《Journal of African Earth Sciences》：Structural framework and mineral chemistry of Co–Ni–Fe–bearing arsenide mineralization in the Bou Froukh cobalt district (western Bou Azzer–El Graara inlier, Anti-Atlas, Morocco)
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本研究对摩洛哥布阿泽尔区西部布弗鲁赫片岩的地质和成矿特征进行了详细分析，揭示了E-W至WNW-ESE左旋断层与石英闪长岩-蛇纹岩接触带共同控制钴砷矿化。通过电子探针和微-XRF分析，确认了矿物分带的三阶段序列：早期镍砷矿物（镍黄铁矿、辉砷镍矿）、中期钴砷矿物（辉砷钴矿、砷黄铁矿）和晚期铁砷矿物（硫砷铁矿），并指出盐水含CO2的地热流体通过活化泛非断层系统富集，在接触带处化学捕获，形成从镍到钴再到铁的砷矿物沉淀。该成果为布阿泽尔西部成矿预测提供了新依据。
玛丽姆·贾布尔（Marieme Jabbour）| 卡罗尔·科迪埃（Carole Cordier）| 佐拜尔·埃尔·瓦德（Zoubair El Ouad）| 赛义德·伊尔门（Said Ilmen）| 多米尼克·加斯凯（Dominique Gasquet）| 莫哈·伊肯内（Moha Ikenne）| 穆斯塔法·苏哈苏（Mustapha Souhassou）| 穆罕默德·艾特·阿迪（Mohamed Ait Addi）| 努尔丁·伊本哈马德（Nourddine Ibnahmad）| 尤尼斯·蒙迪（Younes Moundi）| 阿卜杜勒哈克·卡尔法尔（Abdelhak Karfal）| 阿法夫·阿明（Afaf Amine）| 卢·马查（Lhou Maacha）
LAGAGE实验室，伊本·佐赫尔大学（Ibn Zohr University）理学院地质系，邮政信箱8106，达赫拉（Dakhla），80000阿加迪尔（Agadir），摩洛哥
摘要
布弗鲁克（Bou Froukh）地区位于布阿泽尔-埃尔格拉拉（Bou Azzer–El Graara）内陆构造带的西侧（反阿特拉斯山脉，Anti-Atlas），保存了布阿泽尔钴矿系统的代表性剖面。在该地区，钴-镍-铁砷化物矿物主要分布在蛇纹岩-石英闪长岩的接触带附近。新的野外测绘数据显示，该地区的断裂网络以东西向至西西北-东南向的左旋断层（梅楚伊-莫哈兹尼系统）为主，同时还存在东北-西南向的逆断层以及后来的南北向至东北-西南向的脆性断层。这些构造切割了蛇纹岩化橄榄岩与石英闪长岩之间的反应性岩性边界，形成了透镜状的矿脉和陡峭的石英-碳酸盐脉。在莫哈兹尼（Mokhazni）和拉克德（Lakhder）矿床中，矿物学研究表明存在完整的砷化物共生组合，包括斯库特鲁德石（skutterudite）、萨弗洛石（safflorite）、洛林石（l?llingite）和钴矿（cobaltite），以及少量的镍砷化物（镍矿±拉梅尔斯贝格石，nickeline ± rammelsbergite）和晚期的硫化物（黄铜矿、方铅矿、黄铁矿），它们嵌生于石英-方解石-白云石的围岩中。靠近矿体的蛇纹岩普遍发生了硅化和碳酸化作用（类似listvenite），并向外逐渐转变为滑石-绿泥石蚀变；铬铁矿则常转变为铁铬矿和铬碳酸盐矿物，这表明流体与岩石之间存在持续的相互作用。电子探针分析和微X射线荧光（micro-XRF）元素映射揭示了从颗粒尺度到透镜尺度的系统性金属分带现象：富含镍的核心（镍矿、镍富集的斯库特鲁德石）被富含钴的斯库特鲁德石-萨弗洛石所包围，最终被富含铁的洛林石-砷铁矿所覆盖。硫主要存在于硫化砷化物和晚期硫化物中，而铜-锌元素则主要分布在断层裂隙中且含量较低。这些数据定义了一个明确的三阶段演化序列：早期以镍砷化物为主，随后是钴砷化物/硫化砷化物阶段，最后是铁砷化物±硫化物-碳酸盐阶段，这一序列在莫哈兹尼和拉克德矿床中均得到了验证。通过结合构造、蚀变和矿物化学特征，本研究记录了该地区的热液演化过程——含盐的二氧化碳（CO2）流体通过重新激活的泛非构造带（Pan-African faults）聚集在蛇纹岩-石英闪长岩接触带，并逐渐促进了从镍富集向钴富集再到铁富集的砷化物沉淀过程。这些结果为西部矿区的勘探方向提供了指导：重点关注东西向断层走廊内的蛇纹岩-石英闪长岩接触带，以及含有绿泥石角砾岩的硅质-碳酸盐（listvenite）岩相，以及边缘富集镍的钴-砷核心。
引言
钴（Co）因其对现代技术的关键作用而被广泛认可，例如在高性能冶金合金、可充电锂离子电池和其他储能系统中的应用（美国地质调查局2023年；Sun等人2019年）。钴在向低碳能源和可再生能源技术转型中的重要性，如电动汽车、电网储能和便携式电子设备，使其成为绿色经济中的重要元素。全球范围内，钴通常作为副产品从多种类型的矿床中提取，包括沉积岩中的铜硫化物矿床以及岩浆和热液矿床（Petruk等人1971年；Hem等人2001年；Bouabdellah等人2016年；Crundwell等人2020年；Alves Dias等人2018年）。在摩洛哥，布阿泽尔（Bou Azzer）是唯一一个以高品位原生钴矿床形式产出钴的地区。该矿区是全球第九大钴生产地，年产量约为2400吨（Managem报告，2021年）。布阿泽尔的采矿历史可追溯至19世纪初，当时当地居民最初将钴砷化物用作杀鼠剂。正式的矿产勘探始于1928年，商业开采则始于1932年（Bouabdellah等人2016年）。
布阿泽尔内陆构造带属于泛非构造带的一部分，其地质特征为新元古代蛇绿岩序列、蛇纹岩化的超基性岩、石英闪长岩以及火山-沉积岩序列，这些岩层在多次构造热事件中发生了变形和矿化（Blein等人2014年；Bouabdellah等人2016年；Ikenne等人2017年；Soulaimani等人2018年；Ikenne等人2020年；Tourneur等人2021年；Ikenne等人2023年；Saintilan等人2023年）。构造控制因素，包括泛非剪切带和走滑断层，在热液流体的聚集和矿床沉积过程中起着决定性作用（Chèvremont等人2013年；Walsh等人2012年；Maacha等人2013年；Ikenne等人2020年；Tourneur等人2021年；Hajjar等人2021年；Ez-zghoudy等人2023年；Salmi等人2024年；Lmahfoudi等人2025年；Jabbour等人2025a年；Anzar等人2025年；Anzar等人2026年）。矿化主要表现为砷化物和硫化砷化物组合（如萨弗洛石、斯库特鲁德石、洛林石、钴矿），常与黄铜矿、镍矿和晚期碳酸盐矿物共生（En-Naciri 1995年；Hajjar等人2021年；Hajjar等人2025年）。
尽管该地区的中心部分（布阿泽尔东部，Aghbar）一直是采矿和研究的重点，但西部和东部区域同样为理解矿化过程的多样性提供了宝贵信息。特别是位于内陆构造带西侧的布弗鲁克（Bou Froukh）地块，尽管含有丰富的钴砷化物矿化，但相关研究相对较少（Maacha 2013年；Lmahfoudi等人2025年）。相比之下，东部的艾特阿赫曼（A?t Ahmane）地区因保存完好的蛇绿岩序列和精确测年的岩浆-热液演化过程而受到关注（El Hadi等人2010年；Ez-Zghoudy等人2023年；Saintilan等人2023年；Salmi等人2024年）。
布弗鲁克地区此前尚未进行过详细的地质或矿化研究，因此本研究对其进行了系统的地质、岩石学、矿物学和地球化学分析，以代表布阿泽尔西部地区。我们结合了野外观察、岩石学研究、电子探针（EPMA）分析和微X射线荧光（micro-XRF）映射，记录了该地区的矿化类型、矿物共生关系以及流体-岩石相互作用。研究结果与中部（Aghbar，布阿泽尔东部）和东部（艾特阿赫曼）矿床的已发表数据进行了对比，突出了整个矿区矿化演化过程中的相似性和差异。我们的发现有助于完善布阿泽尔的矿化模型，并为控制蛇纹岩矿床中钴富集的结构和地球化学因素提供了新的见解。
布阿泽尔地质
反阿特拉斯山脉（Anti-Atlas）是一条古元古代至早古生代的造山带，位于西非克拉通（WAC）的北部边缘（图1A），由两个造山周期组成，这两个周期之间被反阿特拉斯主断层（AAMF）分隔：（i）古元古代埃伯尼亚（Eburnean）基底（约21亿至20亿年前），其上覆盖着新元古代地层；（ii）新元古代至埃迪卡拉纪（7.7亿至5.4亿年前）的泛非活动带，其中侵入有同期至晚期构造期的花岗岩（Hefferan等人）。
采样与显微研究
野外工作主要在布阿泽尔-埃尔格拉拉内陆构造带的西侧进行，重点研究了布弗鲁克地区。采集的代表性样品来自矿化脉、蛇纹岩-花岗闪长岩接触带及蚀变晕。采样涵盖了含矿砷化物组合和围岩，以建立矿物学关系和地球化学演化过程。这些样品来自不同深度的钻孔岩芯，确保了分析的代表性。
野外调查
布弗鲁克地区位于布阿泽尔矿区的最西端，包含多个富含钴的矿床，如埃尔吉尔（El Gir）、梅楚伊（Méchoui）、莫哈兹尼（Mokhazni）、拉克德（Lakhder）和尼凯林（Nickéline）。这些矿床以脉状和透镜状矿体形式存在，其形成受石英闪长岩与蛇纹岩之间的主要构造接触带以及基性岩与蒂迪林纳（Tiddiline）地层之间的控制。
流体路径：围岩的构造与蚀变
布阿泽尔地区位于反阿特拉斯构造带内，下伏为新元古代蛇绿岩复合体（蛇纹岩及相关侵入岩），其上覆盖着晚埃迪卡拉纪至早寒武纪的火山-沉积岩序列（Leblanc 1982年；En-Naciri 1995年；Maacha 2013年）。含钴矿体分布在这些前寒武纪蛇纹岩体的边缘。野外证据表明，布阿泽尔的矿化过程受构造控制，特别是东西向至西西北-东南向的左旋断层和东北-西南向的逆断层的影响，这些断层切割了蛇纹岩与石英闪长岩之间的反应性接触带。结论
布弗鲁克地区位于布阿泽尔矿区的西侧边缘，为研究钴矿化的构造、矿物学和化学控制机制提供了新的见解。野外证据显示，矿化过程主要受东西向至西西北-东南向的左旋断层和东北-西南向的逆断层控制，这些断层决定了热液流体的流动路径。
CRediT作者贡献声明
尤尼斯·蒙迪（Younes Moundi）：撰写、审稿与编辑、监督。阿卜杜勒哈克·卡尔法尔（Abdelhak Karfal）：撰写、审稿与编辑、可视化处理、监督。阿法夫·阿明（Afaf Amine）：撰写、审稿与编辑、可视化处理、验证、监督。卢·马查（Lhou Maacha）：撰写、审稿与编辑、可视化处理、监督、资源协调。多米尼克·加斯凯（Dominique Gasquet）：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、可视化处理、验证、监督、资源管理、项目规划、资金获取、概念设计。未引用参考文献
Ahmed等人，2009年；Blein等人，2014a年；Blein等人，2014b年；Clauer，1974年；Crundwell等人，2020年；Ennaciri等人，1995年；Ikenne等人，1997年；Ikenne等人，2021年；Azizi-Samir等人，1990年；Souiri等人，2020年。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢：
作者感谢MANAGEM集团在野外工作中提供的协助，以及允许进入研究区域的支持。M. JABBOUR在ISTerre大学的研究期间得到了法国国家研究署（ANR）的资助（项目编号ANR-23-CE01-0017）。微探针分析在格勒诺布尔阿尔卑斯大学（Université Grenoble Alpes）的IMAP平台上进行，该平台得到了欧洲研究委员会（ERC）的资助。
