稀有金属在航工航天、可控核聚变、人工智能芯片、化学储能等高科技领域和新型产业中具有广泛的用途和不可替代性，其中大多数已被全球各发达国家、经济体和我国列为战略性关键矿产资源，其资源安全上升到国家战略层面。稀有金属在地壳中大多以微量元素形式赋存在造岩矿物中，难以被经济的提取和利用。伟晶岩是稀有金属重要的工业来源，具有易于采冶的显著优点。可可托海稀有金属伟晶岩群是我国重要的稀有金属供给基地，以开采用以偿还苏联债务的功勋矿可可托海三号脉为代表，前人在此做了大量科研工作，但在伟晶岩成岩成矿物质来源、伟晶岩的形成条件、结晶速率等方面的研究尚不明确，这制约了建立完备的稀有金属伟晶岩成矿理论和可可托海区域内的进一步稀有金属找矿工作。
本博士论文选取了可可托海伟晶岩群多条矿化和未矿化的伟晶岩脉，以著名的可可托海三号脉为主，利用汞同位素分析、LA-ICPMS、傅里叶红外光谱分析、氧同位素分析、锆石和磷灰石裂变径迹分析法、锆石和磷灰石(U-Th)/He分析法等一系列技术，开展了系统的地质学、矿物学、年代学、原位微量元素及低温热年代学研究，结合前人的研究结果，探讨了可可托海典型伟晶岩的物质来源，演化过程、结晶环境及速率。结果显示：（1）可可托海伟晶岩的物质源区由新生地壳和古老的沉积物组成，其中海相沉积物对以锂为代表的高分异组分物质贡献较大；（2）可可托海三号脉的演化可以分为熔体阶段，熔-流体阶段和流体阶段，其中熔体阶段的温度变化范围为528~644℃，流体阶段温度变化范围为307~373℃，流体在第Ⅴ带出溶，其规模可能较大；（3）来自阿拉尔花岗岩基的锆石176Lu/177Hf将可可托海三号脉的形成压力约束为668.7MPa（以33MPa/km地压梯度计算，结晶深度为20.2km）；（4）可可托海伟晶岩结晶的可能需要一个额外的热供给，同时代相邻的阿拉尔花岗岩基冷却产生的热传导为伟晶岩提供了该热场，使伟晶岩的冷却和结晶缓慢，其时间跨度约为20Ma。