Alteration, mineralization, and metamorphism in the area of the East South "C" ore zone, 24th level of the Dickenson mine, Red Lake, northwestern Ontario

Abstract

The area of the East South "C" (ESC) orebody of the Dickenson mine, Red Lake, consists of variably altered and mineralized basalt, basaltic volcaniclastic rocks, minor sulphidic iron formation, and a series of mainly postdeformation dykes. Except for the dykes, the rocks are in general well foliated. The macroscopic structural geometry of the stratiform rocks has been determined to a large extent by movement on schistosity-parallel faults.Three broad types of mineralization or alteration are recognized: an Na-Ca-Mg depletion with associated Fe-Mn enrichment controlled by primary permeable structures in basalt; a series of carbonate and quartz or "chert" veins emplaced into fissures; and auriferous silicified and sulphidized zones controlled by vein-filled fractures. The last is the main mineralization type in the ESC orebody on the 24th level of the mine, which was the focus of this study. Although all mineralization types occur within the mine, they are not directly associated either temporally or spatially on a mesoscopic scale. All, however, appear to have been overprinted by or formed synchronously with the amphibolite-facies metamorphism.A rich variety of metamorphic mineral assemblages occurs in the volcanic rocks because of the chemical effect of pre-or synmetamorphic hydrothermal alteration. These assemblages and the composition and mineral associations of arsenopyrite in the ESC orebody closely constrain the conditions of metamorphism to 520-540°C and 3.8-4.2 kbar (380-420 MPa) fluid pressure.La rkgion est-sud "C" (ESC) de la masse mintraliske de la mine Dickenson, Red Lake, est form6 d'un basalte minkralisk marquk par diverses altkrations, de roches volcanoclastiques, de formation ferifkre B faible teneur de sulfures et d'une famille de dykes dont la majoritk sont apparus suite a la dkformation. A part les dykes, les roches en general sont foliackes. La gkomttrie structurale mtgascopique des roches stratiformes fut dCterminCe en grande partie par l'ttude du mouvement des failles paralltles a la schistositk.Trois types principaux de mintralisation/altkration sont reconnus: un appauvrissement en Na-Ca-Mg associk avec un enrichissement en Fe-Mn sous le contr6le des structures primaires permtables dans la basalte; un ensemble de veines de carbonate et de quartz ou "chert" mises en place dans les fissures; et des zones auriferes et silicifites de sulfures relikes aux fractures remplies par des filons. Le dernier type correspond a la minkralisation principale de la rkgion ESC du gisement au niveau 24 de la mine et constitue l'objet central de notre ktude. Bien que tous les types de minkralisation dCcrits apparaissent dans la mine, l'ktude mksoscopique montrent qu'ils ne sont pas directement associCs entre eux, ni dans le temps et ni dans l'espace. Cependant tous semblent porter l'empreinte d'une activitt mktamorphique du faciks des amphibolites ou bien leur formation pourrait &tre synchrone B ce mttamorphisme.Une grande variCtt d'assemblages de mintraux mttamorphiques est obsemke dans les roches volcaniques ...

A comparison of alteration assemblages associated with Archean gold deposits in Western Australia and Paleozoic gold deposits in the southeast United States

“…Hallberg (1985) used plots of Ti02 versus Zr and Cr to conclude that the altered rocks at Mount Leonora were derived from mafic and ultramafic rocks or sedimentary rocks derived exclusively from mafic-ultramafic sources. Mathieson and Hodgson (1984) describe premetamorphic alteration of mafic volcanic rocks that permitted the formation of a suite of high-alumina minerals that aluminosilicates plus quartz. Although these rocks contain abundant high-alumina minerals, the aluminum content in these rocks is not unusually high, and it does not appear that there had been any significant transport of aluminum either into or out of the rocks that were altered.…”

Environnement métallogénique du couloir de Fancamp avec emphase sur les gisements aurifères de Chevrier, région de Chibougamau, Québec /

“…Cependant, des études récentes ont démontré que ces gisements peuvent se former à des profondeurs crustales différentes (Colvine et al, 1989;Groves, 1993;Groves et al, 1998 Un autre point qui peut compliquer la classification d'un gisement est la présence de plus d'un événement de minéralisation. Cette superposition peut être présente à l'échelle du district (Hodgson, 1993) comme à l'échelle d'un gisement (Mathieson et Hodgson, 1984;Tourigny et al, 1989;Yeats et Groves, 1998 Le modèle le plus adéquat pour expliquer la formation des dépôts aurifères reliés à des intrusions fait appel à des processus magmatiques-hydrothermaux où l'or est issu d'intrusions chronologiquement et génétiquement associées à la minéralisation aurifère (Sillitoe, 1991;Hedenquist et Lowenstern, 1994;Kirkham et Sinclair, 1996; McCoy et al, 1998;Rowins, 2000 Cu-Au-(Mo-W)…”

“…Donc, à l'échelle d'un gisement ou d'un district, il est possible de retrouver des minéralisations synvolcaniques recoupées par des minéralisations syn-à tardi-déformation. Le gisement de Campbell-Red Lake (Mathieson et Hodgson, 1984;Penczak et Mason, 1997) et celui de Bousquet (Tourigny et al, 1989) en sont des exemples.…”

“…Cependant, des études récentes ont démontré que ces gisements peuvent se former à des profondeurs crustales différentes (Colvine et al, 1989;Groves, 1993;Groves et al, 1998 Un autre point qui peut compliquer la classification d'un gisement est la présence de plus d'un événement de minéralisation. Cette superposition peut être présente à l'échelle du district (Hodgson, 1993) comme à l'échelle d'un gisement (Mathieson et Hodgson, 1984;Tourigny et al, 1989;Yeats et Groves, 1998 Le modèle le plus adéquat pour expliquer la formation des dépôts aurifères reliés à des intrusions fait appel à des processus magmatiques-hydrothermaux où l'or est issu d'intrusions chronologiquement et génétiquement associées à la minéralisation aurifère (Sillitoe, 1991;Hedenquist et Lowenstern, 1994;Kirkham et Sinclair, 1996; McCoy et al, 1998;Rowins, 2000 Cu-Au-(Mo-W)Au-Ag-As-Mo-(Cu-Zn)Au-Cu-Ag-Zn-As-(Pb) Golding, 1990) Ab-albite; An-andradite; Bo-biotite; Cb-carbonates; Cl-chlorite; Dp-diopside; Fl-fluorite; Gt-grenat; Hd-hedenbergite; Ka-kaolinite; Kf-feldspath potassique; Mg-magnétite; Or-orthoclase; Se-séricite; Si-silicification La littérature cite cependant plusieurs exemples de minéralisations aurifères orogéniques spatialement associées à des intrusions felsiques synvolcaniques (voir Sillitoe (1991)). La mise en place de ce type de minéralisation à l'intérieur ou au contact des intrusions est surtout associée à une différence de compétence car celles-ci ont surtout tendance à fracturer lors de la déformation et ainsi sont un site privilégié pour la circulation de fluide aurifère.…”

Timing of Gold Mineralization at Red Lake, Northwestern Ontario, Canada:New Constraints from U-Pb Geochronology at the Goldcorp High-Grade Zone,Red Lake Mine, and the Madsen Mine

“…Penczak andMason (1997, 1999) and Damer (1997) proposed a premetamorphic lowsulfidation epithermal origin, whereas other workers have proposed a synmetamorphic-syntectonic origin (Rigg and Helmsteadt, 1981;Mathieson and Hodgson, 1984;Andrews et al, 1986;Christie, 1986;Rogers, 1992;Zhang et al, 1997;Tarnocai, 2000;Dubé et al, 2001aDubé et al, , 2002Dubé et al, , 2003Twomey and McGibbon, 2001;M. Penczak andMason (1997, 1999) and Damer (1997) proposed a premetamorphic lowsulfidation epithermal origin, whereas other workers have proposed a synmetamorphic-syntectonic origin (Rigg and Helmsteadt, 1981;Mathieson and Hodgson, 1984;Andrews et al, 1986;Christie, 1986;Rogers, 1992;Zhang et al, 1997;Tarnocai, 2000;Dubé et al, 2001aDubé et al, , 2002Dubé et al, , 2003Twomey and McGibbon, 2001;M.…”