摩洛哥西部高阿特拉斯山脉阿门西夫（Amensif）Cu-Pb-Zn（Ag-Au）矿床的热液交代矿化作用：来自共生演化、矿物化学及流体包裹体的研究见解

《Journal of African Earth Sciences》：Pyrometasomatic mineralisation of Amensif Cu-Pb-Zn (Ag-Au) distal skarn deposit, Western high Atlas, Morocco: Insights from paragenetic evolution, mineral chemistry, and fluid inclusions

本文研究摩洛哥阿门西夫远程夕卡岩型多金属矿床，揭示其矿物分异与流体演化规律。通过矿物学、包裹体分析和同位素地球化学研究，划分出早晚期夕卡岩化及退变质阶段，发现 garnet 和辉石化学组成反映流体氧逸度变化，流体盐度与温度演化指示冷却和混合成矿机制。结论表明矿体与隐伏岩体存在成因联系，流体分异控制矿物 zoning。

　　在摩洛哥西部高地阿特拉斯山脉的北部区域，研究人员对阿门西夫（Amensif）地区的多金属Cu–Pb–Zn（Ag-Au）矿床进行了深入研究。该矿床主要由远端蛇绿岩和石英-重晶石-碳酸盐脉状结构组成，位于著名的阿泽古尔（Azegour）Mo-Cu-W矿床西南方向约5公里处。这些矿床的形成与区域地质背景密切相关，尤其是在晚赫茨尼亚期（Late-Hercynian）花岗岩侵入过程中产生的热液活动。

阿门西夫矿床的矿化特征表明，其主要产于下寒武纪火山碎屑-碳酸盐序列中，这些序列被流纹岩、安山岩和 dacitic 岩脉和岩床所侵入。在矿床的形成过程中，热液流体与围岩发生反应，导致一系列的矿物组合和化学变化。研究团队通过现场观察和矿物学研究，对这两种矿化体（蛇绿岩和脉状结构）进行了比较分析，揭示了它们在矿物组成、流体特征以及成矿机制上的相似性。

在蛇绿岩矿化过程中，可以区分出两个主要的成因阶段：正向成矿阶段和逆向成矿阶段。正向成矿阶段进一步细分为早期和晚期阶段。早期正向成矿阶段以出现 wollastonite 和 diopside 的残余矿物为特征，这些矿物的分布较为零散。而晚期正向成矿阶段则以 andradite、grandite 石榴石和 hedenbergite 为主。通过分析这些矿物的化学成分，研究人员发现，石榴石的组成从 andradite（主要为钙铁榴石）逐渐转变为 grandite 石榴石（钙镁铁榴石），同时伴随 hedenbergite 的出现。这种矿物组合的变化表明，矿化过程中存在较强的还原条件或中等还原条件，且氧逸度较低。这为理解成矿流体的化学性质和矿床的形成环境提供了重要线索。

逆向成矿阶段则被划分为两个子阶段：第一逆向阶段和第二逆向阶段。第一逆向阶段以主要的蚀变矿物如透闪石、角闪石、绿帘石、石英I、方解石I和重晶石的沉积为标志，同时伴随硫化物I的形成。第二逆向阶段则以石英和方解石脉状结构为主，这些结构与硫化物II、金银矿（electrum）以及Bi-Ag硫代盐矿物相关。这种从高温到低温的成矿阶段演变，暗示了矿化过程中流体的冷却和混合是主要的成矿机制。流体的温度和盐度变化反映了成矿流体在空间和时间上的动态演化过程。

在对石榴石和辉石的化学成分进行分析时，研究人员发现这些矿物的组合支持将阿门西夫蛇绿岩归类为Cu-Zn-Fe型蛇绿岩。这种分类不仅有助于理解矿床的矿物学特征，也为后续的成矿机制研究提供了基础。此外，研究团队还通过流体包裹体的分析进一步探讨了成矿流体的性质。在正向成矿阶段的石榴石中，流体包裹体显示出较高的均一化温度和盐度，表明成矿流体在高温和高盐度条件下形成了矿床的主要部分。而在第一逆向阶段的石英I、方解石I和重晶石中，流体包裹体的均一化温度较低，但盐度与正向阶段相近，这表明在矿床形成过程中，流体经历了冷却和混合的过程。

阿门西夫矿床的蛇绿岩和脉状结构在矿物学和流体特征上表现出显著的相似性。这种相似性不仅体现在矿物的组成上，还体现在流体包裹体的性质和分布上。蛇绿岩和脉状结构中的矿物组合和流体特征相互关联，表明它们可能具有相同的成矿来源和演化路径。这种遗传关系的确认，为理解多金属矿床的形成机制提供了新的视角，并有助于进一步探索该地区的矿化潜力。

在对区域地质背景的研究中，研究人员发现阿门西夫地区的矿化活动与晚赫茨尼亚期的花岗岩侵入密切相关。该地区的矿床多为远端蛇绿岩，其形成不依赖于直接的岩浆接触，而是通过热液活动与围岩之间的化学反应。这种矿化模式在摩洛哥西部高地阿特拉斯山脉的其他地区也有所体现，例如阿泽古尔、阿西夫·埃尔·马尔（Assif El Mal）以及埃尔·哈马姆（El Hammam）等矿床。这些矿床的共同特点是它们的矿化特征与热液活动密切相关，且在空间和时间上呈现出一定的分带性。

研究团队还注意到，阿门西夫地区的矿床在成矿过程中表现出一定的时空分带性。这种分带性主要体现在矿物的形成顺序和流体的演化路径上。在正向成矿阶段，高温和高盐度的流体促进了主要的矿物组合的形成，而在逆向成矿阶段，随着流体的冷却和混合，形成了不同的矿物组合。这种分带性不仅反映了成矿流体的动态变化，也揭示了矿床形成的复杂过程。通过分析不同阶段的矿物组合和流体特征，研究人员能够更全面地理解矿床的形成机制，并为后续的勘探和开发提供科学依据。

此外，研究团队还强调了矿物学和流体包裹体分析在矿床研究中的重要性。矿物的化学成分和结构变化可以作为成矿流体演化过程的化学指纹，记录流体在矿床形成过程中的化学变化。例如，石榴石的振荡环带（oscillatory zoning）反映了流体在不同阶段的化学条件变化，而流体包裹体的均一化温度和盐度则提供了关于流体来源和演化路径的重要信息。这些分析方法不仅有助于理解矿床的形成过程，也为评估矿床的经济价值提供了支持。

在研究方法方面，研究团队采用了多种技术手段，包括显微镜观察、扫描电子显微镜（SEM）分析以及流体包裹体的微热测定。通过对样品的详细分析，研究人员能够准确识别矿物的组成和结构，并推断出成矿流体的性质和演化路径。这些方法的综合应用，使得研究团队能够从多个角度探讨矿床的形成机制，从而得出更加全面和准确的结论。

综上所述，阿门西夫地区的多金属矿床是晚赫茨尼亚期花岗岩侵入活动的产物，其形成过程涉及复杂的热液活动和化学反应。通过对蛇绿岩和脉状结构的矿物学、化学成分以及流体包裹体的分析，研究人员揭示了矿床的成因机制和演化路径。这些研究成果不仅有助于理解该地区的矿化特征，也为进一步的资源勘探和开发提供了重要的科学依据。未来的研究可以进一步探讨矿床的成矿模型，以及不同矿化体之间的相互作用，以期为该地区的矿产资源评估和利用提供更加深入的见解。