摩洛哥High Atlas下寒武统层状Sedex型Tizi-n-Isdid锰矿床的成矿模型及其对区域锰成矿作用的启示

本文通过对摩洛哥High Atlas地区Tizi-n-Isdid层状锰矿床的地质学、矿物学和地球化学研究，建立了该矿床的热液喷流沉积（Sedex）成因模型。研究表明，矿化与早寒武世（529–541 Ma）同沉积热液活动密切相关，主要矿物为褐锰矿（braunite），伴生元素特征指示其形成于裂谷相关断层系统而非直接火山作用。该模型为Ouarzazate锰矿田的勘探提供了重要理论依据。

　　

Highlight

地质背景（Geological setting）

西High Atlas地块构成了古冈瓦纳大陆的西北边缘，这里拼贴了泛非造山带的新元古代单元。造山事件后，从寒武纪早期开始，该边缘开始堆积浅海至海侵相沉积物。这些沉积物的厚度和岩性在从东南方向的Anti-Atlas向西北方向的西High Atlas追溯时表现出显著的变化。

Tizi-n-Isdid的地层格架（Lithostratigraphy of Tizi-n-Isdid）

在区域尺度上，Tizi-n-Isdid以北的Agoundis–Ounein地区可见与研究区类似的地层序列。该地区以新元古代基底为特征，基底始于一个流纹质复合体，由熔结凝灰岩质流纹岩熔岩、酸性火山角砾岩和复成分砾岩（砾石为次棱角状的流纹岩、英安岩、安山岩和花岗岩）组成。该复合体被玄武岩熔流不整合覆盖。

材料与方法（Material and methods）

我们的研究集中在Tizi-n-Isdid地区的九个采样点。我们建立了六条地层剖面以展示锰矿化的位置和相变，这指导我们绘制了研究区1:10,000的相图。我们利用露头、探槽和数百米长的采矿巷道（尤其是Tizi地下矿山）来调查该矿床。我们对火山岩地层进行了岩石学研究以确定其岩性，并对锰矿化及其围岩进行了详细的岩相学观察。我们使用配备有能谱仪（EDS）的扫描电子显微镜（SEM）对抛光薄片进行了矿物学鉴定。对20个锰矿石样品进行了主量、微量和稀土元素分析，以约束成矿流体的来源和沉积环境。

矿化分布与样式（Distribution and styles of mineralization）

Tizi-n-Isdid锰矿床沿南北向延伸超过6公里，在不同位置观察到可变的厚度。矿化在矿床尺度上通常是连续的，但在露头尺度上呈透镜状且不连续，反映了局部的构造和岩性控制。矿化体的厚度从0.1米到3.5米不等。根据东西向厚度变化的信息以及巷道和探槽的数据，我们识别出三种主要的矿化相：块状（F1）、条带状（主导）（F2）和角砾状（F3）。

热液成因（Hydrothermal origin）

利用(Nicholson, 1992)的二元图（(Co+Ni) vs. (As+Cu+Mo+Pb+V+Zn) 和 (Pb) vs. (Zn)）（图10 A和B）、(Choi and Hariya, 1992)的三元图（(Zn) vs. (Ni) and (Co)）（图10 C）以及(Toth, 1980)的二元图（(Co/Zn) vs. (Co+Ni+Cu)）（图10 D）进行图形表示，可以判别锰矿石的成因。Tizi-n-Isdid的锰矿石投点落在热液Sedex型矿床区域内，其特征为喷流成因的富锰沉积物。

结论（Conclusion）

（注：用户要求翻译到第二个Conclusion，但原文中第一个Conclusion在Abstract后，第二个Conclusion在文末。此处翻译文末的Conclusion部分）

Tizi-n-Isdid锰矿床是摩洛哥High Atlas下寒武统层序中层状锰矿化的一个显著实例。矿体赋存于Taroudant群以粘土岩为主的层位中，矿石主要由褐锰矿组成，伴有次要的红帘石和黑锌锰矿族矿物，以及与石英、方解石和重晶石脉石矿物共生。三种不同的矿石相（块状、条带状和角砾状）展现出多变的结构和矿物组合，反映了复杂的成矿历史，涉及同沉积成矿作用、热液叠加以及轻微的变质改造（~200°C）。地球化学数据，包括低的Fe/Mn比值、显著的Ba、As、W、Sr富集以及稀土元素配分模式，一致地支持了一个与裂谷相关断层系统引发的同沉积热液活动有关的Sedex型成因模型。轻微的变质作用导致了原生褐锰矿向次生褐锰矿和红帘石的转变。建立的这个成矿模型可以应用于Ouarzazate锰矿田中其他层状锰矿床。