稀有金属矿产作为现代工业的关键性矿产,在计算机、永磁铁、新能源汽车、自动催化剂及航空航天新材料等产业中是不可缺少的,在利好政策的影响下,更加促进了对稀有金属的需求。而锂矿与铌钽矿作为重要战略矿产资源,是目前国家寻找稀有金属矿的重点矿种。花岗伟晶岩锂矿与铌钽矿矿床品位高且易于开采,是我国锂与铌钽资源的重要来源。在花岗伟晶岩型锂矿中铌钽往往可以圈出单独矿体,花岗伟晶岩型铌钽矿中锂往往可以达到综合利用的品位,因此本文将两种花岗伟晶岩型稀有金属矿床作为具体研究对象。在国家重点研发计划项目《锂能源金属矿产基地深部探测技术示范》的支持下,论文首次开展了地气测量为主、土壤X荧光测量为辅,勘查伟晶岩稀有金属矿的方法技术和应用示范研究。选择湖南平江县仁里与传梓源两个矿区作为典型伟晶岩稀有金属矿研究区,以稀有金属矿地球化学理论为指导,通过大比例尺剖面测量,将现代数学方法中的聚类分析、微量元素地球化学中的稀土示踪等手段引入地气场研究,系统研究了矿致地气异常的元素组合特征、空间分布特征、异常与矿体的空间关联关系、以及区分矿与非矿异常的稀土元素特征。初步建立了土壤X荧光测量加地气测量构建的综合地气勘查伟晶岩稀有金属矿技术方法,并同步开展了找矿应用示范工作。本文研究取得以下认识与成果:（1）伟晶岩稀有金属矿脉上方土壤X荧光与地气异常的空间分布特征为:X荧光异常中心赋存在矿体顶部在地表的投影位置区域,地气异常则产出于伟晶岩矿脉向地下倾覆一侧。（2）矿致地气异常具有元素组分多、且同步出现在相同位置的特征。地气异常元素组分上可以划分为两类:一类为稀有金属簇元素,Li、Be、Nb、Y、Rb、REE;一类为有色金属或其他元素,常见的有Cu、Zn、Mn、Ti等。（3）矿致地气异常区的地气稀土元素配分曲线形态同伟晶岩矿脉基本相似,Eu呈明显亏损状态,而参数δEu/δCe更灵敏。因此,地气异常中稀土元素地球化学特性可以作为判别矿与非矿的关键依据之一。（4）论文建立了矿体上理想化地气与土壤X荧光综合异常模式,最终形成了效果显著的以土壤X荧光测量资料评价出露地表或埋深较浅的伟晶岩顶部是否有矿化显示,以地气测量资料对该伟晶岩深部是否有矿化作出评价的伟晶岩稀有金属矿综合地气勘查技术,并在仁里与传梓源取得明显的找矿应用示范成果。论文成果为探测花岗伟晶岩稀有金属矿提供了一种新的思路与新的技术支撑。