nature communications：流体中的微量元素如何改变矿物蚀变效率
矿床的形成、伴生流体引起的蚀变以及大规模变质作用（如白云石化和蛇纹石化），都要求流体、挥发物和/或金属在几米至数百公里的范围内有效对流。由于岩石圈内岩石的固有渗透率通常较低，因此需要了解岩石圈内相互连接的流体通道的形成和破坏，从而才能解释大规模的流体-岩石交代作用。首先，断层作用和水力压裂等变形过程在宏观尺度上提供了相互连接的流体通道；另外，微裂缝和晶界被认为是主要的流体通道。除此之外，反应诱导孔隙度是地壳中流体-岩石之间不断相互作用的一个关键因素，在成岩、变质和成矿过程中促进了大规模的矿物学变化。
磁铁矿和赤铁矿是地壳中分布最广的氧化铁类的矿物，存在于大多数岩石中。并且，具有经济价值的铁矿床主要由这些矿物的大量沉淀而成。在一些重要的矿床类型中，包括氧化铁-铜-金（IOCG）和稀土元素（REE）矿床，通常可以清楚的看到早期磁铁矿在主要成矿阶段被赤铁矿所取代，大量富含氧化铁的矿石与轻稀土（LREE）特别是铈的富集有关。这表明Ce可能参与了磁铁矿向赤铁矿的转化反应。
本文通过实验，证明了迄今为止尚未认识到的微量元素在控制流体诱导矿物反应过程中孔隙性质方面的作用。具体地说，向我们展示了流体中存在微量的Ce，如何在赤铁矿水热置换磁铁矿过程中产生宏观孔隙而不是纳米孔隙，从而催化置换过程。利用以普遍存在的磁铁矿赤铁矿化为特征的巨型矿床（奥林匹克坝，典型的IOCG矿床和白云鄂博，世界上最大的REE矿床）的例子，比较了实验和自然矿石结构，研究了Ce对赤铁矿化的催化作用如何促成了矿石的大规模形成。
本文通过实验证明，微量溶解在流体中的Ce的存在增加了磁铁矿（Fe3O4）置换形成的赤铁矿（Fe2O3）的孔隙率，主要方式为流体诱导的、氧化还原无关的化学过程，从而大大提高了磁铁矿置换效率、流体流动和元素物质的交换。铈主要通过改变反应界面上Fe2+（aq）/Fe3+（aq）的比值，对赤铁矿的成核和生长起到催化作用。本文的研究结果表明，微量元素可以增强流体介导的矿物置换反应，最终控制流体矿物体系的动力学、结构和组成。应用于世界上一些最有经济价值的金属矿体，这些结果提供了新的认知：即早期大量的磁铁矿蚀变的形成如何为这些矿石系统的后期提高金属品位和储量提供了物质基础。
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