反应引起的孔隙度是地壳中持久的流体-岩石相互作用的关键因素，促进了成岩作用，变质作用和矿石形成过程中的大规模矿物学变化。

有鉴于此，澳大利亚莫纳什大学Joël Brugger教授和Yanlu Xing等人，通过实验证明，痕量铈的存在会增加通过流体诱导的，氧化还原无关的磁铁矿（Fe₃O₄）置换形成的赤铁矿（Fe₂O₃）的孔隙率，从而提高磁铁矿耦合置换、流体流动和元素传质的效率。

本文要点

1）证明了在流体诱导的矿物反应过程中，微量元素在控制孔隙度性质方面迄今尚未认识到的作用。具体而言，展示了在赤铁矿水热置换磁铁矿过程中，溶液中的痕量Ce（III）如何导致大孔隙而不是纳米孔的产生，从而催化了置换过程。

2）铈通过改变反应界面处的Fe²⁺(aq)/Fe³⁺(aq)比值来充当影响赤铁矿成核和生长的催化剂。结果表明，微量元素可以增强流体介导的矿物替代反应，最终控制流体-矿物系统的动力学、质地和组成。

3）使用一些具有先前磁铁矿广泛放热特征的巨型矿床实例，比较了实验矿石和天然矿石的质地，研究了Ce的催化作用，并讨论的一般影响矿石形成模型。

参考文献：

Xing, Y., Brugger, J., Etschmann, B. et al. Trace element catalyses mineral replacement reactions and facilitates ore formation. Nat Commun 12, 1388 (2021).

DOI: 10.1038/s41467-021-21684-5

https://doi.org/10.1038/s41467-021-21684-5