最早的地质学家对欧洲阿尔卑斯山的一组奇特的岩石类型感到困惑,这些岩石类型与陆地上发现的其他岩石不同:与深部辉长岩、火山岩和蛇纹岩相关的深色重橄榄岩体,以及一层薄薄的深海沉积岩。
1821年,亚历山大·布朗尼亚特(Alexandre Brongniart)将该组合命名为蛇绿岩(科学希腊文中称为“蛇石”),以其独特的蛇纹岩(科学拉丁文中称为“蛇石”)。断裂、蚀变和断裂,至今几乎没有化石证据,蛇绿岩一直是一个顽固的谜,直到板块构造揭示了它们的重要作用。
勃朗尼亚特之后150年,板块构造的出现使蛇绿岩在大旋回中占有一席之地:它们似乎是附着在大陆上的海洋地壳的小块。
直到20世纪中期的深海钻探计划,我们还不知道海底是如何建造的,但一旦我们做到了,与蛇绿岩的相似性是有说服力的。海底覆盖着一层深海粘土和硅质软泥,当我们接近大洋中脊时,这些软泥变得越来越薄。在那里,地表呈现出一层厚厚的枕状玄武岩,黑色熔岩以圆形的面包状喷发,形成于深冷的海水中。
枕状玄武岩下方是将玄武岩岩浆送入地表的垂直岩脉。这些堤坝非常丰富,以至于在许多地方,地壳只不过是堤坝,像面包片一样排列在一起。很明显,它们形成于一个扩张中心,如大洋中脊,在那里,两边不断扩张,使得岩浆在它们之间上升。阅读更多有关发散区域的信息。
在这些“席状岩墙杂岩”之下是辉长岩或粗粒玄武岩岩体,在它们之下是构成上地幔的巨大橄榄岩岩体。橄榄岩的部分熔融形成了上覆辉长岩和玄武岩(更多地了解地壳)。当热橄榄岩与海水发生反应时,生成的产物是软滑的蛇纹岩,这在蛇绿岩中很常见。
这种详细的相似性使地质学家在20世纪60年代提出了一个可行的假设:蛇绿岩是古代深海海底的构造化石。
蛇绿岩在一些重要方面与完整的海底地壳不同,最显著的是它们并不完整。蛇绿岩几乎总是破碎的,因此橄榄岩、辉长岩、席状岩墙和熔岩层对地质学家来说并不是很好的堆积。相反,它们通常以孤立的尸体散布在山脉中。因此,很少有蛇绿岩具有典型海洋地壳的所有部分。通常缺少的是片状堤坝。
必须使用辐射测量数据和岩石类型之间接触的罕见曝光,将这些碎片仔细地相互关联起来。在某些情况下,可以估计断层的运动,以表明分离的碎片曾经连接在一起。
为什么蛇绿岩出现在山带?是的,那是露头所在的地方,但山带也标志着板块碰撞的地方。发生和中断都符合20世纪60年代的工作假设。
从那时起,出现了一些复杂情况。板块相互作用有几种不同的方式,似乎有几种类型的蛇绿岩。
我们对蛇绿岩的研究越多,我们对蛇绿岩的假设就越少。例如,如果找不到席状岩墙,我们就不能仅仅因为蛇绿岩中就推断出它们。
许多蛇绿岩的化学成分与大洋中脊岩石的化学成分不太匹配。它们与岛弧熔岩更为相似。年代测定研究表明,许多蛇绿岩在形成后仅仅几百万年就被推到了大陆上。这些事实表明,大多数蛇绿岩的成因与俯冲有关,换句话说,是在近岸而不是大洋中部。许多俯冲带是地壳被拉伸的区域,使新地壳的形成方式与大洋中部的形成方式大致相同。因此,许多蛇绿岩被专门称为“上俯冲带蛇绿岩”
最近对蛇绿岩的审查建议将其分为七种不同类型:
就像地质学中的许多东西一样,蛇绿岩一开始很简单,随着板块构造的数据和理论变得越来越复杂。
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