峨眉山玄武岩广泛分布于我国西南的四川、云南以及贵州三省进而形成峨眉山大火成岩省。峨眉大火成岩省岩浆喷发具有多期次,而主喷发期约在~258~259Ma之间,喷发结束后在三省形成大面积的玄武岩略有差异,其中滇东-黔西一带玄武岩以高钛玄武岩为主。受风化等地质作用影响,峨眉山玄武岩常在西南地区二叠系峨眉山玄武岩组跟宣威组之间形成不同类型的风化壳。自滇东富铌多金属层报道以来,学者陆续在四川、重庆以及贵州多地二叠系宣威组底部黏土岩中发现富铌多金属存在。而关于黔西北富铌多金属层的研究工作较为薄弱,尚未对富铌多金属层元素富集甚至成矿开展深入的理论研究。历年以来,前人针对滇东一带富铌多金属层开展了岩石学、矿物学以及地球化学等方面的研究工作,而黔西北富铌多金属的相关研究工作却相对滞后。因此,本文选取黔西北威宁玉龙代表性富铌多金属剖面为研究对象,结合电子显微镜、SEM、TIMA、LRS及岩石地球化学方法对黔西北富铌多金属层中Nb等关键金属元素的富集地质特征、赋存状态开展研究,并系统地讨论其富集机理。黔西北地区富铌多金属剖面普遍由底部的峨眉山玄武岩、中部的含铁岩系及顶部的铝土质黏土岩层岩石系列组成。元素地球化学分析表明,Nb、Zr、Ta在剖面中具有一致富集规律,并且在顶部的铝土质黏土岩中最富Nb,可达571×10^-6,此外Zr、Ta也呈现出明显的富集趋势。但铝土质黏土岩中稀土元素含量并不高,却在含铁岩系建造中表现出较高的稀土元素富集,同时Ga也显示相同的地球化学特征。对铝土质黏土岩中Nb的赋存状态进行研究发现,锐钛矿中发育铌富集的信号。自然界中,Nb跟Ti本具有密切的相关性,Nb常能以类质同象的形式取代含钛矿物中的Ti,因此,本文认为黔西北铝土质黏土岩中Nb很可能以类质同象形式赋存于铝土质黏土岩中。峨眉山玄武岩主要来源于地幔柱物质部分熔融,地幔柱较低程度的部分熔融形成的岩浆,REE、Nb、Zr、Ga等不相容元素普遍偏高,同时滇东-黔西一带峨眉山高钛玄武岩相较于其他地区的玄武岩,表现出贫Mg O富Nb、REE、Zr等不相溶元素。近几年的研究也表明滇东-黔西一带高钛玄武岩基质中发现了含富铌矿物如榍石、锐钛矿等,并且还有磷灰石等矿物。铝土质黏土岩矿物组成主要以高岭石为主,此外还含有少量的长石类矿物、辉石、锐钛矿等,矿物组成类型与下伏峨眉山高钛玄武岩具有一定的相似性。同时,富铌铝土质黏土岩与下伏峨眉山玄武岩的Nb-Ta、Zr-Hf具有明显的相关性,两者的稀土元素球粒陨石标准化配分模式图也极为相似,均表现明显的右倾,暗示富铌铝土质黏土岩很可能为峨眉山高钛玄武岩风化的产物。在石炭纪-二叠纪华南板块处于古特提斯洋东部,并靠近古赤道,同时,华南板块不是一个统一的大陆,而是一个被古海洋包围的陆块。华南板块由于靠近海洋湿源地,而保持湿润气候。此外,研究区所处古地理位置为南半球低纬度带,环境气候炎热,并伴随丰富的降水。这种特殊的环境,对峨眉山玄武岩的风化具有明显的促进作用。从峨眉山玄武岩到铝土质黏土岩过渡,稳定性元素Nb、Zr、Al明显富集,而相溶元素容易迁移流失,同时高钛玄武岩风化蚀变形成的高岭石类矿物容易再次分解,其产物常因脱硅作用未彻底结束就转变为三水铝石,最终形成富铌铝土质黏土岩,Nb、Zr等不相容元素赋存在其中。受地幔柱活动影响,一些促进酸雨形成的气体随酸性岩浆活动喷出地表使大气降水以及地表水发生质的变化进而形成酸性水体,而在酸性介质条件下易于铁的流失而促进铝的富集。但酸性条件下却不利于REE³⁺的吸附和保留,而会使其逐渐析出向下迁移富集或流失。因此,本文综合CIA、CIW、质量平衡计算等因素,认为引起研究铌富集的原因不仅是峨眉山玄武岩中富铌榍石的风化作用,富铌锐钛矿等矿物在表生风化条件作用下很可能也是引起铝土质黏土岩中Nb明显富集的重要途径之一。