揚(yáng)子板塊西緣新元古代蛇綠巖研究及其構(gòu)造意義

蛇綠巖的代表性層序自下而上是﹕橄欖巖、輝長巖、席狀基性巖墻和基性熔巖以及海相沉積物。其中橄欖巖和輝長巖在層序上可以重復(fù)多次﹔常見的橄欖巖是方輝橄欖巖，其次是純橄巖，它們呈他形粒狀變晶結(jié)構(gòu)和變質(zhì)組構(gòu)，因此又稱它們?yōu)樽冑|(zhì)橄欖巖，可含尖晶石二輝橄欖巖碎塊和輝長巖透鏡體，前者代表未熔出玄武巖漿的上地幔殘留體，后者代表熔出的玄武巖巖漿結(jié)晶相。因此，變質(zhì)橄欖巖(特別是方輝橄欖巖)，可能是熔出玄武巖漿后的上地幔殘塊。在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中，由于上覆巖層中水的釋放，橄欖巖普遍受蛇紋石化，從而降低密度，易于抬起和塑性變形，發(fā)生顯著構(gòu)造位移。輝長巖是巖漿結(jié)晶相，未變形或弱變形，由于巖漿堆晶作用，可具堆晶結(jié)構(gòu)，形成層狀輝長巖，其下可以出現(xiàn)含橄欖石的超鎂鐵巖(如各種輝石巖、橄欖巖和鉻鐵礦透鏡體)，其上則可出現(xiàn)閃長巖、英云閃長巖和(或)更長花崗巖。席狀巖墻和熔巖的成分與輝長巖相仿。巖墻的數(shù)量不定，有多有少，甚至缺失﹔如有發(fā)育，其量自下而上遞減。已證實(shí)，眾多巖墻的出現(xiàn)一般指示洋底緩慢擴(kuò)張和張力帶的存在。熔巖的成分一般為海相玄武巖，其中有的是洋脊玄武巖，有的是洋底玄武巖或活動(dòng)大陸邊緣、島弧環(huán)境的玄武巖，其成分和地球化學(xué)特征隨當(dāng)時(shí)噴發(fā)環(huán)境而異﹔有時(shí)具枕狀構(gòu)造(見細(xì)碧巖)﹔此外，還可有角斑質(zhì)熔巖。上述火成巖之上的沉積剖面為泥質(zhì)和砂質(zhì)巖石，可含燧石和石灰?guī)r。

據(jù)上述蛇綠巖的代表性層序，現(xiàn)已廣泛認(rèn)為，蛇綠巖是貼附于大陸邊緣或島弧上的洋殼碎片、因?yàn)槭澜绺鞯厣呔G巖層序有大的相似性，它們?cè)谝欢ǔ潭壬嫌挚梢耘c現(xiàn)代洋底層序(據(jù)挖掘出來的洋底巖石和地球物理資料)對(duì)比。然而，由于洋殼的消減作用、構(gòu)造侵位或逆掩推覆，使蛇綠巖的分布數(shù)量少，面積小(不足洋殼的十萬分之一)，并使蛇綠巖層序的完整性受到破壞，以致在某些地段只能見到該層序的部分組成或雜亂堆積的混雜巖塊。

蛇綠巖可以形成于洋中脊、弧后盆地、弧前盆地、島弧或活動(dòng)大陸邊緣等構(gòu)造環(huán)境。現(xiàn)在大陸上發(fā)現(xiàn)的蛇綠巖，多數(shù)是大陸裂解或弧間擴(kuò)張的產(chǎn)物，而不是洋中脊蛇綠巖。

綠巖出露在縫合帶中的一套鎂鐵一超鎂鐵巖組合，是大洋巖石圈的殘留，是確定古板塊邊界的重要證據(jù)。MOR型蛇綠巖形成于洋中脊(Mid Ocean Ridge)，SSZ型蛇綠巖形成于俯沖帶上(supra-subduction zone)，二者的地幔橄欖巖、堆晶巖組合及上部熔巖在巖石學(xué)、礦物學(xué)和地球化學(xué)方面均有不同的特征，洋一陸俯沖和洋內(nèi)俯沖是形成SSZ型蛇綠巖的兩種機(jī)制，較為合理地解釋了蛇綠巖的多樣性及其與大洋巖石圈的差異。

1972年彭羅斯(Penrose)會(huì)議重新厘定了蛇綠巖的定義，把蛇綠巖定義為具有特定成分的鎂鐵-超鎂鐵巖組合，蛇綠巖不是一個(gè)巖石名稱，不作為填圖的巖石單元，一個(gè)發(fā)育完整的蛇綠巖從下向上出現(xiàn)以下巖石序列(Coleman，1977)。①超鎂鐵質(zhì)雜巖，由不同比例方輝橄欖巖、二輝橄欖巖和純橄欖巖等組成，具變質(zhì)構(gòu)造組構(gòu)(或多或少發(fā)生蛇紋石化);②輝長質(zhì)雜巖，通常具堆晶結(jié)構(gòu)，常見橄欖巖和輝長巖類，與超鎂鐵質(zhì)雜巖比較，堆晶巖變形較弱;③鎂鐵質(zhì)席狀巖墻雜巖;④鎂鐵質(zhì)火山雜巖，常具枕狀構(gòu)造。伴生的巖石有:①上覆的沉積巖系，包括硅質(zhì)巖、薄層頁巖和灰?guī)r等;②與純橄欖巖相伴的豆莢狀鉻鐵礦;③富鈉的長英質(zhì)侵入巖和噴出巖。深海沉積物覆于蛇綠巖之上，為蛇綠巖的伴生巖石，不是蛇綠巖的成員，但它與下伏蛇綠巖的形成環(huán)境是相關(guān)的，其中的微體化石是確定蛇綠巖形成的上限時(shí)代及洋盆演化的重要依據(jù)。

蛇綠巖成因一般解釋為由洋中脊海底擴(kuò)張作用而形成的大洋巖石圈的侵位形成。簡單地說蛇綠巖就是由于兩個(gè)板塊碰撞的時(shí)候溫度升高而導(dǎo)致了碰撞接觸帶的洋殼巖石發(fā)生了變質(zhì)而形成的。