综述:布阿泽尔矿区(摩洛哥中部反阿特拉斯山脉)中Co-Ni-Fe砷化物矿石分带情况的概述

《Journal of African Earth Sciences》:An overview of the Co-Ni-Fe arsenide ore zoning in the Bou Azzer mining district (Central Anti-Atlas, Morocco).

【字体: 时间:2025年11月07日 来源:Journal of African Earth Sciences 2.2

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  摩洛哥布阿泽尔地区Co-Ni-Fe砷化物矿床研究揭示,接触型矿床和蛇纹岩型矿床具有不同的矿物组合和空间分布规律,西向东分带显示Co含量递减、Ni和Fe递增趋势,流体化学演化与构造活动密切相关。

  在摩洛哥的反阿特拉斯山脉地区,布阿泽尔矿区(Bou Azzer district)是唯一一个从原始的钴-镍-铁富集的砷化物和硫砷化物矿床中直接开采钴的矿区。这一矿区的矿体与蛇纹岩密切相关,主要表现为接触型矿体或蛇纹岩型矿体。研究显示,接触型矿体中存在明显的矿物分带现象,从富含镍和钴的矿石逐渐过渡到富含铁和钴的矿石,而蛇纹岩型矿体则主要由铁和钴的富集矿物构成。这种矿物分带模式不仅反映了矿床的形成过程,还可能受到周边岩石成分的影响。

布阿泽尔矿区的矿体从西向东分布,呈现出特定的金属分带特征。在西部区域,矿石中钴的含量较高,而在中部和东部区域,镍的含量则相对增加。这种趋势在矿床的矿物组合、流体条件以及硫同位素特征中均有体现。例如,流体包裹体的捕获条件显示,从西部的矿体(如F7/5)到东部的矿体(如F53),压力和温度逐渐降低,而硫同位素的δ3?S值也呈现出从正到负的变化。这些变化不仅揭示了矿床形成的物理化学条件,还暗示了流体在不同区域的演化路径。

在接触型矿体中,矿石通常以长条状的透镜体形式出现,嵌入在碳酸盐或石英脉中。这些矿体主要形成于变质作用期间,由蛇纹岩与相邻岩石(如石英二长岩、辉长岩和埃迪卡拉纪火山-沉积岩)之间的断层活动所形成的空隙中。矿石中的矿物组合包括大量富含镍和钴的砷化物,如镍黄铁矿(NiAs)、硫镍矿(NiAs?)和钴黄铁矿(NiAsS)。随着矿体的演化,铁和钴的富集矿物逐渐覆盖并部分取代了早期的镍和钴矿物,最终形成分散型的铁和钴矿物。

蛇纹岩型矿体则主要分布在蛇纹岩体内,呈现出从富钴到富铁的过渡特征。这些矿体通常以扁平的长条状结构出现,向外逐渐过渡为贫矿、碳酸盐化和蛇纹岩化区域。在某些矿体中,如F56,铁富集的砷化物矿物围绕着钴富集的矿物形成,表明流体在蛇纹岩内部的循环过程中发生了成分变化。这种变化可能与流体的化学演化、热液活动的强度以及矿物沉淀的条件密切相关。

此外,矿区还存在一种横切型矿体,它们沿着北-南至东北-西南方向的断层分布,与主要的西-东北-东向断层系统相交。这些矿体中的矿物组合主要由钴和铁的砷化物构成,嵌入在石英和自形碳酸盐或方解石脉中。矿体的纹理多样,包括碎裂结构、层状结构和梳状填充结构,显示出不同的成矿环境和流体活动模式。

通过对矿区不同类型的矿体进行详细的矿物组合、纹理关系和矿物化学分析,研究揭示了矿床形成过程中流体的化学演化路径。接触型矿体和蛇纹岩型矿体的矿物分带现象表明,矿床的形成可能经历了多个阶段的流体循环和矿物沉淀。这些阶段的矿物组合变化不仅反映了流体成分的改变,还可能与区域构造活动、热液循环的强度以及矿体周围岩石的化学性质有关。

研究还强调了矿区中矿体的分带模式对矿床成因模型的重要性。通过分析流体包裹体的捕获条件和硫同位素特征,可以更准确地重建矿床形成时的物理化学环境。这些数据为理解矿区的成矿机制提供了重要依据,同时也为在周边地区寻找类似矿床提供了理论支持。此外,研究结果表明,矿体的分带模式可能受到流体来源、流体与围岩的相互作用以及成矿后期的热液活动等因素的影响。

布阿泽尔矿区的矿体不仅具有重要的经济价值,还为研究蛇纹岩相关的金属成矿作用提供了独特的自然实验室。矿区内的矿物组合、流体条件和同位素特征显示,成矿作用可能与蛇纹岩化过程、区域变质作用以及后期热液活动密切相关。这种复杂的成矿机制表明,矿区的矿体形成可能经历了多阶段的演化过程,每个阶段都受到不同的地质和地球化学条件的影响。

矿区的矿体分布和矿物分带模式还为理解金属成矿作用的空间演化提供了线索。从西部到东部,矿体的金属组成呈现出从钴富集到镍富集的趋势,这种趋势可能与流体在不同区域的演化路径有关。流体在不同区域的流动路径、热液活动的强度以及与围岩的相互作用可能决定了矿体的化学组成和空间分布。因此,研究矿区的矿体分带模式不仅有助于理解矿区的成矿机制,还可能为类似矿区的勘探提供指导。

在矿区的勘探和开发过程中,了解矿体的分带模式和成矿机制对于提高矿产资源的回收率和优化开采方案具有重要意义。通过分析矿体的矿物组合、流体条件和同位素特征,可以更准确地预测矿体的分布范围和资源潜力。此外,矿区的矿体分带模式还可以为研究其他蛇纹岩相关矿床提供参考,有助于识别潜在的成矿区域。

总之,布阿泽尔矿区的矿体形成和演化过程是一个复杂而多阶段的地质事件,涉及多种成矿机制和地球化学条件。通过深入研究矿区的矿物组合、流体条件和同位素特征,可以更好地理解矿区的成矿机制,为矿产资源的勘探和开发提供科学依据。这一研究不仅对矿区的矿产资源管理具有重要意义,还为全球蛇纹岩相关矿床的成矿理论提供了新的视角和数据支持。
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