钴是我国关键金属矿产资源,主要产自岩浆型和热液型矿床中,其中矽卡岩型矿床是重要的钴矿床类型之一。长江中下游成矿带是我国重要的一条多金属成矿区带,产出大量的矽卡岩-斑岩型矿床,伴生钴、硒、碲等多种关键金属。鄂东南矿集区铁山矿床是该成矿带的一典型矽卡岩型铁铜矿床,铁矿石资源量超过1.6亿t,铜金属量67万t,伴生钴品位0.017%。然而,该矿床中关键金属钴的赋存状态不清、富集规律不明,不仅制约了其钴资源的开发利用,而且也限制了其钴成矿作用的认识。本文以铁山矽卡岩型铁铜矿床中的钴为研究对象,在矿床地质特征研究基础上,通过全岩地球化学、TIMA、LA-ICP-MS等测试分析手段,查明钴的赋存状态,包括独立矿物和类质同象替换两种,前者有硫铜钴矿和辉砷钴矿;后者则以类质同象形式进入黄铁矿、磁黄铁矿晶格替代铁元素。在矿石尺度和矿物尺度理清了钴的富集规律,其中磁黄铁矿矿石、含铜磁铁矿矿石和黄铁矿矿石中钴明显发生了富集,就矿石尺度而言,其全岩地球化学含量均大于200.0×10^-6,表明钴的富集与硫化物黄铁矿和磁黄铁矿密切相关;从矿物尺度而言,据LA-ICP-MS分析,黄铁矿和磁黄铁矿中Co含量分别介于292.3×10^-6~16054×10^-6、445.9×10^-6~497.9×10^-6。结合前人已有工作,综合探讨了钴的富集机制,认为铁山矿床成矿流体演化经历了矽卡岩阶段和硫化物阶段,温度降低和磁铁矿沉淀引起的流体Co/Fe比值升高、氧逸度降低是控制铁山矽卡岩铁矿钴独立矿物以及钴进入载体矿物富集沉淀的主要机制。本文研究对查明铁山矿床钴的矿化规律以及矿山钴资源评价和综合利用提供了依据,同时也丰富了矽卡岩型钴矿床成矿作用的认识。