湖南界牌岭锡多金属矿床是南岭地区典型的花岗斑岩型矿床之一,矿床中花岗斑岩与钙质围岩(灰岩)发生了不同程度的热液蚀变,蚀变岩中发育丰富的稀有稀土金属矿物及硫化物。本文选取界牌岭矿床中蚀变花岗斑岩及蚀变围岩作为主要研究对象,借助电子探针对各类岩石样品中的矿物进行了化学成分定量分析、背散射电子图像观察和面扫描分析,并利用LA-ICP-MS分析了蚀变花岗斑岩中钾长石、含锂云母的微量元素组成,探讨了该区花岗斑岩的蚀变过程,揭示了稀有稀土金属元素的富集、迁移与成矿行为。研究结果表明:(1)蚀变花岗斑岩中斑晶主要为钾长石、石英、萤石。蚀变早期钾长石斑晶发生不同程度白云母化、绢云母化、钠长石化及硅化,随着蚀变作用增强,钾长石斑晶逐渐减少;蚀变中期形成大量白云母、绢云母,钾长石斑晶被次生云母完全交代,铁锂云母部分蚀变为白云母;蚀变晚期发生大规模萤石化、云母化,蚀变花岗斑岩与蚀变围岩中广泛分布着细粒萤石和云母,并发育大量云母-萤石(方解石)脉。(2)蚀变花岗斑岩中发育了丰富的稀有稀土金属矿物,主要包括:铌钽氧化物(铌铁矿、铌锰矿、铌铁金红石)、稀土矿物(磷钇矿、氟铈矿、氟碳铈矿、磷铝铈矿)、锡矿物(锡石、黄锡矿)、钨矿物(黑钨矿)及铁锂云母、日光榴石等锂、铍矿物。蚀变围岩中不仅发育少量锡石、黑钨矿,还发生较大规模的锂、铍矿化,形成了大量钠锂云母、羟硅铍石。(3)稀有稀土金属的富集矿化主要发生于岩浆阶段,其成矿与基质钾长石及萤石结晶密切相关。铌铁金红石、铌铁矿、铌锰矿等铌钽氧化物和磷钇矿、氟铈矿等稀土矿物最先晶出,锡、钨、锂等元素逐步富集并沉淀出大量稀有稀土矿物;部分稀有稀土矿物在蚀变早期发生了次生蚀变;蚀变晚期,富挥发分热液交代蚀变围岩形成了大量羟硅铍石。(4)蚀变围岩中的闪锌矿-斑点状黄铜矿伴生体是由富铜、铁的热液交代闪锌矿而成,而蚀变花岗斑岩中以闪锌矿出溶黄铜矿为主。黄铜矿斑点的出熔成因指示界牌岭斑岩型矿床在形成过程中经历了高温和物理化学条件的改变,这为稀有稀土金属的迁移、富集、矿化提供了有利条件。