Abstract

The Early Devonian Lake George granodiorite stock, New Brunswick, Canada, is spatially and temporally associated with early W–Mo–Au and later Au–Sbmineralization. The former mine was the largest antimony producer in North America until the mid-1990s. On the basis of fluid-inclusion analyses, multiple generations of fluids evidently interacted with the granodiorite, with the dominant fluids approximated by the system H2O–NaCl–CO2–CH4. Additional components of the fluid, S–Ca–Fe–K–Mg–Mn, reflect fluid–rock reaction and partial re-equilibration among the rock-forming minerals (i.e., plagioclase, orthoclase, biotite, and hornblende) in the granodiorite. The CO2-bearing inclusions (Type 1) have a relatively low salinity, ranging from 0 to 15 wt.% equiv. NaCl (ave. 4 wt.%), and most homogenize to the CO2 phase at temperatures of 200 to 470°C. Inclusions that homogenize to the aqueous phase do so over a narrower range of temperatures (250–350°C). Fluid pressures were probably 740 to 2210 bars for Type-1 inclusions. Aqueous liquid + vapor (Type 2) and aqueous liquid + vapor + halite or sylvite (Type 3) inclusions are recorded as well. Type-2 inclusions show a broader range of temperatures of homogenization (mostly to the aqueous phase), from 150 to 580°C, with a salinity between 2 and 19 wt.% equiv. NaCl. The stable isotope compositions of the rock-forming minerals in the granodiorite exhibit a disequilibrium relationship, e.g., either δ18OK-feldspar > δ18Oquartz, δ18Oplagioclase > δ18Oquartz, or δ18Oplagioclase > δ18OK-feldspar. The whole-rock δ18O values range from 9.4 to 10.7‰, consistent with derivation by contamination by 18O-rich sources. Values of δDbiotite range from −75 to −64‰. The bulk fluids entrapped in quartz phenocrysts have δD values of −40.2 ∠ 5.5‰, consistent with those of the fluids in equilibrium with biotite at temperatures between 350 and 480°C. The similarities among the fluid compositions in the granodiorite, Au–W–Mo quartz–carbonate veinlets and stockworks, and the large Sb veins, suggest that they are genetically related. These fluids are interpreted to be mainly derived from progressive exsolution of volatiles from the cooling magmas at depth, although the CO2–CH4-bearing fluids were derived from the intrusion by wall-rock hybridization and skarn-forming reactions and later interaction with groundwater. These CO2–CH4-bearing fluids may have reacted with the granodioritic magma to lower its redox conditions, as reflected by a low magnetic susceptibility (ave. 6 × 10−5 SI). Together with the petrochemical features, fluid composition and T–P characteristics in the Lake George granodiorite and associated W–Mo–Au–Sb deposit share many similarities with other reduced I-type granitic-intrusion-related gold systems.

Abstract

Le pluton granodioritique de Lake George, au Nouveau-Brunswick, d’âge dévonien précoce, est associé dans le temps et l’espace à un épisode précoce de minéralisation W–Mo–Au, et ensuite, une minéralisation Au–Sb. La mine de Lake George était le plus important producteur d’antimoine en Amérique du Nord jusqu’au milieu des années 1990. A la lumière des résultats d’analyse des inclusions fluides, de multiples générations de fluides ont de toute évidence réagi avec la granodiorite, les fluides prédominants se rapprochant du système H2O–NaCl–CO2–CH4. Des composants additionnels de la phase fluide, S–Ca–Fe–K–Mg–Mn, résultent des réactions impliquant fluide et roche hôte et d’un ré-équilibrage partiel parmi les minéraux (i.e., plagioclase, orthoclase, biotite, et hornblende) de la granodiorite. Les inclusions à CO2 (type 1) possèdent une salinité relativement faible, entre 0 et 15% equiv. NaCl (4% en moyenne, base pondérale), et la plupart s’homogénisent à la phase CO2 à une temperature entre 200 et 470°C. Les inclusions qui s’homogénisent à la phase aqueuse le font sur un intervalle de températures plus restreint (250–350°C). Les pressions sur la phase fluide étaient probablement entre 740 et 2210 bars pour les inclusions de type 1. Des inclusions de liquide aqueux + vapeur (type 2) et liquide aqueux + vapeur + halite ou sylvite (type 3) sont aussi présentes. Les inclusions de type 2 font preuve d’un plus grand intervalle d’homogénéisation (surtout à la phase aqueuse), de 150 à 580°C, avec une salinité entre 2 et 19% equiv. NaCl (poids). Les compositions des minéraux des roches encaissantes, du point de vue des isotopes stables, montrent des signes de déséquilibre, par exemple, soit δ18OK-feldspar > δ18Oquartz, δ18Oplagioclase > δ18Oquartz, ou δ18Oplagioclase > δ18OK-feldspar. Les valeurs δ18O des roches totales vont de 9.4 à 10.7‰, ce qui concorde avec une dérivation par contamination de sources enrichies en 18O. Les valeurs de δDbiotite vont de −75 à −64‰. Les fluides piégés dans les phénocristaux de quartz ont des valeurs globales de δD de −40.2 ∠ 5.5‰, conformes à celles de fluides en équilibre avec la biotite à des températures entre 350 et 480°C. Les ressemblances parmi les compositions de fluides dans la granodiorite, les veinules et stockwerks à quartz–carbonate et Au–W–Mo, et les veines plus volumineuses à Sb, mènent à l’hypothèse qu’ils sont tous génétiquement liés. Ces fluides auraient surtout été dérivés par exsolution progressive de composants volatils à partir de magmas en profondeur, quoique les fluides porteurs de CO2–CH4 sont plutôt dérivés par réactions d’hybridisation et de formation de skarns aux dépens des roches encaissantes, et d’une interaction tardive avec les eaux souterraines. Ces fluides à CO2–CH4 pourraient avoir réagi avec le magma granodioritique pour abaisser sa fugacité d’oxygène, comme le témoigne la faible susceptibilité magnétique des roches (en moyenne, 6 × 10−5 SI). Considérées avec les propriétés pétrochimiques, la composition des fluides et les caratéristiques en termes de T et P de la granodiorite de Lake George et du gisement W–Mo–Au–Sb associé montrent plusieurs ressemblances avec d’autres systèmes aurifères associés à des massifs intrusifs granitiques réduits de type I.

(Traduit par la Rédaction)

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