铌在国防和民生等高科技领域应用广泛,对其需求量与日俱增,但我国95%以上铌需要进口,现已成为我国急需研究和开发的重要“关键金属”战略矿产。白云鄂博矿床是全球最大的稀土和第二大的铌矿床,占我国现有铌资源量的70%以上。然而,以往工作主要集中在稀土成矿,并由于其中铌矿物分布不均、颗粒细小且成分复杂等特征,对铌的赋存状态和富集机制鲜有研究,在一定程度上制约该矿巨量铌资源一直未得到有效利用。鉴于此,本文对白云鄂博矿床中典型富铌矿石（黑云母型、霓石-方解石型和白云石型）开展了系统的岩石学、矿物学、年代学和原位微区地球化学（包括主量和微量元素成分和Sr同位素组成）研究工作,以期查明铌的赋存状态及分布规律,并进一步探讨铌矿化的起源和演化过程,为铌资源进一步的勘探和开发提供科学依据。黑云母型矿石主要以黑云母和方解石为主,其Nb含量较高,主要的铌矿物为铌铁矿,通常与独居石和磷灰石共生,产于黑云母的矿物间隙中。铌铁矿的原位LA-ICP-MS207Pb-206Pb加权平均年龄为1298±16Ma,与周边碳酸岩岩墙形成时代（约1.3Ga）一致;此外,方解石的微量元素（富Sr和REE）及其原位Sr同位素组成(87Sr/86Sr（i）=0.7035)显示出典型的幔源碳酸岩特征,表明该期铌成矿作用与哥伦比亚超大陆裂解时期碳酸岩岩浆活动有关,成矿介质为富P、Si、REE和Nb的碳酸岩熔体。在霓石方解石型矿石中,易解石为主要铌矿物,其通常与氟碳铈矿、磷灰石和霓石共生呈脉体叠加在方解石之上,为明显的热液成因,成矿热液为富F、Si、Na和REE的碱性流体。共生氟碳铈矿的Th-Pb加权平均年龄为433±4.1Ma,表明该期铌成矿作用可能受到早古生代华北板块与其北部板块的俯冲碰撞作用影响。白云石型矿石中铌赋存状态相对复杂,铌矿物种类繁多,包括铌铁矿、铌金红石、铌钙矿和包头矿等。铌矿物通常与独居石等稀土矿物以及萤石共生形成热液脉叠加在白云石上,成矿热液富F、REE和Nb。共生独居石的Th-Pb加权平均年龄为268±3.1Ma,表明该期铌矿化可能与海西期西伯利亚板块的陆-陆碰撞产生的区域内广泛分布的花岗岩岩浆作用（约243-293Ma）有关。上述研究结果表明白云鄂博矿床存在三期（1298±16Ma、433±4.1Ma和268±3.1Ma）铌成矿事件,且这三期铌成矿与稀土主成矿期相一致。因此,本文认为约1.3Ga哥伦比亚超大陆裂解形成的碳酸岩岩浆提供了该矿床初始Nb成矿物质,之后由于加里东期俯冲作用和海西期花岗岩岩浆活动造成的富F热液活动使矿石中的Nb再次富集形成热液铌矿化。