Die Mineralchemie der Sulfide in wirtschaftlich bedeutenden sedimentgebundenen Cu-Co-Lagerstätten wurde bisher kaum mittels Laserablation - induktiv gekoppelter Plasmamassenspektrometrie (LA-ICP-MS) untersucht. LA-ICP-MS hat sich als nützliches Werkzeug zur Entschlüsselung von Bildungsprozessen für Sulfidlagerstätten erwiesen, insbesondere wenn die Methode durch zusätzliche Analysetechniken ergänzt wird. Um ein besseres Verständnis der sedimentgebundenen Cu-Co-Lagerstätten zu erreichen, wurde die kürzlich entdeckte Cu-Co-Zn-Lagerstätte der Dolostone Ore Formation (DOF) im Nordwesten Namibias mit einem geochemischen Ansatz untersucht. Die DOF-Lagerstätte liegt im Kaoko-Gürtel und ist an kalkhaltige Siltsteine der Ombombo-Untergruppe gebunden, welche Teil der neoproterozoischen Damara-Supergruppe ist. Die DOF ist die erste bekannte Co-Lagerstätte in Namibia. Obwohl sie sich in einer tektonischen Umgebung und stratigraphischen Position analog zu den sedimentgebundenen Cu-Co-Lagerstätten des zentralafrikanischen Kupfergürtels befindet, ist wenig über die Entstehung der DOF-Lagerstätte bekannt. Optische Mikroskopie, Elektronenstrahltechniken, LA-ICP-MS und Atomsondentomographie wurden genutzt, um die genetischen Prozesse bei der Lagerstättenbildung zu entschlüsseln. Dazu wurden die Proben im Mikrometer- und Nanomaßstab untersucht. Zusätzlich wurden Monazit-Datierungen und Schwefel-Isotopenuntersuchungen an Sulfidmineralen durchgeführt.
Die Metallanreicherung in der DOF-Lagerstätte zeigt eine glockenkurvenartige Verteilung von z.B. Cu, Co und Zn. Die Zone mit der höchsten Metallkonzentration wird als „Main-DOF“ bezeichnet, während der „Wider-DOF“-Horizont durch geringere Konzentrationen charakterisiert ist. Die Main-DOF ist durch eine Alterationsmineralogie aus Stilpnomelan, Siderit und Ankerit gekennzeichnet. Die Sulfidmineralogie der DOF ist relativ einfach, mit den vorherrschenden Sulfiden Pyrit, Pyrrhotit, Kobaltpentlandit, Chalkopyrit, Sphalerit und Linnaeit. Linnaeit und Kobaltpentlandit sind die wichtigsten Co-haltigen Minerale in der DOF. Pyrit weist eine oszillierende Zonierung auf, in der hohe Konzentrationen an Co gefunden werden können (bis zu 10 Gew.-%). Linnaeit tritt als idiomorphe Körner in teilweise deformierten Knollen und Clustern auf, während Kobaltpentlandit in Form entmischungsähnlicher Einschlüsse sowohl in Pyrit als auch in Pyrrhotin vorkommt. Galenit, Kobaltit und Pentlandit treten als Nebenphasen auf. Sulfide kommen in der DOF-Lagerstätte in sechs Typen vor: (1) disseminiert; (2) Polysulfid-Cluster-Aggregate; (3) Polysulfidknollen; (4) Adern, die sowohl von Sulfid als auch von Gangart dominiert sein können; (5) mineralisierte Druckschatten; und (6) „Events“, ein lokal verwendeter Begriff für Mineralisation, die innerhalb ader- und/oder slump-ähnlicher Strukturen auftritt, welche sowohl duktile als auch spröde Texturen aufweisen. Darüber hinaus kommt in der gesamten Stratigraphie Framboidpyrit vor, der jedoch in der Main-DOF fast vollständig fehlt.
Pyrit, Pyrrhotin, Sphalerit und Chalkopyrit wurden mittels LA-ICP-MS auf ihre Spurenelementzusammensetzung analysiert. Die Spurenelemente zeigen zwei Haupttypen von Sulfiden. Bei Sphalerit und Chalkopyrit werden disseminierte Sulfide, Knollen-, Cluster- und „Ereignis“-Sulfide zusammengefasst (Gruppe 1), während Ader- und Druckschattensulfide getrennt gruppiert werden (Gruppe 2). Dies wird als Beweis für mindestens zwei Hauptstadien der Erzbildung interpretiert. Nachdem Sphalerit und Chalkopyrit die Eisensulfide und Linnaeit in den Mineralisierungstypen der Gruppe 1 überwachsen und verdrängen, muss die Cu-Zn-Mineralisation nach der Eisensulfidbildung entstanden sein. Linnaeit, der nur in Gruppe 1 Mineralisationen vorkommt, entstand durch Pyritzersetzung und Co-Remobilisierung aus dem Pyrit. Die Kobaltpentlandit-Einschlüsse in den Eisensulfiden der Gruppe 1 stellen ein Zwischenprodukt dieses Prozesses dar. Das Ga-Ge-In-Mn-Fe-in-Sphalerit-Geothermometer zeigt für beide Sulfidgruppen Bildungstemperaturen von >310 ± 50 °C an, was die Erzbildung mit der Damara-Orogenese in Verbindung bringt.
Zusätzliche Spurenelementdaten wurden aus sedimentgebundenen Cu(-Co)-Lagerstätten aus dem zentralafrikanischen Kupfergürtel und dem polnischen Kupferschiefer erfasst, um einen Vergleich der Lagerstättentypen mit der DOF zu ermöglichen. Mithilfe von Random-Forest-Analysen wurden Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen den metallogenetischen Cu(-Co)-Bezirken untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Sulfidspurenelemente zwischen den Bezirken stark variieren, was höchstwahrscheinlich auf unterschiedliche Metallquellen im Basement zurückzuführen ist. Dies wurde auch dadurch deutlich, dass die afrikanischen Bezirke untereinander mehr Ähnlichkeiten aufwiesen als mit dem polnischen Kupferschiefer, was durch die analoge tektonische und stratigraphische Position bedingt sein kann.