将军山岩体是新疆阿尔泰目前唯一存在天河石花岗岩以及Rb矿化的岩体。本文通过开展岩相学、全岩地球化学和Nd同位素研究,结合云母原位微量元素和电气石硼同位素分析结果,探讨了将军山天河石花岗岩成因和Rb元素富集机制。研究表明,天河石花岗岩具有高硅(74.55%～77.93%),富钾(3.68%～4.37%)以及富铝(A/CNK=1.06～1.41)的特征,属于高钾钙碱性过铝质花岗岩。在微量元素组成上,该花岗岩富含Rb、Th、Ta和Hf,强烈亏损Ba和Sr,稀土元素呈“海鸥型”配分模式,具有强烈的Eu负异常(Eu/Eu~*≤0.01)和稀土四分组效应(TE1, 3=0.92～1.21)。天河石花岗岩具有极低的全岩K/Rb(63～87), Nb/Ta(2.04～3.45)和Zr/Hf(8.43～9.96)比值,含有萤石以及岩浆型黑电气石。上述地球化学特征指示该岩体经历了强烈的结晶分异和相应的岩浆热液过程。天河石花岗岩形成于中二叠世,与主体岩性二云母碱长花岗岩为同源演化关系。天河石花岗岩的黑电气石具有大陆地壳特征的硼同位素组成(δ11B=-12.43‰～-14.24‰),表明其来自地壳源区。二云母碱长花岗岩和天河石花岗岩均具有正的全岩εNd(t)值(+0.8～+5.3),与哈巴河群碎屑变沉积岩差异较大。而且二云母碱长花岗岩高的Rb含量和A2型花岗岩属性表明其可能来自富黑云母火成岩的部分熔融。对比俄罗斯Orlovka、白石头泉和将军山天河石花岗岩的成因和演化过程表明,尽管来自不同的地壳源区,但它们都经历了高的演化程度和流体作用,对Rb在花岗岩中的富集发挥了关键作用。阿尔泰作为曾经的增生楔,持续的改造能有效地促进新生地壳的分异,形成局部富Rb的源岩,为天河石花岗岩的形成提供了物质基础。
