Tonalite–trondhjemit–granodiorit -
Tonalite–trondhjemite–granodiorite

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Arkæisk TTG-klippefremspring i Kongling Complex, South China Craton. Den hvide TTG-klippekrop er trængt ind af mørke mafiske diger, såvel som lyse farvede felsiske diger. De mafiske mineraler i TTG-bjergarten, muligvis biotit , blev forvitret, hvilket introducerede en brunlig belægning på TTG-bjergartens overflade.
.

Sammensætning

lagt sammen almindeligvis mindre end 5%).

Post arkæiske TTG-klipper

Post-arkæiske TTG-bjergarter findes almindeligvis i buer , især i kontinentale buer . Ophiolite indeholder også en lille mængde TTG-sten.

Kontinentalbue TTG-klipper

Kontinentale bue-TTG-bjergarter er ofte forbundet med gabbro , diorit og granit , som danner en plutonisk sekvens i batholitter . De er dannet af hundrede af plutoner , der er direkte relateret til subduktion . For eksempel består Coastal Batholith af Peru af 7 ~ 16% gabbro og diorit, 48 ~ 60% tonalit (inklusive trondhjemit) og 20 ~ 30% granodiorit, med 1 ~ 4% granit. Disse TTG-bjergarter i kontinentale buebatolitter kan delvist stamme fra magma-differentieringen (dvs. fraktioneret krystallisation ) af den subduktionsinducerede kappekilesmeltning i dybden. Imidlertid udleder det store volumen af ​​sådanne TTG-bjergarter, at deres hovedgenereringsmekanisme er ved den skorpefortykkelsesinducerede delvise smeltning af den tidligere gabbroiske underplade ved bunden af ​​den kontinentale skorpe. Tonalitisk sammensætning bjergart krystalliserede først, før magmaen differentierede til granodioritisk og senere granitisk sammensætning på en lav dybde. Nogle plutoniske ø-buerødder har også TTG-bjergarter, f.eks . Tobago , men de er sjældent blotlagte.

TTG-sten i ophiolit

Tonalitter (inklusive trondhjemitter) kan findes over det lagdelte gabbro-sektion hos ophioliter , under eller inden for pladedækkede diger. De er ofte uregelmæssige i form og produceret ved magmadifferentiering .

Arkæiske TTG-klipper

TTG stenprøve (Tsawela gneis) med blade fra Kaapvaal Craton, Sydafrika. De hvide mineraler er plagioklas; de lysegrå er kvarts; de mørke, grønlige er biotit og hornblende, som udviklede løvet.

Arkæiske TTG-klipper ser ud til at være stærkt deformeret grå gnejs , der viser bånd, lineation og andre metamorfe strukturer , hvis protolitter var påtrængende klipper . TTG-sten er en af ​​de vigtigste stentyper i arkæiske kratoner .

Geokemiske egenskaber

Med hensyn til sporelementegenskaber udviser arkæiske TTG'er højt indhold af lys sjældne jordarter (LREE) og alligevel lavt indhold af tunge sjældne jordarter (HREE). De viser dog ikke EU- og Sr-anomalier . Disse træk indikerer tilstedeværelsen af granat og amfibol , men ingen plagioklas i restfasen under delvis smeltning eller udfældningsfase under fraktioneret krystallisation .

Petrogenese og klassificering

Bekræftet ved geokemisk modellering kan TTG-type magma genereres gennem delvis smeltning af hydratiserede metamafiske bjergarter . For at frembringe det meget lave HREE-mønster bør smeltningen udføres under et granatstabilt tryk-temperaturfelt. I betragtning af at granattemperaturstabiliteten stiger dramatisk med stigende tryk, forventes stærkt HREE-udtømte TTG-smelter at dannes under relativt højt tryk. Udover kildesammensætningen og trykket påvirker smeltegraden og temperaturen også smeltesammensætningen.

Detaljerede undersøgelser klassificerede arkæiske TTG'er i tre grupper baseret på geokemiske egenskaber, som er lav-, medium- og højtryks TTG'er, selvom de tre grupper danner en kontinuerlig udvikling. Lavtryksunderserien viser relativt lavt indhold af Al 2 O 3 , Na 2 O, Sr og relativt højt indhold af Y , Yb , Ta og Nb , svarende til smeltning under 10-12 kbar med kildestensmineralsamlingen af ​​plagioklas, pyroxen og muligvis amfibol eller granat. Højtryksgruppen viser de modsatte geokemiske træk, svarende til smeltning ved et tryk over 20 kbar, hvor kildebjergarten indeholder granat og rutil , men ingen amfibolit eller plagioklas. Mellemtryksgruppen har overgangstræk mellem de to andre grupper, svarende til smeltning under et tryk omkring 15 kbar med kildebjergarten indeholdende amfibol, meget granat, men lidt rutil og ingen plagioklas. Mellemtryks-TTG'er er de mest udbredte blandt de tre grupper.

Geodynamiske indstillinger

De geodynamiske omgivelser for den arkæiske TTG-stengeneration er i øjeblikket ikke godt forstået. Konkurrerende hypoteser omfatter subduktionsrelateret generering, der involverer pladetektonik og andre ikke-pladetektoniske modeller.

Pladetektonisk indstilling

Hypoteseret Archean hot subduktion induceret Archean TTG generationsmodel. Den tungere oceaniske skorpe synker ned i den lettere kappe. Den subducerende plade er ung og varm, så når den opvarmes, smelter den delvist for at generere TTG-magmaer, som stiger op og trænger ind i den kontinentale skorpe. Lysegrøn: kontinental skorpe; mørkegrøn: oceanisk skorpe; rød: TTG smelter; orange: kappe. Ændret fra Moyen & Martin, 2012.

Geokemisk lighed delt mellem TTG'er og adakiter  er længe blevet bemærket af forskere. Adakiter er en type moderne buelavaer, som adskiller sig fra almindelige buelavaer (for det meste granitoider) i deres felsiske og sodiske natur med højt LREE, men lavt HREE-indhold. Deres produktion fortolkes som den delvise smeltning af unge og varme subducerende oceaniske plader med mindre interaktion med omgivende kappeskiler, snarere end kappekilesmeltninger som andre buegranitoider. Baseret på geokemiske egenskaber (f.eks . Mg , Ni , og Cr indhold) kan adakiter yderligere opdeles i to grupper, nemlig høje SiO 2 adakiter (HSA) og lave SiO 2 adakiter (LSA). Det blev derefter bemærket, at de arkæiske TTG'er var geokemisk næsten identiske med adakiter med højt silica (HSA), men lidt anderledes end adakiter med lavt silica (LSA).

Denne geokemiske lighed lod nogle forskere udlede, at den geodynamiske indstilling af arkæiske TTG'er var analog med moderne adakitter. De tror, ​​at arkæiske TTG'er også blev genereret ved varm subduktion. Selvom moderne adakitter er sjældne og kun findes i nogle få lokaliteter (f.eks. Adak Island i Alaska og Mindanao i Filippinerne), hævder de, at på grund af jordens højere kappepotentiale temperatur kan en varmere og blødere skorpe have muliggjort intens adakit- type subduktion under arkæisk tid. TTGs-pakker blev derefter genereret i sådanne indstillinger, med protokontinenter i stor skala dannet af kollisioner på et senere tidspunkt. Imidlertid tvivler andre forfattere på eksistensen af arkæisk subduktion ved at påpege fraværet af større pladetektoniske indikatorer under det meste af den arkæiske eon. Det bemærkes også, at arkæiske TTG'er var påtrængende bjergarter, mens den moderne adakit er ekstruderende i naturen, og deres magma bør derfor afvige i sammensætning, især i vandindhold.

Ikke-pladetektoniske indstillinger

Delaminering og underplettering inducerede Archean TTG-generationsmodeller. I den øverste figur delaminerer tungere mafisk skorpe ind i den lettere kappe. Tryk- og temperaturstigningerne inducerer den delvise smeltning af den delaminerede mafiske blok for at generere TTG-magma, som stiger og trænger ind i skorpen. I den nederste figur stiger kappefanen til bunden af ​​den mafiske skorpe og fortykker skorpen. Den delvise smeltning af den mafiske skorpe på grund af faneopvarmningen genererer TTG-magma-indtrængen. Ændret fra Moyen & Martin, 2012.

Forskellige beviser har vist, at arkæiske TTG-klipper var direkte afledt af allerede eksisterende mafiske materialer. Smeltetemperaturen af ​​meta-mafiske bjergarter (generelt mellem 700 °C og 1000 °C) afhænger primært af deres vandindhold, men kun lidt af tryk. Forskellige grupper af TTG bør derfor have oplevet forskellige geotermiske gradienter , som svarer til forskellige geodynamiske indstillinger.

Lavtryksgruppen er dannet langs geotermer omkring 20-30 °C/km, som er sammenlignelige med dem under underplettering af plateaubaser. Kappeopstrømninger tilføjer mafisk kælder til skorpen, og trykket på grund af kumuleringstykkelsen kan nå kravet om lavtryks-TTG-produktion. Den delvise smeltning af plateaubasen (som kan induceres af yderligere kappeopstrømning) ville så føre til lavtryks-TTG-generering.

Højtryks-TTG'erne har oplevet geotermer lavere end 10 °C/km, som er tæt på moderne varme subduktionsgeotermer oplevet af unge plader (men omkring 3 °C/km varmere end andre moderne subduktionszoner), mens geotermerne for de mest rigelige TTG-underserier, mellemtryksgruppe, ligger mellem 12 og 20 °C/km. Ud over varm subduktion kan sådanne geotermer også være mulige under delaminering af mafisk skorpebase. Delamineringen kan tilskrives kappe-downwelling eller en stigning i tætheden af ​​den mafiske skorpebase på grund af metamorfose eller delvis smelteekstraktion . Disse delaminerede meta-mafiske kroppe synker derefter ned, smelter og interagerer med omgivende kappe for at generere TTG'er. En sådan delamineringsinduceret TTG-genereringsproces ligner petrogenetisk den for subduktion , som begge involverer dyb nedgravning af mafiske klipper i kappen.

Se også

Referencer