高分异花岗岩在岩浆-热液演化过程中通常伴有稀有金属(Li、Rb、Cs、Nb、Ta等)矿化。然而,稀有金属在花岗岩中的富集机制仍存在较大争议。湖南通天庙含钨铌钽稀有金属花岗岩位于南岭成矿带中段,已有锆石U-Pb定年数据指示岩体形成于132.9~118.6 Ma,大地构造位于北东向郴州-临武和北西向耒阳-临武断裂带的交汇处。花岗岩体具有明显的垂直分带结构,由底部到顶部依次为肉红色铁锂云母碱长花岗岩带(Ⅰ带)、灰白色铁锂云母碱长花岗岩带(Ⅱ带)、灰白色锂云母碱长花岗岩带(Ⅲ带)。本次研究采用背散射(BSE)成像、电子探针(EMPA)和矿物原位微量(LA-ICP-MS)的手段对这三类花岗岩的云母类矿物展开了精细的结构和成分分析。结果表明:不同分带云母可划分为两大类。具体来说,第一类云母成分较为均一,无环带,自形程度较好。从Ⅰ带到Ⅱ带再到Ⅲ带,云母类型由铁锂云母向锂云母转变,伴随有SiO₂、F和MnO含量的逐渐升高,以及FeO含量的下降。同时,随着K/Rb值降低,Rb、Li含量逐渐上升。云母成分的变化指示岩体垂直分带结构的形成以及Li和Rb的逐渐富集主要受岩浆结晶分异的控制。第二类云母具有明显的核-边环带结构,在BSE图像中,核部云母颜色较亮,而边部云母颜色较暗。对于第二类云母的核部,其Li、Rb和Cs含量明显高于边部,而F含量低于边部,指示了岩浆演化后期强烈的流体出溶作用。云母的结构和化学特征表明,通天庙高分异花岗岩型稀有金属矿床经历了早期岩浆分异和晚期流体出溶两个阶段。演化早期随着岩浆分异作用的进行,使锂、铷等稀有金属元素在残余熔体中不断富集,这有利于稀有金属成矿;在演化晚期,强烈的流体出溶作用使锂、铷等稀有金属从通天庙的高分异花岗岩体系中丢失,因此不利于稀有金属成矿。精细矿物学工作对于查明高分异花岗岩系统内稀有金属富集机制具有重要的指示意义。