Metallogeny aims to reconstruct the genesis and distribution of ore deposits, focusing on their relationships in space and time. For decades, Europe is highly dependent on imports of mineral resources. Characterizing and quantifying the petrological, mineralogical and chemical contents of the ores outside Europe enable to recognize their economic potential. Manganese is a little-known element occurring in natural environments in the form of silicate (Braunite; Mn 7 SiO 12), carbonate (Rhodocrosite; MnCO 3) or oxide (Pyrolusite; MnO 2). It is the 12 th abundant element in the earth crust and the 4 th produced element worldwide in 2011 (International Manganese Institute). It holds a major role in the world market due to its use as alloys in steelmaking processes (90% of the Mn uses). The large amounts of Mn-oxides occurring along the WSW-ENE 30 kilometers ore belt give to the Imini district a key role on manganese production in Morocco with raw concentrations reaching more than 72-88 wt. %. The three stratabound layers of approximately 1 meter-thick, trapped in a 14 meters-thick dolostone of Cenomanian-Turonian in age (100.5 to 89.8 million years old – hereafter noted Ma), show mainly pyrolusite (MnO 2) and small amounts of hollandite group minerals [(Ba,K,Pb)Mn 8 O 16 ], romanechite [(H 2 O,Ba) 2 Mn 5 O 10 ] and lithiophorite [(Al,Li)MnO 2 (OH) 2 ]. These minerals are responsible of the high grade of the deposits without any major contamination such as of Fe, Si, P, S … By coupling field observations, microscope analyses and X-ray diffraction we can provide some evidences about the ore formation. Deposition and concentration of manganese oxides follow a two steps mineralizing sequence with (1) a replacement of the host rock dolostone followed by (2) the formation of banded concretions in an open system enhanced by fluid circulation. These mineralogical observations coupled with geochemical and chronological data indicate a multistage formation in a high oxygenized karstic environment. After dolostone formation (100.5-89.8 Ma), the mineralized layers were formed in several stages according to Ar-Ar and K-Ar ages of ~70 Ma, ~50-45 Ma and ~20-14 Ma. The manganese oxide minerals of the Imini district may occur coevally to two tectonic phases in the Atlas Mountain of Morocco. Although the source of Mn is still debated, the WSW-ENE orientation of the ore belt may indicate a tectonic link to the mineralization. This structural relationship and the more permeable character of the host rock dolostone compared to surrounding rocks explain the location of manganese oxides in the Imini area.
Les mineralisations manganesiferes du district d'Imini (Maroc), situees au sud du Haut-Atlas, presentent une mineralogie composee uniquement d'oxydes de Mn. Ces mineralisations, contenant une forte teneur en Mn, sont, par ordre d'importance, la pyrolusite (MnO2), la hollandite sensu lato comprenant la hollandite sensu stricto (BaMn8O16), la coronadite (PbMn8O16) et le cryptomelane (KMn8O16), la romanechite [(Ba,H2O)2Mn5O10] et la lithiophorite [(Al,Li)MnO2(OH)2]. Elles forment principalement 3 couches stratabound dans les dolomies du Cenomanien-Turonien. L'examen petrographique et mineralogique aboutit a une sequence polyphasee d'oxydes de manganese, cristallises apres la dolomitisation. La sequence chronologique relative des differents oxydes de Mn traduit la complexite de mise en place de ces gisements puisque plusieurs processus en sont probablement responsables, et a diverses echelles de temps. Il est, par ailleurs, clair que ceux-ci sont associes a une mise en place epigenetique responsable du remplacement de la roche hote dolomitique, d'abord sur la dolomicrite, et ensuite sur la dolosparite ou les formes rhomboedriques sont conservees. La presence de nombreuses concretions zonees en cryptomelane suggerent qu'il existe un lien avec la circulation de fluides dans des conduits qui sont certainement lies aux heterogeneites lithologiques dans des dolomies davantage permeables que les formations sus- et sous-jacentes (evaporites du Senonien, gres conglomeratiques de l'infra-Cenomanien, rhyolithes du Precambrien ou schistes de l'Ordovicien). Il est alors logique de classer ce gisement dans le type karstique (Gutzmer et al., 2006). Les analyses petrographiques et geochimiques confirment que la source du Mn est allochtone. Deux profils en REE recurrents dans les mineralisations sont observes, qui semblent associes a deux modes de cristallisation differents. L'utilisation des profils en REE et des elements en trace afin de comparer les dolomies mineralisees ou non par des oxydes de Mn, indiquent un appauvrissement relatif de ces dolomies du a l'absence d'oxydes. La conservation du signal dans les sediments karstiques indique une alteration chimique et une remobilisation mecanique in situ de la roche hote sous forme de residu. Des datations radiometriques Ar/Ar et K/Ar, effectuees sur des cryptomelanes, suggerent le polyphasage des mineralisations par rapport aux roches hotes contrairement au modele metallogenique actuel et une relation genetique avec la mise en place du Haut-Atlas (communication de Barbarand et al., cette session). Gutzmer et al. (2006) Economic Geology, v. 101, pp. 385-405.
