HF与HCl流体-花岗质熔体相互作用中In、Sn、Cu等元素的热液迁移行为：对铟成矿的实验约束

针对花岗岩相关Sn-多金属矿床中铟(In)富集机制不清的问题，中国科学院研究人员通过高温高压实验，揭示了In、Sn、Cu、Cd等元素在HF/HCl流体-花岗质熔体相互作用中的热液迁移规律，发现酸性F/Cl流体可使熔体中In富集5-20倍，而中性-碱性Cl流体导致In亏损达1000倍，为In成矿提供了关键实验证据。

　　

铟(In)作为战略关键金属，在液晶屏幕、光伏电池等高科技领域不可或缺。然而，全球95%的In资源以杂质形式赋存于闪锌矿中，尤其与花岗岩相关的Sn-多金属矿床关系密切。尽管前人提出In的富集与Sn、Cu、Zn等元素存在耦合置换（如Cu⁺

• In³⁺
  ? 2Zn²⁺
  ），但岩浆-热液过渡阶段In的地球化学行为仍是未解之谜。中国科学院团队在《Journal of Asian Earth Sciences》发表的研究，通过模拟地质过程，首次系统揭示了In在流体-熔体相互作用中的迁移规律。

研究采用高温高压（850℃/200 MPa）实验装置，使成分为35%石英+40%钠长石+25%钾长石的人造花岗质熔体与含HF（0.5-2.0 mol/L）或HCl（0.5-11.0 mol/L）的流体反应。通过电子探针（EPMA）和LA-ICP-MS分析熔体及流体包裹体成分，结合pH值调控，建立了元素迁移模型。

F和Cl对花岗质熔体中In富集的影响
实验显示，酸性HF流体使熔体中In浓度提升5-20倍，且与Sn、Zn、Cu、Cd呈正相关；而HCl流体仅提升1-10倍。相反，中性-碱性Cl流体导致In亏损达3个数量级，表明流体酸度是控制In分配的关键因素。

元素协同迁移机制
In与Sn、Zn、Cu、Cd在熔体中同步富集，而Fe、Pb则倾向进入流体相。这种分异源于In³⁺
等高价离子在酸性流体中易与F^-
/Cl^-
形成稳定络合物（如InCl₄
^-
），抑制其向流体迁移。

成矿意义
研究提出两阶段成矿模型：1）酸性F/Cl流体出溶形成富In熔体库；2）后续中性-碱性卤水萃取将In带入热液体系。这解释了为何In矿化常与晚期热液活动相关，并为找矿提供了pH值指标。

该研究突破了传统成矿理论框架，首次实验证实流体酸度对In超常富集的决定性作用，对战略金属勘探具有重要指导价值。