北秦岭豫陕交界地区是我国重要的伟晶岩型铀和稀有金属成矿区,近年来在该区域相继发现了火炎沟锡铌钽矿和大东沟锡锂钽多金属矿,指示这一地区具有一定的锡及稀有金属成矿潜力。本文对火炎沟和大东沟矿化伟晶岩开展岩相学、岩石地球化学,以及锡石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,探讨含矿伟晶岩的成矿时代、源区性质和构造背景。含矿花岗伟晶岩的锡石U-Pb年龄分别为410.4±3.1 Ma和428.8±8.3 Ma,其形成于晚志留世—早泥盆世。含矿花岗伟晶岩富含白云母等富铝矿物,CIPW标准矿物中刚玉含量高(平均4.24%),铝饱和指数(A/CNK)平均值为1.35,具强过铝质特征;富集Li、Rb、Cs、Ta, Nb/Ta比值较低(平均5.43),Y与Rb呈负相关趋势,具S型花岗岩特征;低钙(CaO平均0.36%)、低LREE含量(平均9.02×10^-6)和Zr/Hf值(平均9.44),CaO/Na₂O<0.3,富集Rb、Ta,亏损Ba、Th、Sr,源于下地壳变质泥岩脱水熔融。伟晶岩中出现电气石、锂辉石、磷灰石等富含挥发分岩浆特征矿物和锡石、铌钽矿、绿柱石等高分异花岗岩特征矿物,分异指数(DI)高(平均93.15),强烈富集Rb、Cs,亏损Ba,经历了高程度结晶分异。根据地球化学特征,结合区域构造演化,表明其形成于造山后相对稳定的构造环境,与黄龙庙、骡子坪等晚志留世花岗岩体具岩浆演化关系,是源于下地壳变质泥岩脱水熔融形成的过铝质花岗岩浆高程度分异演化的产物。