中国蛇绿岩与造山带大地构造研究：前言*

翟庆国 高俊 宋述光

1. 自然资源部深地动力学重点实验室，中国地质科学院地质研究所，北京 1000372. 中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源院重点实验室，北京 1000293. 教育部造山带与地壳演化重点实验室，北京大学地球与空间科学学院，北京 1008711.

肖序常院士是我国著名的构造地质学家，他一生致力于蛇绿岩与中国大地构造的研究工作，为中国西部青藏高原、中亚造山带等地区的区域构造与大地构造，以及有关能源、矿产勘查等的研究做出了重要贡献。在肖先生90华诞暨从事地质事业70年之际，我们出版本专辑，向先生致敬！以此表达他的学生、同事和同行对他的敬仰和感激之情，祝先生身体健康、生活愉快、万事如意！

蛇绿岩作为古大洋岩石圈或古洋壳残余，是恢复古大洋、识别古板块缝合带的最直接证据，对复杂造山带的古板块重建和构造演化重塑等具有至关重要的作用(Coleman, 1977, 2014)。本专辑共收录17篇论文，内容涉及蛇绿岩、岩浆和变质作用以及造山带大地构造等方面，既有对典型造山带的综述性论文，也有对具体实例或科学问题的重点剖析，研究地区涵盖了肖先生地质人生中大部分的考察足迹。现就内容简介如下。

1 秦祁昆造山带

宋述光等(2019)对祁连山造山带蛇绿岩所取得的新资料和新进展进行了系统总结，进而探讨了该地区原特提斯洋形成、发展和消亡的演化过程。祁连造山带发育3条蛇绿岩带，自南向北依次为：南祁连洋底高原-洋中脊-弧后型、托勒山洋中脊型和走廊南山SSZ型蛇绿岩带。南祁连蛇绿岩带以拉脊山-永靖蛇绿岩为代表，是典型的洋底高原型蛇绿岩，时代为525～500Ma；中部托勒山蛇绿岩为大洋中脊型蛇绿岩，时代为550～495Ma；走廊南山蛇绿岩带以大岔大阪弧前蛇绿岩(517～487Ma)，反映初始俯冲/弧前扩张到弧后盆地的过程，以及九个泉-老虎山弧后蛇绿岩为代表(490～445Ma)。祁连山最老的蛇绿岩为玉石沟蛇绿岩(550Ma; 史仁灯等, 2004; Songetal., 2013)，该地区原特提斯洋的形成和扩张可能从580Ma开始(Xuetal., 2015)。祁连山3条蛇绿岩带分别是新元古代-早古生代原特提斯洋演化过程中不同构造环境的产物，并且该地区原特提斯洋的俯冲极性为向北。祁连山蛇绿岩对深入理解原特提斯洋的构造演化过程具有非常重要的科学意义。

付长垒等(2019)通过对秦祁昆结合部清水-张家川地区基性岩类的立典研究，约束秦祁昆与中央造山带早古生代洋-陆转换过程。清水-张家川地区出露一套块状和枕状玄武岩，并发育少量辉绿岩岩墙，玄武岩中含有硅质岩夹层或透镜体。块状和枕状玄武岩、辉绿岩墙具有岛弧和弧后裂谷玄武岩的地球化学特征。锆石U-Pb定年显示，辉绿岩岩墙形成时代为～500Ma。综合区域地质资料认为，该地区基性岩类主要形成于寒武纪，与其东、西侧北秦岭和北祁连构造带内的寒武纪-早奥陶世洋内弧和弧后盆地岩浆岩，共同构成了原特提斯洋北缘早古生代洋内弧-盆体系。

柴北缘超高压变质带是典型的大陆深俯冲高压-超高压变质带，是青藏高原北缘原特提斯洋早古生代晚期闭合后，发生大陆碰撞和大陆深俯冲的结果(Songetal., 2014)。于胜尧等(2019)对柴北缘锡铁山和绿梁山地区超高压变质地体折返过程中，超高压变质岩部分熔融形成的浅色体进行研究。浅色体可分为富斜长石和富钾长石两种类型，锆石U-Pb定年研究表明，两类熔体的结晶年龄均在426Ma左右。富斜长石的浅色体是黝帘石和少量多硅白云母脱水分解触发超高压榴辉岩的熔融而形成，而富钾长石浅色体是多硅白云母脱水分解触发超高压片麻岩部分熔融的产物。浅色体的形成进一步促进了超高压地体的快速折返，并对大陆俯冲隧道中的元素迁移和壳幔作用产生了重要影响。

2 青藏高原特提斯演化

涉及青藏高原特提斯构造演化的论文有4篇。西藏班公湖-怒江缝合带是当前青藏高原特提斯造山带研究的热点和前沿，对它所记录的中特提斯洋洋盆的打开时间一直存着很大争论。

范建军等(2019)在班公湖-怒江缝合带洞错蛇绿岩中厘定出一套洋内俯冲型岩石组合，主要包括橄榄岩、堆晶辉长岩、辉长岩岩墙、枕状熔岩和斜长花岗岩，以及少量辉绿岩岩脉。锆石U-Pb定年显示，辉长岩和辉绿岩均形成于中侏罗世(172～165Ma)。辉长岩和辉绿岩兼具N-MORB和岛弧玄武岩的地球化学特征，其岩浆来自于亏损的地幔源区，并在运移过程中受到了俯冲流体的影响。这套岩石与班公湖-怒江缝合带内近同期的玻安岩、高镁安山岩和岛弧岩浆岩共同组成了相对完整的洋内弧岩石层序，是班公湖-怒江中特提斯洋发生的洋内俯冲作用的产物。早-中侏罗世期间，班公湖-怒江洋洋内俯冲和洋-陆俯冲并存，此时该大洋正处于快速消减阶段，即威尔逊旋回的“消亡期”。

唐跃等(2019)对班公湖-怒江缝合带新发现的高镁安山岩和闪长岩开展了系统的野外、岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究。安山岩以不整合覆盖于晚三叠世地层之上，闪长岩呈岩脉状侵入于蛇绿岩(橄榄岩)中。在地球化学组成上，二者均具有较高MgO含量，与典型的高镁安山岩类似。锆石U-Pb定年显示，安山岩和闪长岩的时代为中晚侏罗世(165～161Ma)。此外，这些岩石具有典型岛弧高钾钙碱性岩浆岩的地球化学特征，显示它们可能是大洋板片俯冲沉积物部分熔融的熔体与地幔楔交代的产物。班公湖-怒江缝合带中段高镁安山岩可能形成于靠近海沟的大陆边缘环境，是中特提斯洋的分支洋盆初始俯冲的产物，它的形成与安多微陆块和南羌塘地块碰撞导致的俯冲南向跃迁有关。

西藏冈底斯造山带松多地区榴辉岩的发现，揭示了该地区存在一条古特提斯缝合带(杨经绥等, 2006)，然而与该构造带相关的构造岩浆作用却鲜有报道。解超明等(2019)在松多东部新发现了一套变质的辉长岩，并对其进行了系统的年代学和地球化学研究。辉长岩呈岩脉状侵入于石炭纪-二叠纪松多岩组的变质砂岩中。锆石U-Pb定年揭示，岩浆侵位的年龄为195～202Ma。辉长岩在地球化学组成上具有高MgO、Cr和Ni，富集大离子亲石元素和稀土元素的特征，暗示其岩浆起源于下地壳改造过的岩石圈地幔的部分熔融。晚三叠世-早侏罗世松多古特提斯洋洋壳可能发生了板片断离事件，进而导致这一时期冈底斯中部地区的以岩石圈减薄为特征的区域伸展构造背景。

3 天山造山带

天山造山带地处中亚造山带的西南部，是该巨型增生造山带中构造样式和演化过程最复杂的区域，同时也是我国重要的金属矿集区，是当前地球科学研究关注的热点和前沿(Gaoetal., 1998; Windleyetal., 2007; Xiaoetal., 2009, 2015)。本专辑涉及天山造山带的论文共4篇。

中天山地块是揭示西天山造山带基底演化和增生造山过程的窗口，乌瓦门杂岩是该地块基底的最典型代表。王信水等(2019)对乌瓦门杂岩中的混合岩进行了立典研究，以此约束中天山地块的基底时代和构造属性。乌瓦门地区发育了两类条带状混合岩，第一类混合岩的原岩为岩屑砂岩，其形成与哥伦比亚超大陆聚合过程中，约1.8Ga的角闪岩相变质作用变质分异有关。第二类混合岩的古成体片麻岩原岩形成时代为～2.5Ga，并叠加了～1.8Ga角闪岩相变质作用，它是洋陆俯冲背景下俯冲洋壳或岩石圈地幔部分熔融的产物。此外，该类混合岩中的浅色体穿插了古成体，年龄与区域内787～785Ma的混合岩化同期，可能是造山带垮塌引发地壳深熔作用的产物。乌瓦门杂岩记录了～2.5Ga岩浆活动、～1.8Ga变质作用和～790Ma混合岩化作用，可与塔里木北缘进行对比。因此，中天山地块具有新太古代-古元古代结晶基底，并与塔里木克拉通存在构造亲缘性。

东天山是中亚增生型造山带的重要组成部分。龙灵利等(2019)总结了近年来对东天山古生代弧盆体系构造演化与成矿规律研究取得的新进展。东天山古弧盆体系以康古尔韧性剪切带为界划分为南北两个成矿带，北为大南湖-头苏泉早-晚古生代成矿带，以铜矿化为主，包括奥陶纪-泥盆纪VMS型、斑岩型、矽卡岩型、浅成低温热液型矿床，以及早石炭世VMS型、斑岩型矿床；南为阿齐山-雅满苏晚古生代成矿带，以铁矿化为主，主要发育早石炭世火山喷流沉积型矿床和晚石炭世IOCG型、自然Cu矿床。奥陶纪-石炭纪随着古康古尔洋的双向俯冲，在其南、北发育了两个弧-盆体系，进而形成了VMS型、浅成低温热液型和斑岩型Cu矿床，以及火山喷流沉积型Fe矿床。晚石炭世末伴随着洋盆闭合形成了IOCG型Fe矿床和自然Cu矿床。二叠纪发育的岩浆型Cu-Ni矿床是区域上后碰撞岩浆作用的结果，标志该弧-盆体系演化结束。东天山成矿作用具有VMS与斑岩成矿系统共存、多种矿化类型叠加的特征，这与该地区古生代弧盆体系经历了多方向、多期次的弧-盆转换有关。

孙志远等(2019)对东天山阿奇山-雅满苏成矿带中的石炭纪海相富钠火山岩及其矿物学进行了研究。下石炭统雅满苏组(C1y)火山岩中的斜长石以钠长石为主，并有少量更长石。斜长石分为两种类型：Ab1和Ab2，二者在形态和元素组成上均具有明显的差异。后者的形成过程中，具有更多富钠流体和成矿元素的参与，这可能与成矿带内的蚀变交代及矿化有关。上石炭统土古土布拉克组(C2tgt)火山岩中的斜长石与雅满苏组的类似，但斜长石具有更低的Na2O含量和更高的An值。安山岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为314±6Ma，指示火山岩形成于晚石炭世。阿奇山-雅满苏成矿带内海相富钠火山岩与有关金属矿床在时空分布上具有耦合关系，指示该地区找矿勘查工作中应特别重视富钠火山岩。

周国超等(2019)对东天山大南湖岛弧带北缘卡拉塔格地区广泛发育的镁铁质岩体进行了锆石年代学和地球化学研究。岩石类型包括辉长岩、橄榄辉长岩、橄长岩、淡色辉长岩和辉绿岩，时代为早二叠世(282～278Ma)，这与吐哈盆地玄武岩以及东天山铜镍硫化物矿的时代一致。镁铁质岩石地球化学和同位素组成具有俯冲板片流体交代的岩石圈地幔的特征，并受到了软流圈物质的混染。卡拉塔格地区镁铁质岩体形成于后碰撞伸展环境，与东天山近同期的铜镍矿化镁铁-超镁铁质岩体和吐哈盆地玄武岩形成于同一构造岩浆系统，指示了大南湖岛弧带具有形成铜镍硫化物矿床的潜力。

4 东北地区

涉及中国东北地区蛇绿岩与区域构造演化的论文为2篇综述性论文。东北地区是亚洲大陆的重要组成，保存了几乎所有地质时期的记录，并蕴藏了丰富的自然资源。李锦轶等(2019)基于多年的工作积累，简要总结了现今不同山脉和盆地等地理单元地质特征。基于已有地质资料的综合研究，提出了该区古生代至中三叠世、晚三叠世至中侏罗世、晚侏罗世、早白垩世早期、早白垩世晚期至古新世和始新世以来等不同地质时期构造单元划分的初步方案；以及阴山-燕山地区在古生代晚期由克拉通转化为陆缘活化造山带、松辽盆地基底具有与周缘造山系相同的地质组成、该区古生代构造单元是陆缘增生及活化造山带与陆间碰撞造山带的复合而不是地块拼贴和该区始新世以来发育多个方向隆起与坳陷等新认识。

刘永江等(2019)对中国东北地区的蛇绿岩和中亚造山带东段的洋陆转换过程进行了系统总结。相对于西段，中亚造山带东段的东北地区蛇绿岩出露较少，主要为蛇绿混杂岩，形成时代以古生代为主，前寒武纪和中生代次之，年龄跨度较大。这些蛇绿混杂岩记录东北地区多个洋盆的信息，包括早奥陶世-晚三叠世古亚洲洋主洋盆、古亚洲洋分支新元古代-晚寒武世的新林-喜桂图洋，早寒武世-晚石炭世的嫩江洋，新元古代-晚志留世的黑龙江洋和晚二叠世-中侏罗世牡丹江洋等。早石炭世末-晚石炭世初，东北地区古亚洲洋分支洋盆完成了闭合，微陆块聚合形成了统一的东北陆块群。晚二叠世-早三叠世，古亚洲洋主洋盆沿索伦-拉木伦-长春-延吉一线自西向东呈剪刀式闭合，东北陆块群与华北板块拼接形成了统一的大陆。晚三叠世-早侏罗世，古太平洋板块开始向西俯冲消减，东北地区进入古太平洋俯冲增生构造体系。

5 元古代蛇绿岩与构造及变质作用

元古代蛇绿岩与构造演化以及变质作用的论文共3篇。鲍佩声(2019)综述了国外典型元古代蛇绿岩的研究现状并与显生宙的蛇绿岩进行了对比，进而探讨了元古代板块构造和铬铁矿的成因。尽管元古代蛇绿岩岩石组合较齐全，但多已被肢解并普遍经历了绿片岩相-角闪岩相变质作用。蛇绿岩的时代以中-新元古代为主，少数为早元古代。元古代蛇绿岩与显生宙蛇绿岩类似，多形成于与俯冲带相关的构造背景(SSZ型；埃及蛇绿岩、北东非蛇绿岩、芬兰Outokumpu蛇绿岩)，少数为大洋中脊成因(MOR型；加拿大Purtuniq蛇绿岩)及裂谷成因(芬兰Jormua 蛇绿岩)。中-新元古代蛇绿岩主要形成于弧前盆地或俯冲带环境，而早元古代蛇绿岩则形成于大陆裂谷-大洋演化阶段，这为元古代期间存在板块构造提供了直接证据。元古代蛇绿岩常伴生高铝型(Cr#<0.6)和高铬型(Cr#>0.6)铬铁矿，它们多为岩浆分异的产物，明显区别于显生宙熔融残余成因的豆荚状铬铁矿。

胡培远等(2019)对青藏高原拉萨地块北部念青唐古拉群中的新元古代岩浆岩进行了研究。锆石U-Pb定年结果显示，变质辉长岩和花岗片麻岩的原岩形成时代分别为720±6Ma和732±7Ma。变质辉长岩在地球化学组成上具有钙碱性系列的特征，亏损Nb、Ta和Ti，与岛弧玄武岩类似。另外锆石具有正的εHf(t)值(+5.2～+9.7)，暗示其岩浆起源于俯冲背景下亏损的地幔楔。花岗片麻岩具有I型花岗岩的地球化学特征，以及相对均一的锆石εHf(t)值(-3.3～+0.3)，其形成可能与古元古代变质火成岩的部分熔融有关。推测变质辉长岩和花岗片麻岩的原岩形成于新元古代中期洋壳俯冲的构造环境。综合已有研究资料，拉萨地块念青唐古拉岩群中的前寒武纪岩浆-变质记录可与东非造山带作对比，指示拉萨地块可能与东非造山带具有亲缘性。

陈安平等(2019)总结了变质岩中的球状结构成因，并探讨了它对变质作用的指示意义。根据球状结构结晶所需的热力学和动力学条件，变质岩中球状结构可能具有四种成因机制：流体结晶、变质熔体结晶、冲击变质作用和高度不平衡的变质反应。组成球状结构的纤维状晶体具有较大的表面能，在温度、压力和流体条件不变的情况下，会快速重结晶使球状结构消失。球状结构能完好的保存下来，指示其所处的环境突变为它不再重结晶的条件。因此，变质岩中的球状结构可指示变质作用过程持续时间非常短暂，这种变质作用可能对应于快速的动力学过程。

致谢本专辑的出版得到了翟明国院士的大力支持，俞良军常务副主编付出了大量工作。42名审稿专家在百忙之中对稿件进行了认真的审阅，并给予了很多建设性意见，提高了论文的质量。在此一并致以衷心地感谢！