Abstract

Previous work on early Paleozoic mafic–ultramafic intrusions in northeast Scotland identified two targets for Ni–Cu–PGE exploration. The first prospect is at Arthrath, near the town of Ellon, and the second, in the southeastern corner of the Knock intrusion, near the town of Huntly, around the farms of Littlemill and Auchencrieve. Both prospects occur within a group of mafic–ultramafic rocks known as the Younger Basic intrusions, emplaced broadly synchronously with the later stages of Ordovician amphibolite-facies metamorphism of metasedimentary units of the Dalradian Supergroup. We have re-examined the available samples from the Ni–Cu exploration program in terms of their PGE potential, placing particular emphasis on the less-well-known Arthrath prospect. PGE abundances of up to 418 ppb Pt (Littlemill) and 458 ppb Pd (Arthrath) associated with zones of Cu–Ni–Fe sulfide mineralization have been identified. At Arthrath, the Pd is hosted primarily in merenskyite enclosed in base-metal sulfide; the occurrences of platinum-group minerals define a bimodal distribution. At Littlemill, the occurrences of platinum-group minerals involve mobilization and redeposition of precious metals in sheared rocks enclosed within the base-metal sulfide zones. When the mineral compositions of all the rocks associated with the zones of Cu–Ni–PGE mineralization are considered relative to the known differentiation series present within these intrusions, a model involving the mixing and mingling of relatively late, primitive magma and pre-existing differentiates is favored for both prospects. In particular, a cumulate orthopyroxenite unit at Arthrath closely associated with a zone of Cu–Ni–PGE mineralization is directly interpreted as the result of the influx into a magma chamber of a late, primitive magma. Previous work had suggested crustal contamination as the mechanism of sulfide immiscibility. Although evidence of crustal contamination is present, it is not favored as the direct mechanism for the formation of the sulfide-rich zones that comprise the principal targets of Ni–Cu–PGE exploration.

Abstract

Suite aux travaux antérieurs portant sur les intrusions mafiques–ultramafiques d’âge paléozoïque précoce du nord-est de l’Ecosse, deux cibles d’exploration pour Ni–Cu–EGP (éléments du groupe du platine) ont été identifiées. Le premier indice se trouve à Arthrath, près de Ellon, et le second est dans le secteur sud–ouest de l’intrusion de Knock, près de Huntly et des fermes Littlemill et Auchencrieve. Dans les deux cas, les indices se trouvent dans une roche-hôte mafique–ultramafique faisant partie des “Younger Basic intrusions”, mis en place plus ou moins en même temps que les stades tardifs du cycle ordovicien de métamorphisme au faciès amphibolite des unités métasédimentaires du Supergroupe Dalradien. Nous avons examiné les échantillons disponibles prélevés lors des campagnes d’exploration pour en évaluer leur potentiel en EGP, avec une emphase sur la première cible, moins bien connue. Nous documentons des teneurs atteignant 418 ppb Pt (Littlemill) et 458 ppb Pd (Arthrath) associées aux zones de minéralisation en sulfures de Cu–Ni–Fe. A Arthrath, le Pd est surtout manifesté par la merenskyite piégée dans les sulfures des métaux de base; l’incidence des minéraux du groupe du platine est bimodale. A Littlemill, les exemples de minéraux du groupe du platine impliquent une mobilisation et une reprécipitation des métaux précieux dans les zones de cisaillement recoupant les zones minéralisées en sulfures de métaux de base. A la lumière de la variation en composition des roches associées aux zones minéralisées, par rapport à ce qui est normal dans ces intrusions différenciées, nous favorisons un modèle de mélange tardif d’un magma relativement primitif avec les liquides plutôt évolués à chaque indice. Par exemple, à Arthrath, une unité d’orthopyroxénite cumulative, étroitement associée à une zone minéralisée en Cu–Ni–PGE, serait le résultat de l’introduction tardive d’un magma primitif dans la chambre magmatique. Les conclusions préliminaires avaient porté sur le rôle d’une contamination par la croûte pour provoquer l’immiscibilité d’un liquide sulfuré. Quoique les signes d’une telle contamination sont présents, nous ne lui attribuons pas un rôle primordial dans la formation des zones riches en sulfures qui constituent les cibles principales dans l’exploration pour le Ni, le Cu et les EGP.

(Traduit par la Rédaction)

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