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新华网:从海洋“蛇绿岩”管窥地球历史

        新华网“决心”号12月14日电(记者张建松)“蛇绿岩”这个词很多人觉得陌生,但对地质学家来说耳熟能详。这一古老名词从1813年法国科学家提出至今已有200多年。中国科学院地质与地球物理研究所的刘传周研究员登上“决心”号,到西南印度洋中脊进行大洋钻探,就与蛇绿岩研究有关。

  岩石是去除大气圈、水圈之后地球最主要的组成部分,岩石也是地球历史的“忠实记录者”。研究岩石的成因、年龄、分布规律等,地质学家就可以“以今窥古”,追寻地球的历史。

  “地球上的大多数山脉(如阿尔卑斯山和喜马拉雅山)都是由于板块碰撞所形成,这些板块在碰撞之前,通常都被宽阔的大洋所间隔。因此山脉的形成,往往伴随着大洋板块的消亡。”刘传周介绍说。

  “这些消亡的古大洋有少量碎片,通过某种构造作用被保存在造山带中,被称为蛇绿岩,它们是地质学家研究古大洋演化最重要的岩石学载体。”

  与一般岩石名称不同的是,蛇绿岩并不是专门代指某类岩石,而是指几种岩石的组合,被认为代表了古代大洋岩石圈的结构。根据上世纪70年代国际彭罗斯会议的定义,一个完整的蛇绿岩剖面从下至上应该包括:超基性的橄榄岩、基性的辉长/辉绿岩以及上部通常具有枕状构造的玄武岩。所谓基性是指用二氧化硅含量对火成岩进行分类。

  这种完整的蛇绿岩剖面与现今地球上快速扩张洋脊(如太平洋中脊)所形成的大洋岩石圈剖面具有类似的特征。因此,传统的蛇绿岩研究主要集中在与快速扩张的洋中脊进行“古今”对比。然而,完整的蛇绿岩剖面在陆地上非常少见,造山带中保存下来的蛇绿岩,大多数并不具备这种完整的结构,这使蛇绿岩的对比研究陷入了一定困境。

  但最新研究发现,在慢速、超慢速扩张的大洋中脊,由于岩浆供应量不足,不能及时形成完整的新洋壳,洋脊的扩张主要是通过“拆离断层”来实现的。这使得大洋下地壳乃至岩石圈地幔直接暴露在海底,从而形成“洋底核杂岩”。这些“洋底核杂岩”在很多方面都与造山带中的蛇绿岩具有类似特征。

  “近年来,拆离断层模型逐渐被用来解释蛇绿岩的成因。对于慢速、超慢速洋脊的研究进展,已经成为蛇绿岩研究新的驱动力,”刘传周说,“在这次决心号的大洋钻探中,如果能在超慢速扩张的西南印度洋中脊,成功钻取1300米的深孔,获取较为完整的深部洋壳样品,不仅有助于我们理解洋脊超慢速扩张时的洋壳形成方式,同时也有助于我们研究蛇绿岩的多样性问题,深入解剖地球上的造山过程,具有重要科学意义。”

 

http://news.xinhuanet.com/2015-12/14/c_1117455413.htm

 

 

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