Metallogenic characterization and origin of fluorite mineralization in the Bou-Izourane district (Tamazeght, Moroccan Central High Atlas)

Les gisements d'exploitation de fluorite du district de Bou-Izourane, dans le Haut Atlas Marocain, comprennent au moins sept sites minéralisés à proximité du complexe magmatique de Tamazeght, d'âge Eocène moyen à tardif. Ces gisements sont situés dans des formations sédimentaires du Jurassique inférieur, des roches magmatiques et des skarns de Tamazeght, sous forme de cavités, de failles orientés N20, N50-80 et N120 et le long de joints stratiformes. Les inclusions fluides de la fluorite (Fl2) encaissée dans les marnes et les carbonates du Jurassique inférieur (Bou-Izourane, Bou-Kharouba, et Takkat) présentent des salinités faibles (1,5 à 3 wt % equiv. NaCl) et des températures d'homogénéisation comprises entre 91°C et 159°C. En revanche, les inclusions fluides dans les fluorites (Fl1) de Tabja, Tamazeght et Meghsan présentent la même gamme de salinité, mais avec des températures d'homogénéisation (Th) plus élevées (99°C à 241°C), et une phase vapeur contenant du CO2. Des phases solides secondaires, telles que la nahcolite, la strontianite et les carbonates, ont été identifiées dans ces inclusions fluides. Seule la fluorite (Fl1) de Bou-Imtessene présente des salinités élevées (~18 wt % equiv. NaCl) et des températures d'homogénéisation intermédiaires comprises entre 126 °C et 187 °C. Ces fortes salinités locales à Bou-Imtessene et la présence de la nahcolite et de carbonates secondaires dans les inclusions fluides des fluorites de Tabja, Tamazeght et Meghsan, reflétent la participation de fluides tardi-magmatiques (carbonatitiques) dans la précipitation de la fluorite (Fl1) pendant le stade magmatique filonien de Tamazeght (40-35 Ma). La composition isotopique δ18O (-5,5 et -1,6‰ V-SMOW) du fluide qui a précipité les calcites de Tabja (Th le plus élevé) et de Bou-Izourane (Th le plus bas) indique une origine météorique. Les Th et salinités des inclusions fluides dans les fluorites et calcites étant similaires pour ces sites, une origine météorique pour les fluides ayant précipité la fluorite est également proposée. La fluorite présente une distribution des terres rares largement similaire à celle des carbonatites de Tamazeght, ce qui suggère que les terres rares sont dérivées des fluides carbonatitiques (tardi-magmatiques) (Fl1) et des carbonatites par l'altération hydrothermale (Fl2). Les gisements de fluorite dans la région de Bou-Izourane ont une double origine. La fluorite qui s'est formée en présence de fluides carbonatitiques (tardi-magmatique) à la fin de l'Éocène correspond au premier stade de fluorite (Fl1). D'autre part, la fluorite d'origine hydrothermale météorique qui a précipité dans les formations marneuses carbonatées du Lias représente le deuxième stade de fluorite (Fl2). Ensuite, la calcite d'origine hydrothermale météorique s'est formée dans les fractures recoupant les deux stades de fluorite (Fl1 et Fl2). Le dernier événement correspond à une phase de silicification avec dissolution de la fluorite et de la calcite. Ce travail offre une perspective sur l'origine et l'histoire de la formation des gisements de fluorite situés à proximité des complexes magmatiques de type syénitique-carbonatitique.The fluorite mining deposits of the Bou-Izourane district, situated in the Moroccan High Atlas, encompass at least seven mineralized sites in proximity to the Tamazeght magmatic complex, with an age ranging from the Middle to Late Eocene. These deposits are found within Lower Jurassic sedimentary formations, Tamazeght magmatic rocks, and skarns. They occur in the form of cavities, fractures oriented N20, N50-80, and N120, as well as along stratiform joints. Fluid inclusions in fluorite (Fl2) within the marls and carbonates of the Lower Jurassic (Bou-Izourane, Bou-Kharouba, and Takkat) exhibit low salinities (1,5 to 3 wt% equiv. NaCl) and homogenization temperatures ranging from 91°C to 159°C. Conversely, fluid inclusions in fluorites (Fl1) from Tabja, Tamazeght, and Meghsan show a similar salinity range but with higher homogenization temperatures (99°C to 241°C) and a vapour phase containing CO2. Secondary solid daughter phases, such as nahcolite, strontianite, and carbonates, have been identified within these fluid inclusions. Only the fluorite (Fl1) from Bou-Imtessene exhibits high salinities (~18 wt% equiv. NaCl) and intermediate homogenization temperatures ranging from 126°C to 187°C. These high local salinities at Bou-Imtessene and the presence of secondary nahcolite and carbonates in the fluid inclusions of fluorites from Tabja, Tamazeght, and Meghsan, reflect the involvement of late-magmatic (carbonatitic) fluids in the precipitation of fluorite (Fl1) during the vein-forming magmatic stage of Tamazeght (40-35 Ma). The δ18O isotopic composition (-5,5 et -1,6‰ V-SMOW) of the fluid that precipitated the calcites from Tabja (highest Th) and Bou-Izourane (lowest Th) indicates a meteoric origin. The similar homogenization temperatures (Th) and salinities of fluid inclusions in fluorites and calcites from these sites suggest a meteoric origin for the fluids that precipitated fluorite as well. The fluorite exhibits a rare earth element distribution largely akin to that of Tamazeght carbonatites, implying that the rare earth elements are derived from the late-magmatic (carbonatitic) fluids (Fl1) and carbonatites through hydrothermal alteration (Fl2). The fluorite deposits in the Bou-Izourane region have a dual origin. Fluorite formed in the presence of late-magmatic (carbonatitic) fluids at the late Eocene corresponds to the first stage of fluorite (Fl1). On the other hand, meteoric hydrothermal-origin fluorite that precipitated within the marly carbonate formations of the Lower Jurassic represents the second fluorite stage (Fl2). Subsequently, calcite formed in fractures intersecting both fluorite stages (Fl1 and Fl2). The last event corresponds to a silicification phase with the dissolution of fluorite and calcite. This study provides insight into the origin and history of the formation of fluorite deposits located near syenitic-carbonatitic magmatic complexes

Caractérisation métallogénique et origine des minéralisations à fluorite de Bou-Izourane (Tamazeght, Haut Atlas Central Marocain)

The fluorite mining deposits of the Bou-Izourane district, situated in the Moroccan High Atlas, encompass at least seven mineralized sites in proximity to the Tamazeght magmatic complex, with an age ranging from the Middle to Late Eocene. These deposits are found within Lower Jurassic sedimentary formations, Tamazeght magmatic rocks, and skarns. They occur in the form of cavities, fractures oriented N20, N50-80, and N120, as well as along stratiform joints. Fluid inclusions in fluorite (Fl2) within the marls and carbonates of the Lower Jurassic (Bou-Izourane, Bou-Kharouba, and Takkat) exhibit low salinities (1,5 to 3 wt% equiv. NaCl) and homogenization temperatures ranging from 91°C to 159°C. Conversely, fluid inclusions in fluorites (Fl1) from Tabja, Tamazeght, and Meghsan show a similar salinity range but with higher homogenization temperatures (99°C to 241°C) and a vapour phase containing CO2. Secondary solid daughter phases, such as nahcolite, strontianite, and carbonates, have been identified within these fluid inclusions. Only the fluorite (Fl1) from Bou-Imtessene exhibits high salinities (~18 wt% equiv. NaCl) and intermediate homogenization temperatures ranging from 126°C to 187°C. These high local salinities at Bou-Imtessene and the presence of secondary nahcolite and carbonates in the fluid inclusions of fluorites from Tabja, Tamazeght, and Meghsan, reflect the involvement of late-magmatic (carbonatitic) fluids in the precipitation of fluorite (Fl1) during the vein-forming magmatic stage of Tamazeght (40-35 Ma). The δ18O isotopic composition (-5,5 et -1,6‰ V-SMOW) of the fluid that precipitated the calcites from Tabja (highest Th) and Bou-Izourane (lowest Th) indicates a meteoric origin. The similar homogenization temperatures (Th) and salinities of fluid inclusions in fluorites and calcites from these sites suggest a meteoric origin for the fluids that precipitated fluorite as well. The fluorite exhibits a rare earth element distribution largely akin to that of Tamazeght carbonatites, implying that the rare earth elements are derived from the late-magmatic (carbonatitic) fluids (Fl1) and carbonatites through hydrothermal alteration (Fl2). The fluorite deposits in the Bou-Izourane region have a dual origin. Fluorite formed in the presence of late-magmatic (carbonatitic) fluids at the late Eocene corresponds to the first stage of fluorite (Fl1). On the other hand, meteoric hydrothermal-origin fluorite that precipitated within the marly carbonate formations of the Lower Jurassic represents the second fluorite stage (Fl2). Subsequently, calcite formed in fractures intersecting both fluorite stages (Fl1 and Fl2). The last event corresponds to a silicification phase with the dissolution of fluorite and calcite. This study provides insight into the origin and history of the formation of fluorite deposits located near syenitic-carbonatitic magmatic complexes.Les gisements d'exploitation de fluorite du district de Bou-Izourane, dans le Haut Atlas Marocain, comprennent au moins sept sites minéralisés à proximité du complexe magmatique de Tamazeght, d'âge Eocène moyen à tardif. Ces gisements sont situés dans des formations sédimentaires du Jurassique inférieur, des roches magmatiques et des skarns de Tamazeght, sous forme de cavités, de failles orientés N20, N50-80 et N120 et le long de joints stratiformes. Les inclusions fluides de la fluorite (Fl2) encaissée dans les marnes et les carbonates du Jurassique inférieur (Bou-Izourane, Bou-Kharouba, et Takkat) présentent des salinités faibles (1,5 à 3 wt % equiv. NaCl) et des températures d'homogénéisation comprises entre 91°C et 159°C. En revanche, les inclusions fluides dans les fluorites (Fl1) de Tabja, Tamazeght et Meghsan présentent la même gamme de salinité, mais avec des températures d'homogénéisation (Th) plus élevées (99°C à 241°C), et une phase vapeur contenant du CO2. Des phases solides secondaires, telles que la nahcolite, la strontianite et les carbonates, ont été identifiées dans ces inclusions fluides. Seule la fluorite (Fl1) de Bou-Imtessene présente des salinités élevées (~18 wt % equiv. NaCl) et des températures d'homogénéisation intermédiaires comprises entre 126 °C et 187 °C. Ces fortes salinités locales à Bou-Imtessene et la présence de la nahcolite et de carbonates secondaires dans les inclusions fluides des fluorites de Tabja, Tamazeght et Meghsan, reflétent la participation de fluides tardi-magmatiques (carbonatitiques) dans la précipitation de la fluorite (Fl1) pendant le stade magmatique filonien de Tamazeght (40-35 Ma). La composition isotopique δ18O (-5,5 et -1,6‰ V-SMOW) du fluide qui a précipité les calcites de Tabja (Th le plus élevé) et de Bou-Izourane (Th le plus bas) indique une origine météorique. Les Th et salinités des inclusions fluides dans les fluorites et calcites étant similaires pour ces sites, une origine météorique pour les fluides ayant précipité la fluorite est également proposée. La fluorite présente une distribution des terres rares largement similaire à celle des carbonatites de Tamazeght, ce qui suggère que les terres rares sont dérivées des fluides carbonatitiques (tardi-magmatiques) (Fl1) et des carbonatites par l'altération hydrothermale (Fl2). Les gisements de fluorite dans la région de Bou-Izourane ont une double origine. La fluorite qui s'est formée en présence de fluides carbonatitiques (tardi-magmatique) à la fin de l'Éocène correspond au premier stade de fluorite (Fl1). D'autre part, la fluorite d'origine hydrothermale météorique qui a précipité dans les formations marneuses carbonatées du Lias représente le deuxième stade de fluorite (Fl2). Ensuite, la calcite d'origine hydrothermale météorique s'est formée dans les fractures recoupant les deux stades de fluorite (Fl1 et Fl2). Le dernier événement correspond à une phase de silicification avec dissolution de la fluorite et de la calcite. Ce travail offre une perspective sur l'origine et l'histoire de la formation des gisements de fluorite situés à proximité des complexes magmatiques de type syénitique-carbonatitique

Caractérisation métallogénique et origine des minéralisations à fluorite de Bou-Izourane (Tamazeght, Haut Atlas Central Marocain)

The fluorite mining deposits of the Bou-Izourane district, situated in the Moroccan High Atlas, encompass at least seven mineralized sites in proximity to the Tamazeght magmatic complex, with an age ranging from the Middle to Late Eocene. These deposits are found within Lower Jurassic sedimentary formations, Tamazeght magmatic rocks, and skarns. They occur in the form of cavities, fractures oriented N20, N50-80, and N120, as well as along stratiform joints. Fluid inclusions in fluorite (Fl2) within the marls and carbonates of the Lower Jurassic (Bou-Izourane, Bou-Kharouba, and Takkat) exhibit low salinities (1,5 to 3 wt% equiv. NaCl) and homogenization temperatures ranging from 91°C to 159°C. Conversely, fluid inclusions in fluorites (Fl1) from Tabja, Tamazeght, and Meghsan show a similar salinity range but with higher homogenization temperatures (99°C to 241°C) and a vapour phase containing CO2. Secondary solid daughter phases, such as nahcolite, strontianite, and carbonates, have been identified within these fluid inclusions. Only the fluorite (Fl1) from Bou-Imtessene exhibits high salinities (~18 wt% equiv. NaCl) and intermediate homogenization temperatures ranging from 126°C to 187°C. These high local salinities at Bou-Imtessene and the presence of secondary nahcolite and carbonates in the fluid inclusions of fluorites from Tabja, Tamazeght, and Meghsan, reflect the involvement of late-magmatic (carbonatitic) fluids in the precipitation of fluorite (Fl1) during the vein-forming magmatic stage of Tamazeght (40-35 Ma). The δ18O isotopic composition (-5,5 et -1,6‰ V-SMOW) of the fluid that precipitated the calcites from Tabja (highest Th) and Bou-Izourane (lowest Th) indicates a meteoric origin. The similar homogenization temperatures (Th) and salinities of fluid inclusions in fluorites and calcites from these sites suggest a meteoric origin for the fluids that precipitated fluorite as well. The fluorite exhibits a rare earth element distribution largely akin to that of Tamazeght carbonatites, implying that the rare earth elements are derived from the late-magmatic (carbonatitic) fluids (Fl1) and carbonatites through hydrothermal alteration (Fl2). The fluorite deposits in the Bou-Izourane region have a dual origin. Fluorite formed in the presence of late-magmatic (carbonatitic) fluids at the late Eocene corresponds to the first stage of fluorite (Fl1). On the other hand, meteoric hydrothermal-origin fluorite that precipitated within the marly carbonate formations of the Lower Jurassic represents the second fluorite stage (Fl2). Subsequently, calcite formed in fractures intersecting both fluorite stages (Fl1 and Fl2). The last event corresponds to a silicification phase with the dissolution of fluorite and calcite. This study provides insight into the origin and history of the formation of fluorite deposits located near syenitic-carbonatitic magmatic complexes.Les gisements d'exploitation de fluorite du district de Bou-Izourane, dans le Haut Atlas Marocain, comprennent au moins sept sites minéralisés à proximité du complexe magmatique de Tamazeght, d'âge Eocène moyen à tardif. Ces gisements sont situés dans des formations sédimentaires du Jurassique inférieur, des roches magmatiques et des skarns de Tamazeght, sous forme de cavités, de failles orientés N20, N50-80 et N120 et le long de joints stratiformes. Les inclusions fluides de la fluorite (Fl2) encaissée dans les marnes et les carbonates du Jurassique inférieur (Bou-Izourane, Bou-Kharouba, et Takkat) présentent des salinités faibles (1,5 à 3 wt % equiv. NaCl) et des températures d'homogénéisation comprises entre 91°C et 159°C. En revanche, les inclusions fluides dans les fluorites (Fl1) de Tabja, Tamazeght et Meghsan présentent la même gamme de salinité, mais avec des températures d'homogénéisation (Th) plus élevées (99°C à 241°C), et une phase vapeur contenant du CO2. Des phases solides secondaires, telles que la nahcolite, la strontianite et les carbonates, ont été identifiées dans ces inclusions fluides. Seule la fluorite (Fl1) de Bou-Imtessene présente des salinités élevées (~18 wt % equiv. NaCl) et des températures d'homogénéisation intermédiaires comprises entre 126 °C et 187 °C. Ces fortes salinités locales à Bou-Imtessene et la présence de la nahcolite et de carbonates secondaires dans les inclusions fluides des fluorites de Tabja, Tamazeght et Meghsan, reflétent la participation de fluides tardi-magmatiques (carbonatitiques) dans la précipitation de la fluorite (Fl1) pendant le stade magmatique filonien de Tamazeght (40-35 Ma). La composition isotopique δ18O (-5,5 et -1,6‰ V-SMOW) du fluide qui a précipité les calcites de Tabja (Th le plus élevé) et de Bou-Izourane (Th le plus bas) indique une origine météorique. Les Th et salinités des inclusions fluides dans les fluorites et calcites étant similaires pour ces sites, une origine météorique pour les fluides ayant précipité la fluorite est également proposée. La fluorite présente une distribution des terres rares largement similaire à celle des carbonatites de Tamazeght, ce qui suggère que les terres rares sont dérivées des fluides carbonatitiques (tardi-magmatiques) (Fl1) et des carbonatites par l'altération hydrothermale (Fl2). Les gisements de fluorite dans la région de Bou-Izourane ont une double origine. La fluorite qui s'est formée en présence de fluides carbonatitiques (tardi-magmatique) à la fin de l'Éocène correspond au premier stade de fluorite (Fl1). D'autre part, la fluorite d'origine hydrothermale météorique qui a précipité dans les formations marneuses carbonatées du Lias représente le deuxième stade de fluorite (Fl2). Ensuite, la calcite d'origine hydrothermale météorique s'est formée dans les fractures recoupant les deux stades de fluorite (Fl1 et Fl2). Le dernier événement correspond à une phase de silicification avec dissolution de la fluorite et de la calcite. Ce travail offre une perspective sur l'origine et l'histoire de la formation des gisements de fluorite situés à proximité des complexes magmatiques de type syénitique-carbonatitique

Geological features of the Zn-Pb prospect in the Bou-Izourane district (Morocco)

International audienceThe Zn-Pb mineralization in the Bou-Izourane district, located in the High Atlas Mountains of Morocco, contains estimated reserves of 40 200 tons of ore with an average grade of 20% Zn and 3.5% Pb. It is developed on N–S to NNW–SSE-trending faults that cut Liassic carbonate marl deposits. The paragenetic mineral sequence consists of galena, sphalerite and late-stage calcite. Oxidation phases of galena into cerussite and sphalerite into smithsonite are common in the Bou-Izourane ore, linked to the infiltration of meteoric waters and the oxidation of these sulphides. The Zn-Pb mineralization runs parallel to the fluorite veins associated with the igneous rocks of Tamazeght, but no petrographic or field relationship has been demonstrated between these two mineralizations (i.e., Zn-Pb and fluorite). The distribution of rare earth elements and yttrium (REY) in the Zn-Pb mineralization of Bou-Izourane shows a notable similarity with the Mississippi Valley Type (MVT) mineralization of the Central High Atlas of Morocco, although the concentrations more closely resemble those of REY in fluorite linked to the magmatic-hydrothermal activity of Tamazeght. However, the analysis of their distribution in post-fluorite calcite and post-Zn-Pb calcite reveals a strong concordance, suggesting that these two calcites are associated with the same phase and have a common origin. The classification of the Zn-Pb prospect in Bou-Izourane remains controversial, fluctuating between an MVT-type mineralization, similar to most Zn-Pb mineralizations in the Central High Atlas of Morocco, and a mineralization linked to the magmatic-hydrothermal activity of Tamazeght, which could provide heat and metallogenic material. Characterizing the Zn-Pb ore of Bou-Izourane is crucial for the future exploration of zinc and lead deposits in the High Atlas of Morocco and could advance the development of Zn-Pb mining in the region, from artisanal exploitation to professional minin

Determining Indicators Related to Land Management Interventions to Measure Spatial Inequalities in an Urban (Re)Development Process

International audienc

The origin of fluorite deposits in the Bou-Izourane district (Central High Atlas of Morocco) and its relationships with the Tamazeght magmatic complex

International audienc

Virtues of fluorite-case of Bou-Izourane fluorite

International audienceFluorite minerals are among the non-metallic natural substances that have played an important role in the industry for decades. The economic importance of each of the grades of fluorite marketed meets precise chemical specifications such as its melting quality and fluor content. They also provide specific and very diverse outlets: iron and steel industry, aluminum metallurgy, plastics manufacturing, solvents, refrigerants, welding, glassmaking, cement industry, etc. In Morocco, fluorite is a very important resource because of its multiple high-grade deposits, which currently make it the 8th largest producer of metallurgical fluorite concentrate in the world with 70 kt produced per year. In the Moroccan High Atlas, the fluorite district of Bou-Izourane, located 40 km south of the city of Midelt, is estimated to be one of the most important fluorite deposits in Morocco. There are at least four violet fluorite sites in this district, the two deposits of Bou-Izourane and Bou-kharouba in the eastern part of the study area. The western part of the Bou-Izourane region hosts the two other deposits (Tabja and Bou-Imtessene). Although the Bou-Izourane fluorite is more or less colored (Violet-Lilac) with remarkable quality and perfect transparency, its uranium content, especially at the Tabja and Bou-Imtessene sites, is quite high (97.4–188.5 ppm). This property of uranium richness is an axis of research in addition to the determination of its physico-chemical characteristics, which will define the virtues and the fields of use of this fluorite. This document has been written in the hope that it will be of some use in highlighting the potential of the fluorite of the Moroccan Bou-Izourane deposit