토날라이트-트론제마이트-그라노디오라이트

Tonalite–trondhjemite–granodiorite
시조 TTG 암석이 중국 남부 크라톤 주 콩링 콤플렉스에 있다.흰색 TTG 암석 본체에는 어두운 메픽 제방과 옅은 색의 장석 제방이 침입하고 있습니다.비오타이트로 추정되는 TTG 암석 본체의 메픽 광물이 풍화되어 TTG 암석 표면에 갈색을 띠는 코팅이 도입되었습니다.

TTG(Tonalite-trondhjemite-granodiorite) 암석은 전형적인 화강암 조성(석영 및 장석)을 가지고 있지만 칼륨 [1]장석의 극히 일부만을 포함하고 있는 침입성 암석입니다.토날라이트, 트론제마이트, 그래노디오라이트는 지질학 기록에서 종종 함께 발생하는데, 이는 유사한 석유 유전 [1]과정을 나타낸다.시생대 이후의 (2.5 Ga 이후) TTG 암석은 아크와 관련된 바토리스와 오피올라이트에 존재하며, 시생대 TTG 암석은 시생대 [1]암석의 주요 구성요소이다.

구성.

TTG 암석의 장석 광물 중 석영 비율은 보통 20% 이상에서 60%[1] 미만입니다.토날라이트와 트론제마이트는 장석의 90% 이상이 사장석인데 반해 화강암은 65%에서 90%[1] 사이입니다.트론제마이트는 특별한 종류의 토날라이트이며, 암석에 있는 대부분의 사장석은 올리고클라아제이다.[2]TTG 암석의 주요 부속 미네랄은 비오타이트, 양서류(예: 뿔블렌드), 표고체, [1]지르콘을 포함합니다.지구 화학적으로 TTG 암석은 종종 다른 금성암에 비해 높은 실리카(SiO2) 함량(일반적으로 70% 이상2), 높은2 NaO 함량(낮은2 KO/NaO2 비율), 낮은 강자석 원소 함량(FeO23, MgO, MnO2, TiO의2 중량 백분율)을 일반적으로 5% [3]더 작게 가지고 있다.

포스트 시생 TTG 바위

시생 후 TTG 암석은 특히 대륙 [1]호에서 일반적으로 발견됩니다.오피올라이트는 또한 소량의 TTG [1]암석을 포함하고 있다.

대륙호 TTG 암석

대륙호 TTG 암석은 종종 개브로,[4] 디오라이트, 화강암과 연관되어 있는데, 화강암은 바토리스에서 플루토닉 서열을 형성합니다.그들은 [4]억누름과 직접적으로 관련이 있는 수백 개의 금소로 이루어져 있다.예를 들어 페루 연안 바토리스는 7~16%, 디오라이트 48~60%, 토날라이트(트론제마이트 포함), 화강암 20~30%로 구성돼 있으며 [5]화강암은 1~4%다.대륙호 바토리스에 있는 이러한 TTG 암석은 부분적으로 섭입 유도 맨틀 웨지의 마그마 분화(즉,[6] 부분 결정화)에서 비롯될 수 있다.그러나 이러한 TTG 암석의 대량 생성 메커니즘은 대륙 [1]지각의 기부에 있는 이전의 갑상선 하판의 지각 비후화 유도 부분 용융에 의한 것으로 추측된다.마그마가 화강암으로 분화되기 전에 톤암 조성암이 먼저 결정되었고 얕은 깊이에서 화강암 조성물로 분화되었습니다.일부 섬 호형 플루토닉 뿌리에는 TTG 암석도 있습니다.토바고, 하지만 그들은 [7]거의 노출되지 않는다.

오피올라이트의 TTG 암석

톤알라이트(트론제마이트 포함)는 오피올라이트의 층상 갑브로 섹션 위, 시트가 깔린 [4]제방 아래 또는 안에서 발견될 수 있습니다.그것들은 종종 모양이 불규칙하고 마그마 [4]분화에 의해 생성된다.

시생 TTG 암석

남아프리카 공화국의 카프발 크라톤에서 온 잎을 가진 TTG 암석 샘플(차웰라 편마이스).흰색 광물은 사장석, 옅은 회색 광물은 석영, 어둡고 초록빛이 도는 광물은 잎이 생긴 비오타이트와 뿔블렌드입니다.

시생의 TTG 암석들은 강하게 변형된 회색 편마암으로 보이며, 띠 모양, 선긋기, 그리고 다른 변성 구조들을 보여주며, 그 돌들은 침입성 [3]암석이었다.TTG 암석은 시생대 [3]암석의 주요 암석 종류 중 하나이다.

지구 화학적 특징

미량 원소 특성 측면에서 시조 TTG는 LRE(Light Rare Earth Element) 함량은 높지만 HREE(Heavy Rare Earth Element) 함량은 낮다.그러나 Eu 및 Sr [8]이상은 표시되지 않습니다.이러한 특징들은 가넷과 양서류의 존재를 나타내지만 부분 용융 단계나 부분 결정화 단계 중 강수 단계에는 사장석이 없다.

석유 생성 및 분류

지구화학적 모델링에 의해 확인된 TTG형 마그마는 수화 메타마픽 [9]암석의 부분 용융을 통해 생성될 수 있다.매우 낮은 HRE 패턴을 생성하려면 용융은 가넷 안정 압력-온도장 [3]아래에서 실시해야 합니다.가넷 온도 안정성이 압력 증가에 따라 급격하게 상승한다는 점을 고려하면, HREE-depleted TTG 용융은 상대적으로 높은 [10]압력 하에서 형성될 것으로 예상됩니다.소스 조성 및 압력 외에 용융 정도 및 온도도 용융 [3]조성물에 영향을 미칩니다.

상세한 연구들은 지구화학적 특성에 기초하여 시생 TTG를 저압, 중압, 고압 TTG로 분류하였으나, 이 세 그룹은 연속적인 [11]진화를 형성하였다.저압 하위 계열은 상대적으로23 낮은 AlO2, NaO, Sr 함량과 상대적으로 높은 Y, Yb, Ta 및 Nb 함량을 나타내며, 이는 사장암, 화록센 및 아마도 [11]암석 광물 집합체와 함께 10-12 kbar 아래에서 녹는 것에 해당한다.고압 그룹은 20kbar 이상의 압력에서 녹는 것에 해당하는 반대 지구 화학적 특성을 나타내며, 소스 암석은 석회석과 루틸을 포함하지만 양서류석이나 [11]사장석은 포함하지 않는다.중압 그룹은 다른 두 그룹 사이에 과도기적 특징을 가지고 있으며, 이는 암석(암석)이 약 15kbar에 상당하지만 루타일은 거의 없고 사장석(pagioclase)[11]이 없는 소스 암석과 함께 녹는 것에 해당한다.중압 TTG는 세 그룹 [11]중 가장 풍부하다.

지질역학적 설정

시조 TTG 암석 생성의 지질학적 설정은 현재 잘 알려져 있지 않다.경쟁 가설로는 판구조론 및 기타 비판구조학 모델을 포함하는 섭입 관련 발생이 있다.

판구조 설정

시생의 열간 섭입 가설이 시생의 TTG 생성 모델을 유도했습니다.무거운 해양 지각은 가벼운 맨틀에 가라앉는다.서브덕팅 슬래브는 젊고 뜨거우므로 가열되면 부분적으로 녹아서 TTG 마그마가 생성되며, TTG 마그마는 대륙 지각으로 상승하여 침입합니다.연두색: 대륙 지각; 짙은 녹색: 해양 지각; 적색: TTG 녹음; 주황색: 맨틀.2012년 Moyen & Martin에서 수정.[3]

TTG와 아다카이트 간의 지구 화학적 유사성은 [12][13][14][10][3]연구자들에 의해 오랫동안 알려져 왔다.아다카이트는 일반적인 아크 라바(대부분의 그래니토이드)와는 달리 LRE는 높지만 HRE [15]함량은 낮다.이들의 생산은 다른 아크 그래니토이드처럼 [15]맨틀 웨지가 녹는 것이 아니라 주변의 맨틀 웨지와 약간의 상호작용을 하는 젊고 뜨거운 해저 슬래브의 부분 용해로 해석됩니다.아다카이트는 지구화학적 특징(예를 들어 Mg, Ni 및 Cr 함량)에 기초하여 높은 SiO2 아다카이트(HSA)와 낮은2 SiO 아다카이트(LSA)의 두 그룹으로 더욱 나눌 수 있다.그 후 시생의 TTG는 지구 화학적으로 높은 실리카 아다카이트(HSA)와 거의 동일하지만 낮은 실리카 아다카이트(LSA)[14]와는 약간 다르다는 것이 발견되었다.

이러한 지구화학적 유사성으로 인해 일부 연구자들은 시조 TTGs의 지구역학적 설정이 현대의 아다카이트와 [14]유사하다고 추론할 수 있었다.그들은 시생의 TTG도 뜨거운 섭입에 의해 생성되었다고 생각한다.비록 현대의 아다카이트는 드물고 소수의 지역에서만 발견되지만, 그들은 지구의 더 높은 맨틀 전위 온도 때문에, 더 뜨겁고 부드러운 지각이 시생대에 [14]강력한 아다카이트 형태의 침강을 가능하게 했을 수도 있다고 주장한다.그런 다음 이러한 설정에서 TTG 패키지가 생성되었으며, 이후 단계에서 [14]충돌에 의해 대규모 프로토 콘티넨트가 형성되었다.하지만, 다른 저자들은 시생언의 [16]대부분 기간 동안 주요한 판 구조 지표의 부재를 지적함으로써 시생 침체의 존재를 의심하고 있다.또한 현대의 아다카이트는 자연에서 돌출된 암석인 반면, 시생 TTG는 침입성 암석이었기 때문에 마그마의 성분, 특히 물의 [17]함량에 차이가 있을 것이라고 지적되었다.

비플레이트 구조 설정

박리 및 언더 플레이팅은 시조 TTG 생성 모델을 유도했다.위 그림에서는 더 무거운 마피크러스트가 가벼운 맨틀로 박리됩니다.압력과 온도 상승은 박리된 메픽 블록의 부분 용융을 유도하여 TTG 마그마를 생성하며, 이 마그마는 상승하여 지각에 침입합니다.아래 그림에서는 맨틀 플룸이 마피크러스트의 밑부분까지 올라오며 지각이 두꺼워진다.플룸 가열에 의한 마픽 크러스트의 부분 용융은 TTG 마그마 침입을 일으킨다.2012년 Moyen & Martin에서 수정.[3]

다양한 증거들은 시생의 TTG 암석이 기존의 메픽 [18][19][20]물질에서 직접 파생되었다는 것을 보여 주었다.메타 마픽 암석의 용해 온도(일반적으로 700°C에서 1000°C 사이)는 주로 수분 함량에 따라 달라지지만 [11]압력에 따라 약간만 달라집니다.따라서 TTG의 서로 다른 그룹은 서로 다른 지질역학적 설정에 해당하는 별개의 지열 구배를 경험해야 한다.

저압 그룹은 약 20-30°C/km의 지열층을 따라 형성되었으며, 이는 고원 [11]베이스의 언더 플레이팅 시 발생하는 것과 유사하다.맨틀 업웰은 지각에 메픽 기저부를 추가하며, 누적 두께로 인한 압력은 저압 TTG [3][11]생산 요건에 도달할 수 있다.고원 베이스의 부분 용융(맨틀 상승에 의해 유발될 수 있음)은 저압 TTG [21]생성으로 이어질 것이다.

고압 TTG는 10°C/km 미만의 지열을 경험했는데, 이는 젊은 슬래브(그러나 다른 현대 섭입 영역보다 약 3°C/km 더 뜨거운)가 경험하는 현대의 고온 섭입 지열에 가까운 반면, 가장 풍부한 TTG 하위 계열인 중압 그룹의 지열은 12-20°C/[11]km이다.열간 침강 이외에도 이러한 지열은 마피크러스트 [11]베이스의 박리 중에 발생할 수 있다.박리 현상은 변성 작용 또는 부분 용융 [23]추출에 의한 맨틀 하강[22] 또는 마피아 지각 기반 밀도 증가에 기인할 수 있다.이 박리된 메타마픽 물체는 가라앉고 녹으며 주변 맨틀과 상호작용하여 TTG를 생성한다.이러한 박리 유도 TTG 생성 과정은 석유 유전학적으로 섭입과 유사하며,[3][11][20] 두 과정 모두 맨틀에 암석을 깊이 파묻는 것을 포함한다.

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레퍼런스

  1. ^ a b c d e f g h i J. D., Winter (2013). Principles of igneous and metamorphic petrology. Pearson Education.
  2. ^ Barker, F. (1979), "Trondhjemite: Definition, Environment and Hypotheses of Origin", Trondhjemites, Dacites, and Related Rocks, Developments in Petrology, vol. 6, Elsevier, pp. 1–12, doi:10.1016/b978-0-444-41765-7.50006-x, ISBN 9780444417657
  3. ^ a b c d e f g h i j Moyen, Jean-François; Martin, Hervé (September 2012). "Forty years of TTG research". Lithos. 148: 312–336. Bibcode:2012Litho.148..312M. doi:10.1016/j.lithos.2012.06.010. ISSN 0024-4937.
  4. ^ a b c d M. G., Best (2003). Igneous and metamorphic petrology. Blackwell Publishers.
  5. ^ Pitcher, W. S. (March 1978). "The anatomy of a batholith". Journal of the Geological Society. 135 (2): 157–182. Bibcode:1978JGSoc.135..157P. doi:10.1144/gsjgs.135.2.0157. ISSN 0016-7649. S2CID 130036558.
  6. ^ Best, Myron G. (2013). Igneous and metamorphic petrology. John Wiley & Sons.
  7. ^ Frost, B. R.; Frost, C. D. (2013). "Essentials of igneous and metamorphic petrology". American Mineralogist. 100 (7): 1655. Bibcode:2015AmMin.100.1655K. doi:10.2138/am-2015-657.
  8. ^ Martin, H. (1986-09-01). "Effect of steeper Archean geothermal gradient on geochemistry of subduction-zone magmas". Geology. 14 (9): 753. Bibcode:1986Geo....14..753M. doi:10.1130/0091-7613(1986)14<753:eosagg>2.0.co;2. ISSN 0091-7613.
  9. ^ Johnson, Tim E.; Brown, Michael; Kaus, Boris J. P.; VanTongeren, Jill A. (2013-12-01). "Delamination and recycling of Archaean crust caused by gravitational instabilities". Nature Geoscience. 7 (1): 47–52. Bibcode:2014NatGe...7...47J. doi:10.1038/ngeo2019. hdl:20.500.11937/31170. ISSN 1752-0894.
  10. ^ a b Foley, Stephen; Tiepolo, Massimo; Vannucci, Riccardo (June 2002). "Growth of early continental crust controlled by melting of amphibolite in subduction zones". Nature. 417 (6891): 837–840. Bibcode:2002Natur.417..837F. doi:10.1038/nature00799. ISSN 0028-0836. PMID 12075348. S2CID 4394308.
  11. ^ a b c d e f g h i j k Moyen, Jean-François (April 2011). "The composite Archaean grey gneisses: Petrological significance, and evidence for a non-unique tectonic setting for Archaean crustal growth". Lithos. 123 (1–4): 21–36. Bibcode:2011Litho.123...21M. doi:10.1016/j.lithos.2010.09.015. ISSN 0024-4937.
  12. ^ Martin, H., 1986, 더 가파른 시생의 지열 구배가 섭입대 마그마의 지구 화학에 미치는 영향:지질학, 대 14, 페이지 753-756
  13. ^ Drummond, M. S. 및 Defant, M. J., 1990, 슬래브 용융을 통한 트론제마이트-토날라이트-다카이트 생성 및 지각 성장 모델:현대와의 비교: J. 지구물리학연구소, v. 95, 페이지 21,503 - 21,521.
  14. ^ a b c d e Martin, H.; Smithies, R.H.; Rapp, R.; Moyen, J.-F.; Champion, D. (January 2005). "An overview of adakite, tonalite–trondhjemite–granodiorite (TTG), and sanukitoid: relationships and some implications for crustal evolution". Lithos. 79 (1–2): 1–24. Bibcode:2005Litho..79....1M. doi:10.1016/j.lithos.2004.04.048. ISSN 0024-4937.
  15. ^ a b Defant, Marc J.; Drummond, Mark S. (October 1990). "Derivation of some modern arc magmas by melting of young subducted lithosphere". Nature. 347 (6294): 662–665. Bibcode:1990Natur.347..662D. doi:10.1038/347662a0. ISSN 0028-0836. S2CID 4267494.
  16. ^ Condie, K. C., & Kröner, A. (2008)판구조론은 언제 시작되었나요?지질학적 기록에서 나온 증거죠언제부터 지구에서 판구조론이 시작되었는가 (Vol.440, 페이지 281-294).미국 지질학회 특별 논문
  17. ^ Clemens, J.D; Droop, G.T.R (October 1998). "Fluids, P–T paths and the fates of anatectic melts in the Earth's crust". Lithos. 44 (1–2): 21–36. Bibcode:1998Litho..44...21C. doi:10.1016/s0024-4937(98)00020-6. ISSN 0024-4937.
  18. ^ Johnson, Tim E.; Brown, Michael; Gardiner, Nicholas J.; Kirkland, Christopher L.; Smithies, R. Hugh (2017-02-27). "Earth's first stable continents did not form by subduction". Nature. 543 (7644): 239–242. Bibcode:2017Natur.543..239J. doi:10.1038/nature21383. ISSN 0028-0836. PMID 28241147. S2CID 281446.
  19. ^ Kemp, A.I.S.; Wilde, S.A.; Hawkesworth, C.J.; Coath, C.D.; Nemchin, A.; Pidgeon, R.T.; Vervoort, J.D.; DuFrane, S.A. (July 2010). "Hadean crustal evolution revisited: New constraints from Pb–Hf isotope systematics of the Jack Hills zircons". Earth and Planetary Science Letters. 296 (1–2): 45–56. Bibcode:2010E&PSL.296...45K. doi:10.1016/j.epsl.2010.04.043. ISSN 0012-821X.
  20. ^ a b Moyen, Jean-François; Laurent, Oscar (March 2018). "Archaean tectonic systems: A view from igneous rocks". Lithos. 302–303: 99–125. Bibcode:2018Litho.302...99M. doi:10.1016/j.lithos.2017.11.038. ISSN 0024-4937.
  21. ^ Smithies, R.H.; Champion, D.C.; Van Kranendonk, M.J. (2009-05-15). "Formation of Paleoarchean continental crust through infracrustal melting of enriched basalt". Earth and Planetary Science Letters. 281 (3–4): 298–306. Bibcode:2009E&PSL.281..298S. doi:10.1016/j.epsl.2009.03.003. ISSN 0012-821X.
  22. ^ Kröner, A.; Layer, P. W. (1992-06-05). "Crust Formation and Plate Motion in the Early Archean". Science. 256 (5062): 1405–1411. Bibcode:1992Sci...256.1405K. doi:10.1126/science.256.5062.1405. ISSN 0036-8075. PMID 17791608. S2CID 35201760.
  23. ^ Bédard, Jean H. (March 2006). "A catalytic delamination-driven model for coupled genesis of Archaean crust and sub-continental lithospheric mantle". Geochimica et Cosmochimica Acta. 70 (5): 1188–1214. Bibcode:2006GeCoA..70.1188B. doi:10.1016/j.gca.2005.11.008. ISSN 0016-7037.