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蛇绿岩研究中的几个问题




卷 增刊 年










,

,

蛇 绿岩研 究 中 的 几 个 问题





北京
细它 口

,

中 国 科 学 院地 地 质研 究所
了 忿 以己 川 众

耐叮 ,

,

“ 以 曰沁公

五城向







年来 蛇 绿岩 研 究 已 取得 了 很 大 的成 绩 文 中 讨 论 了 蛇 绿岩与大洋 岩 石 圈 蛇 绿 岩 层 序 蛇








绿岩的多 样 性 地 慢 岩的部分熔融 以 及 蛇 绿 岩 的概 念 间题
,

指 出蛇 绿 岩是古 代大洋 岩 石 圈 的碎片 但并非 正
,
、 、 、 、



常 的 大 洋岩 石 圈 蛇 绿 岩可 以 有 层 序也可 以 无 层 序 蛇 绿 岩的岩 石 组合 岩浆性 质 探 区 组成 侵 位机 祠 形成
环 境是 多 种 多样 的 文 中还 讨论 了 富 集 地怪 物 质 对 蛇绿岩 岩浆形 成 的意 义 以 及 轴外 岩浆作 用 间 题 并把 中 国
,


蛇 绿岩 归 纳 为 日喀 则 型 双 沟 型 和 西 准 噶 尔 型 三 类




,


,




,改













,


,


,







,


,

,

,


,

颐己







,

,


?

,







关被 词


蛇绿岩

大洋岩石 圈

部分 熔 融

地慢





前言
蛇 绿 岩 是大 陆 造 山 带 中残 存 的古 代大 洋 岩 石 圈残 片


蛇 绿 岩 记录 了 洋 下 地 慢 的对 流 变



?

本文

,





日 收到

,

年 年 出生



口改 回

国 家 自然科 学 基 金 委 员会 资 助 的项 目

作 者简 介

张旗



研究员

岩 石 学 专业

? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.

http://www.cnki.net







增刊
,

张旗


蛇 绿岩 研 究 中的几 个 间 题


形 熔 融 交 代 过 程 壳 慢转 化 洋 壳 成 因 岩浆演 化 以 及 洋 盆 的形 成 发 展 和 消 亡 过 程 因 此 蛇 绿 岩 的研 究 不 仅 对 了 解地 质 历 史 中大 洋 岩 石 圈 的 演 化 有 重 要 意 义 而 且 对 恢复古 代 陆 块 拼 合
, , ,





过 程及 造 山 旋 回 也 是 至 关 重要 的 蛇 绿 岩 的 术语 最 早 出 现 在 世纪初 叶
,





随着 海 底 扩 张 和 板块 学 说 的 提 出 蛇 绿岩 越来越
, ,


受 到 地 质 学 界 的重 视 二 十年来 几 乎成 了 时 髦 的 研 究 课题 赵 宗 溥
,



年召开 的





届 国 际 地 质大 会 上
,

,

蛇 绿 岩 仍 然 是 讨 论 的热 点 之 一
,
,



应 当说


,

蛇绿 岩 的 研 究 已 取得 了 长

足 的进 步 尤 其 近 几 年 来有许 多令 人 惊 叹 的 新发 现 但 也存在 一些 未解 开 的 谜 及 需 要 探 索 的 间

本 文试 图 就这 囱 可题 展 开 讨 论 不 当 与 谬误 之 处 盼予 以 指 正



蛇绿 岩 与大 洋 岩石 圈
蛇 绿岩 与 大 洋 岩 石 圈 的 关 系 是 国 际 地 质 学 界 广泛 关 注 的 问 题 也 是板块构 造学 说 的 核 心
,

,

问 题 之 一 自七 十 年 代 以 来 国 际 上 组 织 了两 轮深 海 钻探计 划
,




,

以 及 塞 浦路 斯 地

壳研 究 计 划

,

的 合作研 究 并 以 蛇 绿 岩 与大 洋岩 石 圈 的 对 比 为题 召 开 过
,
, ,


次 国 际 讨论

,

这是 一 个 庞 大 的工 程 其 意 义 不 可 估 量 经过 十 几 年几 万 人 的艰
, ,

苦 努 力 目前 看来 至 少 在 下 述 几个 问 题上 已 取 得 了 共识
蛇 绿 岩 是 否 可 以 无 条 件 地 与 现代 洋 底 进 行 对 比

年 美 国 地 质 学 会 召 开 了 彭 罗 斯 蛇 绿 岩讨论会 与会 者 共 同议 定 了 一 个 新 的 蛇 绿 岩
,

,

定义
,



这 即 是 国 内 文 献 中多 次提 到 的蛇绿 岩 定 义



该 定 义 以 塞 浦 路 斯 的特 罗 多 斯蛇绿岩 为 典
,


型 把 蛇 绿 岩 定 义 为 具 有特定成分 和 层 序 的 基 性 与超 基 性 岩 组 合 并 且 有 完整 的假 层序

年 的彭 罗 斯 会议 是 蛇 绿 岩研 究 史 上 的 一 个 里 程碑
了 一 场 持 续 了 十 几 年 的争论
,

,

开 创 了蛇绿 岩研 究 的 新 纪 元
,



但 它 也 引发
,

争论 的焦 点在 于
,

,

蛇 绿 岩 可 以 与现 代大洋盆底进行 对 比吗

海 洋地 球 物理


主 要 是 地 震和 重 力

调 查表 明

洋壳 层 序与 蛇 绿 岩 层 序 是 相似 的
,

使人

们认 为 蛇 绿 岩 和 洋壳 是 可 以 对 比 的

蛇 绿 岩 可 能是 被 卷 入 到 陆 地 上 的 古 老 大 洋 岩 石 圈 的 碎片

而 实 际 上 人 们 现 在 了 解 的 关 于 洋 壳 的知 识
,

都是根 据 地 球物 理 测量 和 零 星 打捞

样 品 与 陆 上 完 整 的蛇 绿 岩对 比 推 测 的
而外

除有 限 的 深潜 观 测 资 料 及深 海 钻 探所直 接 获 得 的样 品

而 后 者 的大 部 分 样 品 只 代 表 洋壳 表 面 以 下 不 到


厚 的 枕状 熔 岩

,

因而 不 能 代表
,

大洋岩石 圈 的全 貌


此外

,

就 在 蛇 绿岩 的定 义 问世 之 际
,

即 检 查 了 蛇 绿 岩 中特别 是 特 罗 多 斯 蛇绿 岩 中玄 武 岩 的 化学 资 料
,

,

发 现 它 们 与洋脊 岩 石 有 明 显 的 差 异

而 与 岛 弧 岩 石 有亲 缘 性
, ,

指 出 特 罗 多斯 蛇 绿 岩 应形 成 于
,

岛弧 环 境 见 赵 宗 溥




随着近 年来 研 究 工 作 的深 入
、 、

人 们发 现

大 多数 造 山 带 中蛇 绿岩
,

的 岩 石 学 和 地 球 化 学 特 征 都 类 似 于 岛弧 拉 斑 玄 武 岩

而 不 同 于 现 代 大 洋 中脊玄 武 岩
,


这 些 蛇绿 岩 的大部 分 是 在 弧 前 弧 后


岛弧 或 小 洋 盆 环 境 中形 成 的 而 不 是大 洋 中
,

脊 玄武 岩 的 碎 块 因 而 蛇 绿 岩 是 否 可 以 无 条 件地 与 现 代 洋 底 进行 对 比 仍 使 人 怀 疑 越 来越
,

多 的证 据 说 明 岩 侵 位 的方 式

,

蛇 绿岩 并 不 代 表




正常



的洋壳
,

如象 太 平 洋



大西 洋 和 印
蛇绿

度 洋 那样 广 阔的 大洋 地 壳


蛇 绿 岩 的 性 质决 定 于 两 个 方 面 有 什 么 样 的蛇 绿 岩

蛇 绿 岩形 成 的方 式

也就 是 说

,

决 定 于 哪一 部 分 大 洋 岩 石 圈 容 易 被 侵 位 到 陆

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,



地上来



指出


,

蛇 绿岩 不 是 洋壳 和 上 地 慢 的 随机 产 物
,

而 是 大洋 中一 种 特殊


的 不 稳 定 的构 造 作 用 的 表 现

他认为

蛇 绿 岩 的特 征 与 蛇 绿 岩 侵 位 的 运 动 学 过 程 有 关

那么

,

哪 一 部分 大 洋 岩 石 圈 可 以 被 保 留下 来 呢 扩 张 轴 而 变得 更 冷 和 更 致 密

, ,

由于 大 洋 岩 石 圈 随 时 间 演 化 变 得 更老
,

,

并 随着 远 离
,

它 们将 深 深地 沉 入 海底


在 东太 平 洋 中隆

,

扩张 轴 在海 平 面 以

而 在 马 里 亚 纳海 沟可深 达
,

这样

,

当 发 生 俯 冲 作 用 时 大 洋岩 石 圈
,

将被 拽入 地 慢 深 处
脱被 消 减 的 命 运
阻 而被刮 削下来 绿 岩形 成 在


绝 少 有 机会 被 仰 冲 上 来
,



而 只 有 那 些 热 的年轻的低 密 度的岩 石 圈 可 以 逃

此外

位 于 大 洋 岩 石 圈顶 部地 形 上 突 出 的 一 部分洋壳 在


也 可能在俯 冲 时 受


,

如 在 马 里亚 纳 海 沟 内壁发 现 的洋 岛 型 火 山 岩 块 体
,


,

又 如 阿 曼蛇

仰冲



据 此 得 出结论
阿 曼 的 实例很 有意 思
, ,

认 为所 有蛇 绿 岩 在 仰

冲 时 都 是年 轻 的 岩
,

,

其年龄 不 大 于



但 是 否 能 推 广 到 所有 的蛇绿

还 需 积 累 更 多 的 资料

根 据 上 述 对 比研 究 看 来

大 概 有 四 类 大 洋 岩 石 圈 比较 容 易 被保 存
,

下来 当 扩 张 脊靠 近 大 陆 或 大 洋 的破 坏 板 块 边 缘 时

象 东太平 洋 中隆 靠近 中北 美西 海 岸 的
,

情况
当发 生 洋 内 消减 作 用 时
,
,

在 消减 带 之 上 的扩 张 轴 将 产 生 一 个 新 的大 洋 岩 石 圈
, ,

当较

老 的大 洋 岩 石 圈 消 减 殆 尽 时 新 形 成 的 大 洋 岩 石 圈 将 被 仰 冲 上 来 尤 其 是 如 果 对 面 的 陆壳 沿 着 消减 带 方 向 下 插 的话 洋 内 转 换 断 层 破 裂 带 常 造 成 断 层 一 侧 洋 底 的 塌 陷达 一
,

这 样 当 洋 盆 收缩 时有
,
,

可 能受 阻 而 被 仰 冲 上 来

,

如 塞浦 路 斯 的实 例
,

当 扩 张 轴 部发 生 拆 离 作 用 时

扩 张 轴 一 侧 的洋壳 可 以 仰 冲 到 另 一 侧 的洋壳 之 上
,



洋 盆 闭合 时即 冲 到 陆壳 上 来
机 制大 概 只 适 用 于 小洋 盆


,

如 阿 曼 蛇 绿 岩 的形 成
,

这种
,

如 果 我 们把 目光 投 向现 代 海 洋 太 平 洋 洋底 向 西 消减 在 西 太 平 洋 岛弧 和 弧 后 盆地 之 下 向

东消 减 到 南美 板 块 之 下 推测
,



只 有 在 中北 部扩 张 轴 靠近 大 陆


,

有可能被 保存 下 来
,



但这 仅 是 一 种
,

还 未 见 具体 的实 例


因 此 可 以说 因此


,

象 太 平洋这 样 广 阔的 大 洋 岩 石 圈是极 少 可 能 被仰 冲
此外

到 陆地 上 来 的

而 西 太平 洋 岛 弧 和 弧 后 盆地 大 洋岩 石 圈 有 可 能 被 保存 下 来


某些 转 换


断层 残 片也 有 这 样 的 机会

,

在 大陆 造 山 带 中保 存 的蛇 绿 岩 大 概就是 以 这部 分 非

正常





大 洋 岩 石 圈 的碎 片为 主 蛇 绿岩 的层序
迄今为止
,

在 世 界 各 地 发 现 的蛇 绿 岩 不 计 其 数


,

但 除 了 有 限 的几个 具 有 完 好 的 层 序





特 罗 多斯



岛湾

阿曼



巴布 亚 等
,

而外

,

几 乎 很 难 见 到 层 序齐全


厚度较 大 的 蛇 绿 岩


,


不 少 蛇绿 岩 见 不 到 岩墙 群

此外

,

堆 晶 岩 也 常常 没 有
, ,

不 少 人 认为

,

按 照 彭 罗 斯 会 议 的定 义 这 一 提法
,
,

蛇 绿岩 原 先 应 当 是 有完 整 层 序 的 现 在 看 不 到 可能是 由于 被 构 造 肢解 而 保 存 不 好 的缘故 都

城秋 穗

,

强 烈抨 击 了 肢解 的蛇绿 岩
,

认 为 它 是根据
,

某种假 定 而 杜 撰 的
所以
,


纯 粹是 主 观 臆 断



蛇 绿 岩 由于 位 处 两 个 陆 块 之 间

容 易 受到 构 造 挤 压 作 这

蛇绿 岩 被 肢 解 是 不 奇 怪 的

,

但 并 非所 有 无 层 序 的 蛇 绿 岩都 可 以 用 肢 解 来 解 释

未 免过 于 简 单 化 许 多 经 过详 细 研 究 的 蛇 绿 岩 的 确 缺 少 某些 岩 石 单 元

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增刊

张旗

蛇 绿 岩 研 究 中的 几 个 问 题
,

钟孙 霖
,

张旗等 见本 专集
,

则 是 其 形 成 时造 成 的
, ,



而且

,

在 现 代 洋 盆 中也 有 这样 的 实

例 如 最 近 对 大西 洋 中脊 剖 面 的 研 究 特 别是 深 海 钻 探 计 划 和 法 美 联 合执行 的

计划


的研 究成 果 揭 示

大 西 洋 中脊 的 岩 浆 壳是 非 常薄 的
,

并 且 在 很 大 范 围 内是 不 连 续 的
,

在远离

转 换 断 层 破 裂 带 的扩 张 轴 部

有 蛇 纹 石 化 的 上 地 慢橄 榄 岩和 辉 长 岩 直 接 出露 在 洋 底
,
,

,

或者其


上 仅 被 一 薄 层 的玄 武 岩 或 沉 积 物 复 盖

在 某 些 钻 孔 中 镁 铁 超镁 铁 质 角 砾 岩 直 接 盖 在 超 镁铁

岩基 底 之 上

,

而 在 另 外 的钻 孔 类似 的 角砾 岩 夹 在熔 岩 流之 中
,
,


在大
,

西 洋 中脊 谷 底 镁 铁 和 超 镁 铁岩 的 碎块 和 角砾 可 以 从 水 下 陡 崖落 入 谷 底 堆 积 在熔 岩 流 之 上 并 且 可 被 随 后 喷发 的熔 岩 流 复 盖 条 件下
,

上 述过 程 推 测 与 洋 盆 的扩 张 速 度 较 慢 有 关
,

,

在 这 种 动力 学

,

供给 的 岩 浆 比 较 有限 并且 不 连 续


可能 有助 于 产 生 脆性 变形 作 用
即 使象 大 西 洋 那 样 成 熟 的洋 盆


,

并促 使 上 地 慢物
在慢速扩 张 条件

质 沿 正 断 层 上 涌 到 达 洋壳 裂 谷 底 部
,

看来

,

,

下 所 形 成 的 洋 壳 也是很 薄 的 也 没 有特 罗 多斯 那 样 的 层 序 看 来 在 下 述 几 种情 况 下 洋 壳 可
,

能发 育 不 完 全

在 某些 弧 后 盆地 那 里 的 磁 异 常条 带 不 发 育 从 那 里 仰 冲 上 来 的洋 壳 可 能 没 有
, , , ,
,

完 整 的 层序 有 人 认 为 某 些 与 转 换 断 层 破 裂 带 有 关 的蛇绿岩 无 一 定 的 层 序 还 有 人 认 为 可

能 与 洋 盆 扩 张 速 度 有关 如 大 西 洋 中脊 的 情 况
不全
,


,



至 于 洋壳 为 什 么 发 育


在 哪 种情 况 下 会 出现 什 么 情 况

,

其动 力 学 机 制 怎 样

人 们对 此 还 了 解 甚 少

蛇绿 岩 的 多 样 性
曾就 这 个 题 目写 过 一 篇 出 色 的 论 文
现 在蛇绿岩类 型 上
,


现 已知 道


,

蛇 绿 岩 的多样 性 不 仅 表
,

还反 映在岩石组合



岩浆 演 化
,



源 区 组成

形 成 环 境 及侵位机 制 上






,

由于 受 后 期 构 造 改造 的 程 度 和 期 次 的 不 同 蛇绿 岩岩 石 组 合 的 多 样 性

更增 加 了蛇 绿 岩 的复 杂性

特 罗 多斯 和 阿 曼是 公 认 的 具 完 整 层 序 的蛇 绿 岩
晶 岩 底 部 就缺 乏 超 镁铁 质 的单 元


,

但是


,

它 们的 岩 石 组 合 也 不 同

,

阿曼堆
,

?

日 喀 则 蛇 绿 岩 中辉 长 岩 不 发 育 而 许
,

多 蛇 绿 岩 中缺 少 席 状 岩墙 群 则 是 众所 周 知 的 事 实 双 沟 蛇 绿 岩 的 洋壳仅 由玄 武 岩 和 辉 长 辉绿 岩两 部 分 岩 石 组 成
多样 不 胜 枚 举 程度


,

且无堆 晶岩
, ,

张旗 等




有 的 蛇 绿 岩仅 见 变 质 橄 榄 岩 碎 屑 岩 直 接 复

、 。

盖 在 上 地 慢橄 榄 岩之 上
,

洋壳 厚 度 几 乎 为

蛇 绿 岩岩 石 组 合 的多 种


就 其原 因 来说


可 能 与扩 张 速 度
,

原 始 岩浆 成 分



结 晶 分 离条 件

部分 熔 融
,

岩 浆 上 升 时 与 周 围 地 慢 岩 的 交 代 作 用 以 及 岩浆 供 给 的 充分 与 否 有 关 看来 蛇 绿 岩 岩 石 组 合 可 能 反 映 了 扩 张 轴 部 的化 学 和 物 理 过 程




受地 慢对 流 和 扩 张 轴部动 力 学 的控 制 蛇 绿 岩类型 的 多 样 性 这 一 方 面 的研 究
长岩
,

已 经 取 得 了令 人 瞩 目 的成 果



鉴 别 出高

和低

两 类辉




根 据 堆 晶 岩 中矿 物 结 晶 的顺 序把 蛇绿 岩分 为 还 有 的根据变 质 橄 榄 岩 中尖 晶石 的成 分把 蛇 绿 岩分为 根 据 对 蛇 绿 岩地 球 化 学性 质 的研 究


斜方 辉 石 型
三类

单斜 辉 石 型 及 斜 长 石 型


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把 蛇绿 岩 分 为 消减 带 之 上 的

型和




和 冶

根 据蛇

绿 岩 的 侵 位 特 征分 为 特 提斯 型 和 科 迪 勒 拉 型 研 究划 分 出 方辉 橄 榄 岩 型 和 二 辉 橄 榄 岩 型



劝 根 据 对 蛇绿 岩 的构 造

按 岩 石 亏 损 程 度 把 蛇 绿 岩分 为
,

利古 里 亚 型 的
型等
,




夜 久 野 型 和 巴 布亚 型
一 一



我 国 学 者 对 此 也 作 了 广泛 的 研 究

,

如朱 宝 清

根 提出

据变质橄 榄 岩 的 研 究 划 分 的低

型和高

王 希斌等

和 郝 梓 国等


橄榄 岩 橄 长 岩 辉 长 岩组 合





橄榄 岩 辉 石 岩 辉 长 岩 组 合




肖序常等

按 板块扩 张速 度 的分类 以 及 张 旗
最 近 召 开 的第
蛇绿岩大 多 形 成 在


的 划 分 的 科迪 勒 拉 型

西 地 中海 型和 东地 中海


届 国 际 地 质大 会 对 蛇绿 岩 的多样 性 提 出 了一 些 新的 见 解 一些 作者指
,

出 环 太 平 洋地 区 的蛇绿 岩 与特 提斯 带 不 同
,

特提 斯
, ,

消减 带 之 上 的 环 境 大 多 出现 在 洋 盆 汇 聚 的 早 期 阶段 早 于 岛弧 的
亏 提 的 岛弧 拉 斑 玄 武 岩
,

形 成 对 特 罗 多 斯 洋 壳 剖 面 的钻 探研 究 和 新 一 轮 大 比 例 尺 填 图 表 明 特 罗 多斯 存 在 三套岩 石 相 对 演 化 的 岛 弧拉 斑 玄 武 岩 岩 浆 不 互 相供 给
,

强 烈 亏 损的玻 安岩




这 三套
,

也 不 是 来 自共 同 的 母 岩 浆
, ,

它 们是 一 个 富 集 了 消 减组 分 的 亏 损 地 慢 源 区 不

同程 度部分 熔 融 的 产 物

全 部 都具 有 岛 弧 或 弧 前 的 特 征

因此


在经
,

过 了 多 年 的研 究 和 争 论 之 后

现 已认 为
, ,

,

特 罗 多 斯 的全 部熔 岩 都形 成在
,

环境


此外





提 斯 蛇 绿岩并 非 只 产 于 一 种 环 境

研 究表 明


象 意 大 利 的利 古 里 亚




东 阿 尔 卑斯 以及前南斯


拉 夫 西 部 的蛇绿 岩 主 要 产 于 小 洋 盆 中
西 哥 智 利 东澳 大 利 亚 的 例 子
,


与 早 期 的裂 谷 作 用 有关 如 日本

环太 平洋 蛇 绿 岩 不 同于 特 提 斯 蛇 绿岩


俄 罗 斯 东部

,




阿 拉斯加
,

北 美西部





,

蛇绿 岩岩 片具 有 多 期 叠 加 的 特 征

向下 蛇 绿 岩 变得 年青 如



日本 的 蛇 绿岩 可 以 从早 古 生 代 一 直 到新 生 代

蛇绿 岩许多是早先 洋 内 岛弧

的单元

,

是 后 来 飘 移 和合并 到 环 太 平洋地 体 中的
,

幻 环 太平 洋 蛇 绿岩 的
表 明 是 在 含 水 条件 下 亏 损 的



岩 石 学 特 征 变 化大
,

地 慢 岩 以 不 含 单斜 辉 石 的方 辉 橄榄 岩 为 主


地 慢再次 部分熔 融 的残 留物


有 的蛇 绿岩

,

如 日本 的夜 久 野 蛇绿 岩

有 麻 粒 岩 相 的镁铁 质堆


晶 岩存 在 表 明 地 壳厚 度大 于

暗 示 在 岛弧 边 缘 盆地 环 境 内存 在 大 规 模 的岩 浆 活 动
,

蛇绿 岩大 多 形 成 在 弧 前或 弧 间盆 地 环 境 州 和 破 裂带有关 的 岩 片优 先 被 侵 位 而 岩 可 形 成在 不 同 的构造 环 境 一 般 来 说 与 蛇绿 少 见 仅 限 于 增 生 的蛇绿 岩 的下 伏洋 壳 碎 片 特提 斯 蛇绿 岩 因 陆 陆碰撞或 主 要 是 弧 前 的 前 部 与 被 动 陆 缘 的碰 撞 而 侵 位 而 环 太 平 洋 蛇 绿 岩 则 是 在 弧 弧 合 并 和 地 体对 接 过 程 中




,





,



侵位 的

,

经 历 了典型 的



软碰 撞
和 七




作用




蛇 绿 岩类 型 是 蛇 绿 岩 多样 性 的 综 合 反 映
一 个发 明
,

提出的 的 分 类 也 十分精 彩


型 十 分绝妙 是
,

但后 二 位作者 对 蛇 绿岩 的 化 学 性 质 欠 考 虑 把 特 罗 多 斯 和 利 古 里 亚这 两 类 在 岩 石 组 合 化 学 成分 形 成 环 境 上 完全 不 同
,


的 蛇 绿岩 归 在 一 类 也 不恰 当
比较 合 适 的
,

笔 者认为 综合 考虑 蛇绿 岩 的侵 位 和地 球化 学 因 素 进 行 分类 是
,
,

为此 曾建议保 留 科 迪 勒 拉 型 一 词


而 把 特提斯 型 解 体 为 东 地 中海 型 和 西 地 中海



型 两类

张旗
,

东地 中海 型 和 科 迪 勒 拉 型 均 具


型 的特 征

,

但 它 们 的 侵位 特 征 和 岩
,

石组合不 同

其分 布 也 一 目了然

中新 生 代 的 科迪勒 拉型 蛇 绿 岩 分 布 于 环 太 平 洋周 边
西 地 中海 型 蛇 绿岩 与 消 减 作 用 无 关

而同 产于

时 代 的东地 中海型 蛇 绿 岩 则 产 于 特提斯 构 造 域 内

,

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增刊

张旗

蛇 绿岩 研 究 中 的几 个 问 题

小洋盆 中

,

东地 中海 型 蛇 绿 岩 的典 型 实 例 是 特 罗 多斯 和 日 喀则 蛇绿 岩
,

西 地 中海 型 的 典 型 实 认 为 西 准 噶 尔 的蛇 绿
,

例 是 意 大 利 的 利古 里亚 和 我 国 云 南 的 双 沟 蛇 绿 岩

科 迪 勒 拉 型 的 典 型 实 州 是 美 国 西 部 的坎 扬
,

中 国 蛇 绿岩 中 哪些 是 科 迪 勒 拉 型 的
,

还未 见 报道
,
,

岩分 布 广

时 代跨度 大


,

保 存情 况 千 差 万 别


可 能会 有 更 多 的类 型 被 发 现 可 称 为 日喀 则 型


但基 本 上 可 能仍


是 上 述 三类

如 果 以 中 国 蛇 绿 岩 来命 名 的 话

双 沟 型 和 西准 噶 尔型

上述

提法 恰 当 否

,

尚需 国 内同行 来 共 同议 定

蛇 绿 岩 源 区 的 多样 性
一 般 认 为 蛇绿 岩 的洋 壳部分 是 来 自亏 损 的 软 流 圈地 慢 的 高 程 度部分 熔 融 作 用 最 近
,


,



西太 平 洋 弧 后 盆 地 洋壳 的 同 位 素地 球 化 学 研 究 表 明 成 的多 样性


,

需 要 有 多 种来 源 才 能 解 释 熔岩 同 位 素 组

这里包 括


亏 损 不 相 容 元 素 的类似

源 区 的组 分

富集 不 相 容 元 素

组分 的 类似 于



,

洋 岛玄 武 岩 的源 区
,

富 集 不 相 容元 素但 亏 损 高场 强 元 素
,

的类似 于 岛 弧 玄 武 岩 的源 区 这可 能 是 一 种 受 到 消减 作 用 影 响 的 源 区
最 近 的 研 究 指 出 在 弧 后 盆地 张开 的早期 阶段
,

玄 武 岩 的成分 和 来 源 是很 复 杂 的 通
,


常具有 初 始 裂 谷 的特 征

可 能是
,

种或


种 以 上 的 不 同地 慢端 元 混 合 的 产 物
,


有 的玄 武 岩 富


大 离子亲 石 元 素



并伴 有
,

的 负异 常 象 经 常 在 消减 带 见 到 的 那样 鲡 值 低
, ,
,

指 示 熔 岩来 自弧 后 盆地 之 下 的 消 减 的岩 石 圈

新近 报道 的位 于
之间


日本 和 台湾 之 间 的

,

冲绳

弧 后 盆地 海 槽 其 如 更 低 仅 在 十
,

同位 素关 系 指 示 火 山 岩 还 受 到 陆壳 物 质 的 混 染


,

而 且 是 浅源 的 混 染
,

,

推 测 与 弧 后 盆地
到 弧 后 盆地 成 熟


张 开 初 期 的 陆 壳减 薄 作 用 有 关

之后
,

随 着 扩 张 的发 展
,

,

阶段

,

消减 作 用 的 影 响减 弱 玄武 岩具


,

的特 征 知 增 高 达
,



通 常认 为

,



的源 区 是 亏 损 的软 流 圈 地 慢






则 是 由 于 有 来 自富 集 地

慢 的物 质 加 入 到 软 流 圈 地 慢 中去 而 形 成 的

富集地 慢有


,

,




,

类 富 集地 慢

,

与古老 的 陆 壳 下地 慢岩 石 圈 的 再 循 环 有关
物 有关 和 高



,

类 富 集地 慢
比值 的地 慢 和

与消减 的再循 环 的沉 积



异 常地 慢


,

为高


可 能 由地 慢 内的 交代 作 用 而 产 生
同 位 素组 成 不 同于 大 西 洋 中

对 印度 洋 中脊 的深 钻研 究 表 明 印度 洋 的


脊 和 东 太平 洋 中隆 在
位 于 北 半球参 照 线 个 比正 常 的 结果
鉴定 出来



,

的 图 中 大 西 洋 中脊 和 东太 平 洋 中 隆 的玄武 岩
,

附近
源区
。 。

而 印 度 洋 中脊 玄武 岩 则 位 于

之上

,

推 测 可 能是 一



更 富 集 放 射性 的 资料
, ,

的软流 圈地 慢 与 一 个 高

拌 异 常地 慢 混 合
,



根 据 印度 洋

依 据 上 地 慢 内不 同 的对 流 单 元
,

亏 损的软


流 圈 地 慢 可 以 分 为 不 同的省 最 近 一 个 地 球 上 最 大 的 同 位 素 异 常 省
异 常是 由消减 组 分 加入 到 地 慢 中所 引起 的
,

异 常省 被 — 的组 分 或者 是 消减 这 种 消减
,


的地 壳 中落 在


如 大 洋 沉积 物 和 陆 源 碎 屑 物
异 常是 依据 相 对 于


或者 是 再循 环 的大 陆 下 岩 石 圈
,

, ‘

,



来说


过高的



, ‘




’ ,

“ ‘

即在



图 指示

的上 方 和 异 常高 的
最 近报道
,

吕,

比值 确 定下 来 的

异 常 在 南 半球 大 面 积 出

在 东 台湾 蛇 绿 岩 中也 发 现 了


异常

钟孙霖

,

东 台 湾 蛇 绿 岩也 具 有 类似 于 印度 洋

的 同 位 素 异 常 的源 区 我 们 在 双 沟蛇 绿 岩 中也 发 现

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,





异 常 的存 在 以 及 知


较 宽的范 围

指 示 有 富 集 地 慢物 质 混 入 的 现


象 张旗等
上 的蛇 绿 岩
,

看来
,

,

认 为 蛇 绿 岩 只 是 来 自亏 损 的 软 流 圈 地 慢 的观 点 应 予 以 纠 正
,

微量元

素和 同 位 素 资 料 表 明

蛇 绿 岩 岩 浆 源 区 多 样 性 的认 识 越 来 越 受 到 重 视
,

尤 其是 处 于 消 减 带 之

不 但 有 不 同地 慢端 元 之 间 的 混 合

有 消减带 组 分 的 加 入


,

还 可 能 有 浅 部 陆壳 物

质 的混 染

,

这 就 更 增 加 了蛇 绿 岩岩 浆 成 因 的复 杂 性

不 同 时代 的 蛇 绿 岩
不 同 时 代 的蛇 绿 岩有 无 差 别 人 们认 为
, ,

它 们能 否 与 现 代洋 底 进 行 对 比
,

,

是 人 们关 心 的 问 题
, ,



早先

中新 生 代 造 山 带 中的 蛇 绿 岩


或 者 向前 推

,

包 括 显 生 宙 的 蛇 绿 岩在 内
,

可 与现 代

洋底 进 行 对 比 随 后 发 现
应 用 到 晚 元 古 代 时期
,


,

晚 元 古 代 的 全 球 构 造 格 局 与 显 生 宙可 以 对 比 表 明板块 构 造 机 制 可
如 芬兰 的


最 近 陆续 报 道 了几 个 早 元 古 代 蛇 绿 岩 的 实 例

和 加 拿大魁 北 克 的
,


,

蛇绿 岩 中见 到 一 套类似

洋壳 岩 石 的 组 合 玄 武 岩 的 地 球 化 学 特 征 类似 现 代大洋 中的
,


洋壳厚 度 较 大 约


,

玄 武 岩 之 下 存 在辉 绿 岩墙 群 支持 一 个 大 洋 扩 张 中 心 之下 的 成 因 蛇 绿 岩类 似 于 现 今 的




环境
,



上 述 有 限 的资料 表



,

早 元古 代 蛇 绿 岩 的 面 貌 与 显 生 宙 是 类 似 的



或许 在早 元 古 代 时板 块 构 造 的 活 动

包括板

块 的 俯 冲作 用 过 程 相 比拟 了

洋 内 岩 浆 活 动 以 及 陆 陆 碰 撞 等 和 地 慢对 流 的运 动 学 状 况 即 可 与 现 代 岩 石 圈 这个 问 题 很 难 回 答
、 。

那么

,

不 同 时 代 的蛇 绿 岩 有 没 有 差 别 呢
,


因为

,

同一 时代 产 于 不 同
,

环 境 的 蛇 绿 岩 具 有 明显 的 差 别

如 现 代 的大 洋 中脊
,

初 始 弧 后 盆 地 和 岛 弧 的岩 石

在岩石组

成 和 化 学性 质上 是 不 一致 的 一个 造 山带 中
,

以 研 究 得 非 常详 细 的侏 罗 一

白奎 纪 蛇 绿 岩 来 说

,

即使 是 同处于 见本文第


也是 千差万 别的
,

如特 提斯 造 山 带 内

,

利古 里 亚 蛇 绿 岩 与 特 罗 多 斯 和 阿 曼 的
,

蛇 绿 岩 明显 不 同

而 同 处 于 消减 带 之 上 的特 罗 多 斯 和 阿 曼 蛇 绿 岩 也 存 在 差 异 西 地 中海 型
一 一





横 断 山 区 古 特 提 斯 蛇 绿 岩 均 属 于 双 沟型
为主


但 它 们也 不 是 一 成 不 变 的

,



如金 沙 江 蛇 绿 岩 的 玄 武 岩 以
,

,

昌宁 孟 连 蛇 绿 岩仅 见


而 双 沟既 有
,

也有



张旗 等

既 然 同一 时 代 的 蛇 绿 岩 就 有 那 么 明显 的 差 异


纵向

上 不 同 时代 蛇 绿 岩 之 间 的 对 比就 更 难 以 下 手 了

上 面 提 到 的两 个 早 元古 代 蛇 绿 岩 的 例 子 告 诉 那么
,

我们


,

早 元 古 代 的 板 块扩 张 机 制 及 蛇 绿 岩 大 概 可 与 现 代 进 行 对 比
,

太 古 宙 的 情 况 怎样
,

若 干 资料 揭 示
,

在 地 壳 演 化 的早 期 阶段


,

原 始 镁 铁 和 超镁 铁 质 熔 岩大 量 发 育
,
,

灰 色 片麻

岩 体 广泛 分 布

沉 积 物 主 要 属 于 火 山 成 因 并未 经 分 选


表 明 地 壳 和 地 慢 的热 状 态 与 显 生宙是 贾跃 明
,

明显 不 同的 谢鸿 森等
,

现 代 型 式 的板块 构 造 在太古 宙是 否 起 作 用 其规模 和运 动 及 其

具 体构 造 样 式 一 直 是激 烈 争 论
而 未决 的 问题 之 一 是
?

众说 纷 耘 的 一 个 热 门 话题 最近
,


白谨 等





,

太 古 宙是 否 存 在 蛇 绿 岩

有 一 些 有 关 太 古 代 蛇 绿 岩 的报 道 白瑾 等
,

据 上 述 作者提 供 的 资 料来 看 与 目前 所公 认 的蛇 绿 岩有较

大 的差 异 还 有 人 认 为绿 岩 带 中有 蛇 绿 岩 和 席 状 岩墙 群 的证 据
宙是 否 存 在 蛇 绿 岩 还 是 一 个 悬 而 未 决 的 问 题




看来 在太古
,

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增刊

张旗

蛇 绿 岩 研 究 中 的几 个 问 题

地 慢 岩部分 熔 融 问 题
这 个 题 目似 乎 和 蛇 绿 岩 关 系 不 大 的成 因


,

实际 上


,

研 究蛇 绿 岩 离 不 开 初 始 原 浆 问题
,


,

而 初 始岩
,

浆 就 直 接 与地 慢 岩 的 部 分 熔 融 作 用 有关 岩 浆起 源
、 、

蛇 绿 岩 地 慢岩 中部 分 熔 融 的 研 究

,

对 于 了解蛇 绿岩

地 慢 交 代作 用 以 及 地 壳 地 慢 的 演 化 均具 有 重 要 的 意 义
尖 晶石 二 辉 橄榄 岩


通 常认 为
,

地慢
,

可 分 为 石 榴 石 二 辉橄榄岩 尖 晶 石 二 辉橄 榄 岩 和 斜 长 石 二 辉 橄 榄 岩 并认 为 随 着 压 力 的 降低
由石 榴 石 二 辉橄 榄 岩

,

,

斜长 石 二辉橄榄 岩



近 年 来 的研 究表 明
,

斜长 石

二 辉 橄 榄 岩 中 的 斜 长 石 不是 在 压 力 降 低 时 由尖 晶 石 相 转 变 形 成 的

而 是 从 熔 体 中结 晶 出 来

其反 应式 熔体
,




尖 晶石


斜长石 十
,



尖晶石

最 新 研 究成 果 表 明

蛇 绿 岩 初 始熔 融 的 成 分是 十分 复杂 的

并且

,

可 能 是 在 富集 地 慢 物 质 加

入 的 情 况 下 引发 的

周 德进 等


地 慢 部 分 熔 融 现 象 在 蛇 绿 岩 中并 不 难 见 到 李秀云等
它 们分 为 七 类 层 可厚 达 产物
。 。

,

系统地 总 结 了 从 野 外宏 观 到 显
,

微 镜 下 的微 观 部分 熔 融 现 象 在 双 沟 蛇 绿 岩 的 变 质 橄 榄 岩 中 已 发 现 了 这 些 现 象 张 旗 等
地 慢岩 中的 部分 熔 融 物 及 其 分 凝 的 产物 种类 很 多


,




包 括辉 长 岩


纯橄岩
,



异剥橄榄岩



二 辉 岩 和 石 榴 石 单辉 岩 等 在 特 罗 多 斯 堆
,

晶 岩 中见 到 宽 达

的 橄 榄 岩侵 入 体

阿 曼 方 辉 橄 榄 岩 中的 纯 橄 岩

被 解 释 为 上 升岩 浆 的结 晶 作 用 或岩 浆 与 主 体 方 辉 橄 榄 岩 反 应 的
,

对 于 是 否 存 在 超 镁 铁 质 的岩 浆 成分的



一 直有 争论



多 数 人 认 为部分 熔 融 的 初 始岩浆 是 玄 武 质 张旗等
,


,

近 年 来 有 越 来越 多 的 人 主 张 初 始 岩 浆 是 超 镁 铁 质 成 分 的

,

我 们 在 双 沟 已 发 现 了 超 镁 铁 质 成 分 的滴 状 体
,

于 地 慢 残 留 体 中有 许 多岩 浆分 凝 物 出 现

看 来 现 代世 界 上 分 布 最 广 的大 洋 拉斑 玄 武 岩 不 大 可
,

能 是 初 始 的 岩浆



认为

这 些 是 一 种低 密 度 的 派 生 岩 浆


可能是 原先的
,

超 镁铁 质 岩 浆 经 过 两 阶 段 或更 多 阶段 分 离 的衍 生 物 许 多 蛇 绿 岩 的 变 质 橄 榄 岩 中存 在 纯 橄 岩

推 测 是 超 镁 铁 质 的 岩 浆 上 升 时 由于 分 离作 用 和 橄 榄 石 的沉 淀 而 形 成 的
质成分 的 玻璃
,

,

残 余 的 岩 浆 才 是 镁铁


它 们 上 升进 入 洋 壳 中 的岩 浆房

,



最近


,

变 质 橄榄 岩 中还 发 现 了 脱 玻 化 的超镁 铁 质
,


,

笔 者认 为 关 地 慢 与熔
,

,

于 原 始岩 浆性 质 的 争 论 可 能 还 会 继 续 下 去



人 们感 兴 趣 的是

地 慢岩 最 初 熔 融 出 来 的 熔体 是
对部


什么 成 分 的

是 在 什 么 条 件 下 开 始熔 融 的
,

初 始熔 融 时元 素 的地 球 化 学 性 状 怎 样

体 的物 质 交 换 过 程 是 什 么 样 的
对 双 沟 地 慢岩 中滴 状 体 的 周 德进 等 用


随着 模 似 实 验 技 术 的进 展 和 微 区 微 量 分 析 技 术 的 应 用

分熔 融 的研 究 将 会 有 进 一 步 的促进
,

予 期 可 能 会 对 现 今 流 行 的部分熔 融理 论 作 重 大 的 修 改
,

同位 素研 究 表 明 其 知
,

值很 低

,



一一

之间
,

说 明 在地 慢岩 部分熔 融 过 程 中可 能 有 富 集 地 慢 流 体 的 加 入
它 对 解 释 蛇 绿 岩 的起 因 以 及板 块 扩 张 的 机 制 可 能 有 启发


或许

正 是 这 种 富集地 慢 物 质 的 带 入 起 了一 个 催 化剂 的 作 用

触 发 了 亏 损 软 流 圈 地 慢 的部 分 熔 融 作

双 沟 的资料很 有 意 思

,

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什 么 是 蛇绿 岩
根 据近

年 蛇 绿 岩 研 究 的 进 展 随 着 人 们认识的 不 断 深 化
,


,

年 彭 罗 斯 会 议关 于 蛇 绿
,
、 、

岩 的定 义 需 要 加 以 修 正 什 么 是 蛇 绿 岩 这 很 难 用 一 句 话 来 表 述 大体 上 有 如 下 几层 意 思 蛇
绿 岩 是 一 个 岩 石 组 合的 术 语 它 包 括 洋壳 和 上 地 慢 的 一 系 列 岩 石 如玄武 岩 辉 绿 岩墙群 辉
,

长岩



斜 长 花 岗岩




堆 晶 超 镁铁 岩 及 地 慢橄 榄 岩 等 可 有 或无 层 序
它 绝 少 来 自广 阔 的 大洋 扩张 脊


,

它 来 自洋 内增 生板 块边缘
,

洋壳厚度 变 但并 非


化大

,

蛇 绿 岩 代 表 古 代 已 消 失 的 大 洋岩 石 圈 碎 片
,










的大 洋岩 石 圈


而 更 多 的是形 成 于 与 现 代 的 岛 弧

弧前

弧后盆地 样 固定

, ,

转换 断 层 以 及 小 洋 盆 类 似 的 环 境
蛇 绿 岩 的原 始 组 合是 复 杂 多 变 的
,

在 这 里 有几个 问 题 需 要 说 明一 下 不 同 岩 石 之 间 的 关 系也 不 总 是 象


年定 义 那


如大 西 洋 剖 面 所 示

见本文第



在 双 沟 有 玄 武 岩 和 辉 长 辉 绿 岩 两 个 单 元 的岩 ”
,
, ,



可 是 我 们 一 直 未发 现 它 们 之 间 存 在 叠 置 关 系 张 旗

也 一 直未 找 到 堆 晶岩单元 野 如果 认 为 只 有 找 到 完 整 层 序 或
,

外调查 的一 个 重 要 目 的是 弄 清 蛇 绿 岩各种 岩 石 之 间的关 系

把 一 个 地 区 或 几 十公 里 范 围之 内 就归

见 到 的各 类 岩 石 按理 想剖 面 堆 砌 起 来 的工 作方 法 是 不 足 取 的

各种 岩 石 单 元 齐 全 的 才是 蛇 绿 岩
结 为肢 解 的结果
出来


,

那也 太 苛 求 了




如果认 为 蛇 绿 岩岩 石 单 元 出露 不 全
,

,

也 未 免 过 于 简单 化
,

这是

年定义 的不足之 处

我 们 必 须从该 定 义 中跳

蛇 绿 岩 的 组 成是 十分 不 同的 黔。


特 罗 多 斯 和 利 古 里 亚 是 两 个 极 端 的例 子


至 少 许 多 过 去 被认 为 是 肢解 的蛇 绿岩 可 能 实 际 上 并未 受 到 肢 解 但 是 为 什 么 有 的 蛇绿
,

岩 有完 整 的 层 序 有 的 又 没 有 对此
,

,

有 的 洋壳 厚 度极 小 它 们是 在 什 么 样 的动 力 学 条 件下 形 成 的
,

,

我 们还 知 之 甚 少
,



此外
, ,

,

蛇 绿 岩 的侵 位 问 题 争 论 也很 大



对 于 洋壳 的仰 冲



,

人 们 已有

了一 些 了 解

不 清楚 的是

俯 冲 到 深 部 的 洋 壳 是 怎样返 回 地 表 的 是这 种情 况
,


在 大 多 数 情 况 下 蛇 绿 岩 不 能概 括 已 消失的 洋盆 的全 貌 东地 中海 型 日喀则 型 和

科迪 勒 拉 型
,

西 准 噶 尔型

日 喀 则 型 代 表 小洋 盆 中消 减 带 之 上 的 那 一 部分 大洋



岩 石 圈 而 西 准 噶 尔型 则 类 似 现 今 西 太 平 洋 的弧 盆 格 局 只 有 双 沟 型 能 代 表 洋 盆 的 总 体特 征 而 双 沟 型 在 世 界 蛇 绿 岩 中是 很 少 的
,

,

典型 实例有利 古里亚
,



东 阿 尔 卑斯




原 南 斯拉 夫 西 部


智利 的
张 宗清等
,

云 南 的双 沟 德 钦

四 川 的理 塘



旗等
盆 的面 貌 因为
,


,

陕 西 的 宽 坪 和 松 树 沟蛇 绿 岩
,

周 鼎 武等
,





因此

,

就大


多 数 蛇 绿 岩 来说 如 日 喀则 型 和 西 准 噶 尔 型 因而

不 能 用 这 种 蛇绿 岩 来 推 算洋 盆 的规 模和 恢 复 洋

用蛇绿 岩 的地 球 化 学 参数来计算 扩 张速 率
, ,

从 而 推 算 洋 盆 宽度 是 不 足 信 的
。 。

在这种 情况 下
,

我 们 所 能 见 到 的 只 是 消减带 之 上 的 大洋岩 石 圈 部分 对 我 们 来说 就是 一 个 未 知 数
,
,

已 消 减掉 的那部


分大 洋

如 果 在 地 质记 录 中没 有 保存
蛇 绿 岩 中的具
,

性 质 的玄 武 岩

通 常 并 不 代 表 广 阔 的大 洋 扩 张 中心 环 境


指 出 深 海 洋壳 因 俯 冲 而 消 亡
因而
,

只 有 在 极 少 数情 况 下 才 能 被添 加到 陆壳 上 来



蛇 绿 岩 中的 等

更 多 的是 反 映 了 小 洋 盆
也认为
,

转 换断 层 或与

有关 的 弧 后 盆 地 环 境




广 阔洋盆 中的

实 际 上 是 极 难保存 的

那么

,

它 们在 什 么
,

情 况 下 有 机 会 出 露 在 古 代 造 山 带 中呢 有两 种 情 况 可 以 考 虑

当大 洋 扩 张 轴 靠 近 大 陆 时 如

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增刊

张旗

蛇 绿 岩研 究 中的 几 个 问 题


当 俯 冲 的 大 洋 岩 石 圈 折返 上 来 时 无 可 否 认 经 前 述 东 太 平 洋 中隆靠 近 中北 美洲 的情 况 历 了 兰 片岩相 和 榴 辉岩相 变 质作 用 的蛇绿 岩是 从 消 减 带 深 处 上 来 的 阿 尔 卑斯 西 班 牙 捷
,
。 、



克 和 科迪 勒斯均 有 这 样 的例 子

,

玫肛




指出 具
,




特征 的
,

蛇绿岩很少 见 仅 限 于 增 生 的 混 杂 地 体 和 蛇 绿 岩 下 伏 的 角 闪 岩 相 变 质基 底 中 问 题 是 弧后 盆 地 中也 有 费力




,

它 也 要 被 消 减 如 何 区 分 开 弧后 盆 地 与 开 阔 大洋 中 脊 的
,



,

目前

还 缺 少有效 的手 段



因此 鉴 别
,



并不太 困难 而 论证 它是 否 开 阔 大洋 的残 片却 十分
,

轴外 火 山 作 用
洋 盆 内包 括 各种各 样 的地 貌 单 元 除 了扩 张 脊 和 与 之 伴 随 的 转换 断 层 之 外 还 有 海 山 链
, ,

又 称无 震脊

,

岛弧



洋 底 高 原 甚 至 沉 陷 的前寒 武 纪 陆块
,






我 们强 调 蛇 绿 岩

产 于 扩 张 脊 及 转换 断 层 环 境 舍 此 而 外 都 不 是蛇绿岩 在 大 洋和 小 洋 盆 以 及 弧 后 盆 地 存 在

扩 张 脊是 很 容 易 明 白的
典 型 的 岛弧 型 蛇 绿 岩
的特征
,

,

在 岛弧 也 存 在扩张 脊
,


,

似 乎不 太 好理 解



其实

,

特 罗 多斯就是 一 个
,

如前 所 述



特 罗 多斯熔 岩 全部 都是 岛弧 和 弧 前 环 境 的


而没有 蛇绿
,

报 道 了墨 西哥 的 一 个 洋 内 岛 弧
的 术语




剖面

,

是 推 开 早 先 的洋壳 而 形 成 的 作用



轴 外火

引自


是 一个 创 造
,

它一

目了 然 地 区 分 开 了 洋盆 内来 自扩 张 脊 的 和 非扩 张 脊 的火 山 作 用 产 物

洋 岛 玄 武 岩 和 洋 内 岛弧 为 来 自富 集 地 慢 的

火 山 岩都 可 归 入 轴 外 火 山 系 列 中去 如 夏 威 夷群 岛


洋 岛火 山 岩 与地 慢热 柱 的活 动 有关
,
,

岩浆 穿 过 大 洋岩 石 圈 堆 积 在 洋壳 之 上 而 形 成 的 伏 在 由扩 张 脊 生 成 的洋壳 之 上
,

由于 火 山 岩 的 不 断 喷 出甚 至 可 高 出海 平 面
由于 洋 岛 火 山 岩是 驮


在 洋 岛 火 山 岩 中 见 不 到 蛇绿 岩 那 样 复 杂 的岩 石 组 合

通 常 也 不 与地 慢橄榄岩 伴 生

在 蛇绿 岩 中也 经 常 能 识别 出 洋 的枕状 熔 岩

岛火 山 岩 来

,

,

如挪 威




蛇 绿 岩 顶 部 位 于 硅 质岩 和 千 枚 岩 之 上 的 厚 达


云 南 铜 厂 街 蛇 绿 混 杂 岩 中 与 硅 质 岩 呈 互 层 产 出 的玄 武 岩

在 去南 孟 连 地 区 出 露 的玄武 岩
,

玄 武 安 山 岩 和 苦橄 岩


部 分 夹 于 硅 质岩 中 几 乎 全 是
海 百合 茎


洋岛 型 的 伴 生 的 零 星 超 镁 铁 岩 几 乎 全 是 苦 橄 岩 就 因 为 它 上 复 富 含 化 石 瑚等 的碳 酸 盐 岩 层
,

蜓 珊 范



因而

,

不 少 人 认 为 昌 宁 孟连 带是 陆 内裂谷 而 不 是 古 生 代 洋壳 残 片



承钧等 上 的地 慢 楔
,

杨嘉 文

转 引 自张旗 等

杨开 辉
,




岛弧 火 山 岩 和 岛弧 蛇 绿 岩 均 位 于 板 块 消减 带 之 上
在 化 学 性 质 上 均 显 示 消 减组 分 的 影 响


它 们具 相 似 的 成 因

,

均 来 自消减 带 之
,

岛弧 火 山 岩 也 盖 在 蛇 绿 岩 之 上
,

随 着火
,

山 岩 加 厚也 可 露 出海 面

与洋 岛火 山 岩 不 同 的是
, ,

,

岛弧 火 山 岩 中有较 多 的钙 碱 性 火 山 岩
,



安岩 和 流 纹 岩 也 可 占 有 相 当 的数 量

这 可 能是 由于 火 山 岩 的加 厚
,

把早 先 的洋 壳 压 迫 向 下 弯 岩浆带



曲从 而 使 岛 弧 地 壳 厚 度 加 大
有 相 当数 量 的富
,

由 地 慢 部 分 熔 融 生 成 的 岩浆 上 升 可 停 滞 在 洋壳的底部

来 的高 温 烘 烤 并 使 下 部 洋壳 发 生 部 分 熔 融
,

遂 形 成 中 一 酸性 的 岩浆
、 、

科迪 勒 拉 型 蛇绿 岩 中常
,


质成分 的 岩 石 包 括 石 英 角 斑 岩 斜 长 花 岗岩 石 英 闪 长 岩 等 据
,

推 测 可 能 是 这 样 形 成 的 严 格 说 不 应 算 成 蛇 绿 岩 的 成 员 研 究表 明 钙 碱性 玄 武

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,



岩与拉斑 玄 武 岩 可 以 来 自同 一 源 区
高 压 分 离 作 甩即 能 产 生 钙 碱 性 岩 浆

,

低 压 分 离 作 用 可 产 生 拉斑 质 的 岩 浆


而 在 有水 存在 下 的
亏损的


实际上

岛弧 低

拉斑 玄 武 岩 与 岛 弧 蛇 绿 岩 中的 玄 武 岩 是 很 难 区 分 的
,

在蛇绿 岩 研 究 中 成 的 洋壳 之 上
弧低
,

识 别 轴 外岩 浆 作 用 是 非 常 重 要 的
,



轴 外 火 山 岩大 都 叠 加 在 由扩 张 轴 形


部分 也 呈 侵 入 体 产 于 蛇 绿 岩 中 如 呈 席 状 岩 床 则 不 太 容 易识 别
,


岩墙 或 侵入 体产 出
,



来 自富

集 地 慢 的轴 外 岩浆 洋 岛火 山 岩
拉 斑 玄武 岩
,

比 较 容 易识 别 而 来 自亏 损 地 慢 部分 熔 融 的 轴 外 岩浆 如 岛

由子轴外火 山 岩常 是 洋 底 中 的 正 地 形
,

当 洋 盆 收缩 时


容 易被 仰 冲 上 来
,

或 混 在 蛇 绿 岩块 体 之 中 或单 独 产 出
,

如 云 南孟 连 的 例 子
,


,

张旗
,



在 轴 外 火 山 岩 也 是 洋壳 的 一 部 分
的丹 凤 群 是 一 个 很 好 的 例子


如 果 在 一 个 造 山 带 中识别 出 轴外 火 山 岩
,

它 也 能 代 表古 洋

盆 封 闭 的 位置 从 这 个 意 义 上 说 轴 外 火 山 岩 与 蛇 绿 岩有 同样 的作 用 在 这方 面 丹凤 群 是 不 是 蛇 绿 岩 已 争论 了 许 多 年

, ,

陕 西元 古 代
张旗

据 我 们 最 近研 究
,

等 成的


,

丹 凤 群 为 一 套 变 火 山 沉积 岩 系 变 玄 武 岩 主 要 是 由
,

富 集 的 钙碱 性 玄 武 岩 组
产 于 洋 内 岛弧 环


,

微 量 元 素和 同 位 素地 球 化 学 证 据 说 明
,

它 来 自亏 损 地 慢 的 部 分熔 融


境 结论是

丹 凤 群 的 主 体 不 是 蛇 绿岩 但 它 位 于 元 古 代 一 个 已 消失 了的 洋盆 内 因 此 就恢
,
,

复古 板 块 构 造 格 局 来说 丹凤 群是 否蛇 绿 岩 已无 关 紧要 了 本 文 讨 论 了 与 蛇 绿 岩 有关 的几 个 问 题 中 尚未 涉 及
,

限于 篇幅

,

有 些 提法 可能仍 很 粗糙


,

有些 间题 文


如 蛇 绿 岩 与高 压 变 质 作 用
,
,



?

蛇 绿 岩 与成 矿 作 用
,

蛇绿 岩 的 侵 位 间 题 等

尽管 蛇

绿 岩 的研 究 已 取 得 了 很 大 的进 展
学 和 物理 过 程

但 仍 有许 多未 解 开 的 谜

例如

扩 张脊 之 下岩 浆 形 成 的 化
,

板 块 扩张速 度 与岩浆 形 成 和 迁 移 的 影 响
,

洋 脊 热 液 的 成 因 与蛇 绿 岩 含 矿 性 的 但是
,

关系等



经 过 二 十 多 年 的努 力


人 们 对 大 洋 扩 张 轴 的 动 力 学 有 了 比 较 明确 的 认识
,



消减 带 之 上 的扩 张 过 程 还 缺 乏 了 解 也必 定更 复杂
有 什么影 响
,

这 里 的地 慢对 流 规 模 远 远 不 如 大 洋 区 域
此外
,

,

岩 浆形 成 过 程

板 块 俯 冲作 用 对 地 慢 的 混 合 作 用 以 及 对 俯 冲 带 之 上 的 地 慢 楔 的 部 分熔 融 作 用


是 人 们感 兴 趣 的 问 题
,

对 地 慢 岩 部分熔 融 机 制
,

,

不 同 岩 石 组 合 的蛇 绿 岩


形 成 的动 力 学 过 程

俯 冲 洋壳折 返 的 机 制 以 及 太 古 代 蛇绿 岩 等

也是 人 们关 心 的 问 题
,

致谢

本 文 写 作过 程 中与 周 云 生 研 究 员 作过 广泛 的讨 论 对 作者很 有 启发 谨 此 致 谢
,




白谨
,







颜耀 阳

前 寒武 纪 大 地 构 造 机 制
,



肖庆 辉等

当 代地 质科学 前 沿

北京
,

中 国 地 质 大 学 出版社
,

—我

国 今 后 值 得 重 视 的前沿 研 究领 域

朱 宝清 王来生 王连 晓

西 准 噶 尔 西 南 地 区 古 生 代蛇 绿 岩

中 国 地 质科学 院 西 安 地 质矿 产 研 究所 所 刊
北京 地 质 出版 社 岩 石 学报
,

,

肖序常
张 宗清 张旗
, ,

,

汤 耀庆 张旗
,

,

冯 益 民等

新孤 北 部及 其邻近 区 大 地 构造


北 秦 岭 晚 元 古 代 宽 坪 蛇 绿 岩 中 变 质 基 性 火 山 岩 的地 球 化学 特 征
,

增刊

张 宗清

孙勇

,

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云 南 新平 县 双 沟 蛇绿 岩 中地 慢岩 初 始熔 融 物

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地 质 科学
云 南 新 平 县双 沟 蛇 绿 岩 的初 步 研 究

张旗

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岩石学报

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张旗

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岩石学报
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云 南 双 沟 蛇 绿 岩 的特 征 和 成 因

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西 藏 南 部 日 喀 则 地 区 蛇绿 岩 地 质

地 质科 学 岩石学报
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东秦 岭商 南 松 树 沟元 古 宙蛇绿 岩 片 的地 质 地 球 化 学 特 征

岩石 学报

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阿 尔 卑 斯 型 超 基 性 岩 中 硅 酸 盐 熔 体 包裹 体 的发 现 及 其地 质 意 义
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西 北 大 学 出版 社

台湾 西 部 碱 性 玄 武 岩 中伟 晶 与包 体 之 地 球 化 学 研 究 兼 论 晚 新 生 代 中 国 东 南 沿 海 板 块 内部 玄 武 岩 的 岩 石 成

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