综述：岩浆-热液系统中锂、铷、铯的来源与富集机制

（编辑推荐）本综述系统梳理全球1299个岩浆-热液系统水样数据，揭示锂(Li)、铷(Rb)、铯(Cs)的富集机制：水岩相互作用(WRI)是主要来源，但高Cs/Rb比值异常区受控于板块汇聚边界的岩浆分异流体。研究为地热资源开发与稀有金属勘探提供理论支撑。

　　

岩浆-热液系统中的稀有金属密码

地质背景的特殊性

岩浆-热液系统作为连接深部地幔与地表的关键通道，其高温高压环境为锂(Li)、铷(Rb)、铯(Cs)等稀有金属的活化迁移提供了独特条件。全球典型系统如美国索尔顿海、意大利坎皮佛莱格雷、中国西藏赛米等地的地热流体中，Li浓度最高达480 mg/L，Cs可达49.7 mg/L，远超地壳平均丰度（Li: 24 ppm，Cs: 4.9 ppm）。

数据揭示的全球格局

研究团队整合全球1299组水样数据，发现元素富集呈现明显构造分带性：大西洋中脊等离散边界Li-Rb-Cs浓度最低（<1 mg/L），而地中海-喜马拉雅带汇聚边界出现Cs/Rb比值>10的异常区。例如西藏赛米地热田Cs浓度达49.7 mg/L，显著高于Rb的4.7 mg/L。

双通道来源机制

水岩相互作用：通过斜长石蚀变实验证实，酸性流体可从花岗岩中萃取80%的Li。但单纯水岩作用难以解释Cs/Rb比值倒置现象。

岩浆流体贡献：在汇聚边界，俯冲带脱水产生的富Cl^-流体促使残余熔体中Cs⁺优先分配，晚期分异岩浆产生的热液可使Cs浓度提升20倍。

构造控制的富集阶梯

• 离散边界：薄地壳导致岩浆演化不充分，Li-Rb-Cs总量<5 mg/L

• 热点区（如夏威夷）：中等分异产生Cs/Rb≈0.3

• 汇聚边界（如安第斯山脉）：复杂俯冲过程形成Cs/Rb>1的"铯异常省"

多阶段富集模型

1. 预富集阶段：板块俯冲脱水使上覆地幔楔富集碱金属

2. 熔融分异：部分熔融产生高Rb/Cs比值的初始熔体

3. 流体出溶：晚期流体携带Cl^-、CO₃^2-等配体选择性萃取Cs

4. 循环富集：热液对流使金属在断裂带二次富集

资源开发启示

该研究首次建立全球尺度Li-Rb-Cs富集模型，指出汇聚边界高Cs/Rb比区域可作为战略靶区。西藏地热系统显示，深部岩浆房3-5 km深度是理想勘探层位，而流体包裹体δ⁷Li值<-10‰可指示岩浆流体贡献。