岗岩,由洋脊玄武岩直接结晶分异形成;剪切型花岗岩由洋壳运动过程中,内部发育的高温剪切带中的岩石部分熔融形成;俯冲型花岗岩由洋壳俯冲时本身和/或包括部分大洋或海沟沉积物部分熔融形成;仰冲型花岗岩,当洋壳仰冲到大陆壳上时,其下部俯冲的边缘盆地沉积物部分熔融也可以形成花岗质岩石,它们上侵到其上的洋壳层位中,也可以成为蛇绿岩的一部分.不同成因的花岗质岩石,由于源区物质、形成机制以及形成的温度)压力条件的不同,它们的岩石地球化学特征有明显的差异.Peters et al.[34]报道Semail蛇绿岩地幔层序最上部有钾质花岗岩岩墙和小岩株产出(相当于仰冲型花岗岩).钾质黑云母花岗岩化学特征与侵入进地幔层序和辉长岩中的石英闪长岩和英云闪长岩处在同一演化趋势线上.这些钾质花岗岩可能是后期侵入岩极端分离结晶的结果或从下伏变质基底逃逸的流体触发了蛇绿岩中更富长英质物质部分熔融产物.有些被定为闪长岩的蛇绿岩质岩石,包括一些具角闪石含长结构的脉状岩石(闪绿岩[35,36]),其中的角闪石实际上是辉石反应生成的,有的还残留有辉石,为变余(辉石含长)辉绿结构,成分属基性岩,不是中性岩.蛇绿岩质中酸性岩和非蛇绿岩质中酸性岩最大的不同是:¹蛇绿岩质中酸性岩的产出限于蛇绿岩带内并和蛇绿岩成员共生,不会侵入到蛇绿岩外的其它地质体中去;若是蛇绿岩质构造混杂岩,也只限于构造混杂岩带内,伴生的还有其它蛇绿岩岩块;º它们规模较小,多成小的分凝体、脉状体或岩枕、岩流,不像非蛇绿岩质中酸性岩体成较大岩体;»它们在蛇绿岩中所占比例较小,甚至没有.315席状岩墙/岩墙群许多蛇绿岩中缺少或没有以辉绿岩为主的岩墙或岩墙群,即岩墙或岩墙群不是确定蛇绿岩的必要条件.另一方面,有的蛇绿岩中的岩墙或岩墙群成分不是辉绿岩,因此,更不能以辉绿岩墙(群)作为确定蛇绿岩的必要条件.蛇绿岩中的岩墙或岩墙群只和蛇绿岩成员共生,即使在蛇绿岩质构造混杂岩中有非蛇绿岩岩块,也可能还有其它蛇绿岩质#4#南京大学学报(自然科学)第44卷岩石碎块存在,如赣东北蛇绿混杂岩中辉绿岩块和其它蛇绿岩岩块混杂在一起[35].不对称(单向)冷凝边是产于扩张脊岩墙群的重要标志,因此,被构造肢解蛇绿岩,可以以这样的岩墙/岩墙群来辅助确定蛇绿岩.当然,侵入在陆壳中的岩墙或岩墙群不是蛇绿岩成员,即使是辉绿岩也不是蛇绿岩成员.Stew artt et al.[37]还根据H ess Deep Rift出露的岩墙和熔岩,主张密度较低的熔浆有较低的M g、Fe,较高的Al、Ca,主要形成喷出熔岩;密度较大的熔浆主要形成岩墙.即岩浆密度大,扩张速度慢,岩墙较发育;相反,难发育岩墙.316熔岩枕状熔岩常见于蛇绿岩中,但岩枕可见于任何水体中的熔岩,因而枕状熔岩非蛇绿岩产出环境所独有,不是判定蛇绿岩的必要条件.只有当枕状熔岩和其它超镁铁质岩-镁铁质岩作为一个组合时枕状熔岩才能作为蛇绿岩的特征岩石.钙碱性的玻安岩被认为是指示弧前环境的特征岩石.Pearce[30]则强调pre是指时间上的/先0,fore是指空间上的/前0,玻安岩是早于弧火山岩出现的熔岩,故为/先弧(pre-arc)0,不应该叫/前弧0.但是,当岛弧及岛弧火山岩形成后,这些玻安岩空间上就处于/弧前(fore-arc)0位置了,因而是蛇绿岩中具有重要意义的熔岩.关于碱性熔岩.地槽学说中被钠化的细碧岩-角斑岩建造,在蛇绿岩熔岩中是常见的,它们不是原生的碱性岩.碱性玄武岩、洋岛拉斑玄武岩和岛弧钙碱性玄武岩一般不是蛇绿岩成员,但是,扩张脊叠加地幔柱作用,或岛弧被拉张时,它们也可能出现在蛇绿岩质岩石中. Co lem an[38]谈到/大洋化0时指出,红海地区见到代表拉张的犁状断裂有碱性橄榄玄武岩.这些碱性玄武岩是上升到陆壳中的深部地幔熔融物.当它们被圈闭在下地壳并熔化地壳物质时还可发现流纹岩.它们不是蛇绿岩成员,但当陆壳进一步拉张,产生新洋壳时,它们会和洋壳熔岩共存.H uot and Maury[39]把受碱性岩浆(高Zr/Y组熔岩)作用和岛弧岩浆作用(低Zr/Y 组熔岩)影响的中侏罗纪弧后盆地作为Coast Range蛇绿岩发育的第一阶段.晚侏罗纪岛弧和弧前区记录了Coast Range蛇绿岩发育的第二阶段.Ivan[40]认为,内喀尔巴阡山西部的三叠纪-侏罗纪Meliata大洋打开初期,类岛弧和弧后盆地玄武岩喷发在碳酸盐岩和泥质岩环境中,演化到N-M ORB形成时,伴有深海沉积.E-M ORB(enriched mid-ocean ridge)的形成可能是局部存在于扩张脊下的富集地幔部分熔融产物.Metzg er et al.[41]对比后认为, Ingalls杂岩与Josephine蛇绿岩最相似,包含了范围广泛的MORB、E-MORB、WPB(w ithin plate basalt)和IAB(island arc basalt)岩浆亲缘性熔岩,代表一个被大洋破碎带切割的弧后盆地,位于一同时代岛弧内侧,均属SSZ型.也就是说,他们把蛇绿岩发育看作一个相当长的时期,并在不同阶段发育不同的熔岩;或者,由于不同构造作用的叠加,或不均匀源区等多种原因,可以在蛇绿岩发育过程中发育有不同熔岩.317脊(轴)外熔岩下洋壳由产于扩张脊的岩石组合所组成,蛇绿岩代表下部洋壳[42].上洋壳由深海沉积物和轴外岩浆(包括与地幔柱有关的有大洋高原火山岩和洋岛玄武岩及与消减增生作用有关的洋内岛弧岩浆岩)组成,以沉积物为主,洋岛火山岩、洋底高原火山岩和岛弧火山岩分布局限.当洋盆闭合洋壳残片侵位到陆壳之上时,蛇绿混杂岩中的蛇绿岩部分代表原先的下洋壳,而上洋壳则组成蛇绿岩的上覆岩系.上洋壳和下洋壳都是已消失的洋盆的记录[42].这里的洋壳定义与文献中不同,主要强调的是,上洋壳的轴外火山岩和沉积岩不是蛇绿岩,只有下洋壳才是蛇绿岩,下洋壳=蛇绿岩.问题是,这里的上-下洋壳在岩浆作用-时间先后-和空间分布上,即成因演化上是相关的,至多轴外火山岩的一些部分离轴稍远而已.Fialko[43]考察东太平洋洋隆发现,板块边界是几十到几百米窄的新火山岩带,属上部洋壳,火山机构可以远离脊轴延续几公里远.轴外(o ff-ax is)火山作用显示出有一个宽的补充进入脊轴的岩浆熔体区;即使空间上脊轴是固定的和岩浆集中供应脊轴,空间上,洋壳和上地幔#5#第1期周国庆:蛇绿岩研究新进展中的岩浆源是移动的,轴外火山喷发可以是岩浆补充速率变化的自然结果,可以以岩床在水平方向侵位,在超过侵位深度后扩散蔓延至地表.Stew art et al.[44]探查H ess Deep Rift北壁辉绿岩和熔岩,研究区东西向近25km范围代表了东太平洋洋隆的近37万年的洋壳增生.在宽<4m,长25km范围内,主微量元素和比值都有大相当的变化,不同母岩浆成分的岩墙并列.来自不均匀地幔的多种岩浆供给了脊轴不同地段岩浆储库,从这些储库注入的岩墙,沿脊轴传输岩浆,导致具有不同演化史的交叉间隔岩墙和寄主熔岩.因此,岩墙有的可能从未喷发出熔岩,有的可以沿脊轴传输岩浆到相当远的距离,有的也可以远离它产生的脊轴岩浆房喷发出熔岩.Ichiy am a和Ishiw atari[45]干脆把日本的二叠纪Yakuno蛇绿岩中在厚层泥质岩上流动的变火山岩以及轴外橄长岩一起作为蛇绿岩成员,火山岩具有E-M ORB和T型稀土元素分布型式,橄长岩具亏损型式.因此,凡是与来自扩张脊下的岩浆供给有关的深成岩、浅成岩和熔岩,即便是空间上在轴外,它们相互间都有成因关系,都应该归属为一个蛇绿岩的成员.318沉积岩除文献[7,8,10]在蛇绿岩定义中强调了沉积岩外,Ichiy am a和Ishiw atari [45]把泥质岩、火山岩和轴外橄长岩都当作蛇绿岩.Dilek[46]也提到蛇绿岩包括沉积岩和某些变质岩,他认为,蛇绿岩显示出范围很宽的内部构造、假层序和主张多种多样生成的构造背景.一般说,它们以在古大洋的Wilson旋回演化的不同阶段形成的镁铁超镁铁质岩组合和伴生的沉积岩和变质岩单元为特征及随后通过碰撞和/或增生的造山事件而并入大陆边缘. Co lem an[25]早就指出,一个完整的蛇绿岩层序包括变质橄榄岩、堆晶岩、岩墙群和可与远洋沉积、金属沉积物成夹层的枕状熔岩,并认为已在许多地方证明了,争论没有意义.Alastai[9]批评1972年Penr ose会议关于蛇绿岩的定义时首先指出,该定义排除了沉积岩,而沉积岩是蛇绿岩形成构造背景最好的指示之一,如放射虫燧石,陆源沉积物;而且,三叠纪主要的火山-沉积单元包括从碱性到M ORB型喷出岩和放射虫硅质岩记录了新T ethys洋盆从裂开经过渡期到扩张期的历史.因此他的定义中包括一个远洋深海沉积盖层.此外,Sivell[47]报道新西兰早二叠纪敦山蛇绿岩带DMOB(Dun M ountain o phiolite belt)有4组化学沉积: (1)红色赤铁矿质燧石填在玄武岩岩枕间,反映玻璃质玄武岩受低温水热蚀变促使Si和金属贡献给了海水;(2)瘤状Fe-M n质沉积物,产出在枕状熔岩/沉积岩界面上,富集过渡金属和稀土元素,高Ce/Ce*、Ni/Fe和Cu/Fe,反映了水热组分对H的化学吸收作用;同时还高Ba和Sr.E Nd(t)U0,与计算的二叠纪海水值一致;(3)红色泥岩和(4)杂色桔黄色-黄色泥岩.其中(1)和(2)显然是蛇绿岩演化末期的热水作用的延续,是密切相关的.另一方面,Costa和Caby[48]报道Pied-mo nt-Ligurian大洋残体-西阿尔卑斯M ontg-enevre蛇绿岩时,指出其辉长岩类似于M OR (m id-ocean ridg e)辉长岩,没有遭受过陆壳混染的闪长岩是受高温剪切的辉长岩[5%部分熔融派生物.剪切辉长岩中的淡色岩脉的锆石年龄是156?3M a,而一个幔源岩石中的钠长岩的锆石年龄是148?2M a.这些年龄记录了蛇绿岩晚期岩浆作用年龄,并与最早的后蛇绿岩放射虫硅质岩年龄相符(160-140M a). Lom bardo et al.[49]用SH RIM P测定了M on-viso蛇绿岩Verne变斜长花岗岩锆石岩浆结晶环带部分平均年龄为152?2M a,切割岩浆环带的无环带部分有更年轻的A lpine变质年龄,表明西T ethy s的Piedmont-Liguria区深成岩浆活动在170~150Ma间持续约15到20M a,与放射虫化石地层年代学所证明的时间,及与Cottian阿尔卑斯的Ligurian型蛇绿岩玄武岩喷发时间和深海沉积时间接近于同一时间跨度.这两方面从时间角度证明,这些放射虫硅质岩是在整个蛇绿岩形成和演化的时期内的.可以认为,只有在扩张脊熔岩喷发作用区与其有成因演化关系的化学、生物化学、生物碎#6#南京大学学报(自然科学)第44卷。
