Abstract

Granitic rocks in the New Ross area, Nova Scotia, host polymetallic (Cu, Mo, Mn, Sn, U, W), aplite–pegmatite, greisen, and vein-type mineral deposits. The host granitic rocks belong to the Late Devonian (380 Ma) peraluminous South Mountain Batholith (SMB), which consists of several coalesced plutons. Among these, the New Ross Pluton, composed of monzogranite, leucomonzogranite, and leucogranite, is one of the youngest. White mica separates from aplite–pegmatite, greisen, and veins have δ18O values between +4.0 and +10.0‰, and δD values between −42 and −108‰. Fluid-inclusion extracts from quartz in samples from the area of the same deposits have δD values between −42 and −97‰. The isotopic composition of fluids in equilibrium with the white mica and isotopic data for the fluid-inclusion extracts record the transition from an early, orthomagmatic stage, in which magmatic fluid dominated (i.e., aplites, pegmatites), to a subsequent hydrothermal stage (i.e., greisens, veins) where an increasing amount of another fluid, inferred to be meteoric water, infiltrated the systems and mixed with the magmatic fluid. In addition, the low δD values for fluid-inclusion extracts compared with the δDfluid values calculated for coexisting white mica samples are considered to record infiltration of a second meteoric water much later in the evolution of the SMB. Integration of the new stable isotope data with our previous results on fluid inclusions suggests the following history of fluid evolution within the New Ross area: (1) exsolution of a magmatic fluid at ~600°C, (2) incursion of a low-δ18O, high-δD meteoric fluid at ca. 380 Ma through faults, and subsequent mixing with magmatic and metamorphic fluids through circulation by convection before cooling to ~400−500°C, and (3) incursion at a much later time of a low-δD meteoric fluid, mostly affecting the composition of fluid-inclusion extracts.

Abstract

Les granites de la région de New Ross en Nouvelle-Écosse comprennent plusieurs zones minéralisées à caractère polymétallique (Cu, Mo, Mn, Sn, U, W) sous forme d’aplite et de pegmatite, de greisen et de veines. Les roches hôtes font partie du batholite de South Mountain, d’âge dévonien supérieur (~380 Ma), fait d’un ensemble de plutons distincts, tous hyperalumineux. Parmi ceux-ci, le pluton de New Ross appartient aux derniers stades d’intrusion du granite et se compose de monzogranite, leucomonzogranite et leucogranite. De nouvelles données sur les isotopes stables (δD, δ18O), obtenues à partir de micas blancs séparés des roches, donnent des valeurs entre +4 et +10.0‰ (δ18O), et entre −42 et −108‰ (δD), alors que les extraits d’inclusions fluides (piégées dans le quartz) ont des valeurs de δD comprises entre −42 et −97‰. La composition isotopique du fluide en équilibre avec les micas blancs, ainsi que celle des extraits d’inclusions fluides, témoignent de la transition d’un régime magmatique à un régime hydrothermal, avec l’infiltration progressive d’une phase fluide d’origine météorique durant l’emplacement et la cristallisation du batholite de South Mountain et durant la formation des veines et des greisens. L’infiltration de fluides météoriques après la cristallisation de la batholite explique l’abaissement des valeurs de δDeau dans les inclusions fluides en comparaison des valeurs de δDeau calculées à partir du mica blanc coexistant dans le même échantillon. En intégrant les données isotopiques et les résultats d’une étude antérieure des inclusions fluides, l’évolution des fluides d’un régime magmatique à un régime hydrothermal dans la région de New Ross se serait déroulée de la façon suivante: (1) un fluide magmatique se sépare du magma à une température d’environ 600°C. (2) Un fluide d’origine météorique avec une valeur de δ18O plus faible et une valeur de δD plus élevée que celles du fluide magmatique s’infiltre le long de larges failles rejoignant la surface et se mélange avec le fluide magmatique, qui se mélange à son tour avec un fluide métamorphique issu des sédiments métamorphisés du supergroupe de Meguma, grâce à sa circulation par l’intermédiaire de cellules de convection, avant de se refroidir jusqu’à 400°−500°C. (3) Une incursion tardive d’un fluide d’origine météorique ayant une composition de δD plus faible que précédemment affecte principalement la composition des extraits d’inclusions fluides.

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