（一）英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩（TTG）组合
英云闪长岩（Tonalites）-奥长花岗岩-（Trondhjemites）-花岗闪长岩（Granodiorite）组合（TTG）在太古宙克拉通中（包括高级变质区和绿岩-花岗岩区）广泛分布，大约占据了太古宙大陆壳物质的50%～70%（刘树文，1994），在地壳形成和演化历史上起着重大作用，因而，其研究在早前寒武纪地质研究中占据着十分重要的位置。然而，在早前寒武纪高级变质地体中，由于强烈地变质变形改造，其原生地质面貌和岩相学特征保留较少，这套岩石组合的确定和研究主要建立在基本地质关系和地球化学特征的基础上，于是，一些对早前寒武纪高级变质地体的研究又出现TTG扩大化的现象（程裕淇、杨崇辉等，2004；沈其韩，2002b），TTG这一术语又成为一个能够容纳那些大致有钠质成分岩石的十分方便的盒子（Martin，2005）。实际上，TTG岩石组合有其特定的含义和地球动力学意义，如果扩大TTG的范围，一方面造成TTG概念的混乱，另一方面，TTG的范围的扩大势必造成变质深成岩类型的简单化。因此，在使用TTG这一术语定义高级变质杂岩中的变质深成侵入岩时，首先应理解TTG的准确含义。
1.TTG的定义和基本特征
TTG组合源于20世纪70年代中叶对太古宙钠质花岗质岩石的研究，随着Fred Barker（1979）的“Trondhjemites，Dacites and Related Rocks”这一经典著作的出版，这套具有成因联系的英云闪长岩、奥长花岗岩和花岗闪长岩组合便逐渐被人们所认识，江博明等（John et al.，1981）将其统称为TTG岩系，之后，许多地质学家从地球化学特征和高温高压熔融实验等方面对TTG的源区和成因进行了深入研究，从而使TTG成为太古宙地体的决定性的特征之一（Martin，2005）。
TTG组合由于受后期变质、变形和深熔作用影响的不同而分别表现出不同的野外地质特征和岩相特征。典型的TTG是一套等粒状的由斜长石（奥长石）＋石英＋黑云母±角闪石的深成侵入岩组合，钾长石（微斜长石）在岩石中可以存在，但含量很少。该组合的最原始端员可能富含角闪石，但镁铁质矿物的含量通常低于15%，副矿物相有绿帘石、褐帘石、磷灰石、锆石、榍石和钛磁铁矿（程裕淇、杨崇辉等，2004；Martin，2005）。
TTG组合的主要元素、微量元素和稀土元素特征已经有详细的描述（Mcgregor，1979；Barker，1979；Drummond and Defant，1990；Martin，1994，2005），有关TTG组合的平均化学成分见表6-2-1。尽管在一些细节上略有差异，但普遍认为TTG组合是富硅的（SiO2＞64%，但普遍在70%左右或更大，Barker，1979；Martin，1994；SiO2＞62%～74%，Mcgregor，1979），高钠含量（3.0% ≤Na2O≤7.0%，Martin，1994；4.0%～5.5%，Barker，1979），低K2O/Na2O比值，通常低于0.5，岩浆结晶过程中没有钾的富集，并且贫铁镁
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
续表
在O′Connor的An-Ab-Or三角形标准矿物分类图解中，大多数TTG片麻岩投于英云闪长岩和奥长花岗岩区，少数落入花岗闪长岩区（图6-2-1）。在A-F-M图解中，太古宙TTG投于钙碱性区内（图6-2-2）。在Q-Ab-Or标准矿物图解中，TTG投点分散，但大多数点在奥长花岗岩趋势线附近，而不是显示典型的亲钙碱性趋势（图6-2-3）。在K-Na-Ca图解中，TTG的投点也同样在奥长花岗岩趋势线附近分布，没有明显的线性分布趋势（图6-2-4a），而是集中于特定的区域（图6-2-4b）（程裕淇、杨崇辉等，2004）。
图6-2-1 TTG组合的An-Ab-Or标准矿物图解
（据Martin，1994）
To—英云闪长岩；Gd—花岗闪长岩；Tdh—奥长花岗岩；Gr—花岗岩
Barker and Arth（1976）把太古宙钠质花岗岩（奥长花岗岩）再分为高铝型（Al2O3＞15%）和低铝型两类。高铝型以高Sr，Eu和低Yb，Y含量为特征，具有高Sr/Y比值，并显示出强烈分异的稀土配分形式（LaN/YbN可达150），轻重稀土分异程度相似，在稀土配分形式图上表现为向右陡倾的斜线，由于Yb含量通常很低（0.3＜YbN＜8.5），稀土元素样式在重稀土元素一端表现为凹形（图6-2-5），一般情况下不显示Eu异常（Eu/Eu*平均值为0.99），这些特征通常被认为反映了石榴子石和角闪石在残留相或分离相中的存在和斜长石在残留相中的缺乏；低铝型有较低的Sr，Eu含量，弱分异的稀土配分形式和较低的Sr/Y比值，说明其岩石成因与石榴子石无关，而是受作为残留相或者分离相的斜长石控制（Martin，2005）。大多数太古宙TTG属于高铝型，其高压成因已成为太古宙TTG的基本含义，因此，目前大多数文献中的太古宙TTG主要是指这种高铝型TTG。
图6-2-2 TTG组合的AFM图解
（据Martin，1994，转引自程裕淇、杨崇辉等，2004）
Th—拉斑玄武岩系列；CA—钙碱性岩系列；Al—碱性岩系列
图6-2-3 TTG组合的Q-Ab-Or标准矿物图解
（据Martin，1994，转引自程裕淇、杨崇辉等，2004）
Tdh—奥长花岗岩演化趋势；CA—钙碱性花岗岩演化趋势
图6-2-4 TTG组合的K-Na-Ca图解
（据Martin，1994，转引自程裕淇、杨崇辉等，2004）
图例同图6-2-3，阴影区为太古宙TTG岩石区
图6-2-5 太古宙TTG的稀土元素配分型式图
（据Martin，1994，转引自程裕淇、杨崇辉等，2004）
图6-2-6 不同时期TTG成分的MgO-SiO2图解
（据Martin，2005）
2.TTG组合的化学成分随时间的变化
近年来，Smithies（2000），Smithies and Champion（2000），Martin and Moyen（2002）讨论了TTG的化学成分在太古宙时期随时间变化的规律，他们发现，最显著的变化就是富镁指数随着年龄的变新，TTG组合的SiO2平均含量降低，MgO平均含量增加（图6-2-6），富镁指数Mg＃［Mg＃＝MgO/（MgO＋FeO*）］的最大值从4.0Ga时的0.45增加到2.5Ga的0.65（Martin and Moyen，2002）。在同一时间间隔内，Ni的最高含量从30×10-6左右增加至70×10-6左右，Cr的最高含量从50×10-6左右增加到200×10-6左右，Sr的最高含量从550×10-6左右增加到1200×10-6左右，Na2O＋CaO的最高含量从9%增加到11%。除Sr，Ba，Ni，Cr和Mg之外，其他元素的变化范围与时间无关（Martin et al.，2005）。
3.TTG组合的成因
通过大量高温高压熔融实验资料和TTG组合的地球化学特征的对比研究，普遍认为，形成高铝型TTG组合的钠质、长英质岩浆是由含水的低钾玄武质地壳在足以使石榴子石±角闪石呈残留相存在的高压（1.6～3.2GPa）下通过低—中度的熔融产生的（刘树文，1994；Rapp et al.，1991；Rapp and Watson，1995；Martin，1999，2005）。低铝型TTG主要是通过低压（＜0.5GPa）分离结晶或部分熔融形成的，在岩石形成过程中没有石榴子石和角闪石的参与（薛怀民等，1999）。但是，对高铝型TTG组合形成的地球动力学背景的认识仍存在着矛盾，有两种截然不同的观点（之间也有一些混合的观点）：①太古宙TTG组合是通过俯冲的玄武质板片的部分熔融形成在热的板块构造俯冲带中（Martin，1986，1999；Peacock et al.，1994）；②太古宙TTG组合是通过大陆地壳底部或者过厚的洋壳（玄武岩高原）内板底含水玄武岩的部分熔融形成的（Rudnick et al.，1985；Albarède，1998；Smithies，2000）。不论如何，普遍认为太古宙TTG组合是同构造或后构造的，有些TTG组合在其形成过程中可能有地幔物质的加入（Steenfelt et al.，2005）。
4.高级变质岩区TTG的鉴别和研究时需要注意的问题
在太古宙高级变质区，TTG岩系普遍遭受到强烈变质变形和深熔作用的改造，其原生地质和岩相学特征保留极少，多以条带状黑云斜长片麻岩和条带状含角闪黑云斜长片麻岩的形式产出，有些情况下有紫苏辉石、单斜辉石等变质矿物存在。这类遭受变质变形改造的TTG往往需要通过详细的野外地质、岩相学和地球化学的综合研究后才能确定，在研究过程中，下列问题需要注意：
（1）与TTG相关的另一个名词是灰色片麻岩（grey gneiss），灰色片麻岩泛指包括TTG及与之伴生的其他正、副片麻岩在内的以长石和石英为主要成分的片麻岩，这一名词就其本身而言并无确切的岩石类型和成因含义（刘树文，1994），因此，建议取消这一名词。
（2）对岩石的地球化学特征进行系统的对比研究是确定TTG组合的基础，而片面地根据某些地球化学特征就断定那些具有深成岩特征的片麻岩是TTG可能会得出错误的结论，如把一些在An-Ab-Or标准矿物分类图解上落入英云闪长岩、奥长花岗岩和花岗闪长岩区的片麻岩确定为TTG（程裕淇、杨崇辉等，2004）；或者根据轻稀土强烈富集、重稀土亏损的特征，将总体岩性均匀的片麻岩确定为TTG等。实际上，TTG组合与其他类型的岩浆岩在地球化学特征上都有一定重叠，如TTG与埃达克岩（adakite）的大多数主要元素、微量元素和稀土元素都十分相似，而近年来确定的赞岐岩在稀土元素分布特征上与TTG也有一定的相似性（Martin，2005），更值得注意的是，一些杂砂岩型的沉积岩在主要地球化学特征上与英云闪长岩、奥长花岗岩很相似（Taylor and Mclennan，1985）。
（3）样品的采取也是影响判别TTG的重要因素。在高级变质区，深熔作用和混合岩化作用的改造可能会导致岩石矿物成分和地球化学成分的不均一性，有些黑云斜长片麻岩和变粒岩等深熔作用的产物也具有TTG主要元素的特征（万渝生等，2002a，b；程裕淇、杨崇辉等，2004），之外，后期钾质岩浆活动也会对岩石的成分造成影响，对此，在采取样品时，应考虑深熔作用、混合岩化作用和后期钾质岩浆活动的影响，尽量避开混合岩化作用和钾质岩浆活动较强的部位，当然，在此之前，首先应证明这种不均匀性是混合岩化作用的结果而不是原始火山沉积地层。
（二）值得注意的两种新组合：钙碱系列的赞岐岩和Clospet型花岗岩
尽管TTG岩系是太古宙变质深成岩的主要类型，它在太古宙大陆壳中占有相当大的比例，并且形成于整个太古宙的各个时期，但是，大量的研究表明，TTG岩系并不是太古宙变质深成岩的唯一类型，高级变质杂岩区也是如此，况且，高级变质杂岩也并不等于太古宙地体。就现有资料来看，除TTG组合外，太古宙地体或前寒武纪地体中还有一套钙碱性系列的变质深成岩，在此所说的钙碱性系列是在K-Na-Ca图解上显示钙碱性演化趋势的岩石组合，在这一系列岩石中，近年来的文献中发现了两种岩石组合：赞岐岩（sanukitoids）和Closepet-型花岗岩，了解这两类深成岩的特征，将会对变质深成岩的研究有所帮助。
1.太古宙赞岐岩套（Archaean sanukitoids）
赞岐岩（sanukite）指发现于日本四国北部Setouchi火山岩带的中新世富镁安山岩。日本按照其矿物组成将其译为“古铜辉石安山岩”，又根据其发现地Sanuki的中文译名“赞岐”称其为“赞岐岩”，我国出版的英汉地质词典则译为“玻基方辉安山岩”（张旗等2005）。1984年，Shirey and Hanson（1984）首次在加拿大西部的苏必利尔省发现一套成分与TTG完全不同的新太古代长英质侵入体和火山岩组合，因为这些岩石的常量元素地球化学特征与Setouchi火山岩带的中新世高镁安山岩相似，由此定名为太古代赞岐岩套（Archaean sanukitoids）。现在，赞岐岩被视为晚太古宙地体中规模较小但广泛分布的一个组成部分（Martin，2005），在成分上为闪长质到花岗闪长质的岩石，英云闪长岩占次要地位，代表了一个岩浆系列，与TTG不同的是，它可以富集包括黑云母、角闪石和单斜辉石在内的镁铁质矿物，个别情况下还可以有斜方辉石的存在，SiO2含量为60%或更低，MgO含量＞6%（图6-2-7），Mg＃＞0.6，Cr＞100×10-6，Sr和Ba均大于500×10-6，并具有较高的Na2O，K2O，LREE含量和较高的La/Yb比值。
图6-2-7 TTG（a）与太古宙方赞岐岩（b）和Closepet型（c）组合的MgO-K2O图解
（据Martin，2005）
2.Closepet型花岗岩
Closepet型花岗岩是最近才被确定出来的，目前仅在印度的南部有报道（Jayananda et al.，1995；Moyen et al.，2001，2003）。它与赞岐岩的特征有些相似，岩石中暗色矿物含量较高，但其岩石成分可以演化到二长花岗岩。Closepet型花岗岩也具有较高的MgO（图6-2-7），Mg＃，Na2O，K2O，Cr，Ni，Sr，Ba含量和较高的LREE含量及高La/Yb比值，但唯一不同的是其具有较高的K2O/Na2O比值（可以达到1.0）（Martin，2005）。
赞岐岩组合和Closepet型花岗岩组合在K-Na-Ca图解上都显示经典的钙碱性演化趋势（图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时期的TTG区分出来，其与TTG岩浆作用一般没有联系（Martin，2005），但有时赞岐岩组合可以作为暗色片麻岩（dark gneiss）与TTG空间上相间产出（Steenfelt et al.，2005）。通常是晚-后构造的。
对这两个组合的成因，目前还存在着争论，但普遍认为其高Mg＃值和高Cr，Ni含量应排除包括玄武质地壳在内地壳源，并且，LREE的特征也不可能是分离结晶作用的产物（Martin，2005），很可能有板片熔体和橄榄岩地幔楔这两种组分的卷入（Steenfelt et al.，2005）。
图6-2-8 赞岐岩和Closepet型岩石组合的K-Na-Ca图解
（据Martin，2005）
赞岐岩组合：■w（SiO2）＜62%，□w（SiO2）＞62%；Closepet型岩石组合：▲w（SiO2）＜62%，△w（SiO2）＞62%；CA—经典的钙碱性分异趋势；Tdh—奥长花岗质分异趋势