稀有金属元素（例如Li、Be、Sn、Cs、Ta）由于在电子工业中的广泛使用而受到了国际社会广泛关注。稀有金属花岗岩和伟晶岩被认为是地球上演化程度最高的酸性岩浆系统。花岗伟晶岩中稀有金属成矿机制的研究对于扩大矿床勘探范围至关重要，学术界已经研究了几十年，但学者们对不同主要成矿过程和机制的贡献仍然存在很大分歧，如：花岗质岩浆的连续结晶分异、源区直接深熔成因、岩浆-热液演化过程中硅酸盐熔体和富挥发分流体的不混溶等。
近年来，在喜马拉雅发现了几个新的工业级稀有金属矿床，如错那洞Be-W-Sn矿、琼嘉岗锂矿、洛扎噶波锂矿等，使喜马拉雅成为了我国新的稀有金属矿产资源勘查前景区。喜马拉雅作为世界上最经典和最年轻的陆陆碰撞造山带，对喜马拉雅稀有金属成矿机制的研究，可以为稀有金属成矿理论、解决上述现有争议带来重要的新认识。然而，对于喜马拉雅稀有金属成矿相关的矿物学、岩石学和侵位P-T条件等基本研究仍存在不足。基于上述科学问题，中国科学院地质与地球物理研究所吴福元院士团队与南京大学王汝成教授、成都地调中心李光明研究员等合作，详细研究了喜马拉雅洛扎地区新发现的噶波锂矿中锂辉石伟晶岩和矽卡岩中锂赋存矿物状态和化学成分、围岩接触变质和伟晶岩结晶的P-T轨迹，结合琼嘉岗和噶波锂矿成矿构造部位、提出了喜马拉雅锂成矿的可能构造模式：
（1）锂赋存矿物：对四条锂辉石伟晶岩矿脉开展了详细研究，其中伟晶岩主要富含锂、铍、铯和钽等稀有金属元素（Li-Cs-Ta亚型，Li2O 1–2 wt%），锂的主要赋存矿物为锂辉石、透锂长石、锂电气石、锂云母、铁锂云母和Li-Be脆云母等（图1）。Li-Be脆云母是首次在喜马拉雅被发现报道，其中的锂和铍来自绿柱石分解和锂辉石分解产生的富锂流体交代（Brl + An + Li++ Al3+ + H2O (Fluid) → Mrg+ Qz）。围岩中矽卡岩富含锂、铍和锡，主要赋存矿物为符山石、方柱石和石榴石。
图1 洛扎噶波锂辉石伟晶岩中锂的主要赋存矿物成分特征
（2）P-T演化轨迹：围岩中红柱石-十字石千枚岩的岩相学和 P-T 条件研究表明其经历了两期变质作用，早期巴罗式变质作用与地壳加厚相关、晚期巴肯变质作用叠加与花岗岩侵位热接触变质有关，巴肯式变质条件为 3.1 ± 0.3 kbar和535–580°C，对应地温梯度为52–56°C/km（图2a）。可据接触变质作用条件约束洛扎岩体的侵位深度和温度，结合锆石和独居石的饱和温度，洛扎岩体经历了第一阶段等温减压到结晶条件~3.1 kbar和650–720°C，后在~3.1 kbar的恒定压力下经历了第二阶段的等压冷却过程（冷却至<535°C）。由于锂辉石伟晶岩与洛扎岩体年龄一致，锂辉石伟晶岩应与岩体经历了相似的P-T 演化轨迹（图2b），即先从锂辉石稳定域等温减压至透锂长石稳定域（Spd-1 + 2Qz = Ptl）、后等压冷却至锂辉石稳定域（Ptl = Spd-2 + 2Qz），这得到了两期锂辉石生长、透锂辉石冠状边和晚期腐锂辉石生长等岩相学证据支持（图3）。
图2 洛扎噶波锂矿区红柱石-十字石千枚岩的P-T轨迹和锂辉石伟晶岩的结晶P-T轨迹
图3 洛扎噶波锂辉石伟晶岩中两期锂辉石生长、透锂长石和腐锂辉石岩相学特征
（3）稀有金属成矿过程：喜马拉雅已发现的琼嘉岗和噶波两大锂矿发育于不同的构造部位（图4）；噶波锂矿位于特提斯喜马拉雅地层内，藏南拆离系影响不明显，以岩浆底劈和过冷却作用为主（图4b）；琼嘉岗锂矿位于藏南拆离系剪切带中，受到拆离断层强烈变形控制（图4c）。该研究的洛扎噶波锂辉石伟晶岩从花岗质岩浆结晶分异演化而来，淡色花岗岩/伟晶岩同时底劈侵位至浅部特提斯喜马拉雅地层中，引起广泛的接触变质作用、交代围岩发生矽卡岩化，过冷却作用促进了侵位阶段伟晶岩的结晶分异和稀有金属成矿。洛扎地区的伟晶岩和矽卡岩规模巨大，具有广阔的稀有金属矿产勘查潜力。
图4 喜马拉雅新发现的洛扎噶波锂矿和琼嘉岗锂矿的成矿部位和可能成矿模式
研究成果发表于国际学术期刊Lithos（Wang, Jia-Min; Hou, Kang-Shi; Yang, Lei; Liu, Xiao-Chi; Wang, Ru-Cheng; Li, Guang-Ming; Fu, Jian-Gang; Tian, Yu-Lu. Mineralogy, petrology and P-T conditions of the spodumene pegmatites and surrounding meta-sediments in Lhozhag, eastern Himalaya[J]. Lithos, 2023, 456-457: 107295. DOI: 10.1016/j.lithos.2023.107295）。研究得到了第二次青藏高原综合科学考察研究项目（2019QZKK0703、2019QZKK0802）、国家自然科学基金项目（41972065）、中国科学院青年创新促进会项目（2022065）和岩石圈演化国家重点实验室（SKL-Z202102）的联合资助。
