阿尔及利亚A?n Mimoun脉状重晶石矿床的地质特征与成矿机制：流体包裹体、硫同位素及稀土元素证据

本研究针对阿尔及利亚东北部A?n Mimoun脉状重晶石矿床的成因争议，通过流体包裹体显微测温、硫同位素（δ34S）及稀土元素（REE）分析，揭示其成矿流体为高温（105–185°C）、高盐度（20–25% NaCl eq.）的H2O-NaCl-CaCl2卤水，硫源来自蒸发岩（δ34S=15.7–26.6‰），REE特征指示氧化环境下的热液活动，确立其为密西西比河谷型（MVT）矿床，为区域找矿提供理论依据。

　　

在阿尔及利亚东北部的撒哈拉阿特拉斯山脉，A?n Mimoun重晶石脉状矿床以其独特的矿物组合和成矿背景吸引着地质学家的目光。这一矿床赋存于阿尔布-阿普第阶碳酸盐岩中，受NE-SW和E-W向断裂控制，主要矿物为重晶石，伴生方铅矿、闪锌矿等硫化物。尽管该矿床自1968年发现以来已被初步归类为密西西比河谷型（MVT），但其精确的成矿机制和流体来源仍存在诸多未解之谜。传统观点认为MVT矿床形成于低温环境，但A?n Mimoun矿床中可能存在的高温成矿过程挑战了这一认知。此外，硫的来源究竟是单一的海相硫酸盐还是混合了其他地质过程产物？成矿流体如何与围岩相互作用？这些问题亟待系统的地球化学研究来解答。

为揭示这些科学问题，来自阿尔及利亚的研究团队Imene Benhammoud、Omar Haddouche等联合国际学者，在《Journal of African Earth Sciences》发表了综合性研究成果。他们采用流体包裹体显微测温技术测定成矿温度与盐度，通过硫同位素（δ³⁴S）追溯硫源，结合稀土元素（REE）配分模式解析成矿环境，并对27条矿脉进行地质填图与采样分析。

主要技术方法
研究团队采集了重晶石及围岩样本，通过偏光显微镜观察矿物共生序列；采用冷冻-加热法分析流体包裹体的均一温度（Th）和盐度；利用质谱仪测定硫同位素组成（δ³⁴S）；通过ICP-MS分析稀土元素含量，数据经球粒陨石标准化处理。

研究结果

1. Metallogeny：矿体沿Khenchela背斜分布，12条主矿脉平均含BaSO₄约70%，围岩经历多期白云石化与硅化，成矿受控于后始新世构造活动。
2. Fluid inclusion study：原生包裹体显示成矿流体为高温（105–185°C）、高盐度（20–25% NaCl eq.）的H₂O-NaCl-CaCl₂体系，低共结温度指示Ca²⁺参与成矿。
3. Stable isotopes：重晶石δ³⁴S值分两组——白色重晶石（15.7–17.4‰）反映海相硫酸盐还原，半透明重晶石（21.4–26.6‰）指示与蒸发岩的长期相互作用。
4. Rare earth elements (REE)：重晶石富集轻稀土（LREE），具负铈异常（Ce/La=0.10–0.81）与显著正铕异常（Eu/Eu*=54.71–88.14），围岩则显示海水特征。

讨论与结论
研究证实A?n Mimoun为典型的MVT矿床，其成矿流体源自深部盆地卤水，沿断裂迁移过程中淋滤三叠系蒸发岩中的硫酸盐，并在氧化环境下沉淀重晶石。硫同位素的双峰分布揭示了多阶段成矿过程：早期快速沉淀（δ³⁴S≈17‰）与后期流体-蒸发岩反应（δ³⁴S>21‰）。REE特征与正铕异常（最高188.62 ppm）表明高温流体可能源自基底岩石。该研究不仅完善了北非MVT矿床的成矿模型，其提出的"高温卤水-碳酸盐岩-蒸发岩"三元相互作用机制，对区域矿产勘探具有重要指导意义。