De continentale korst van de aarde werd voornamelijk gevormd in de Archeïsche periode, ~2,5 tot 4,0 miljard jaar geleden, en is voornamelijk samengesteld uit tonaliet, trondhjemiet en granodioriet (TTG-gesteenten). Deze drie soorten gesteente bewaren cruciale informatie over de vorming en evolutie van vroege continentale korst. Onderzoek naar de petrogenese van TTG-gesteenten kan de tektonische regimes van de vroege aarde ophelderen. Een recente studie met behulp van een kwantitatieve fasemodelleringsbenadering om het gedeeltelijke smeltproces van tonalitisch gneis te documenteren, presenteert een innovatief gezichtspunt van petrogenese van Archean trondhjemite in de oostelijke Hebei, China.

Een geavanceerde methode voor het bestuderen van de petrogenese van granitoïden omvat het uitvoeren van experimenten bij hoge temperatuur en hoge druk door verschillende bulkgesteentesamenstellingen als uitgangsmaterialen te selecteren en de smeltsamenstellingen te vergelijken met die van echt gesteente. Resultaten van eerdere experimentele studies suggereren dat de Archean TTG-rotsen werden gevormd door gedeeltelijk smelten van waterhoudende mafische rotsen, en lage smeltgraden of smelten onder hoge drukomstandigheden heeft de neiging om trondhjemitische smelt te produceren. Veldwaarnemingen in veel Precambrische terreinen tonen aan dat trondhjemiet gewoonlijk voorkomt als kleine aderen, intrusies en/of als leukosomen in tonalitisch gneis. Dit suggereert dat die trondhjemitische smelt kan worden gegenereerd door het gedeeltelijk smelten van tonalitische gesteenten. Dus, een systematische studie werd uitgevoerd om de oorsprong van trondhjemite te simuleren.

Als voorbeeld nemen we trondhjemitische rotsen uit de oostelijke Hebei, de auteurs presenteren fasemodellering voor een representatief tonalitisch monster met behulp van een recente intern consistente thermodynamische dataset, beschikbare activiteitsmodellen van mineralen en smelt en de THERMOCALC-software. Op basis van de berekende P-T-pseudosectie, smeltsamenstellingen werden beperkt onder verschillende P-T-omstandigheden, en vergeleken met die van trondhjemitische rotsen in de oostelijke Hebei. De simulatieresultaten laten zien dat smelten gegenereerd onder 0,9 ~ 1,1 GPa / 800 ~ 850 ° C met een smeltgraad van 5 ~ 10 gew.% vergelijkbaar zijn met trondhjemitische gesteenten uit de oostelijke Hebei in zowel hoofd- als sporenelementsamenstellingen. In aanvulling, zirkoon U-Pb isotopendatering onthult dat de vormingstijd van trondhjemitische aderen in de oostelijke Hebei consistent is met de metamorfe leeftijd van het tonalitische gneis van het land, verder het standpunt ondersteunen dat trondhjemitische gesteenten kunnen worden gevormd door het gedeeltelijk smelten van tonalitische gesteenten.

Met behulp van een kwantitatieve fasemodelleringsbenadering, de onderzoekers simuleerden gedeeltelijk smelten van tonaliet en hebben een nieuwe visie voorgesteld dat trondhjemiet een smeltproduct van tonaliet kan zijn, en niet eenvoudigweg geproduceerd door het gedeeltelijk smelten van mafische rotsen onder hogedrukomstandigheden. Dit zal belangrijk zijn voor het ophelderen van het Archean tektonische regime voor de vorming van TTG-gesteenten. Bovendien, deze studie biedt een nieuwe en effectieve methode voor het documenteren van het ontstaan ​​van granitoïden.