蛇绿岩研究进展、存在问题及思考

20世纪70年代建立的蛇绿岩（Ophiolite）概念认为出露在缝合带中的一套镁铁一超镁铁岩组合是大洋岩石圈的残留，其岩性单元可以与现代大洋岩石圈各个层圈一一对应，所以蛇绿岩是确定古板块边界的重要证据，该认识促进了板块构造学说的发展。近年来完善的MOR型和SSZ型蛇绿岩理论体系认为MOR型蛇绿岩形成于洋中脊（MOR），SSZ型蛇绿岩形成于俯冲带上（Supra—Subduction Zone），二者的地幔橄榄岩、堆晶岩组合及上部熔岩在岩石学、矿物学和地球化学方面均有不同的特征，洋陆俯冲和洋内俯冲是形成SSZ型蛇绿岩的两种机制，较为合理地解释了蛇绿岩的多样性及其与大洋岩石圈的差异。由于大洋板块的俯冲作用，在缝合带中MOR型蛇绿岩很少被保存下来，保存较好的大多数为SSZ型蛇绿岩。本文探讨了蛇绿岩研究中经常遇到的问题并提出了解决的思路，同时认为Rodinia超大陆前是否存在蛇绿岩、太古宙绿岩是否为蛇绿岩均为有待深入研究的问题。     

西准噶尔蛇绿岩:古大洋俯冲增生过程的记录

蛇绿岩记录了大洋岩石圈形成、演化、消亡的全过程,是刻画区域板块构造和洋 陆格局演化的关键证据。本文通过系统梳理前人相关研究,总结西准噶尔蛇绿岩最新研究成果,探讨大陆地壳增生方式、恢复古大洋演化历史,从而对西准噶尔构造体制转化提供新制约。西准噶尔地区发育多条震旦纪—石炭纪被构造肢解的蛇绿岩带,具有典型的岩块 基质结构,绝大多数蛇绿岩包括正常洋壳组分和海山/大洋高原残片,其中基性岩具有MORB和OIB的地球化学特征。基于前人研究,本文认为在西准噶尔古大洋发育过程中,发育不同时代与地幔柱有关的海山/大洋高原,同时存在增生型和侵蚀型两类汇聚板块边界。另外,大洋高原增生不仅是大陆地壳增生的有效途径之一,还可能诱发俯冲极性反转和传递。而在大洋高原形成初期,还可能存在地幔柱诱发俯冲起始机制。     

中国蛇绿岩的分布、时代及其形成环境

中国蛇绿岩分布很广，主要在中国的西部，西南部和北部，中部和南部较少，蛇绿岩形成的时代可分为元古宙，早古生代、晚古生代和中－新生代四个时期，中国元古宙蛇绿岩分布零星。星生宙蛇绿岩主要分布在古亚洲洋，秦祁昆洋，古特提斯洋，新特提斯洋和和环太平洋等5个区域，古亚洲洋蛇绿岩位于塔里木和华北地块之北的中国北方，秦祁昆洋位于塔里木、华北和扬子地块之间，古特提斯洋和新特提斯洋位于中国的西南地区，环太平洋带有东北和台湾的蛇绿岩，中国蛇绿岩的地和玻安岩产出，指示产于消减带之上的构造环境，在这些蛇绿岩中也有MORB产出，可能是弧后盆地环境的，也可能有正常大洋岩石圈碎片的残留。古特提斯蛇绿岩MORB发育，而减少与消减作用有关的岩石组（IAT和玻安岩），推测形成在陆间洋盆环境。     

西藏东巧地区玄武岩地球化学特征及构造环境分析

东巧蛇绿岩出露于班公湖-怒江缝合带中段,是蛇绿岩组合单元出露较完整的地区。微量(稀土)元素分析结果表明,蛇绿岩中的玄武岩具有轻稀土元素(LREE)显著富集的右倾稀土元素配分模式。(La/Yb)N=7.05~12.02,Th、Nb、Ta、Zr和Hf略具有正异常的微量元素组成特征,属于典型的洋岛玄武岩(OIB),与洋中脊玄武岩(MORB)和板块汇聚环境下的岛弧玄武岩(IAB)存在明显差异。通过对其构造环境的判别,并结合蛇绿岩与相邻地质体的关系分析,认为东巧蛇绿岩中的玄武岩形成于大洋板内岩石圈上隆减压的洋岛环境,代表班公湖-怒江洋盆形成和发展阶段洋岛环境的大洋岩石圈残片。     

蛇绿岩及蛇绿岩构造侵位

已有研究实例阐明了蛇绿岩产出的构造环境及构造侵位机制的多样性 ,其中发育完整的蛇绿岩套具有与现代大洋岩石圈剖面相似的四层结构模式 ,它们形成于洋中脊扩张构造环境。由于构造运动使蛇绿岩套肢解 ,构造侵位于大陆造山带缝合线地带 ,沿断裂构造以构造岩片和构造混杂岩产出。蛇绿岩提供了洋壳形成和破坏的重要证据 ,蛇绿岩带或古缝合线是确定造山带中古洋盆存在及陆块边界的直接标志     

蛇绿岩及蛇绿岩构造侵位

已有研究实例阐明了蛇绿岩产出的构造环境及构造侵位机制的多样性,其中发育完整的蛇绿岩套具有与现代大洋岩石圈剖面相似的四层结构模式,它们形成于洋中脊扩张构造环境。由于构造运动使蛇绿岩套肢解,构造侵位于大陆造山带缝合线地带,沿断裂构造以构造岩片和构造昆杂岩产出。蛇绿岩提供了洋壳形成和破坏的重要证据,蛇绿岩带和古缝合线是确定造山带中古洋盆存在及陆块边界的直接标志。     

西藏班公湖蛇绿混杂岩带演化特征

蛇绿岩带是大陆造山带中残存的古大洋岩石圈和上地幔的残片,它记录了洋壳地幔的对流、变形、熔融以及交代过程;蛇绿混杂岩带是不同时代、不同大小、不同构造环境的沉积物及洋壳和上地幔的残片,经俯冲消减、碰撞后混杂堆积构成的无序组合带,它涵盖了洋盆形成、俯冲消亡、弧-弧或弧-陆碰撞到陆内汇聚的造山作用时空演化全过程.从班公湖蛇绿岩带内部结构、岩石学特征、地球化学特征等方面进行了详细的野外调查和研究,最后从地质构造、地球化学及区域对比3个方面,分析了班公湖蛇绿岩的形成环境.     

从全球对比探讨华北克拉通早期地质演化与板块构造过程

板块构造理论为 2 0世纪取得的重大科学成就。如何在新世纪发展板块构造、推动大陆动力学研究成为新的挑战。世界古大陆前寒武纪地质研究在花岗岩绿岩带、高级变质区 ,新太古代造山作用 ,早期大洋地质记录与古板块构造 ,以及超级大陆等方面取得新进展。在此全球构造背景下 ,华北早期地质演化的相关重大问题包括 :新太古代典型造山带地质演化、碰撞过程及其盆山耦合作用。围绕新太古代蛇绿岩的研究 ,特别是豆荚状铬铁矿及地幔岩 ,将提供早期大洋岩石圈性质、扩张运移过程的重要线索 ,并提出早期板块边界划分标志及其洋陆作用过程。华北中部造山带及蛇绿岩混杂带的洲际对比 ,对认识华北与最古老超级大陆聚合过程具有重要意义     

柴北缘野马滩超高压地体的成因:来自超高压榴辉岩中副片麻岩夹层年代学研究的启示

高压-超高压变质岩带是古板块汇聚边界的重要标志,若优俯冲环境和形成机制而言,可划分为大洋俯冲型和大陆俯冲型,前者与大洋岩石圈的消减和俯冲有关,常表现为高压-超高压榴辉岩和蓝片岩与具有洋壳性质的蛇绿岩和岛弧火山岩伴生,榴辉岩原岩为大洋火山岩;后者与陆壳的俯冲及陆-陆碰撞有关,常见高压-超高压榴辉岩呈透镜体状分布于长英质片麻岩、泥质片岩及大理岩等陆壳性质的变质岩石中,榴辉岩的原岩多为陆相火山岩.     

内蒙古温都尔庙和巴彦敖包-交其尔蛇绿岩的元素与同位素地球化学：对古亚洲洋东部地幔域特征的限制

内蒙古中部发育的三条蛇绿岩带是华北板块和西伯利亚板块之间的缝合带。本文系统研究了其中的温都尔庙和巴彦敖包-交其尔两个蛇绿岩带中变质玄武岩的元素和 Sr、Nd、Pb 同位素地球化学。苏右旗温都尔庙碱性玄武岩为轻稀土富集型;岩石具有板内和大陆裂谷区玄武岩的特征,可能代表了600Ma 左右,温都尔庙地区开始发育的新洋盆。采自苏左旗的巴彦敖包-交其尔玄武岩分为两类,一类呈现轻稀土富集型,呈洋岛玄武岩特征;另一类具有明显的 Nb、Ta 负异常,显示大洋岛弧玄武岩特征,洋岛玄武岩的存在表明古亚洲洋曾经发育洋盆,大洋岛弧玄武岩的存在表明古亚洲洋内部有大洋岩石圈之间的俯冲。将本文的古亚洲洋洋岛玄武岩与中国西南地区的特提斯洋岛玄武岩进行系统的元素和同位素地球化学特征对比表明,古亚洲洋的洋岛玄武岩显示高 U/Pb(HU)和北大西洋和太平洋省的特征,而特提斯洋岛玄武岩属于印度洋省。这些说明古亚洲洋地幔域与特提斯地幔域是两个独立的构造域,它们代表了长期演化的两个不同的地幔地球化学域。     

大洋下地壳堆晶岩组成及其对蛇绿岩研究的启示

大洋下地壳是大洋岩石圈和蛇绿岩的重要组成部分,在洋中脊及俯冲带演化以及蛇绿岩成因研究中具有重要的意义。本文总结了不同构造环境形成的大洋下地壳堆晶岩的岩石组合、地球化学组成,以建立起适用于蛇绿岩中堆晶岩的构造环境判别标志。洋中脊和俯冲相关环境堆晶岩在Pearce图解上均区别于对应的熔岩成分,表明蛇绿岩中的堆晶岩无法应用Pearce图解进行构造环境判别。不同构造环境产出的堆晶岩在岩石组合、结晶顺序和地球化学上存在明显差异：(1)绝大多数洋中脊堆晶岩和弧后盆地堆晶岩较为类似,反映其来源于洋中脊玄武岩型母岩浆低压、贫水体系的分离结晶;(2)中大西洋脊DSDP 334的洋中脊堆晶岩较为类似弧前堆晶岩,是海水蚀变难熔橄榄岩重熔或混染的产物;(3)弧前堆晶岩的岩石学、地球化学特征与亏损的富水、富硅的玻安质熔体的低压分离结晶过程相吻合;(4)洋岛堆晶岩的特征与相对贫水、成分富集的洋岛玄武岩高压分离结晶的特征相吻合。最后,本文总结了应用堆晶岩进行蛇绿岩构造环境判别的一系列岩石学、地球化学指标,并结合日喀则蛇绿岩中的堆晶岩体和辉长岩脉的实例论述堆晶岩在蛇绿岩研究中的应用。     

内蒙古索伦山地区蛇绿岩岩石单元地质特征、就位机制及时限

内蒙古索伦山地区出露蛇绿岩,其研究对探讨古亚洲洋演化具有重要意义。对内蒙古索伦山地区蛇绿岩进行了系统的调查和研究,探讨了其就位机制与时限。 结合索伦山蛇绿岩地质特征和区域地质背景综合分析,认为研究区蛇绿岩组合包括地幔与洋壳组分。索伦山地区蛇绿岩存在较为完整的蛇绿岩组合模式,出露地幔岩石组合为蛇纹石化纯橄榄岩、蛇纹石化二辉-方辉橄榄岩、橄榄辉石岩和硅化碳酸盐化蚀变超基性岩(风化壳)等。蛇绿岩组合中洋壳组分为辉长岩、辉绿岩、玄武岩和硅质岩。蛇绿岩就位机制划分为4种,即碰撞仰冲型、增生底垫型、俯冲剥离型和角流型。其中,俯冲剥离型就位机制表现为岩石组合齐全完整的特征,产出形态为岩块、岩片,其中岩块、岩片与基质为构造断层接触;在俯冲带近大陆一侧常形成岛弧岩浆岩等特征。索伦山蛇绿岩地质特征与俯冲剥离型就位机制特征完全相符,故索伦山蛇绿岩就位机制大致为洋中脊俯冲剥离型。根据大洋岩石圈形成之后在10 Ma之内就位这一原则,结合索伦山地区辉长岩SHRIMP锆石U Pb年龄为(2807±53) Ma,认为索伦山蛇绿岩就位时限在270 Ma左右。     

新疆蛇绿岩时空分布特征及对增生造山过程的制约

聚焦新疆区内集中出露的61处蛇绿岩,据其物质组成、构造属性、形成时代、空间分布等特征,将其划分为14条蛇绿混杂岩带,其中多处发育洋岛海山、洋内弧等大洋岩石圈岩石组合,并以塔里木-敦煌地块为界,提出以北属古亚洲洋构造域、以南属特提斯洋构造域.结合俯冲增生造山过程中不同阶段的岩石学记录,确认古亚洲洋形成于新元古代末期至晚石...     

柴达木北缘古生代蛇绿岩及其构造意义

柴达木北缘古生代奥陶纪期间具有大洋构造环境，该蛇绿构造混杂带中浅变质大洋拉斑玄武岩—辉长岩—角闪片岩—榴辉岩代表了不同俯冲深度上的古洋壳残片，它们与洋岛火山岩和蛇绿岩残片均是恢复和鉴别古大洋环境的重要标志     

豆荚状铬铁矿:古大洋岩石圈残片的重要证据

豆荚状铬铁矿为蛇绿岩的特征性矿产 ,保留了上地幔岩浆构造作用、高温变形以及岩石成因的重要信息。它们常见于方辉橄榄岩内 ,位于大洋岩石圈莫霍面下 1～ 2km的古深度范围内。豆荚状铬铁矿常被纯橄岩薄壳围限 ,保留特征的豆状、豆壳状等构造。豆荚状铬铁矿的TiO2 含量较低 ,铂族元素 (PGE)的分布模式显示特征的负斜率。普遍认为 ,豆荚状铬铁矿形成于部分熔融条件下 ,涉及原始地幔熔体与亏损地幔橄榄岩的相互作用 ,伴随复杂的岩浆混合及结晶过程。狭窄的上地幔岩浆通道或孔穴为豆荚状铬铁矿理想的堆积部位。超俯冲带 (弧后盆地、岛弧、弧前 )、大洋中脊、转换断层均可能是豆荚状铬铁矿形成的理想环境。其中 ,洋脊扩张模式及大洋上俯冲带模式较好地解释了豆荚状铬铁矿成因。对于经历高级变质及多期变形的华北大陆基底 ,豆荚状铬铁矿是研究古老蛇绿岩最直接而有效的地质标志 ,对于研究古大洋岩石圈增生过程 ,上地幔演化 ,探索早期板块构造意义重大。     

西藏雅鲁藏布江蛇绿岩的地球化学特征及其成因判别

本文以西藏拉孜-日喀则蛇绿岩套内火山熔岩的常量岩石化学分析8件,微量元素和稀土元素分析6件为依据,论述了该区蛇绿岩的成因,是属于大洋拉斑玄武岩型的,形成于古地中海的洋脊扩张地区,来源于大洋岩石圈的壳幔物质碎块。此文提供了一些实际的分析资料,是在已有论据的基础上,进行了很有价值的补充和说明。     

新疆蛇绿岩就位机制

蛇绿岩是古代大洋岩石圈的残片 ,但它并不代表正常的洋壳 ,也不能无条件的与现代大洋进行对比。因为蛇绿岩形成环境具有多样性 ,既可以形成于大洋 ,也可以形成于洋中脊、弧后盆地、弧前盆地、岛弧、被动大陆边缘或小洋盆等。蛇绿岩可以形成于多种构造环境 ,在就位机制上也应存在多样化 ,依据新疆实际 ,将蛇绿岩分为 5种就位机制即 :克拉麦里型 (特提斯型 )、特克斯型 (环太平洋型 )、阔克萨勒型 (底辟型 )、唐巴勒型 (过渡型 )、西昆仑仰冲型 (特罗多斯型 )等     

蛇绿岩研究的进展

近几年蛇绿岩的研究已取得显著的进展，主要反映在下述几个方面：１．对于蛇绿岩的概念已有了新的认识，蛇绿岩代表古代的大洋岩石圈碎片，但并非正常的大洋岩石圈；２．关于蛇绿岩的多样性已经提出了许多不同的见解，最近有关特提斯与环太平洋蛇绿岩的对比研究使许多作者得出结论，它们具有不同的特征；３．蛇绿岩源区的研究表明，蛇绿岩并非唯一地来自亏损的软流圈地幔，不同地幔端元之间的混合以及来自陆壳物质的混染作用也是常见的现象；４．早元古代蛇绿岩的发现。预期９０年代，在蛇绿岩的多样性、地幔岩部分熔融、岩浆来源、蛇绿岩的侵位机制以及蛇绿岩与高压变质作用等方面将取得长足的进展．     

中亚造山带南缘蛇绿岩研究现状与展望

蛇绿岩与产于增生楔中的蛇绿岩碎片记录了大洋岩石圈形成、俯冲、消亡等造山作用的全过程信息;是解剖造山带与探讨造山作用的重要研究对象.本文重点阐述蛇绿岩的继承性构造（形成于大洋岩石圈形成阶段:洋?陆过渡带型（ocean-continental transition,简称OCT）、洋中脊型（快速扩张脊的Penrose型与慢速扩张的洋底核杂岩型）、supra-subduction-zone（SSZ）型三个基本端元）与造山就位构造（构造就位于造山带阶段:仰冲就位与俯冲刮铲）的特征、区别及其地质意义.强调蛇绿岩形成的“生而不同”与构造就位的“死也有别”;讨论了蛇绿岩两阶段的特征、时代的大地构造配置,呼吁关注蛇绿岩构造就位阶段俯冲流体的叠加作用,其可能导致最终就位在造山带中的蛇绿岩大部分都具有SSZ型特征.最后,结合中亚造山带南部主要蛇绿岩的特征,对未来中亚造山带蛇绿岩研究提出一些思考与展望;指出未来研究应注重对有限洋盆或小洋盆的厘定,关注OCT成因蛇绿岩的识别与研究,重视山弯构造与走滑断裂对蛇绿岩带现今产出的控制与改造作用.      

西藏仁布蛇绿岩壳层熔岩的岩石地球化学及成因

西藏仁布蛇绿岩壳层玄武岩基本上属高铝低钛的拉斑玄武岩，富集Ba、Rb、Sr等大离子亲石元素以及Th、Ta、Nb、Zr和Hf等高场强元素，具典型的洋岛玄武岩地球化学特征，结合REE配分曲线，可以认为该蛇绿岩可能形成于伸展应力体制下的边缘洋盆的构造环境，是新特提斯大洋岩石圈在俯冲消亡过程中的残片。