（壹）英雲閃長巖-奧長花崗巖-花崗閃長巖（TTG）組合
英雲閃長巖（Tonalites）-奧長花崗巖-（Trondhjemites）-花崗閃長巖（Granodiorite）組合（TTG）在太古宙克拉通中（包括高級變質區和綠巖-花崗巖區）廣泛分布，大約占據了太古宙大陸殼物質的50%～70%（劉樹文，1994），在地殼形成和演化歷史上起著重大作用，因而，其研究在早前寒武紀地質研究中占據著十分重要的位置。然而，在早前寒武紀高級變質地體中，由於強烈地變質變形改造，其原生地質面貌和巖相學特征保留較少，這套巖石組合的確定和研究主要建立在基本地質關系和地球化學特征的基礎上，於是，壹些對早前寒武紀高級變質地體的研究又出現TTG擴大化的現象（程裕淇、楊崇輝等，2004；沈其韓，2002b），TTG這壹術語又成為壹個能夠容納那些大致有鈉質成分巖石的十分方便的盒子（Martin，2005）。實際上，TTG巖石組合有其特定的含義和地球動力學意義，如果擴大TTG的範圍，壹方面造成TTG概念的混亂，另壹方面，TTG的範圍的擴大勢必造成變質深成巖類型的簡單化。因此，在使用TTG這壹術語定義高級變質雜巖中的變質深成侵入巖時，首先應理解TTG的準確含義。
1.TTG的定義和基本特征
TTG組合源於20世紀70年代中葉對太古宙鈉質花崗質巖石的研究，隨著Fred Barker（1979）的“Trondhjemites，Dacites and Related Rocks”這壹經典著作的出版，這套具有成因聯系的英雲閃長巖、奧長花崗巖和花崗閃長巖組合便逐漸被人們所認識，江博明等（John et al.，1981）將其統稱為TTG巖系，之後，許多地質學家從地球化學特征和高溫高壓熔融實驗等方面對TTG的源區和成因進行了深入研究，從而使TTG成為太古宙地體的決定性的特征之壹（Martin，2005）。
TTG組合由於受後期變質、變形和深熔作用影響的不同而分別表現出不同的野外地質特征和巖相特征。典型的TTG是壹套等粒狀的由斜長石（奧長石）＋石英＋黑雲母±角閃石的深成侵入巖組合，鉀長石（微斜長石）在巖石中可以存在，但含量很少。該組合的最原始端員可能富含角閃石，但鎂鐵質礦物的含量通常低於15%，副礦物相有綠簾石、褐簾石、磷灰石、鋯石、榍石和鈦磁鐵礦（程裕淇、楊崇輝等，2004；Martin，2005）。
TTG組合的主要元素、微量元素和稀土元素特征已經有詳細的描述（Mcgregor，1979；Barker，1979；Drummond and Defant，1990；Martin，1994，2005），有關TTG組合的平均化學成分見表6-2-1。盡管在壹些細節上略有差異，但普遍認為TTG組合是富矽的（SiO2＞64%，但普遍在70%左右或更大，Barker，1979；Martin，1994；SiO2＞62%～74%，Mcgregor，1979），高鈉含量（3.0% ≤Na2O≤7.0%，Martin，1994；4.0%～5.5%，Barker，1979），低K2O/Na2O比值，通常低於0.5，巖漿結晶過程中沒有鉀的富集，並且貧鐵鎂
表6-2-1 太古宙TTG常量元素（wB/%）和微量元素（wB/10-6）平均成分
續表
在O′Connor的An-Ab-Or三角形標準礦物分類圖解中，大多數TTG片麻巖投於英雲閃長巖和奧長花崗巖區，少數落入花崗閃長巖區（圖6-2-1）。在A-F-M圖解中，太古宙TTG投於鈣堿性區內（圖6-2-2）。在Q-Ab-Or標準礦物圖解中，TTG投點分散，但大多數點在奧長花崗巖趨勢線附近，而不是顯示典型的親鈣堿性趨勢（圖6-2-3）。在K-Na-Ca圖解中，TTG的投點也同樣在奧長花崗巖趨勢線附近分布，沒有明顯的線性分布趨勢（圖6-2-4a），而是集中於特定的區域（圖6-2-4b）（程裕淇、楊崇輝等，2004）。
圖6-2-1 TTG組合的An-Ab-Or標準礦物圖解
（據Martin，1994）
To—英雲閃長巖；Gd—花崗閃長巖；Tdh—奧長花崗巖；Gr—花崗巖
Barker and Arth（1976）把太古宙鈉質花崗巖（奧長花崗巖）再分為高鋁型（Al2O3＞15%）和低鋁型兩類。高鋁型以高Sr，Eu和低Yb，Y含量為特征，具有高Sr/Y比值，並顯示出強烈分異的稀土配分形式（LaN/YbN可達150），輕重稀土分異程度相似，在稀土配分形式圖上表現為向右陡傾的斜線，由於Yb含量通常很低（0.3＜YbN＜8.5），稀土元素樣式在重稀土元素壹端表現為凹形（圖6-2-5），壹般情況下不顯示Eu異常（Eu/Eu*平均值為0.99），這些特征通常被認為反映了石榴子石和角閃石在殘留相或分離相中的存在和斜長石在殘留相中的缺乏；低鋁型有較低的Sr，Eu含量，弱分異的稀土配分形式和較低的Sr/Y比值，說明其巖石成因與石榴子石無關，而是受作為殘留相或者分離相的斜長石控制（Martin，2005）。大多數太古宙TTG屬於高鋁型，其高壓成因已成為太古宙TTG的基本含義，因此，目前大多數文獻中的太古宙TTG主要是指這種高鋁型TTG。
圖6-2-2 TTG組合的AFM圖解
（據Martin，1994，轉引自程裕淇、楊崇輝等，2004）
Th—拉斑玄武巖系列；CA—鈣堿性巖系列；Al—堿性巖系列
圖6-2-3 TTG組合的Q-Ab-Or標準礦物圖解
（據Martin，1994，轉引自程裕淇、楊崇輝等，2004）
Tdh—奧長花崗巖演化趨勢；CA—鈣堿性花崗巖演化趨勢
圖6-2-4 TTG組合的K-Na-Ca圖解
（據Martin，1994，轉引自程裕淇、楊崇輝等，2004）
圖例同圖6-2-3，陰影區為太古宙TTG巖石區
圖6-2-5 太古宙TTG的稀土元素配分型式圖
（據Martin，1994，轉引自程裕淇、楊崇輝等，2004）
圖6-2-6 不同時期TTG成分的MgO-SiO2圖解
（據Martin，2005）
2.TTG組合的化學成分隨時間的變化
近年來，Smithies（2000），Smithies and Champion（2000），Martin and Moyen（2002）討論了TTG的化學成分在太古宙時期隨時間變化的規律，他們發現，最顯著的變化就是富鎂指數隨著年齡的變新，TTG組合的SiO2平均含量降低，MgO平均含量增加（圖6-2-6），富鎂指數Mg＃［Mg＃＝MgO/（MgO＋FeO*）］的最大值從4.0Ga時的0.45增加到2.5Ga的0.65（Martin and Moyen，2002）。在同壹時間間隔內，Ni的最高含量從30×10-6左右增加至70×10-6左右，Cr的最高含量從50×10-6左右增加到200×10-6左右，Sr的最高含量從550×10-6左右增加到1200×10-6左右，Na2O＋CaO的最高含量從9%增加到11%。除Sr，Ba，Ni，Cr和Mg之外，其他元素的變化範圍與時間無關（Martin et al.，2005）。
3.TTG組合的成因
通過大量高溫高壓熔融實驗資料和TTG組合的地球化學特征的對比研究，普遍認為，形成高鋁型TTG組合的鈉質、長英質巖漿是由含水的低鉀玄武質地殼在足以使石榴子石±角閃石呈殘留相存在的高壓（1.6～3.2GPa）下通過低—中度的熔融產生的（劉樹文，1994；Rapp et al.，1991；Rapp and Watson，1995；Martin，1999，2005）。低鋁型TTG主要是通過低壓（＜0.5GPa）分離結晶或部分熔融形成的，在巖石形成過程中沒有石榴子石和角閃石的參與（薛懷民等，1999）。但是，對高鋁型TTG組合形成的地球動力學背景的認識仍存在著矛盾，有兩種截然不同的觀點（之間也有壹些混合的觀點）：①太古宙TTG組合是通過俯沖的玄武質板片的部分熔融形成在熱的板塊構造俯沖帶中（Martin，1986，1999；Peacock et al.，1994）；②太古宙TTG組合是通過大陸地殼底部或者過厚的洋殼（玄武巖高原）內板底含水玄武巖的部分熔融形成的（Rudnick et al.，1985；Albarède，1998；Smithies，2000）。不論如何，普遍認為太古宙TTG組合是同構造或後構造的，有些TTG組合在其形成過程中可能有地幔物質的加入（Steenfelt et al.，2005）。
4.高級變質巖區TTG的鑒別和研究時需要註意的問題
在太古宙高級變質區，TTG巖系普遍遭受到強烈變質變形和深熔作用的改造，其原生地質和巖相學特征保留極少，多以條帶狀黑雲斜長片麻巖和條帶狀含角閃黑雲斜長片麻巖的形式產出，有些情況下有紫蘇輝石、單斜輝石等變質礦物存在。這類遭受變質變形改造的TTG往往需要通過詳細的野外地質、巖相學和地球化學的綜合研究後才能確定，在研究過程中，下列問題需要註意：
（1）與TTG相關的另壹個名詞是灰色片麻巖（grey gneiss），灰色片麻巖泛指包括TTG及與之伴生的其他正、副片麻巖在內的以長石和石英為主要成分的片麻巖，這壹名詞就其本身而言並無確切的巖石類型和成因含義（劉樹文，1994），因此，建議取消這壹名詞。
（2）對巖石的地球化學特征進行系統的對比研究是確定TTG組合的基礎，而片面地根據某些地球化學特征就斷定那些具有深成巖特征的片麻巖是TTG可能會得出錯誤的結論，如把壹些在An-Ab-Or標準礦物分類圖解上落入英雲閃長巖、奧長花崗巖和花崗閃長巖區的片麻巖確定為TTG（程裕淇、楊崇輝等，2004）；或者根據輕稀土強烈富集、重稀土虧損的特征，將總體巖性均勻的片麻巖確定為TTG等。實際上，TTG組合與其他類型的巖漿巖在地球化學特征上都有壹定重疊，如TTG與埃達克巖（adakite）的大多數主要元素、微量元素和稀土元素都十分相似，而近年來確定的贊岐巖在稀土元素分布特征上與TTG也有壹定的相似性（Martin，2005），更值得註意的是，壹些雜砂巖型的沈積巖在主要地球化學特征上與英雲閃長巖、奧長花崗巖很相似（Taylor and Mclennan，1985）。
（3）樣品的采取也是影響判別TTG的重要因素。在高級變質區，深熔作用和混合巖化作用的改造可能會導致巖石礦物成分和地球化學成分的不均壹性，有些黑雲斜長片麻巖和變粒巖等深熔作用的產物也具有TTG主要元素的特征（萬渝生等，2002a，b；程裕淇、楊崇輝等，2004），之外，後期鉀質巖漿活動也會對巖石的成分造成影響，對此，在采取樣品時，應考慮深熔作用、混合巖化作用和後期鉀質巖漿活動的影響，盡量避開混合巖化作用和鉀質巖漿活動較強的部位，當然，在此之前，首先應證明這種不均勻性是混合巖化作用的結果而不是原始火山沈積地層。
（二）值得註意的兩種新組合：鈣堿系列的贊岐巖和Clospet型花崗巖
盡管TTG巖系是太古宙變質深成巖的主要類型，它在太古宙大陸殼中占有相當大的比例，並且形成於整個太古宙的各個時期，但是，大量的研究表明，TTG巖系並不是太古宙變質深成巖的唯壹類型，高級變質雜巖區也是如此，況且，高級變質雜巖也並不等於太古宙地體。就現有資料來看，除TTG組合外，太古宙地體或前寒武紀地體中還有壹套鈣堿性系列的變質深成巖，在此所說的鈣堿性系列是在K-Na-Ca圖解上顯示鈣堿性演化趨勢的巖石組合，在這壹系列巖石中，近年來的文獻中發現了兩種巖石組合：贊岐巖（sanukitoids）和Closepet-型花崗巖，了解這兩類深成巖的特征，將會對變質深成巖的研究有所幫助。
1.太古宙贊岐巖套（Archaean sanukitoids）
贊岐巖（sanukite）指發現於日本四國北部Setouchi火山巖帶的中新世富鎂安山巖。日本按照其礦物組成將其譯為“古銅輝石安山巖”，又根據其發現地Sanuki的中文譯名“贊岐”稱其為“贊岐巖”，我國出版的英漢地質詞典則譯為“玻基方輝安山巖”（張旗等2005）。1984年，Shirey and Hanson（1984）首次在加拿大西部的蘇必利爾省發現壹套成分與TTG完全不同的新太古代長英質侵入體和火山巖組合，因為這些巖石的常量元素地球化學特征與Setouchi火山巖帶的中新世高鎂安山巖相似，由此定名為太古代贊岐巖套（Archaean sanukitoids）。現在，贊岐巖被視為晚太古宙地體中規模較小但廣泛分布的壹個組成部分（Martin，2005），在成分上為閃長質到花崗閃長質的巖石，英雲閃長巖占次要地位，代表了壹個巖漿系列，與TTG不同的是，它可以富集包括黑雲母、角閃石和單斜輝石在內的鎂鐵質礦物，個別情況下還可以有斜方輝石的存在，SiO2含量為60%或更低，MgO含量＞6%（圖6-2-7），Mg＃＞0.6，Cr＞100×10-6，Sr和Ba均大於500×10-6，並具有較高的Na2O，K2O，LREE含量和較高的La/Yb比值。
圖6-2-7 TTG（a）與太古宙方贊岐巖（b）和Closepet型（c）組合的MgO-K2O圖解
（據Martin，2005）
2.Closepet型花崗巖
Closepet型花崗巖是最近才被確定出來的，目前僅在印度的南部有報道（Jayananda et al.，1995；Moyen et al.，2001，2003）。它與贊岐巖的特征有些相似，巖石中暗色礦物含量較高，但其巖石成分可以演化到二長花崗巖。Closepet型花崗巖也具有較高的MgO（圖6-2-7），Mg＃，Na2O，K2O，Cr，Ni，Sr，Ba含量和較高的LREE含量及高La/Yb比值，但唯壹不同的是其具有較高的K2O/Na2O比值（可以達到1.0）（Martin，2005）。
贊岐巖組合和Closepet型花崗巖組合在K-Na-Ca圖解上都顯示經典的鈣堿性演化趨勢（圖6-2-8），其以高MgO，Mg＃，Cr，Ni尤其是高K2O的特征可以很容易地同太古宙不同時期的TTG區分出來，其與TTG巖漿作用壹般沒有聯系（Martin，2005），但有時贊岐巖組合可以作為暗色片麻巖（dark gneiss）與TTG空間上相間產出（Steenfelt et al.，2005）。通常是晚-後構造的。
對這兩個組合的成因，目前還存在著爭論，但普遍認為其高Mg＃值和高Cr，Ni含量應排除包括玄武質地殼在內地殼源，並且，LREE的特征也不可能是分離結晶作用的產物（Martin，2005），很可能有板片熔體和橄欖巖地幔楔這兩種組分的卷入（Steenfelt et al.，2005）。
圖6-2-8 贊岐巖和Closepet型巖石組合的K-Na-Ca圖解
（據Martin，2005）
贊岐巖組合：■w（SiO2）＜62%，□w（SiO2）＞62%；Closepet型巖石組合：▲w（SiO2）＜62%，△w（SiO2）＞62%；CA—經典的鈣堿性分異趨勢；Tdh—奧長花崗質分異趨勢