南澳大利亚科珀克莱姆晚元古代铜矿化的成因

科珀克莱姆(Copper Claim)晚元古代地层为白云质、菱镁矿质和燧石质层与长英质碎屑岩的互层。这套地层被认为是在一个克拉通内构造坳陷中堆积的,其中黄铁矿含量在整个层序一般较低,而黄铜矿只集中在两个层位中。这两种硫化物都是以成层浸染状出现在富碳酸盐的细脉中,而在内碎屑中通常很少。岩石学的证据表明,一部分细脉是在其容矿岩层的劈理发育之前形成的,而另一些细脉则是在区域变质作用期间或之后形成的。没有发现热液蚀变的证据。浸染状硫化物的δ~(34)S值在-17.5—+15.8‰之间,与硫酸盐的细菌还原作用一致。细脉状硫化物有一个相似的但偏小的δ~(34)S区间(-12.2—+9.3‰),这与浸染状硫化物的再活化产物一致。δ~(13)C值在层状碳酸盐和细脉状碳酸盐之间没有主要的差异,在白云石和菱镁矿之间也没有重大差异。可是,δ~(18)O值却有显著的变化,菱镁矿的δ~(18)O值一般要比白云石高,层状碳酸盐的中值接近23‰,有的比细脉状碳酸盐的中值要高3‰。这些资料表明,早期成岩的碳酸盐反应中一般趋向接近低温氧同位素平衡,接着仅仅在数十度高的温度下,有些细脉便从沉积物的组分中产生,低级区域变质作用引起了弱的重结晶和附加细脉的形成,但没有广泛地迭加成岩同位素的动向。含铜的和非矿化的岩石之间同位素的相似性支持铜是在沉积期和(或)早期成岩阶段进入的。细脉碳酸盐含有小的且富Na Cl的流体包裹体,它们主要是次生的,沿着弥合的微裂隙分布。显微测温表明它们是在变质作用阶段,温度接近300℃和埋深4千米的条件下形成的。科珀克莱姆的硫化物符合这样一个总的趋势,即其平均δ~(34)S值随着阿得雷德地槽和斯图特(Stuart)陆架区晚元古代地层时代的变新而增大。这种趋势可能产生这样一种局部环境条件,导致硫酸盐的还原超过了硫酸盐的再补给。换句话说,它可能反映导致海水中硫酸盐大量~(34)S富集的全球性作用。