与已报道的岩浆型和沉积型铌钽矿床含矿岩石特征不同,甘肃余石山铌钽矿化体呈层状产在熬油沟组变粒岩中,为探讨该铌钽矿化变粒岩的原岩岩性、原岩成岩年龄及形成构造背景,本文运用矿物学、岩石学、矿床学、地质年代学及岩石地球化学等手段进行研究。镜下观察及EDS元素分析结果显示,矿化变粒岩和浅粒岩中含铌钽的独立矿物主要为铌铁矿、褐钇铌矿、烧绿石、铌钽金红石、铌钇矿及锆英石等。不活动元素指标和图解显示变粒岩和浅粒岩原岩为中酸性火成岩,结合变粒岩的变余火山碎屑结构,指示变粒岩和浅粒岩原岩为粗面岩或碱流岩。微量和稀土元素分析结果显示变粒岩与浅粒岩都富集Th、U、Rb等大离子亲石元素,亏损Ba和Sr;富集Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,亏损P和Ti。变粒岩和浅粒岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为812±5 Ma和814±3 Ma,指示变粒岩原岩形成年龄为812~814 Ma。在构造环境判别图解中,变粒岩和浅粒岩样品都投在板内构造花岗岩区域,结合前人对该区域构造背景的研究,推测变粒岩原岩应喷发于陆内裂谷环境,其形成与Rodinia超大陆的裂解有关。