高场强元素（HFSEs）是指离子电价较高、半径较小、具有较高离子场强的元素,主要包括Ti、Nb、Ta、Zr、Hf、Sn（Ⅳ）等。以往地质学家们都认为它们难以在热液中发生迁移,并因而导致了岛弧岩浆源区具有亏损HFSEs的特征。然而,越来越多的地质现象表明,某些情况下,HFSEs具有较高的流体活动性,比如超高压石英脉中共生的金红石、接触变质过程中以脉状产出的金红石和榍石、变质流体包裹体中的金红石、榍石和斜锆石子晶等。为了探索HFSEs在高温高压流体中活动的条件,实验地球化学家们开展了大量矿物溶解度实验研究,结果表明卤素（尤其是F）可显著提高HFSEs矿物在高温高压流体中的溶解度。然而,由于实验技术的局限性,不同实验室之间的实验结果往往存在数量级上的差异,部分环境变量对HFSEs流体活动性的影响至今仍未取得一致的共识。为了更准确地获得不同条件下HFSEs的流体迁移能力,我们建立了一种以络合物高温水解法和热力学模拟计算为基础的HFSEs流体活动性研究方法。该方法与以往的矿物溶解度法相比具有反应体系简单、平衡时间短、产物分析简易、数据便于拓展等优点。基于络合物高温水解法,我们开展了K₂TiF₆、K₂NbF₇、K₂TaF₇、（NH₄）₂Zr F₆、K₂HfF₆和K₂SnF₆六种HFSE-F络合物的高温水解实验,并据此讨论了Ti、Nb、Ta、Zr、Hf、Sn（Ⅳ）六种HFSEs在富F流体中的迁移能力及其影响因素。金红石等赋Ti矿物往往赋存了大量的HFSEs,因此这些赋Ti矿物的溶解能力或Ti在流体中的活动性往往决定了体系中的HFSEs能否发生迁移以及迁移的能力。我们的高温水解实验结果表明,在高温高压下K₂TiF₆的水解率随温度升高和浓度降低而增大,而反应压力和络合物阳离子对K₂TiF₆的水解影响微乎其微。通过对实验结果的计算拟合,我们首次获得了K₂TiF₆累积水解平衡常数表达式为:lnK_Ti=-10806/T+9.1856,该水解反应中?^?₈)=+89.8±3.8 kJ/mol,?^?₈)=+76.4±6.7 J/（mol·K）。据此,通过热力学模拟计算获得了不同体系F浓度、温度和pH条件下Ti在流体中的最大迁移能力。计算结果显示,Ti在流体中的最大迁移能力随体系F浓度增大而增强,随体系温度升高而轻微减弱;Ti-F络合物在中性或弱酸性流体中具有更高的迁移能力。K₂TiF₆水解沉淀的分析和原位观察表明,在低温低压条件下,产生的沉淀物为锐钛矿型二氧化钛;在相对高温高压条件下,产物为金红石型二氧化钛。综合研究显示,热液TiO₂矿物的生长可能先后受控于成核及聚集生长、定向附着生长和奥斯特瓦尔德熟化过程。在前人研究的基础上,我们系统开展了K₂NbF₇和K₂TaF₇的高温水解实验和热力学计算研究。结果表明K₂NbF₇和K₂TaF₇的水解行为均与K₂TiF₆类似,其水解率都随初始浓度降低和温度升高而增大。通过对实验结果的计算拟合,我们首次获得了K₂NbF₇累积水解平衡常数表达式为lnK_Nb=-6575.3/T-7.8736,该水解反应中?^?₈)=+54.7±8.2 kJ/mol,?^?₈)=-65.5±12.7 J/（mol·K）;K₂TaF₇累积水解平衡常数表达式为lnK_Ta=-11968/T+7.8633,该水解反应中?^?₈)=+99.5±5.7kJ/mol,?^?₈)=+65.4±8.7 J/（mol·K）。热力学模拟计算结果表明,在不考虑F与其他组分络合的情况下,若中性或弱酸性流体体系内F浓度达到3000 ppm,则Nb、Ta的理想最大迁移浓度均可达数千ppm。此外,在低F浓度（c_F<0.2 mol/L）下Nb-F络合物流体活动性显著高于Ta-F络合物,而在高F浓度（c_F>0.5 mol/L）下两者具有相近的摩尔浓度。当体系c_F>0.1 mol/L时,该模拟计算结果与前人矿物溶解度实验基本一致。我们根据K₂NbF₇和K₂TaF₇的累积水解平衡常数计算出有Nb、Ta独立矿物相存在时,Nb/Ta在富F流体中是温度的函数,表达式为Nb/Ta=0.48691×0)^{-5392.7+15.7369}。这表明温度对富F流体中的Nb、Ta分异有着显著的影响。富F流体中如此显著的Nb/Ta分异行为可能对部分Nb、Ta矿的形成和局部Nb/Ta解耦行为有着重要的意义。目前不同研究者对锆石和斜锆石的溶解度研究存在着较大的争议,而对于Hf在高温高压流体中的迁移能力研究仍未有相关报道。我们根据络合物水解实验首次获得了（NH₄）₂Zr F₆和K₂HfF₆的高温高压水解行为信息,结果显示它们的水解行为与K₂TiF₆类似,其水解率都随初始浓度降低和温度升高而增大。通过对实验结果的计算拟合,我们首次获得了（NH₄）₂ZrF₆累积水解平衡常数表达式为lnK_Zr=-19884/T+14.493,该水解反应中?^?₈)=+165.3±14.0 kJ/mol,?^?₈)=+120.5±24.8 J/（mol·K）,K₂HfF₆累积水解平衡常数表达式为lnK_Hf=-19890/T+11.525,该水解反应中?^?₈)=+165.4±19.3 kJ/mol,?^?₈)=+95.8±30.5 J/（mol·K）。热力学模拟计算结果表明,在不考虑F与其他组分络合的情况下,若中性或弱酸性流体体系内F浓度达到2000 ppm,则Zr、Hf的理想最大迁移浓度均可达到数千ppm,且在任何情况下Hf的迁移浓度均比Zr高一倍左右。根据累积水解平衡常数计算得知,独立矿物相存在时富F流体中的Zr/Hf=0.026,该比值基本不受流体中F浓度和温度的影响,说明富F流体会相对富集Hf而亏损Zr,因此富F流体的出现可能是造成伟晶岩锆石具有异常低Zr/Hf的一种解释。矿床学家们普遍认为Sn（Ⅱ）-Cl络合物为锡矿成矿流体中的主要迁移形式,然而最近的研究表明Sn（Ⅳ）-Cl络合物在成矿流体中也可具有同一数量级的迁移能力,而关于Sn（Ⅳ）-F络合物的迁移能力则仍鲜有研究。我们在前人研究的基础上进一步开展了K₂SnF₆的高温水解实验,实验结果修正了前人高温实验数据的偏差,并重新获得了K₂SnF₆累积水解平衡常数表达式为lnK_Sn=-10615/T+12.058,该水解反应中?^?₈)=+88.2±4.5 kJ/mol,?^?₈)=+100.3±6.9 J/（mol·K）。根据新的热力学参数进行的热力学模拟计算结果表明,成矿流体温度下Sn（Ⅳ）-F络合物仅在中性、弱酸性或弱碱性流体（3<pH<7）中能稳定迁移,当体系内F浓度达到7000 ppm,Sn在低温流体（<400°C）中才可达到上千ppm的迁移浓度,其迁移能力略低于低氧逸度下Sn（Ⅱ）-Cl络合物,与高氧逸度下的Sn（Ⅱ）-Cl和Sn（Ⅳ）-Cl络合物处于同一数量级,因此Sn-F络合物在Sn成矿流体中是可能存在的。然而,因为锡矿成矿流体具有酸性、富Cl、低氧逸度等特点,而Sn（Ⅳ）-F络合物与Sn-Cl络合物相比在迁移能力和稳定性上并无优势,因此Sn成矿流体中的主要迁移种型可能还是以Sn-Cl络合物为主,Sn-F络合物可能对Sn的成矿过程影响较小。通过对六种络合物水解行为的横向对比,我们发现HFSE-F络合物在高温高压流体中均具有相似的水解行为,其水解程度均随初始浓度上升而减弱,随温度上升而增大。模拟计算结果显示Ti、Nb、Ta、Zr、Hf和Sn（Ⅳ）在高F浓度、低温和中性或弱酸性流体中具有更高的迁移能力。简单体系下,在较低F浓度（c_F=2000 ppm）下各种络合物的最大迁移浓度大小顺序总体上为Hf-F>Zr-F>Nb-F>Ta-F>Ti-F>Sn（Ⅳ）-F络合物;而在较高F浓度（c_F=10000 ppm）下它们的相对顺序总体上为Hf-F>Ta-F>Nb-F≈Zr-F>Sn（Ⅳ）-F>Ti-F络合物。但在复杂体系中HFSEs在富F流体中的活动受控于多种条件,HFSE-F络合物的稳定性是主要影响因素,但体系中的元素丰度、温度、F浓度、pH等环境变量也对HFSEs的流体活动性有着重要影响,其中的具体规律还有待于后续继续开展研究。