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攀西麻粒岩带作为我国前寒武纪七大麻粒岩带之一,位于扬子板块西部边缘带内侧,区内出露有扬子西缘变质程度最高、形成年代最古老的结晶基底岩石。对麻粒岩的研究可以恢复整个扬子板块基底演化,为揭开下地壳的物质组成提供重要的信息。
攀西麻粒岩以残留体、透镜体和包体的形式赋存于呈南北向分布的康定群咱里组下部的角闪斜长片麻岩中。攀西麻粒岩的主要矿物组成为:斜长石+斜方辉石(紫苏辉石)+单斜辉石(普通辉石)+角闪石±黑云母+石英,副矿物有磁铁矿、钛铁矿、黄铁矿、锆石、磷灰石和榍石等。岩石学和矿物学研究表明,麻粒岩自峰期变质后,普遍经历过角闪岩相甚至更低级(绿片岩相)的退变质作用过程。
岩石地球化学研究表明,麻粒岩与其同属咱里组区域变质岩的斜长角闪岩具有极其相似的地球化学特征。常量元素都以高Al、低Mg为特征;微量元素都富集Ba、Th,相对亏损Nb、Zr,仅个别元素有所差别;稀土元素配分型式都属于轻稀土富集、重稀土亏损的右倾型;原岩都具有岛弧钙碱性玄武岩地球化学特征,形成于造山带及活动大陆边缘的构造环境。研究证明,两类岩石具有同源性。
单矿物元素地球化学研究表明,在退变质过程中,元素都普遍发生了不同程度的变异,不仅大离子亲石元素和过渡金属元素的地球化学行为表现活跃,而且化学稳定性较高的稀土元素和一些高场强元素,如Zr、Hf、Nb、Ta等也被激活;地壳流体则明显参与了退变质作用,并引起了Pb、Th、U、REE等元素的明显富集。研究认为,矿物相的转变和流体的作用是制约退变质过程中元素变异的主要因素。
根据区内热史特点,攀西麻粒岩的抬升历史可以分为三个阶段:(1)地壳快速折返时期(846~827 Ma),发生与麻粒岩峰期变质与角闪岩相退变质之间,其冷却速率为15.8℃/Ma。(2)地壳极其缓慢抬升运动时期(827~125 Ma),岩块的冷却速率为0.4℃/Ma。(3)地壳快速拾升运动时期(新生代~now),由于受印度板块向北俯冲和喜马拉雅造山运动的影响,攀西微古陆块快速抬升,最近16 Ma的冷却速率达到了613℃/Ma。至此,攀西麻粒岩经历了约850 Ma的漫长历程,最终剥露于地表。