《Journal of African Earth Sciences》：Characterization and timing of weathering processes of the polymetallic Cu-Fe-Zn-As Tassrirt deposit (Kerdous inlier, Anti-Atlas, Morocco)
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朱利安·普特|米歇尔·韦尔哈特|巴兹勒·卡特里娜|奥古斯丁·德科宁克|泰奥·布瓦尔|穆罕默德·布阿卜德尔拉|卢·马查|加埃坦·罗谢|娜塔莉·法格尔|约翰·扬斯比利时那慕尔大学生命-地球-环境研究所地质系，布鲁塞尔街61号，5000那慕尔，比利时摘要摩洛哥西抗阿特拉斯山脉的克尔杜斯
朱利安·普特|米歇尔·韦尔哈特|巴兹勒·卡特里娜|奥古斯丁·德科宁克|泰奥·布瓦尔|穆罕默德·布阿卜德尔拉|卢·马查|加埃坦·罗谢|娜塔莉·法格尔|约翰·扬斯
比利时那慕尔大学生命-地球-环境研究所地质系，布鲁塞尔街61号，5000那慕尔，比利时
摘要
摩洛哥西抗阿特拉斯山脉的克尔杜斯内含体中的塔斯里特矿床含有受强烈风化作用影响的多元金属Cu-Fe-Zn-As矿化物。本研究通过XRD、SEM-EDS以及全岩地球化学方法，对围岩、原生硫化物和次生矿物进行了矿物学、岩石学和地球化学分析。此外，还对明矾石进行了K-Ar定年，以确定风化的时间，从而进一步明确/确认抗阿特拉斯山脉的主要风化时期。矿物学和地球化学数据表明，富含硫化物的原岩发生了强烈的氧化作用，同时存在异质性中和作用（碳酸盐和硅酸盐），还有与含长石围岩风化相关的显著硅元素迁移现象。这些过程产生了多种次生矿物，包括孔雀石、半水石膏、弗莱庞石、史密森石、明矾石、铁（氧氢）氧化物，以及局部存在的含多种微量元素的贝丹石-海狸石类矿物。碳酸盐相比硅酸盐更为常见，这反映出该地区处于酸性、氧化环境中，碳酸盐的缓冲作用较弱。砷主要被铁（氧氢）氧化物所吸附，而稀土元素的含量则接近上地壳的值，仅有因吸附作用及伴生磷酸盐而产生的微小变化。对明矾石的K-Ar定年结果显示，在约18–17百万年前曾有过一次重要的次生矿化事件，这一时间与早/中中新世时期的北非热带气候相符，而从大约14–10百万年开始，该地区的地形才逐渐变得稳定。综合这些结果，可以更准确地了解塔斯里特矿床的成矿序列和金属再分布情况，为其后续开发提供依据，同时也证实了该地区早中新世时期是主要的风化期。
引言
抗阿特拉斯山脉拥有北非最为多样且金属资源最丰富的地质区域之一。其前寒武纪内含体沿所谓的抗阿特拉斯铜带分布（例如，Bourque等人，2016；Gouiza等人，2017；Jabbour等人，2025；Oummouch等人，2017；Poot等人，2026、2020；Verhaert等人，2020），这些地方暴露出了多种多元金属矿化现象，从新元古代的热液系统（例如，Bouabdellah等人，2016；El Azmi等人，2014）到较近形成的风化矿化带都有。在这条铜带中，有许多矿床（例如，Tizert、Tazalaght、Agoujgal、Bou Skour；Poot等人，2026、2020；Verhaert等人，2020）展示了抬升、侵蚀以及大气降水流体循环等不同地质过程如何使得地表附近的金属重新活动并发生重结晶。
位于克尔杜斯内含体中的塔斯里特矿床（图1A）是一种受风化影响的Cu–Zn–Fe–As矿化物，与该地区其他矿化系统相比，目前还缺乏相关描述（例如，结构演化方面的研究，可参考Soulaimani和Piqué，2004）。塔斯里特矿化物具有抗阿特拉斯山脉风化环境的典型特征（例如，Bouabdellah等人，2021；Clementucci等人，2022、2023；Lanari等人，2022；Leprêtre等人，2015、2018；Oukassou等人，2013），尤其是原生硫化物的氧化以及异质性中和现象。这些变化形成了由碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐和（氧氢）氧化物组成的复杂矿物组合，这些矿物反映了pH值、氧化还原状态以及阳离子/金属活度的变化情况（例如，Bowell和Butt，2025；Sangameshwar和Barnes，1983；Velasco等人，2013）。在许多次生矿床中，这类矿物是战略性及关键元素的有效沉淀载体，凸显了次生作用在集中或重新分配这些金属方面的作用。
本文首次详细描述了塔斯里特Cu–Zn–Fe–As次生矿化现象，并将该矿床与该抗阿特拉斯铜带中的其他矿床进行了对比（例如，Poot等人，2026、2020；Verhaert等人，2020）。本研究主要聚焦于塔斯里特矿床中原生（次生前）矿物和次生矿物（次生后）的矿物学、岩石学及地球化学特征，这些特征记录了原生Cu–Zn–Fe–As硫化物的风化过程，以及围岩类型（碳酸盐岩与硅酸盐岩）、流体路径、中和作用过程以及对这些过程所产生的次生矿物组合的影响。此外，还通过対次生明矾石进行K-Ar定年，确定了风化的时间范围，这也是首次为克尔杜斯内含体中的次生矿化作用确定时间。
通过将矿物学、岩石学、地球化学特征分析与K-Ar定年结果相结合，我们提出了塔斯里特矿床风化作用在该地区中新世整体构造-气候演变背景下的发展历程。最终，这项综合研究明确了风化过程中控制金属迁移的主要因素。本研究也是更广泛研究计划的一部分，该计划旨在全面了解抗阿特拉斯铜带中的风化作用及其对成矿过程的影响（参见Poot等人，2020、2026；Verhaert等人，2020）。
章节节选
地质背景
抗阿特拉斯山脉位于西非克拉通的北部边缘，从大西洋沿岸向西南延伸至非洲板块内部，长度超过800公里，宽度约为200公里（Gasquet等人，2008；Michard等人，2017）。该山脉中地势最高的区域是那些前寒武纪基底出露在褶皱的古生代沉积岩之下的内含体所在地带（Michard等人，2017）。塔斯里特岩体/穹丘就位于克尔杜斯内含体中（西抗阿特拉斯山脉，
材料与方法
样本采集自塔斯里特地区（图1B），这些样本来自地表露头、回填土、旧矿井巷道以及一些近期挖掘的地点（图2），以便全面了解围岩、原生（次生前）矿物以及次生（次生后）矿物化样本的情况。
样本首先使用不锈钢研钵和Retsch PM 100行星式球磨机进行破碎，之后再过筛，使颗粒大小达到500微米。全岩粉末样本则使用PANalytical X’Pert Pro衍射仪进行X射线衍射分析，
围岩
阿杜杜组的围岩样本分别采自矿床的西部以及矿床外部，这样就可以获得来自矿化区的近端和远端样本。这些岩石大多来自基底系列或塔姆茹特白云岩，其中包括粉砂岩、砂岩（图3A）、白云岩（图3B）以及克尔杜斯花岗岩（图3C）。X射线衍射和岩石学分析结果表明，那种白色的粉砂岩（18TAS34）主要由石英、云母以及
风化作用与成矿序列
在塔斯里特矿床中，原生硫化物（主要是黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、十水硫化铅矿）的氧化作用以及中和作用是形成次生矿物的主要驱动因素。在野外很难清晰划分塔斯里特矿床内的不同风化带/风化剖面，因为像抗阿特拉斯山脉的其他多元金属矿床一样，各种次生风化带往往会相互融合、重叠（Poot等人，2026）。此外，现有的风化样本大多来自
结论
塔斯里特Cu-Fe-Zn-As矿床的风化作用是氧化、流体循环以及局部差异化的中和作用共同作用的结果，这些作用主要影响了主要存在于基底系列（砂岩/粉砂岩）和下部石灰岩（塔姆茹特白云岩）中的原生Cu–Fe–Zn-As硫化物（黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、十水硫化铅矿）。最终形成的矿物组合以半水石膏、弗莱庞石、孔雀石、明矾石以及铁（氧氢）氧化物为主。这反映出该地区的
作者贡献说明
朱利安·普特：负责撰写——初稿、方法论、研究工作、正式分析、数据整理。米歇尔·韦尔哈特：负责撰写——审阅与编辑、验证、方法论、研究工作、正式分析、数据整理。巴兹勒·卡特里娜：负责撰写——审阅与编辑、验证、研究工作、正式分析。加埃坦·罗谢：负责撰写——审阅与编辑、验证、正式分析。娜塔莉·法格尔：负责撰写——审阅与编辑、验证。约翰·扬斯：负责撰写——审阅与编辑、验证、监督工作，
未引用参考文献
Berrahma和Delaloye，1989；El Azzouzi等人，1999；El Azzouzi等人，2010；El Harfi等人，2001；Gouiza等人，2016；Guimerà等人，2011；Hssaine和Bridgland，2009；Lanari等人，2020；Malusa等人，2007；Missenard等人，2008；Ruiz等人，2011。
利益冲突声明
? 作者声明，他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关系或个人关系。
致谢
米歇尔·韦尔哈特感谢比利时科学研究基金会——FNRS为她提供的FRIA博士奖学金。同时也要感谢那慕尔大学“国际关系处”以及摩洛哥乌杰达穆罕默德一世大学与那慕尔大学之间开展的EU-项目AC171 2024-2026。此外，这项研究还得到了FNRS的资助，资助编号为40010743（由A. Dekoninck申请）。我们还要感谢那慕尔大学的PC2平台所提供的X射线衍射光谱数据。本研究还使用了Electron公司提供的扫描电子显微镜。
