历史地质学/蛇绿岩
在这篇文章中，我们将讨论蛇绿岩，如何识别它们，它们是如何形成的，以及我们是如何知道的。
读者可能会发现重新阅读关于火成岩的文章在继续之前会有所帮助。
在这里我们将描述一种经典的“彭罗斯型”蛇绿岩；地质学家认识到这种类型的变体，原因我们将在本文后面讨论。
因此，蛇绿岩是暴露于海平面以上的一系列岩石，通常置于大陆地壳上或大陆地壳中。该序列由以下部分组成（从上到下阅读）
- 层状岩脉复合体：岩脉不像通常那样侵入其他岩石，而是并排排列，就像书架上的书一样。
- 超镁铁质岩石。
该序列被称为蛇绿岩的假地层。
右边的图显示了这种蛇绿岩的横截面。准确地说，它显示的是一个垂直蛇绿岩的横截面，其中各层是水平的，岩片是垂直的。我们也可能发现蛇绿岩侧卧，这是由于将它置于其位置的构造事件造成的；但岩石之间的关系保持不变。
因此，蛇绿岩是根据其外观来识别的——但蛇绿岩究竟是什么？根据地质学家的说法，蛇绿岩是海洋岩石圈的一部分，从上地幔穿过火成地壳一直延伸到顶部的沉积物。（您可能会注意到，这意味着蛇绿岩是一种地体；蛇绿岩的主题非常复杂，我认为最好单独给它们写一篇文章。）
断言蛇绿岩是海洋岩石圈的切片是一个大胆的说法，因为这种东西出现在大陆地壳上或大陆地壳中，这一点并不立即明了。因此，现在是时候问……
地质学家认为蛇绿岩是海洋岩石圈的碎片，因为这正是它们的样子。
蛇绿岩顶部的海洋沉积物显然说明了海洋环境。 玄武岩是海床的典型火成岩，而且它通常是枕状玄武岩，这与这一点相符，因为枕状玄武岩只在水下形成。
层状岩脉随着海底扩张的发现变得可以解释。由于洋中脊是线性的，岩浆和地表之间的路线自然会形成片状，从而导致形成岩脉。当裂谷两侧分开移动时，这将导致更多的岩脉侵入先前的岩脉之间。
蛇绿岩中的辉长岩将代表没有喷出的物质，它们从裂谷下方的岩浆房向外侧移动。
超镁铁质岩石将代表上部地幔的一部分：正如我们在关于地球结构的文章中所讨论的那样，我们预计地幔是由这些物质构成的。
海底扩张和层状岩脉的意义被发现后，地质学家很快就意识到，如果蛇绿岩代表了海洋地壳的横截面，那么这将非常好地解释了对海洋地壳进行地震研究得出的结果。
我们已经能够通过沉积物、枕状玄武岩、层状岩脉钻取并采样海洋地壳，并向下进入岩脉让位于辉长岩的区域；这是在海洋钻探计划的1256D孔中实现的。在撰写本文时，还没有人能从海床沉积物一直钻到上部地幔，但就人们已经钻探到的海洋地壳而言，它确实看起来就像蛇绿岩——不仅在大型假地层中，而且在精细的细节中（例如，参见这里，了解从该孔中回收的辉长岩如何与蛇绿岩中的辉长岩非常相似。）
在钻探无法到达的地方，大自然已经仁慈地为我们提供了一种观察海洋地壳的另一种方式：所谓的构造窗，如赫斯深渊。这是一个与大峡谷规模相当的洋底裂谷：对深渊的潜水探测表明，裂谷的侧面显示出与蛇绿岩相同的假地层，底部是超镁铁质岩石，然后是辉长岩，然后是层状岩脉，等等。
由于所有这些原因，地质学家将蛇绿岩识别为海洋岩石圈的一部分。现在，当海洋岩石圈向大陆岩石圈移动时，它通常会俯冲到大陆岩石圈之下，正如关于俯冲的文章中所讨论的那样；但如果由于某种原因，其中的一部分被逆冲（推到大陆上），也许是因为俯冲带离地壳形成的洋中脊非常近，以至于地壳仍然隆起且密度低，那么我们得到的将是蛇绿岩。
如果我不指出蛇绿岩有几种类型，我就无法准确地描述它们。我一直在用作例子的那种蛇绿岩类型甚至不占地质学家已知蛇绿岩类型的大多数。我之所以使用这种类型作为示例，是因为它们为海底扩张提供了有趣的视角，但我现在应该提到蛇绿岩主题的一些变体。
在这篇文章中，我将那些显示出超镁铁质岩石、辉长岩、层状岩脉、玄武岩和海洋沉积物的完整序列的蛇绿岩作为典型。但并非所有蛇绿岩都有层状岩脉复合体，有些也缺少辉长岩。
同样，我专注于洋壳在洋中脊的一种特殊生成模式。我一直在描述MORB（洋中脊玄武岩）蛇绿岩；但地质学家也认识到其他变体，如LIP（大型火成岩省）蛇绿岩和SSZ（俯冲带之上）蛇绿岩。在这篇文章中，读者可以找到更多关于SSZ蛇绿岩的信息，特别参考了为什么它们没有层状岩脉复合体。
最后，我只提到了蛇绿岩附着在大陆的一种方式，但地质学家知道还有其他方式。我们应该注意到，所有这些机制都必须涉及极其罕见的事件，因为世界上蛇绿岩的总储量可能只占地球历史时期产生的总海洋地壳的一小部分。这解释了为什么地质学家经常会对特定蛇绿岩的侵位机制存在争议；理解一般规律（即俯冲）比理解必然是罕见的特例要容易得多。
那么，如果我要尝试描述所有种类的蛇绿岩，包括它们的火成起源和侵位方式，解释地质学家如何区分它们，以及说明为什么在某些情况下存在争议，那么我会冒着使教科书失去平衡的风险，教科书必须重新命名为《历史地质学与蛇绿岩》。相反，让我们尝试说明蛇绿岩的共同点。
在组成方面，它们的共同点是它们包含火成海洋岩石，因此显然起源于大洋岩石圈。
在历史方面，它们的共同点是，它们强烈要求用板块构造来解释。
除了板块构造之外，还有其他原因导致海洋沉积岩石出现在大陆上大陆地壳之上，我们将在后面的文章中讨论，但当我们发现实际的火成海洋壳侵位到大陆时，我们必须寻求一种解释，用我们所知的那些使地球地壳移动的力量来解释。