伟晶岩型矿床是锂、铍、铌、钽等稀有金属矿产的重要来源。但目前伟晶岩的岩石成因、稀有金属富集机制和矿床形成的动力学背景仍然不清楚。

针对上述科学问题，国科大导师、来自中国科学院广州地球化学研究所、深地科学卓越创新中心的唐功建研究员、王强研究员、但卫副研究员、马林研究员与广州地化所杨亚楠博士及合作者对亚洲大陆的西昆仑-松潘甘孜，以及中亚造山带的阿尔泰等地的花岗伟晶岩稀有金属矿床进行了综合研究。该研究发现这些稀有金属矿床的花岗岩、伟晶岩和成矿时代几乎一致，大部分在晚三叠世（220-200 Ma）（图1）。同位素地球化学结果显示与这些伟晶岩稀有金属成矿的母岩浆大部分为S型花岗岩，其主要来源于先前造山作用形成的风化沉积物。全岩元素数据显示成矿以前的花岗岩类均具有低的Li和Cs含量，与成矿相关的母岩（S型花岗岩）和其源区（沉积岩）均具有高的Li和Cs含量，但麻粒岩相变沉积岩具有极低的Li和Cs含量。锆石Li含量显示相同趋势（图2）。

该研究提出地壳物质的化学风化作用导致稀有金属元素富集在其形成的沉积物中，而沉积物中的稀有金属元素通过麻粒岩相变质流体进一步富集到部分熔融过程形成的S型花岗岩中，S型花岗质岩浆进一步结晶分异形成稀有金属伟晶岩。东亚三叠纪的伟晶岩稀有金属矿床位于Pangea超大陆的内部，形成于Pangea超大陆内部岩石圈伸展的动力学背景。

该研究成果近期发表在地学著名期刊《Geology》上。该项研究受到新疆自治区重大科技专项（2020A03005-1）和青藏高原第二次科考（2019QZKK0702）等项目的资助。

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图1 （a）东亚地区三叠纪伟晶岩型稀有金属矿床分布图。（b）东亚地区三叠纪伟晶岩（p）和花岗岩（g）年龄。（c）伟晶岩和花岗岩锆石Hf同位素。

图2 （a-b）东亚阿尔泰、松潘-甘孜和西昆仑地区岩浆岩、变质岩和沉积岩Cs和Li含量。（c）西昆仑花岗岩和伟晶岩Li含量。

图3 （a）Pangea超大陆在三叠纪末重建图显示东亚伟晶岩型稀有金属矿床。（b-c）伟晶岩型稀有金属成矿示意图。