从岩石组合看大地构造

大地构造读书报告

学院：

专业：

学号：

姓名：

从岩石组合到大地构造

摘要：当今科学发展的一个重要特点，是不同学科之间的相互渗透交叉。地质学中的板块构造学、岩石学与地球化学的发展，以及分析手段、测试精度的提高，在总结岩石学特征与板块构造关系方面出现一个介于岩石学、大地构造学和地球化学之间的一个边缘学科——岩石大地构造学。本篇文章就是从岩石组合的角度对大地构造进行分析，主要介绍几种重要的岩石大地构造组合，分别是蛇绿岩（套）、混杂堆积、双变质带、超高压变质岩（带）、复理石、磨拉石。

第一章．蛇绿岩（套）

1、概念

1972年9月，在美国召开的彭罗斯（Penrose）蛇绿岩会议上，赋予蛇绿岩一词如下含义：

1）蛇绿岩是镁铁质至超镁铁质岩的特征的岩石组合；

2）蛇绿岩不应作为一种岩石名称或填图单元；

3）发育完整的蛇绿岩层序由下而上包括超镁铁质杂岩、辉长岩类杂岩、镁铁质席状岩墙群和镁铁质火山杂岩；

4）伴生的岩石类型包括上覆沉积层序中的条带状硅质岩、页岩夹层和少量灰岩，通常与纯橄榄岩伴生的豆荚状铬铁岩，以及富Na 的长英质侵入和喷发岩；可填图的岩石单元之间通常为断层接触，完整剖面可能缺失。因此，蛇绿岩可以是不完全的，肢解的或变质的。

2、蛇绿岩套的组成及层序

蛇绿岩套以其层序性、岩浆作用、变质作用和构造变形这四个方面的紧密联系特征，通常认为完整蛇绿岩套在层序上（由下至向上）有：超镁铁质岩-辉长岩-辉绿岩-枕状玄武岩熔岩-深海沉积层。

（1）变质超镁铁质杂岩：有纯橄榄岩、多期变形变质，常形成蛇纹化石橄榄岩或蛇纹岩。

（2）堆积杂岩：为岩浆结晶分异作用所造成的“晶体堆积体”，下部为堆积的橄榄岩，上部为堆积的辉长岩。有时，尚有英云闪长岩、斜长花岗岩等产于辉长岩顶部（基性岩浆结晶分异产物）。

（3）席状岩墙群：由许多近于垂直，互相紧挨着的辉绿岩墙组成，相邻岩墙在接触处出现对称的冷凝边，可见岩墙是岩浆沿张性裂隙先后依次贯入而成；

（4）枕状熔岩：属海底喷发，以拉斑玄武岩为主，常有细碧岩，形成紧密堆积的岩枕，岩枕中有气孔、冷凝边及放射状裂隙。

（5）深海沉积物：包括放射虫硅质岩、含钙质超微化石的灰岩、页岩和硬砂岩等。

3、蛇绿岩的成因

关于蛇绿岩的成因模式为：洋脊扩张时，地幔成分的物质沿扩张裂隙上涌，同时发生玄武质岩浆的部分熔融，这种基性岩浆在岩浆房中不断分异和固结，就依次形成海底喷发的基性熔岩，贯入的席状岩墙，以及堆晶的层带超基性岩、基性杂岩、分异的终端产物还有淡色岩类（奥长花岗岩、闪长岩等），而残留下来的物质则为方辉橄榄岩、

纯橄榄岩。

4、蛇绿岩套的原生环境

蛇绿岩套的层序与大洋岩石圈剖面逐层对比并且对应的地震波速值也很相近，因此，可以把蛇绿岩看作是大洋地壳的残片，认为其原生环境是形成于中脊环境。虽然，不同时代，不同地区的蛇绿岩套具有相似剖面但其内部结构却相当复杂，上覆的火山岩系也有差异，都城秋穗（1981）等强调，蛇绿岩套具有不同类型，它们应产生不同原生环境：

（1）大洋中脊和大洋盆地：均形成于海底扩张中心-大洋中脊环境，枕状熔岩为洋脊。

（2）弧后的边缘海盆地：形成于弧后扩张中心的洋壳残片，其沉积层可能较厚，且含有较多安山岩类火成碎屑组分。

（3）未成熟岛弧：构筑于大洋壳上，发育时间短，尚未出现大陆型地壳，其下垫的初始大洋壳，也形成于大洋中脊，其岩浆活动也是TH，如汤加、马里亚纳，这些未成熟岛弧水下采样所证实。

第二章混杂岩堆积

1、混杂堆积的概念

受板块构造作用而变形并能在地质图上填绘出的特殊岩石体。又称混杂岩。由外来岩块、原地岩块、基质三部分组成。外来岩块主要来自俯冲板块上的放射虫硅质岩、枕状熔岩以及基性超基性的辉绿岩、蛇纹岩、橄榄岩、榴辉岩等洋壳和地幔岩的碎块。原地岩块系海沟原地形成的浊积硬砂岩、粉砂岩、砾岩，有时还有海沟内壁上的蓝闪石

片岩。基质一般是相对塑性的泥质岩石。外来岩块与原地岩块的各个碎块大小不等,形状各异,从几厘米到几公里、几十公里，它们与基质均普遍遭受不同规模的剪切作用，彼此均以构造关系相接触，且无接触变质现象。基质中常见破裂、扭曲甚至塑性流动，发育石香肠、菱形体和楔形体。整个混杂岩呈带状分布于特定的构造部位，产出在俯冲板块前端并与俯冲带平行，宽可达数十公里至上百公里，其中叠瓦状推覆构造发育。由于外来岩块以蛇绿岩套的各组分岩石为主，故也称蛇绿混杂岩，它们是鉴别古海沟重要标志。

2、混杂堆积的成因

形成于板块俯冲带，原地形成的海沟沉积岩与俯冲的洋壳、地幔碎块刮下的远洋沉积物，经构成混杂而成，是板块俯冲消减带的一个重要标志。

第三章双变质带

1、双变质带概念

双变质带由日本学者都城秋穗,1961提出。是指空间上存在时代接近、相互平行、但变质特征截然不同（低温高压相系和高温低压相系）的成对区域变质带。双变质带的存在是俯冲带的重要标志之一，低压带位于大陆一侧，沿岩浆弧分布，高压带则位于海沟附近。

2、双变质带的特征

（1）分布于俯冲带附近，变质时代接近，空间平行分布，高压变质带和低压变质带共生，低压带一般位于大陆一侧，沿岩浆弧分布，高压带位于海沟附近，故可用来判断Benioff带的倾向；

（2）高压带和低压带之间常为一大冲断层，朝陆侧倾斜；

（3）变质带的结构在高压带是不对称的，变质程度（变质温度）向陆增加，变质重结晶年龄向陆变老，而在低压带比较对称，变质程度自热轴向两侧递降；

（4）高压变质带常伴有蛇绿岩套（其年龄比变质时代老的多），与混杂岩共生，低压带中总体伴有安山质-花岗质深成岩和火山岩。

第四章超高压变质带

1、相关概念

1984年C．Chopin在西阿尔卑斯Dora maira岩块中发现纯镁铝榴石中含柯石英残余。不久，D. Smith在挪威西片麻岩区榴辉岩的单斜辉石中发现柯石英。Schreyer（1988）把榴辉岩中柯石英的出现认为是大陆壳俯冲于地幔深度的标志，称为超高压变质。

柯石英在造山带变质岩中的发现是地学研究中一大突破性进展。过去只知道柯石英可以出现在金伯利岩或陨石坑冲击变质等超高压环境下，地壳岩石中出现柯石英无疑说明其压力超过3G Pa,而后在折返过程中必有减压退变质现象。

2、超高压变质带标志分类

将含有微粒柯石英、金刚石，变质压力在2.5GPa以上的变质岩石称为超高压变质岩（带）。其出现是地壳俯冲于地幔深处的标志。

柯石英：稳定的温压条件为温度800 0C、压力3GPa

金刚石：稳定的压力一般为4GPa。

按特征矿物的出现情况分析，超高压变质岩可大致分为三种类型：