高分异花岗岩与稀有金属矿化密切相关,然而控制稀有金属富集的机制及其具体过程仍未得到充分约束。位于中国东天山的国宝山铷(Rb)矿床是最大的与花岗岩相关的铷矿床之一,其保存了从黑云母花岗岩、白云母花岗岩到富铷的天河石花岗岩和伟晶岩的一系列渐变岩相,为研究花岗岩体系中铷的富集过程提供了绝佳的机会。国宝山大型铷矿床的Rb₂O资源量达28.1万t,平均品位为0.12%,主要赋存于含天河石花岗岩和天河石花岗岩岩相中。在本研究中,我们综合了年代学、全岩地球化学、Nd同位素和锆石Hf同位素数据,以表征国宝山花岗岩岩体的演化过程,并揭示铷富集的机制。黑云母花岗岩的锆石U-Pb年龄为(244.8±1.8)Ma(1σ,MSWD=1.1),而天河石花岗岩的铌铁矿U-Pb年龄为(241.9±2.3)Ma(1σ,MSWD=1.0)。含天河石花岗岩、天河石花岗岩和伟晶岩中正长石、云母和钠长石的原位Rb-Sr年龄分别为(249.1±7.3)Ma(2σ,MSWD=1.6)、(245.5±16.8)Ma(2σ,MSWD=0.63)和(245.8±9.8)Ma(2σ,MSWD=3.3)。这些年龄数据共同表明国宝山花岗岩岩体形成于三叠纪,并经历了长期的岩浆演化。国宝山花岗岩岩体具有高硅富碱和铝含量,以及低镁铁钙磷钛含量的特征,其铝饱和指数(A/CNK)为1.01~1.14。该岩体富集Rb,但亏损Ba、Sr、P和Eu,稀土元素总量较低(83.1~221×10^–6),并表现出显著的负Eu异常(Eu/Eu*=0.01~0.44)。黑云母花岗岩富集轻稀土元素,而白云母花岗岩、含天河石花岗岩、天河石花岗岩和伟晶岩则亏损轻稀土元素,并表现出明显的四分组效应(TE_1.3=1.05~1.50)。这些地球化学特征,结合Zr/Hf、Nb/Ta、Y/Ho和K/Rb的非离子电荷-半径控制的比值,表明国宝山岩浆演化过程中存在熔-流体相互作用。黑云母花岗岩作为演化程度相对最低的岩石相,其岩相学和地球化学特征表明其为I型花岗岩。略微变化的εHf(t)值和一致的负εNd(t)值表明,国宝山花岗岩体的岩浆源区可能为中元古代地壳,仅有少量地幔物质的加入。这些岩石的同期年龄、一致的地球化学变化和矿物组成表明,它们是通过同一岩浆系统中斜长石、云母、石英和钾长石的分离结晶作用形成的,这一结论得到了Rhyolite-MELTS模拟的支持。基于白云母花岗岩、含天河石花岗岩、天河石花岗岩和伟晶岩的岩石学、矿物学变化特征以及地球化学特征,结合Rhyolite-MELTS与瑞利分馏模拟的结果,我们认为花岗质岩浆的高度分离结晶作用及其与富F流体的相互作用是铷富集的关键机制,而熔-流体相互作用对铷矿化的贡献更为关键。