阿梅尼西夫锌铜（铅-银-金）矿床（摩洛哥西部高阿特拉斯山脉）的流体演化与成矿作用：基于流体包裹体、压碎浸出分析、稀土元素地球化学及铅同位素的研究结果

《Geochemistry》：Fluid evolution and ore genesis of the Amensif Zn Cu (Pb-Ag-Au) distal skarn deposit (western High Atlas, Morocco): Constraints from fluid inclusions, crush-leach analysis, REY geochemistry, and Pb isotopes

阿门西夫锌铜铅金银矿床成因研究综合运用流体包裹体、铅同位素及稀土元素分析，揭示其经历三个矿物化阶段：初始高温高盐岩浆流体还原沉淀黄铁矿，中期混合 meteoric 水导致温度盐度降低，晚期流体分带形成铅锌矿物。矿床受深大断裂和次生断裂控制，金属源自幔源与 crustal 混合，流体相态混合主导成矿。

　　在北非摩洛哥的西部高阿特拉斯地区，研究人员对阿门西夫（Amensif）锌-铜（铅-银-金）矿床的成因进行了深入研究。这一矿床位于寒武纪碳酸盐岩中，是典型的远距离（distal）斑岩-热液型矿床，且已开采约五年半。该研究揭示了矿床形成过程中复杂的流体演化、金属运输与沉淀机制，同时探讨了其与区域地质构造活动之间的关系。

阿门西夫矿床的成矿过程可以划分为三个主要阶段，每个阶段都与特定的流体条件和金属来源相关。第一个阶段是成矿前阶段，此时的流体具有高温（395–426°C）和高盐度（53.0–59.3 wt% NaCl + CaCl?）的特征，流体处于还原性环境中。这种高温高盐度的流体主要来源于岩浆活动，其成分在稀土元素（REY）数据中表现出负的铕异常，这表明流体可能与地幔或地壳的某些特定来源有关。该阶段的矿物沉淀以早期黄铁矿为主，显示出明显的岩浆-热液流体特征。

第二个阶段是成矿阶段I，此时流体的温度有所降低，范围为340–395°C，盐度也下降至23.3–24.4 wt% NaCl + CaCl?。这一阶段的流体表现出明显的混合特征，即岩浆流体与较冷的地表水（meteoric water）发生了相互作用。这种混合不仅改变了流体的物理化学性质，还对金属的迁移和沉淀产生了重要影响。研究发现，这一阶段的流体可能通过区域构造活动，如NE-SW和NW-SE方向的断裂带，将金属物质从岩浆源地输送至碳酸盐岩中。

第三个阶段是成矿阶段II，此时流体的温度进一步降低至225–260°C，盐度也下降到17.6–20.4 wt% NaCl + CaCl?。这表明流体在这一阶段经历了更显著的地表水稀释作用，使得金属的沉淀条件发生变化。该阶段的矿物组合可能反映了流体与围岩之间更广泛的化学反应，以及金属在较低温条件下从流体中析出的过程。通过主成分分析（PCA）对破碎-淋滤数据的处理，研究人员发现流体在矿床形成过程中可能同时涉及盐水（brine）和蒸汽（vapor）两种相态，这种相态的共同作用对金属的搬运和沉积至关重要。

在成矿过程中，金属的来源被认为既包括地幔也包括地壳。铅同位素分析和稀土元素数据表明，这些金属可能来自多个来源，包括深部岩浆活动和区域地壳物质的贡献。同位素的均匀性则提示了铅在流体中的充分混合，这可能是由于流体在迁移过程中与不同地质体发生了广泛的相互作用。此外，研究还指出，金属的运输和沉淀机制可能受到流体混合和流体-岩石相互作用的双重控制，这些过程共同作用，使得金属能够在特定的地质条件下富集。

阿门西夫矿床的成矿特征与区域地质背景密切相关。该地区的地质构造活动主要与赫茨根/维斯康特造山运动（Hercynian/Variscan orogeny）有关，这一运动导致了区域内的地壳变形和岩浆活动。在造山运动之后，地壳进入了一个塌陷和扩张阶段，这一过程为岩浆-热液流体的上升提供了通道。深部的ENE-WSW方向断裂带可能是岩浆上升的主要路径，而重新激活的NE-SW和NW-SE方向断裂带则为金属富集提供了重要的流体通道。这种复杂的断裂网络不仅影响了流体的迁移路径，还可能对矿床的空间分布产生了重要影响。

研究还指出，矿床的矿物学和地球化学特征在不同阶段表现出显著的变化。例如，成矿前阶段的矿物组合以无水矿物为主，如透辉石和磁铁矿；而成矿阶段I则以含水矿物为主，如绿帘石和石榴石；成矿阶段II则以更复杂的矿物组合为特征，包括多种金属硫化物和碳酸盐矿物。这种矿物的阶段性变化不仅反映了流体温度和盐度的演变，还揭示了流体与围岩之间相互作用的强度和方式。例如，随着流体温度的降低，矿物的结晶条件发生变化，导致了不同类型的矿物在不同阶段的形成。

此外，研究还强调了流体在矿床形成过程中的关键作用。流体不仅携带了金属物质，还在与围岩的相互作用中促进了金属的沉淀。这种相互作用可能涉及多种化学反应，如酸碱反应、氧化还原反应和离子交换反应。流体的成分变化，如盐度和温度的降低，可能使得某些金属更容易从流体中析出，从而形成矿床。同时，流体的混合过程也可能导致金属的重新分配，使得矿床在空间上呈现出一定的分异特征。

在矿床的成矿过程中，构造活动与流体演化之间的相互作用是不可忽视的因素。例如，区域内的断裂带不仅为流体的迁移提供了通道，还可能在流体的冷却和沉淀过程中起到了关键作用。流体在断裂带中的流动和滞留可能影响了矿床的形成时间和空间分布。此外，构造活动可能还改变了围岩的物理化学性质，使得某些矿物更容易与流体发生反应，从而促进金属的富集。

研究还提到，阿门西夫矿床的矿物学和地球化学特征为矿床的勘探提供了重要的线索。例如，矿床中不同矿物的分布可能反映了流体迁移的路径和时间，而金属的地球化学特征可能有助于确定矿床的来源和成矿机制。这些特征不仅有助于理解阿门西夫矿床的形成过程，还可能为其他类似地质环境中的矿床勘探提供参考。

通过对流体包裹体和破碎-淋滤数据的综合分析，研究人员发现流体在矿床形成过程中经历了多阶段的变化。这些变化不仅影响了金属的搬运和沉淀，还可能对矿床的经济价值产生了重要影响。例如，高盐度的流体可能携带更多的金属，而低温流体可能更有利于某些金属的沉淀。因此，理解流体的演化过程对于评估矿床的潜在储量和开发策略具有重要意义。

在矿床的成矿过程中，构造活动与流体演化之间的相互作用是不可忽视的因素。例如，区域内的断裂带不仅为流体的迁移提供了通道，还可能在流体的冷却和沉淀过程中起到了关键作用。流体在断裂带中的流动和滞留可能影响了矿床的形成时间和空间分布。此外，构造活动可能还改变了围岩的物理化学性质，使得某些矿物更容易与流体发生反应，从而促进金属的富集。

研究还指出，阿门西夫矿床的成矿过程可能受到多种因素的共同影响，包括流体的来源、流体的演化路径、流体与围岩的相互作用方式以及构造活动的强度和方向。这些因素的综合作用使得矿床的形成过程变得复杂且多变。例如，流体的来源可能影响金属的种类和含量，而流体的演化路径则决定了金属的搬运距离和富集程度。同时，流体与围岩的相互作用方式可能影响矿物的种类和分布，而构造活动的强度和方向则决定了流体的迁移路径和矿床的空间分布。

通过这一研究，研究人员不仅揭示了阿门西夫矿床的成因机制，还为其他类似地质环境中的矿床勘探提供了新的思路。例如，研究发现，流体的混合和流体-岩石相互作用是矿床形成的重要驱动力，这可能意味着在其他地质环境中，类似的构造活动和流体演化过程也可能导致金属的富集。因此，未来的矿床勘探工作可以更加关注流体的混合特征和流体-岩石相互作用的条件，以提高勘探的成功率。

此外，该研究还强调了地球化学数据在矿床成因研究中的重要性。例如，稀土元素（REY）的异常和铅同位素的均匀性不仅提供了金属来源的线索，还揭示了流体的演化过程。这些数据的综合分析有助于构建更完整的成矿模型，从而为矿床的形成机制提供更深入的理解。同时，这些数据也可以用于指导矿床的勘探和开发，帮助识别具有成矿潜力的地质区域。

在矿床的成矿过程中，流体的演化路径和金属的沉淀机制是研究的重点。例如，流体在高温高盐度条件下可能携带更多的金属，而在低温低盐度条件下则更有利于金属的沉淀。因此，理解流体的演化路径对于评估矿床的经济价值和开发潜力至关重要。此外，流体的混合过程可能影响金属的分布，使得某些区域更容易形成矿床，而其他区域则可能成为贫矿区。

综上所述，阿门西夫矿床的成因研究揭示了复杂的地质过程，包括流体的混合、流体-岩石的相互作用以及构造活动的共同作用。这些过程不仅影响了矿床的形成时间和空间分布，还决定了矿床的矿物组合和金属含量。通过这一研究，科学家们不仅加深了对阿门西夫矿床形成机制的理解，还为其他类似地质环境中的矿床勘探提供了重要的理论支持和实践指导。