过铝质花岗岩常常与锡、钨、稀有金属（锂、铍、铌、钽等）矿床有密切的成因联系。大量岩石地球化学和同位素证据表明，其源岩以变沉积岩为主，然而造成源岩部分熔融的热源及其传热机制却进展缓慢。通常认为，幔源玄武质岩浆的底侵作用是大多数花岗岩浆的热源（或一部分物源），这也构成全球广泛认可的地壳热带模型的核心内容。然而，这种底侵作用是否适用于板内环境的过铝质花岗岩却缺乏详细地论证。地质力学研究所刘向冲研究员等选择武夷山钨成矿带行洛坑黑云母花岗岩（侵位于150 Ma）为例，通过锆石U-Pb-Hf数据和地壳尺度的热模拟，提出以下新认识：
（1）岩浆锆石Hf同位素值（ε_(Hf(t))=–25.72 – –7.01）落入继承性锆石（600–1000 Ma，ε_(Hf(t))=–28.24 – 10.24）范围内；结合前人数据认为，行洛坑花岗岩没有幔源岩浆的参与；
（2）武夷山在中生代的上地壳、中-下地壳平均产热率分别是：2.9 μW m-3和0.6–4 μ W m-3，几倍于全球现今平均值（上地壳: 1.68 μW m-3; 中-下地壳: 0.19–1 μW m-3）。
（3）这种高地壳产热率叠加地壳构造加厚至约50 km可在约30–50 Ma内使中-下地壳的变沉积岩产生部分熔融。
（4）不同于玄武质岩浆底侵作用的自下而上供热模式，放射性元素的衰变热使中-下地壳同时升温的自供热机制可导致过铝质花岗岩与少量的基性岩（如基性岩墙）共存；
（5）在不同深度下近似同时地产生过铝质花岗岩浆与基性岩浆也为幔源流体与岩浆-热液成矿流体混合提供可能，但是幔源岩浆与过铝质花岗岩浆、岩浆期后热液期的成矿作用并非母子关系，而是同一构造加厚事件下的（热同源）兄弟关系。
（6）地壳高产热率与过铝质花岗岩的热成因联系可能也适用于华南其他地区。
以上研究结果突显综合运用基于物理、化学基本定律的数值模拟与原位物质成分分析在解密花岗岩成因与成矿机制的重要性；这也是刘向冲课题组在Liu et al., (2023, GCA)后继续探索岩浆热场演化与钨锡成矿机制又一成果。
图1 岩浆锆石与、继承性锆石Hf同位素对比
灰色密度图为华夏陆块前寒武地层碎屑锆石Hf密度图，黑色代表最高密度处；左图：以锆石U-Pb年龄计算ε_(Hf(t))；右图：统一计算t=150 Ma的ε_Hf值。
图2 1维热模拟的地壳温度曲线
原文模拟充分考虑了地壳厚度和产热率在地质上可能变化的变化范围，包括了3个系列数值模拟实验，上图对应于第二系列实验。（a）模拟生成在正常地壳厚度下（40 km）的初始温度，选择红色虚线为近似热平衡的温度；（b）地壳快速加厚至46 km后50 Ma的温度变化曲线，其中solidus1代表含白云母变沉积岩固相线700 oC，solidus2为基性岩的固相线980 oC；由于地壳内岩性的多种多样和固相线的变化，详细讨论见正文建模分析4.6和讨论6.1；（c）和（d）分别为地壳快速加厚至50 km和56 km。
上述研究结果近期发表在国际知名期刊Lithos：Liu, X.C.*（刘向冲）, Hu, G.H.（胡国辉）, Hu, F.F.（胡鐇分）, Wang, H.（王辉）, Wang, Y.（王永）, 2025. Genetic links of crustal radiogenic heating to peraluminous granites. Lithos: 108028.
