Jump to content

Тональность–трондьемит–гранодиорит

Архейское обнажение породы ТТГ в комплексе Конглинг, Южно-Китайский кратон. Белое тело породы ТТГ прорвано дайками темного основного состава, а также дайками кислого состава светлого цвета. Основные минералы в теле породы ТТГ, возможно, биотит , подверглись выветриванию, в результате чего на поверхности породы ТТГ появился коричневатый налет.

Тоналит-трондьемит-гранодиоритовые ( ТТГ ) породы — интрузивные породы с типичным гранитным составом ( кварц и полевой шпат ), но содержащие лишь небольшую часть калиевого полевого шпата . Тоналит , трондьемит и гранодиорит часто встречаются вместе в геологических записях , что указывает на схожие петрогенетические процессы. [ 1 ] Постархейские (после 2,5 млрд лет назад ) породы ТТГ присутствуют в дуговых батолитах архейских , а также в офиолитах (хотя и в небольшой пропорции), тогда как архейские породы ТТГ являются основными компонентами кратонов . [ 2 ] [ 1 ]

Процент кварца среди кислых минералов в породах ТТГ обычно превышает 20%, но менее 60%. [ 1 ] В тоналите и трондьемите более 90% полевых шпатов составляют плагиоклазы , а в гранодиорите это количество составляет от 65% до 90%. [ 1 ] Трондьемит представляет собой особый вид тоналита , в котором большая часть плагиоклаза в породе представляет собой олигоклаз . [ 3 ] К основным акцессорным минералам пород ТТГ относятся биотит , амфиболы (например, роговая обманка ), эпидот и циркон . [ 1 ] Геохимически породы ТТГ часто имеют высокое содержание кремнезема (SiO 2 ) (обычно более 70 процентов SiO 2 ), высокое содержание оксида натрия (Na 2 O) (с низким соотношением K 2 O/Na 2 O) по сравнению с другими плутоническими породами . и низкое содержание ферромагнезиальных элементов (весовой процент оксида железа , оксида магния , диоксида марганца и диоксида титана , сложенных вместе, обычно составляет менее 5%). [ 4 ]

Архейские породы ТТГ

[ редактировать ]
Образец породы ТТГ (гнейс Цавела) со слоением из кратона Каапвааль, Южная Африка. Белые минералы — плагиоклаз; светло-серые — кварцевые; темные, зеленоватые — биотит и роговая обманка, развившие слоистость.

Архейские породы ТТГ представляют собой сильно деформированные серые гнейсы с полосчатостью, линейностью и другими метаморфическими структурами которых , протолиты представляли собой интрузивные породы . [ 4 ] Порода ТТГ — один из основных типов горных пород архейских кратонов . [ 4 ]

Геохимические особенности

[ редактировать ]

Что касается характеристик микроэлементов, архейские ТТГ демонстрируют высокое содержание легких редкоземельных элементов (LREE) и низкое содержание тяжелых редкоземельных элементов (HREE). Однако они не показывают Eu и аномалий Sr. [ 5 ] Эти особенности указывают на присутствие граната и амфибола , но отсутствие плагиоклаза в остаточной фазе во время частичного плавления или фазы выделения во время фракционной кристаллизации .

Формирование и классификация

[ редактировать ]

Геохимическое моделирование подтвердило, что магма ТТГ-типа может образовываться в результате частичного плавления гидратированных метабазитовых пород . [ 6 ] Чтобы получить структуру HREE с очень низким содержанием, плавку следует проводить в стабильном для граната поле давления и температуры. [ 4 ] Учитывая, что стабильность граната резко возрастает с увеличением давления, ожидается, что расплавы ТТГ, сильно обедненные тяжелыми металлами, будут образовываться при относительно высоком давлении. [ 7 ] Помимо состава источника и давления, на состав расплава также влияют степень плавления и температура. [ 4 ]

Архейские ТТГ по геохимическим особенностям подразделяются на три группы: ТТГ низкого, среднего и высокого давления, хотя эти три группы образуют непрерывную серию. [ 8 ] В группе низкого давления наблюдаются относительно низкие содержания Al 2 O 3 , Na 2 O, Sr и относительно высокие содержания Y , Yb , Ta и Nb , что соответствует плавлению при давлении 10–12 кбар с минеральным комплексом материнских пород плагиоклаза, пироксена и возможно, амфибол или гранат. [ 8 ] В группе высокого давления наблюдаются противоположные геохимические особенности, соответствующие плавлению при давлении более 20 кбар, при этом материнская порода содержит гранат и рутил , но не содержит амфибола и плагиоклаза. [ 8 ] Группа среднего давления имеет переходные черты между двумя другими группами, что соответствует плавлению под давлением около 15 кбар, при этом материнская порода содержит амфибол, много граната, но мало рутила и не содержит плагиоклаза. [ 8 ] ТТГ среднего давления являются наиболее распространенными среди трех групп. [ 8 ]

Геодинамические настройки

[ редактировать ]

Геодинамическая обстановка формирования архейских пород ТТГ в настоящее время недостаточно изучена. Конкурирующие гипотезы включают генерацию, связанную с субдукцией, с участием тектоники плит и других моделей, не связанных с тектоникой плит.

Тектоническая обстановка плит

[ редактировать ]
Гипотетическая модель архейской горячей субдукции, вызванной архейской моделью генерации ТТГ. Более тяжелая океаническая кора погружается в более легкую мантию. Погружающаяся плита молодая и горячая, поэтому при нагревании она частично плавится, образуя магму ТТГ, которая поднимается и внедряется в континентальную кору. Светло-зеленый: континентальная кора; темно-зеленый: океаническая кора; красный: ТТГ плавится; оранжевый: мантия. Изменено по данным Moyen & Martin, 2012 г. [ 4 ]

Геохимическое сходство ТТГ и адакитов уже давно отмечено исследователями. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 7 ] [ 4 ] Адакиты - это один из типов современных дуговых лав, которые отличаются от обычных дуговых лав (в основном гранитоидов) кислой и натриевой природой с высоким содержанием LREE, но низким содержанием HREE. [ 12 ] Их образование интерпретируется как частичное плавление молодых и горячих погружающихся океанических плит с незначительным взаимодействием с окружающими мантийными клиньями, а не расплавление мантийных клиньев, как у других дуговых гранитоидов. [ 12 ] На основании геохимических особенностей (например, содержания Mg , Ni и Cr ) адакиты можно разделить на две группы, а именно адакиты с высоким содержанием SiO 2 (HSA) и адакиты с низким содержанием SiO 2 (LSA). Тогда было отмечено, что архейские ТТГ геохимически почти идентичны высококремнеземистым адакитам (ВСА), но несколько отличаются от низкокремнеземистых адакитов (LSA). [ 11 ]

Это геохимическое сходство позволило некоторым исследователям сделать вывод о том, что геодинамическая обстановка архейских ТТГ аналогична геодинамической обстановке современных адакитов. [ 11 ] Они полагают, что архейские ТТГ также возникли в результате горячей субдукции. Хотя современные адакиты редки и встречаются только в нескольких местах (например, на острове Адак на Аляске и Минданао на Филиппинах), они утверждают, что из-за более высокой потенциальной температуры мантии Земли более горячая и мягкая кора могла способствовать интенсивному развитию адакитов. тип субдукции в архейское время. [ 11 ] образовались крупномасштабные протоконтиненты . результате столкновений Затем в таких условиях были созданы пакеты TTG, а на более позднем этапе в [ 11 ] Однако другие авторы сомневаются в существовании архейской субдукции , указывая на отсутствие основных индикаторов тектоники плит на протяжении большей части архейского эона. [ 13 ] Отмечается также, что архейские ТТГ были интрузивными породами , тогда как современный адакит имеет экструзивный характер, поэтому их магма должна различаться по составу, особенно по содержанию воды. [ 14 ]

Неплитные тектонические настройки

[ редактировать ]
Расслоение и андерплейтинг породили модели архейской генерации ТТГ. На верхнем рисунке более тяжелая основная кора расслаивается на более легкую мантию. Повышение давления и температуры вызывает частичное плавление расслоенного основного блока с образованием магмы ТТГ, которая поднимается и внедряется в земную кору. На нижнем рисунке мантийный плюм поднимается к основанию основной коры и утолщает кору. Частичное плавление основной коры вследствие нагрева плюма приводит к образованию магматических интрузий ТТГ. Изменено по данным Moyen & Martin, 2012 г. [ 4 ]

Различные данные показали, что архейские породы ТТГ произошли непосредственно из ранее существовавших основных материалов. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] Температура плавления метаосновных пород (обычно от 700 до 1000 °C) зависит главным образом от содержания в них воды и лишь незначительно от давления. [ 8 ] Таким образом, разные группы ТТГ должны были испытывать различные геотермические градиенты , соответствующие разным геодинамическим условиям.

Группа низкого давления сформировалась вдоль геотерм около 20–30 °С/км, которые сопоставимы с таковыми при подстилании оснований плато. [ 8 ] Мантийные апвеллинги добавляют к земной коре основной фундамент, и давление из-за толщины кумуляции может достигать потребности в производстве ТТГ при низком давлении. [ 4 ] [ 8 ] Частичное плавление основания плато (которое может быть вызвано дальнейшим мантийным апвеллингом) затем приведет к образованию ТТГ низкого давления. [ 18 ]

В ТТГ высокого давления наблюдались геотермы ниже 10 °C/км, которые близки к современным геотермам горячей субдукции, наблюдаемым в молодых плитах (но примерно на 3 °C/км выше, чем в других современных зонах субдукции), в то время как геотермы для наиболее распространенных Подсерия ТТГ, группа среднего давления, составляет от 12 до 20 °C/км. [ 8 ] Помимо горячей субдукции, такие геотермы также могут быть возможны во время расслоения основания основной коры. [ 8 ] Расслоение может быть связано с мантийным нисходящим потоком. [ 19 ] или увеличение плотности основания основной коры за счет метаморфизма или частичной экстракции расплава. [ 20 ] Эти расслоенные метаосновные тела затем опускаются, плавятся и взаимодействуют с окружающей мантией, образуя ТТГ. Такой процесс генерации ТТГ, вызванный расслоением, петрогенетически подобен процессу субдукции , оба из которых включают глубокое захоронение основных пород в мантии. [ 4 ] [ 8 ] [ 17 ]

Постархейские породы ТТГ

[ редактировать ]

Постархейские породы ТТГ обычно встречаются в дуговых условиях , особенно в континентальных дугах . [ 1 ] Офиолит также содержит небольшое количество пород ТТГ. [ 1 ]

Породы ТТГ континентальной дуги

[ редактировать ]

Породы ТТГ континентальной дуги часто связаны с габбро , диоритами и гранитами , образующими плутоническую толщу в батолитах . [ 21 ] Они образованы сотнями плутонов , имеющих непосредственное отношение к субдукции . [ 21 ] Например, прибрежный батолит Перу состоит из 7–16% габбро и диорита, 48–60% тоналита (включая трондьемит) и 20–30% гранодиорита и 1–4% гранита. [ 22 ] Эти породы ТТГ в батолитах континентальных дуг могут частично возникать в результате дифференциации магмы (т.е. фракционной кристаллизации вызванного субдукцией, ) расплава мантийного клина, на глубине. [ 23 ] Однако большой объем таких пород ТТГ предполагает, что основной механизм их образования заключается в утолщении коры, вызванном частичным плавлением бывшей габброовой плиты в основании континентальной коры. [ 1 ] Порода тоналитического состава кристаллизовалась первой, прежде чем магма на небольшой глубине дифференцировалась в гранодиоритический, а затем в гранитный состав. Некоторые плутонические корни островных дуг также имеют породы ТТГ, например, Тобаго , но они редко обнажаются. [ 24 ]

Породы ТТГ в офиолите

[ редактировать ]

Тоналиты (в том числе трондьемиты) встречаются над разрезом слоистых габбро в офиолитах , под или внутри слоистых даек. [ 21 ] Они часто имеют неправильную форму и образуются в результате дифференциации магмы . [ 21 ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с д и ж г час Джей Ди, Зима (2013). Основы магматической и метаморфической петрологии . Пирсон Образование.
  2. ^ Эрнандес-Черногория, Хуан Давид; Пэйлин, Ричард М.; Сулуага, Карлос А.; Эрнандес-Урибе, Давид (4 марта 2021 г.). «Архейская континентальная кора, образовавшаяся в результате гибридизации магмы и объемного частичного плавления» . Научные отчеты . 11 (1): 5263. doi : 10.1038/s41598-021-84300-y . ПМЦ   7933273 . ПМИД   33664326 .
  3. ^ Баркер, Ф. (1979), «Трондьемит: определение, окружающая среда и гипотезы происхождения», Трондьемиты, дациты и родственные породы , Развитие петрологии, том. 6, Elsevier, стр. 1–12, doi : 10.1016/b978-0-444-41765-7.50006-x , ISBN.  9780444417657
  4. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж Мойен, Жан-Франсуа; Мартин, Эрве (сентябрь 2012 г.). «Сорок лет исследований ТТГ». Литос . 148 : 312–336. Бибкод : 2012Лито.148..312М . дои : 10.1016/j.lithos.2012.06.010 . ISSN   0024-4937 .
  5. ^ Мартин, Х. (1 сентября 1986 г.). «Влияние более крутого архейского геотермического градиента на геохимию магм зоны субдукции». Геология . 14 (9): 753. Бибкод : 1986Гео....14..753М . doi : 10.1130/0091-7613(1986)14<753:eosagg>2.0.co;2 . ISSN   0091-7613 .
  6. ^ Джонсон, Тим Э.; Браун, Майкл; Каус, Борис Дж. П.; ВанТонгерен, Джилл А. (1 декабря 2013 г.). «Расслоение и переработка архейской коры, вызванные гравитационной нестабильностью». Природа Геонауки . 7 (1): 47–52. Бибкод : 2014NatGe...7...47J . дои : 10.1038/ngeo2019 . hdl : 20.500.11937/31170 . ISSN   1752-0894 .
  7. ^ Jump up to: а б Фоли, Стивен; Тьеполо, Массимо; Ваннуччи, Риккардо (июнь 2002 г.). «Рост ранней континентальной коры, контролируемый плавлением амфиболита в зонах субдукции». Природа . 417 (6891): 837–840. Бибкод : 2002Natur.417..837F . дои : 10.1038/nature00799 . ISSN   0028-0836 . ПМИД   12075348 . S2CID   4394308 .
  8. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Мойен, Жан-Франсуа (апрель 2011 г.). «Сложные архейские серые гнейсы: петрологическое значение и свидетельства неуникальной тектонической обстановки для роста архейской коры». Литос . 123 (1–4): 21–36. Бибкод : 2011Лито.123...21М . дои : 10.1016/j.lithos.2010.09.015 . ISSN   0024-4937 .
  9. ^ Мартин, Х., 1986, Влияние более крутого архейского геотермального градиента на геохимию магм зоны субдукции: Геология, т. 14, с. 753-756.
  10. ^ Драммонд, М.С. и Дефант, М.Дж., 1990, Модель генезиса тронъемита-тоналит-дацита и роста коры посредством плавления плит: архейские и современные сравнения: J. Geophysical Res., т. 95, стр. 21503 – 21521.
  11. ^ Jump up to: а б с д и Мартин, Х.; Смитис, Р.Х.; Рэпп, Р.; Мойен, Ж.-Ф.; Чемпион, Д. (январь 2005 г.). «Обзор адакита, тоналита-трондьемита-гранодиорита (ТТГ) и санукитоида: взаимоотношения и некоторые последствия для эволюции земной коры». Литос . 79 (1–2): 1–24. Бибкод : 2005Litho..79....1M . дои : 10.1016/j.lithos.2004.04.048 . ISSN   0024-4937 .
  12. ^ Jump up to: а б Дефант, Марк Дж.; Драммонд, Марк С. (октябрь 1990 г.). «Получение некоторых современных дуговых магм путем плавления молодой субдуцированной литосферы». Природа . 347 (6294): 662–665. Бибкод : 1990Natur.347..662D . дои : 10.1038/347662a0 . ISSN   0028-0836 . S2CID   4267494 .
  13. ^ Конди, К.К., и Кренер, А. (2008). Когда началась тектоника плит? Данные геологической летописи. В книге « Когда на планете Земля началась тектоника плит» (т. 440, стр. 281-294). Специальные статьи Геологического общества Америки.
  14. ^ Клеменс, доктор медицинских наук; Друп, GTR (октябрь 1998 г.). «Жидкости, пути P – T и судьба анатектических расплавов в земной коре». Литос . 44 (1–2): 21–36. Бибкод : 1998Litho..44...21C . дои : 10.1016/s0024-4937(98)00020-6 . ISSN   0024-4937 .
  15. ^ Джонсон, Тим Э.; Браун, Майкл; Гардинер, Николас Дж.; Киркланд, Кристофер Л.; Смитис, Р. Хью (27 февраля 2017 г.). «Первые стабильные континенты Земли образовались не в результате субдукции». Природа . 543 (7644): 239–242. Бибкод : 2017Natur.543..239J . дои : 10.1038/nature21383 . ISSN   0028-0836 . ПМИД   28241147 . S2CID   281446 .
  16. ^ Кемп, AIS; Уайльд, ЮАР; Хоксворт, CJ; Коат, компакт-диск; Немчин А.; Пиджон, RT; Вервурт, доктор юридических наук; ДюФран, ЮАР (июль 2010 г.). «Возвращение к эволюции гадейской коры: новые ограничения изотопной систематики Pb – Hf в цирконах Джек-Хиллз». Письма о Земле и планетологии . 296 (1–2): 45–56. Бибкод : 2010E&PSL.296...45K . дои : 10.1016/j.epsl.2010.04.043 . ISSN   0012-821X .
  17. ^ Jump up to: а б Мойен, Жан-Франсуа; Лоран, Оскар (март 2018 г.). «Архейские тектонические системы: вид из магматических пород». Литос . 302–303: 99–125. Бибкод : 2018Лито.302...99М . дои : 10.1016/j.lithos.2017.11.038 . ISSN   0024-4937 .
  18. ^ Смитис, Р.Х.; Чемпион, округ Колумбия; Ван Кранендонк, MJ (15 мая 2009 г.). «Формирование палеоархейской континентальной коры в результате инфракрустального плавления обогащенного базальта». Письма о Земле и планетологии . 281 (3–4): 298–306. Бибкод : 2009E&PSL.281..298S . дои : 10.1016/j.epsl.2009.03.003 . ISSN   0012-821X .
  19. ^ Кренер, А.; Слой, PW (5 июня 1992 г.). «Корообразование и движение плит в раннем архее». Наука . 256 (5062): 1405–1411. Бибкод : 1992Sci...256.1405K . дои : 10.1126/science.256.5062.1405 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   17791608 . S2CID   35201760 .
  20. ^ Бедар, Жан Х. (март 2006 г.). «Модель, основанная на каталитической расслоении, для совместного генезиса архейской коры и субконтинентальной литосферной мантии». Geochimica et Cosmochimica Acta . 70 (5): 1188–1214. Бибкод : 2006GeCoA..70.1188B . дои : 10.1016/j.gca.2005.11.008 . ISSN   0016-7037 .
  21. ^ Jump up to: а б с д М.Г., Бест (2003). Магматическая и метаморфическая петрология . Издательство Блэквелл.
  22. ^ Питчер, WS (март 1978 г.). «Анатомия батолита». Журнал Геологического общества . 135 (2): 157–182. Бибкод : 1978JGSoc.135..157P . дои : 10.1144/gsjgs.135.2.0157 . ISSN   0016-7649 . S2CID   130036558 .
  23. ^ Лучший, Майрон Г. (2013). Магматическая и метаморфическая петрология . Джон Уайли и сыновья.
  24. ^ Фрост, БР; Фрост, компакт-диск (2013). «Основы магматической и метаморфической петрологии» . Американский минералог . 100 (7): 1655. Бибкод : 2015AmMin.100.1655K . дои : 10.2138/am-2015-657 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: e77ef634342adade0c3f536a8a0bc0d5__1711205040
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/e7/d5/e77ef634342adade0c3f536a8a0bc0d5.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Tonalite–trondhjemite–granodiorite - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)