歷史地質學/蛇綠岩
在這篇文章中，我們將討論蛇綠岩，如何識別它們，它們是如何形成的，以及我們是如何知道的。
讀者可能會發現重新閱讀關於火成岩的文章在繼續之前會有所幫助。
在這裡我們將描述一種經典的“彭羅斯型”蛇綠岩；地質學家認識到這種型別的變體，原因我們將在本文後面討論。
因此，蛇綠岩是暴露於海平面以上的一系列岩石，通常置於大陸地殼上或大陸地殼中。該序列由以下部分組成（從上到下閱讀）
- 層狀岩脈複合體：岩脈不像通常那樣侵入其他岩石，而是並排排列，就像書架上的書一樣。
- 超鎂鐵質岩石。
該序列被稱為蛇綠岩的假地層。
右邊的圖顯示了這種蛇綠岩的橫截面。準確地說，它顯示的是一個垂直蛇綠岩的橫截面，其中各層是水平的，巖片是垂直的。我們也可能發現蛇綠岩側臥，這是由於將它置於其位置的構造事件造成的；但岩石之間的關係保持不變。
因此，蛇綠岩是根據其外觀來識別的——但蛇綠岩究竟是什麼？根據地質學家的說法，蛇綠岩是海洋岩石圈的一部分，從上地幔穿過火成地殼一直延伸到頂部的沉積物。（您可能會注意到，這意味著蛇綠岩是一種地體；蛇綠岩的主題非常複雜，我認為最好單獨給它們寫一篇文章。）
斷言蛇綠岩是海洋岩石圈的切片是一個大膽的說法，因為這種東西出現在大陸地殼上或大陸地殼中，這一點並不立即明瞭。因此，現在是時候問……
地質學家認為蛇綠岩是海洋岩石圈的碎片，因為這正是它們的樣子。
蛇綠岩頂部的海洋沉積物顯然說明了海洋環境。 玄武岩是海床的典型火成岩，而且它通常是枕狀玄武岩，這與這一點相符，因為枕狀玄武岩只在水下形成。
層狀岩脈隨著海底擴張的發現變得可以解釋。由於洋中脊是線性的，岩漿和地表之間的路線自然會形成片狀，從而導致形成岩脈。當裂谷兩側分開移動時，這將導致更多的岩脈侵入先前的岩脈之間。
蛇綠岩中的輝長岩將代表沒有噴出的物質，它們從裂谷下方的岩漿房向外側移動。
超鎂鐵質岩石將代表上部地幔的一部分：正如我們在關於地球結構的文章中所討論的那樣，我們預計地幔是由這些物質構成的。
海底擴張和層狀岩脈的意義被發現後，地質學家很快就意識到，如果蛇綠岩代表了海洋地殼的橫截面，那麼這將非常好地解釋了對海洋地殼進行地震研究得出的結果。
我們已經能夠透過沉積物、枕狀玄武岩、層狀岩脈鑽取並採樣海洋地殼，並向下進入岩脈讓位於輝長岩的區域；這是在海洋鑽探計劃的1256D孔中實現的。在撰寫本文時，還沒有人能從海床沉積物一直鑽到上部地幔，但就人們已經鑽探到的海洋地殼而言，它確實看起來就像蛇綠岩——不僅在大型假地層中，而且在精細的細節中（例如，參見這裡，瞭解從該孔中回收的輝長岩如何與蛇綠岩中的輝長岩非常相似。）
在鑽探無法到達的地方，大自然已經仁慈地為我們提供了一種觀察海洋地殼的另一種方式：所謂的構造窗，如赫斯深淵。這是一個與大峽谷規模相當的洋底裂谷：對深淵的潛水探測表明，裂谷的側面顯示出與蛇綠岩相同的假地層，底部是超鎂鐵質岩石，然後是輝長岩，然後是層狀岩脈，等等。
由於所有這些原因，地質學家將蛇綠岩識別為海洋岩石圈的一部分。現在，當海洋岩石圈向大陸岩石圈移動時，它通常會俯衝到大陸岩石圈之下，正如關於俯衝的文章中所討論的那樣；但如果由於某種原因，其中的一部分被逆衝（推到大陸上），也許是因為俯衝帶離地殼形成的洋中脊非常近，以至於地殼仍然隆起且密度低，那麼我們得到的將是蛇綠岩。
如果我不指出蛇綠岩有幾種型別，我就無法準確地描述它們。我一直在用作例子的那種蛇綠岩型別甚至不佔地質學家已知蛇綠岩型別的大多數。我之所以使用這種型別作為示例，是因為它們為海底擴張提供了有趣的視角，但我現在應該提到蛇綠岩主題的一些變體。
在這篇文章中，我將那些顯示出超鎂鐵質岩石、輝長岩、層狀岩脈、玄武岩和海洋沉積物的完整序列的蛇綠岩作為典型。但並非所有蛇綠岩都有層狀岩脈複合體，有些也缺少輝長岩。
同樣，我專注於洋殼在洋中脊的一種特殊生成模式。我一直在描述MORB（洋中脊玄武岩）蛇綠岩；但地質學家也認識到其他變體，如LIP（大型火成岩省）蛇綠岩和SSZ（俯衝帶之上）蛇綠岩。在這篇文章中，讀者可以找到更多關於SSZ蛇綠岩的資訊，特別參考了為什麼它們沒有層狀岩脈複合體。
最後，我只提到了蛇綠岩附著在大陸的一種方式，但地質學家知道還有其他方式。我們應該注意到，所有這些機制都必須涉及極其罕見的事件，因為世界上蛇綠岩的總儲量可能只佔地球歷史時期產生的總海洋地殼的一小部分。這解釋了為什麼地質學家經常會對特定蛇綠岩的侵位機制存在爭議；理解一般規律（即俯衝）比理解必然是罕見的特例要容易得多。
那麼，如果我要嘗試描述所有種類的蛇綠岩，包括它們的火成起源和侵位方式，解釋地質學家如何區分它們，以及說明為什麼在某些情況下存在爭議，那麼我會冒著使教科書失去平衡的風險，教科書必須重新命名為《歷史地質學與蛇綠岩》。相反，讓我們嘗試說明蛇綠岩的共同點。
在組成方面，它們的共同點是它們包含火成海洋岩石，因此顯然起源於大洋岩石圈。
在歷史方面，它們的共同點是，它們強烈要求用板塊構造來解釋。
除了板塊構造之外，還有其他原因導致海洋沉積岩石出現在大陸上大陸地殼之上，我們將在後面的文章中討論，但當我們發現實際的火成海洋殼侵位到大陸時，我們必須尋求一種解釋，用我們所知的那些使地球地殼移動的力量來解釋。