摩洛哥北部中阿特拉斯Aderj矿区锰矿化的岩石结构与地球化学特征及其成矿模式研究

本研究针对摩洛哥北部中阿特拉斯Aderj矿区锰矿化的成因机制不明问题，通过野外调查、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM-EDX)和地球化学分析(ICP-MS/XRF)，揭示了以热液-表生改造为主导的多阶段成矿过程，发现Mn-Fe氧化物与方解石脉体共生序列，提出Triassic玄武岩淋滤为锰源、断裂系统为通道的成矿模型，为区域矿产资源评价提供科学依据。

　　

在矿产资源勘探领域，锰作为战略性金属在钢铁、电池等行业具有不可替代的作用。摩洛哥作为北非重要矿产国，其阿特拉斯山脉分布着多个锰矿床，但位于中阿特拉斯北部的Aderj矿区长期缺乏系统研究。该区域锰矿化与方解石脉、铁氧化物共同赋存于三叠纪玄武岩、侏罗纪灰岩和新近纪湖相地层中，其矿物组合特征、元素来源及成矿机制亟待阐明。

费斯科学与技术大学智能系统、地质资源与可再生能源实验室的Mohammed Laiche团队在《Heliyon》发表研究，通过多尺度分析揭示了Aderj锰矿化的成因奥秘。研究人员采用地质填图、岩相剖面测量采集代表性样品，结合X射线衍射(XRD)鉴定矿物相，利用偏光显微镜和扫描电镜(SEM-EDX)进行显微形貌观察，并通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和X射线荧光光谱(XRF)完成主微量元素分析。

矿物学特征

XRD分析显示Tremblouis区以软锰矿(Pyrolusite)为主，伴黑锰矿(Hausmannite)和菱锰矿(Rhodochrosite)；Tizi Ozzer区则出现钡锰矿(Hollandite)与赤铁矿共生。SEM-EDX证实存在铅锰矿(Coronadite)的Pb-Zn异常富集，指示深部岩浆流体的贡献。

地球化学证据

Mn/Fe比值(0.001-7.657)和Si/Al比值显著偏离地壳平均值，Nicholson图解显示热液成因特征。微量元素中Pb(最高2.7%)、Zn(1.47%)与Ba的富集，结合K-feldspar蚀变现象，暗示成矿流体可能源自基底岩浆岩的钾长石分解。

成矿模型

研究提出三阶段成矿过程：(1)大气降水沿断裂下渗淋滤Triassic玄武岩中的Mn²⁺；(2)含Mn²⁺流体在氧化-还原界面沉淀氧化物；(3)深部岩浆热液带来Pb-Zn-Ba等元素，通过断裂混合形成复合矿体。该模型得到矿物世代关系支持——方解石脉(Cal I/II)早于锰氧化物，而表生改造形成的钠水锰矿(Birnessite)覆盖早期矿物。

这项研究首次系统阐明了Aderj锰矿化的多阶段成因，其热液-表生叠加成矿机制为区域找矿提供新思路。发现的Pb-Zn-Ba异常富集拓展了该区多金属勘探潜力，建立的判别指标(XRD衍射峰2θ=37.1°对应Pyrolusite特征峰)为类似矿床鉴定提供参考。研究成果对理解阿特拉斯造山带后碰撞阶段的流体活动具有重要启示。