TTG（英雲閃長-奧長花崗岩-花崗閃長質）片麻岩是產於太古宇綠片岩地區的一類特殊的花崗岩組合，其在太古宇低綠片岩區廣泛分布。
基本介紹
- 中文名：英雲閃長-奧長花崗岩-花崗閃長質片麻岩
- 外文名：TTG
1 成因的提出,2 不同觀點的比較,3 TTG岩系母源的地球化學特徵,
1 成因的提出
自從Jahn將英雲閃長岩、奧長花崗岩和花崗閃長岩命名為TTG岩系之後，這一概念就變成了太古代地體的定義性特徵。大約90%的產生於2.5-4.0Ga之間的初生大陸地殼都屬於TTG岩系。正是由於TTG岩系是現存太古代地殼中體積最大的岩石類型，因此，TTG岩系的起源和成因對於地殼的演化、增生和再造具有重要的指示意義。
但是，長久以來，對於TTG岩系的成因卻沒有統一定論。Condie提出這些岩石來自於俯衝洋殼的玄武質源區，這是第一次將現代板塊構造學說的概念套用到TTG岩系的起源中。Martin提出形成於智利Austral火山區的熔岩可能是太古代TTG的現代等價物質。之後，Martin[4]基於TTG岩系與埃達克岩的化學組分的相似性又提出埃達克岩與TTG岩系具有相同的岩石學成因——形成於俯衝環境含水洋殼的的部分熔融過程，而且這一觀點被廣為流傳和重申。
但是，長久以來，對於TTG岩系的成因卻沒有統一定論。Condie提出這些岩石來自於俯衝洋殼的玄武質源區，這是第一次將現代板塊構造學說的概念套用到TTG岩系的起源中。Martin提出形成於智利Austral火山區的熔岩可能是太古代TTG的現代等價物質。之後，Martin[4]基於TTG岩系與埃達克岩的化學組分的相似性又提出埃達克岩與TTG岩系具有相同的岩石學成因——形成於俯衝環境含水洋殼的的部分熔融過程，而且這一觀點被廣為流傳和重申。
2 不同觀點的比較
近期的研究卻持反對意見。Smithies研究結果表明，大多數的埃達克岩系具有較高的Mg#和較低的SiO2，這表明這些板片熔體與地幔存在相互作用。可無論是在3.0Ga以前的樣品中還是在3.0Ga以後的樣品（一半以上）中都沒有這種相互作用。僅在加拿大高級省的晚太古代中，TTG樣品才具直接的地幔組分確鑿證據，同時，這裡也具有與前者相互獨立的俯衝和島弧增生的證據。因此他認為大部分的早太古代和許多的晚太古代的TTG岩系都不是埃達克岩系的類似物，TTG岩系的組分也不能提供其是現代形式的俯衝作用所形成的證據，而且TTG很可能是加厚地殼底部的含水玄武質物質的熔融產生的。Condie也提出了與Martin[4]不同的意見，而且其與Smithies的意見也不盡相同。儘管TTG岩系與埃達克岩系具有極其相似的REE分異模式，但是TTG比絕大多數的埃達克岩系具有更低的Sr、Mg、Ni、Cr和Nb/Ta以及較高的SiO2含量。總的來說，富鋁TTG與埃達克岩並不是同種岩石，而且二者都不能被簡單地視為是淺部結晶分異的結果。埃達克岩可能是板片熔體的產物，而富鋁TTG則可能是由於島弧系統中或者大洋高原根部中的下地殼部分熔融的產物。
Martin和Moyen通過對大量不同年齡的TTG岩系進行統計分析，認為太古代TTG中較低的Mg#、Cr和Ni是TTG母源岩漿沒有與地幔橄欖岩相互作用的結果，儘管有些人提出反對意見，但是目前已經達成這一共識。那就是在3.3Ga以前，TTG母源岩漿與地幔橄欖岩作用的效率非常低，很顯然低於晚太古代時期，這一共識對於認識太古代地殼演化具有重要的意義。此外，基於TTG母源岩漿中的Sr和（Na2O+CaO）的含量變化，Martin和Moyen[7]提出從太古代的早期到晚期，板片熔融的深度在不斷增加，TTG岩漿中的Sr和（Na2O+CaO）的含量主要取決於在含水玄武岩的熔融過程中殘餘體是否存在中斜長石，即取決於壓力。在3.5Ga之前，熱流較高，以至於板片熔融只發生在前部，此時斜長石處於穩定狀態，TTG體現出貧Sr。同時，由於板片俯衝形成的地幔楔體積很小，從而導致板片熔體與地幔橄欖岩的相互作用非常有限。但是，到了2.5Ga之後，熱流較低，板片熔融發生的深度加深，斜長石不再穩定，TTG岩漿體現出富Sr，同時，長英質岩漿與較厚的地幔楔橄欖岩之間存在相對較強的作用。
Smithies又提出，在3.3Ga之前，熱流與洋殼厚度的關係是，當洋殼可以俯衝的時候，其較阿大的厚度和浮力導致了一個低角度的俯衝（平板俯衝），這樣就沒能形成有效的地幔楔。從而導致形成TTG岩漿的板片熔體沒能與地幔物質發生相互作用；而在2.5Ga之後，洋殼則能形成一個大角度的俯衝，從而形成有效地幔楔，板片熔體與地幔橄欖岩存在相對高效率的相互作用。這一模式其實與Martin和Moyen並不衝突，就好像在3.3Ga之前，早期太古代地球利用這兩個互相補充的方式來確保板片熔體與地幔橄欖岩沒有較大成都的相互作用。
Smithies又提出，在3.3Ga之前，熱流與洋殼厚度的關係是，當洋殼可以俯衝的時候，其較阿大的厚度和浮力導致了一個低角度的俯衝（平板俯衝），這樣就沒能形成有效的地幔楔。從而導致形成TTG岩漿的板片熔體沒能與地幔物質發生相互作用；而在2.5Ga之後，洋殼則能形成一個大角度的俯衝，從而形成有效地幔楔，板片熔體與地幔橄欖岩存在相對高效率的相互作用。這一模式其實與Martin和Moyen並不衝突，就好像在3.3Ga之前，早期太古代地球利用這兩個互相補充的方式來確保板片熔體與地幔橄欖岩沒有較大成都的相互作用。
3 TTG岩系母源的地球化學特徵
一些學者還試圖根據TTG片麻岩中的部分元素含量將其分類。Barker將太古代花崗岩類分成兩組：高鋁TTG和低鋁TTG。高鋁TTG具有較高的Sr和Eu以及較低的Yb和Y，並且具有較強的REE分異模式和較高的Sr/Y比。由於石榴石和角閃石的存在以及斜長石的缺失才導致了這一特徵。低鋁TTG具有較低的Sr和Eu、較弱的REE分異模式以及較低的Sr/Y比，這一特徵表明一種沒有石榴石而有斜長石參與的岩石學成因。Martin認為大多數的TTG岩系都屬於高鋁組，同時太古代TTG這一概念本身就隱含了高壓源區條件。
TTG岩繫到底是下地殼的部分熔融還是板片熔體？是板片熔體與地幔楔的共同作用還是淺部結晶分異的結果？為了進一步解決這個問題以及要明白TTG岩系母源岩漿具有什麼樣的地球化學特徵，許多學者做了一些高溫高壓的實驗。
Springer通過對基性麻粒岩的部分熔融實驗研究表明，由此獲得的主、微量元素以及REE分異模式與活動大陸邊緣的英雲閃長岩具有相似特徵，具有較平坦並且稍微富集LREE的堆晶輝長岩也可能是奧長花崗岩和英雲閃長岩的一種合理解釋。在850-1000°C的條件下，含水1%的變輝長岩的部分熔融可以產生富集SiO2（74%）的奧長花崗岩和英雲閃長岩到石英閃長岩的熔體。
TTG岩繫到底是下地殼的部分熔融還是板片熔體？是板片熔體與地幔楔的共同作用還是淺部結晶分異的結果？為了進一步解決這個問題以及要明白TTG岩系母源岩漿具有什麼樣的地球化學特徵，許多學者做了一些高溫高壓的實驗。
Springer通過對基性麻粒岩的部分熔融實驗研究表明，由此獲得的主、微量元素以及REE分異模式與活動大陸邊緣的英雲閃長岩具有相似特徵，具有較平坦並且稍微富集LREE的堆晶輝長岩也可能是奧長花崗岩和英雲閃長岩的一種合理解釋。在850-1000°C的條件下，含水1%的變輝長岩的部分熔融可以產生富集SiO2（74%）的奧長花崗岩和英雲閃長岩到石英閃長岩的熔體。
