Preservation of Hydrothermal Fluid Copper Isotope Signatures in Chalcopyrite‐Rich Chimneys: A Case Study From the PACMANUS Vent Field, Manus Basin
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Copper isotopes (δ 65 Cu) in hydrothermal fluids have the potential to provide information on ore‐forming processes occurring below the seafloor, but Cu isotope data from high‐temperature fluids are scarce. Here, we examine the extent to which coexisting sulfide minerals in a hydrothermal chimney can preserve fluid Cu isotope ratios using a fluid‐solid pair of a black smoker (333°C) from the Roman Ruins vent area (PACMANUS) in the Manus Basin. Two ca. 3 cm long transects through the chalcopyrite‐rich chimney wall show an increase in δ 65 Cu from 0.48 to 2.28‰ from the interior to the exterior, coupled with limited variation in sulfide δ 34 S (1.52–4.72‰). The Cu isotopic composition of chalcopyrite from the innermost wall closely resembles the δ 65 Cu value of the paired hydrothermal fluid, indicating that chalcopyrite in the inner ∼5 mm of the chimney records the Cu isotope ratio of the venting fluid. Beyond this, an increase in sulfide δ 65 Cu toward the exterior correlates with an increase in the relative abundance of secondary Cu sulfides. The appearance of bornite coincides with the presence of small barite crystals, suggesting this represents a redox gradient between reduced hydrothermal fluids and oxidized seawater admixing inwards. Elevated δ 65 Cu in this zone can be explained by the precipitation of secondary Cu sulfides from 65 Cu‐enriched fluids formed during oxidative chalcopyrite dissolution. Our findings indicate that interactions with oxidizing seawater shift chalcopyrite δ 65 Cu values over small spatial scales, and that caution must be applied if chimney sulfides are used to reconstruct δ 65 Cu values of high‐temperature hydrothermal fluids.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
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| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
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