近日，我校黄金及关键矿产成矿理论与勘查技术创新团队（简称黄金团队）在地球科学领域国际知名SCI期刊《Ore Geology Reviews》（中科院2区）上发表了题为“ Rb mineralization mechanisms and age in the Huashi deposit northern margin of the North China Craton: Constraints from zinnwaldite geochemistry, whole-rock geochemistry, and monazite–columbite–zircon geochronology”的论文，对冀东花市铷矿铷富集机制和成矿时代提出了新认识。
华北克拉通北缘花市铷矿（Rb₂O资源量近180万吨，平均品位0.18%）是该地区新发现的超大型花岗岩型铷矿床，也是华北克拉通北缘铷矿找矿的重要突破，但目前对铷的富集机制与成矿时代尚存在较大分歧。本研究通过测试麻地花岗岩体中碱性长石花岗岩和含天河石碱性长石花岗岩的全岩地球化学、铁锂云母矿物地球化学及独居石-铌铁矿-锆石年代学，揭示了岩体的岩石成因、富铷矿物及铷两阶段富集过程和机制。
图1 冀东地区区域地质图
样品测试结果表明：麻地岩体含天河石碱性长石花岗岩和碱性长石花岗岩具有高SiO₂（74.22–76.23 wt%）、高碱质，低TiO₂、P₂O₅、MgO、FeO、CaO的特征；强烈富集Rb、Th、Ta、Hf，亏损Ba、Sr、Eu。对测试数据的分析发现，该岩体与正常花岗岩相比，具有极低的K/Rb（17.91–24.05）、Zr/Hf（8.88–10.49）、Nb/Ta（3.04–4.59）比值，以及低的稀土元素总量（51.53–61.23 ppm）和极显著的负Eu异常（Eu/Eu* = 0.02–0.06）。Zr–10000×Ga/Al判别图解投点于分异的I/S型花岗岩区域，A/CNK值小于1.1且P₂O₅与SiO₂呈负相关，结合低的Zr+Nb+Ce+Y含量（222.6–265.3 ppm）和低的锆石饱和温度（647.4–664.0°C），表明麻地岩体属于高分异的I型花岗岩。
图2(a) 10000 × Ga/Al 对 Zr 图解（Wu et al，2017）；(b) SiO₂ 对 P₂O₅ 图解（Wu et al，2025）
麻地岩体中铷主要赋存于钾长石和铁锂云母中，其中铁锂云母可据显微特征分为原生和次生两类（图3）。原生铁锂云母呈板状、具蓝绿干涉色，而次生铁锂云母呈他形、具亮红橙干涉色，并常围绕原生晶体生长。成分上，次生铁锂云母的Rb₂O含量（约9900 ppm）明显高于原生铁锂云母（约6700 ppm），
而钾长石中Rb含量相对较低（约3500 ppm），表明铷的进一步富集与云母的交代转变密切相关。
岩石地球化学特征进一步揭示了铷富集的机制。麻地岩体具有低的Nb/Ta比值（3.04–4.59）和明显的M型四重效应（TE1,3 = 1.28–1.31）。全岩Zr/Hf、Nb/Ta、K/Rb比值随TE1,3增大而降低，而Rb含量则与TE1,3呈正相关（图4），同时钻孔中Rb含量随深度变浅而增高，这些特征共同指示了岩浆-热液过渡阶段存在强烈的流体-岩石相互作用。岩相学观察为此提供了直接证据：原生铁锂云母发生了绢云母化、褐铁矿化，并被富F、富Rb的次生铁锂云母所交代。由此表明，岩浆期后出溶的富F热液流体对早期
原生铁锂云母进行了改造，是导致铷在次生云母中进一步富集的关键机制。
图3 花市铷矿床原生与次生铁锂云母的铷及主量元素含量分布图
图4 麻地岩体中 (a) Zr/Hf、(b) Nb/Ta、(c) K/Rb 比值及 (d) Rb 含量随 TE1.3 变化的二元图解（Wu et al.,2025）
岩浆成因的独居石和铌钽铁矿U-Pb定年结果将麻地岩体的结晶年龄分别约束在约174.3 ± 1.7 Ma（MSWD = 0.99, n = 20, 图5a）和175.5 ± 3.6 Ma（MSWD = 0.49, n = 22, 图5b），表明铷矿化起始于174–175 Ma。结合华北克拉通北缘广泛发育同时期的中侏罗世岩体和金矿床，进一步证明中侏罗世是华北克拉通北缘岩浆活动与成矿作用的重要时期。
图5 麻地岩体独居石和铌钽铁矿 Tera-Wasserburg U-Pb图解
基于以上分析，我们提出了一个两阶段富集模型（图6）：（1）岩浆阶段（~175–174 Ma），通过极端分离结晶作用，铷初始富集于原生铁锂云母和钾长石中（图6b）；（2）随后通过出溶的富氟热液流体与岩石相互作用，铷在次生铁锂云母中进一步富集（图6c）。
图6 冀东花市铷矿床麻地岩体铷富集机制模型图
论文第一作者为我校黄金团队核心成员刘育博士讲师，、李杰副教授、冯云磊博士、张聚全教授、耿会青博士等为共同作者。成果受河北地质大学河北省战略性关键矿产研究协同创新中心开放课题（项目编号：HGUXT-2023-7、HGUXT-2023-4、HGUXT-2023-2）、河北省自然科学基金（项目编号：D2022403039）、河北省引进全职国家级高层次创新人才科研项目（项目编号：2023HBQZYCSB010）等资助。
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