卡圖興Ta一Nb一Zr礦床的地質構造、分帶性和形成條件
卡圖興Ta一Nb一Zr礦床屬於前寒武紀熱液礦床的一種特別成因類型—屬於結晶基底區域深大斷裂帶中的含礦鹼性交代岩。這種類型的礦床形成於2.0——1.8Ga前，那時太古宙克拉通、克拉通後的坳陷和固結的太古宙活動帶均遭受了新的構造作用，轉變成原始活化帶。卡圖興礦床賦存於斯坦諾夫帶的、平行於科達爾一烏多坎坳陷南緣分布的東西向斷裂系內，埋藏於該坳陷的底部。
這些稀有金屬鹼性交代岩受花崗岩和花崗岩周圍的變質岩的片理化帶控制，具有沿走向和向深部延伸距離大的特點，從邊緣向中心方向可分為5個帶:黑雲母(鐵雲母)帶、黑雲母一角閃石(含鈉閃石)帶、角閃石(含鈉閃石一鈉鐵閃石)帶、角閃石一霓石(含鈉鐵閃石)帶和霓石。隨著從外帶向內帶過渡，金屬礦物和副礦物的數量逐漸減少，這些礦物的成分發生了變化，富集於燒綠石、鋯石和冰晶石中主要有益組分的含量逐漸增加。氟鈉鈣石和TR一螢石局限產於稀有金屬礦體的邊部。
交代作用過程和成礦作用過程彼此密切相關，都是具高活度鈉的高溫熱液對圍岩作用的結果。交代作用是通過滲透和由熱液以淋濾方式通過其主要運移通道向周圍擴散的方式實現的。在發生交代作用的同時，伴隨有Ca， Mg， Ba和Sr從岩石中的帶出以及Na，Nb，Ta，Zr，Hf，F，Rb，Li，TR和某些其它元素的帶入。通過將交代岩、變質岩和侵入岩中化學元素含量進行對比，排除了成礦物質來自圍岩和奧長環斑花崗岩的可能性。結合地質和岩石資料，證明了熱液為殼下成因，並證明熱液可能是在向陸殼較高層位上升過程中富集金屬組分的。
稀有金屬高溫鈉交代岩，在礦物成分和地球化學特點方面與古生代和中生代熱液蝕變鹼性花崗岩中的Ta，Nb，Zr和稀土礦床相似。它們均產於已固結陸殼的構造岩漿活化帶。但是，鹼性花崗岩中的礦床在成因上則與侵入岩有聯繫，伴隨溫度下降，在它們之中發生交代作用並形成單礦物鈉長岩，而暗色礦物則呈相反順序分布於交代岩各帶中:霓石存在於外帶內.並且沿內帶方向被鐵鈉閃石、鈉閃石和鐵黑雲母所替代。
根據構造、岩石、礦物和地球化學綜合特徵，卡圖興礦床無疑有別於其它類型的親石稀有元素礦床，這就可以用來作為將卡圖興礦歸屬於特殊成因類型，或者確切地說，歸屬於古地台結晶基底區城斷裂中含礦鹼性交代岩成因類型的依據。含礦鹼性交代岩與斷裂的關係並不僅僅是單純的構造控制，因為前寒武紀深大斷裂帶乃是特殊的地質體，其本身就是岩漿、變質和交代作用的綜合產物。由於基體塑性流動和部分熔融結果而在深部和超深部產生的構造單元，為斷裂的形成奠定了基礎。斷裂帶中的內生作用是在地慢流體的參與下發生的，而深大斷裂帶的長期發育，決定了在它們之中出現互補性的垂直交代作用和礦化的分帶性。在綜合概略圖上，卡圖興礦床的稀有金屬鹼性交代岩相當於該分帶性的最下部帶。
關於前寒武紀鹼性交代岩中鹼金屬和成礦組分的來源問題，不僅對稀有金屬礦床是一個有爭論的問題，而且對中溫鈉交代岩中的鈾礦床也是一個有爭論的問題。烏克蘭地盾基洛沃格勒地塊的某些資料證實，含鈾鈉交代岩是由於地和地殼相互作用的結果而形成的。該區的含鈾鈉長岩並不產於圍繞基洛沃格勒一洛沃烏克蘭花崗岩類岩體和科爾桑一諾沃米爾戈羅德斜長岩和奧長環經歷了有強烈還原流體參與的幾個塑性和脆性變形階段。根據深部地球物理研究，莫霍面上升的位置正處於上述深成岩體之下。因此，可以認為，莫霍面的上升位置反映出「原隕石」的位置。「原隕石」生成於古元古代初，一直發育到元古宙中期，並對變質岩質層施加強的熱作用，導致了再生一交代花崗岩類岩石的形成和繼之地慢斜長岩和奧長環斑花崗岩的侵入。
從這個觀點來看，年齡(1.8～2.OGa)相似的稀有金屬鹼性交代岩、輝長岩一斜長岩和奧長環斑花崗岩在察拉一烏多坎地區的存在，可以作為殼下源和殼下地質作用在原始活化帶的金屬成礦中起著突出作用的補充證據。