【认识1】白涧矽卡岩铁(钴)矿床发育3个阶段的热液磁铁矿。从早阶段的Mag-1到成矿阶段的Mag-2和Mag-3，相容元素（Ni和V）的含量降低，而不相容元素（Zn、Mn和Co）的含量增加。从Mag-1到Mag-3，不相容/相容元素比值（如Co/Ni、Zn/V和Zn/Ni）呈现逐渐增加的趋势，而相容/不相容元素比值（如V/Mn、Ni/Mn和V/Co）呈现逐渐减少的趋势（图1）。这些不同的元素比值之间存在显著相关性（图1）。
▲图1 Zn/Ni与Zn/V（A）、Zn/Ni与Co/Ni（B）、Zn/Ni与V/Mn（C）、Zn/Ni与Ni/Mn（D）、Zn/Ni与V/Co（E）以及Zn/Ni与Ni/Cr（F）二元关系图。
磁铁矿中这些微量元素的系统变化可以很好的用磁铁矿结晶分异作用来解释（图2）。成矿阶段的Mag-2和Mag-3中不相容/相容元素比值范围宽泛（跨度为2-4个数量级），表明这些微量元素在磁铁矿结晶过程中表现出类似于瑞利分馏的特点（图2B）。
▲图2 封闭系统中磁铁矿沉淀过程中元素和元素比值的瑞利曲线（A、B）和平衡曲线（C、D）
【认识2】前人研究认为热液磁铁矿的微量元素组成主要受到流体成分、温度、氧逸度、水-岩反应等因素控制。本研究进一步证明了高效的磁铁矿沉淀是导致其微量元素组成大幅变化的另一重要因素。这一因素在解释磁铁矿微量元素数据时不应被忽视。
【认识3】黄铁矿是矽卡岩铁（钴）矿床中的主要载钴矿物。钴通过类质同象的形式置换黄铁矿晶格中的铁而进入黄铁矿中：Co2+ + FeS2(黄铁矿) = Fe2++ Co(Fe)S2(富钴黄铁矿)。在温度不变的条件下，钴在黄铁矿中的丰度并不取决于流体的钴含量，而是流体的Co/Fe比值。由于钴在磁铁矿与流体之间的分配系数显著低于铁（DCo磁铁矿—流体/ DFe磁铁矿—流体 = 0.16; T=450℃, P=100MPa; Smagunov et al., 2021）。因此，伴随着磁铁矿的结晶，流体中的Co/Fe比值会逐渐升高。瑞利分馏模型表明：当铁的沉淀效率达90%时(以磁铁矿的形式沉淀)，流体中的Co/Fe比值升高7倍（图2A）。高的Co/Fe比值将促进Co替换Fe进入黄铁矿。因此，本研究认为磁铁矿沉淀导致的流体Co/Fe比值升高，可能对富钴黄铁矿的形成起到重要作用。
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