Abstract

Sulphur isotopic compositions were determined for sulphide mineral phases in Meguma-Group-hosted gold deposits, Nova Scotia, in order to resolve (i) potential source regions for sulphur in these deposits, (ii) prevailing ambient physiochemical conditions during sulphide (and gold?) deposition, and (iii) possible implications of δ34S values on genetic models. The Beaver Dam deposit was selected as a test case, and results (± 1σ) from 32 sulphides analyzed for δ34S are as follows (‰): pyrite, 9.9 ± 1.1 (n = 16); pyrrhotite, 9.9 ± 0.2 (n = 4); arsenopyrite, 10.5 ± 0.4 (n = 11); and 9.4 for a single galena. The strikingly narrow range for sulphur isotope data and the sulphide mineral assemblage together are interpreted as implying that the prevailing chemical conditions during sulphide deposition remained at or below the H2S-SO4 buffer and constant relative to it, thus δ34Smineral is a good approximation of δ34Sfluid. Considering that the sulphide minerals analyzed represent a wide range in paragenesis and mode of occurrence, the uniform values suggest a homogeneous sulphur composition in the fluid, with little if any influence of local wall rocks during sulphide deposition. This is consistent with extensive alteration zones (i.e., silicification) throughout the deposit, indicating both high fluid/rock ratios and disequilibrium conditions. Data for an additional seven Meguma Group gold deposits (arsenopyrite only) indicate for δ34S a total range of about 9–25‰; however, the intradeposit variation is consistently small (2–3‰). These results are confirmed by previously published data for a variety of sulphide phases from three other deposits.Comparison of the results for Meguma-hosted deposits with a wide range of both similar and dissimilar gold deposits of variable age indicates that the large positive values (i.e., >9–10‰) are unique to the deposits examined. Two possible explanations are offered: first, the δ34S values originally may have been similar to those of other deposits (i.e., around 0‰ or slightly enriched) and then modified during transport to the site of deposition, or second, the source region of the fluids contained sulphur in an oxidized form (e.g., evaporites). The former hypothesis is currently favoured.Potential reservoirs for sulphur in the Meguma Zone include the Meguma Group metasedimentary rocks and younger peraluminous granitoid batholiths. The sulphur isotopic data are inconsistent with an unmodified magmatic source, and if the Meguma Group is favoured, then the dominant contribution was from the greywacke component. In the latter case, results for the Beaver Dam deposit may represent relatively unmodified fluid, whereas deposits characterized by enriched sulphur may reflect increasing amounts of greywacke-derived sulphur.The data somewhat constrain the possible genetic models for Meguma Group gold deposits. Syngenetic and magmatic models are considered unlikely; instead, a metamorphogenic origin is favoured. However, the ultimate source for mineralizing fluids is considered as lying beneath the Meguma Group, with variable amounts of contamination of this fluid during passage through Meguma Group strata. The relationship between gold mineralization and sulphur isotopic signatures of the associated sulphides is unclear, although a metamorphic protolith is probable.

Les compositions isotopiques du soufre ont été déterminées sur les sulfures des gîtes d'or dans le Groupe de Meguma, en Nouvelle-Ecosse, dans le but de connaître (i) les sources potentielles du soufre de ces gîtes, (ii) les conditions physicochimiques ambiantes qui régnaient durant la précipitation des sulfures (et de l'or?) et (iii) le rôle des valeurs de δ34S dans les modèles génétiques. Le gîte de Beaver Dam a été choisi comme site d'essai, et les résultats (±1 écart-type) de 32 sulfures analysés pourδ34S sont (en ‰ pyrite, 9,9 ± 1,1 (n = 16); pyrrhotite, 9,9 ± 0,2 (n = 4); arsénopyrite, 10,5 ± 0,4 (n = 11); et 9,4 pour une galène. La variation, remarquablement faible, des résultats des isotopes du soufre, combinée à l'assemblage des sufures, sont interprétés collectivement comme témoignant que les conditions chimiques qui prévalaient durant la précipitation des sulfures étaient égales ou inférieures au tampon H2S–SO4, et constantes par rapport à cette valeur tampon, et par conséquent δ34Sminéral est une approximation raisonnable de δ34Sfluide. En considérant que les sulfures analysés représentent une variation importante dans la paragenèse et dans le mode d'occurrence, les valeurs uniformes suggèrent une composition homogène de soufre dans le fluide, cette composition ayant été peu ou aucunement influencée par les roches encaissantes locales durant le dépôt des sulfures. Ceci est en accord avec les zones d'altération étendues (c.-à-d., silicification) au travers le gîte, qui suggérent des rapports fluide/roche élevés et des conditions de nonéquilibre. Les données fournies par sept gîtes d'or additionnels dans le Groupe de Meguma (arsénopyrite seulement) indiquent pour δ34S une gamme totale de variation de 9 à 25‰, cependant la variation entre les gîites est constamment plus faible (2–3‰). Ces résultats sont corroborés par les données supplémentaires fournies par un groupe de sulfures provenant de trois autres gîtes.La comparaison des résultats des gîtes du Groupe de Meguma avec un grand nombre de gîtes d'or analogues et dissemblables, mais d'âge différent, révèle que les valeurs positives élevées (c.-à-d., >9–10‰) sont propres aux gîtes étudiés. Deux explications possibles sont présentées : dans la première, les valeurs de δ34S, initialement, auraient pu être analogues à celles de d'autres gîtes (c.-à-d., environ 0‰ ou légèrement enrichies) et modifiées par la suite durant le transport vers le lieu de dépôt; dans la deuxième, l'aire nourricière des fluides contenait du soufre sous la forme oxydée (ex., évaporites). C'est la première hypothèse qui est favorisée le plus couramment.Les roches métasédimentaires du Groupe de Meguma et les batholites granitoïdes peralumineux plus jeunes constituent les réservoirs potentiels du soufre pour la Zone de Meguma. Les données isotopiques du soufre ne s'accordent pas avec une source magmatique non modifiée, et si on favorise plutôt le Groupe de Meguma, alors la contribution dominante proviendrait de la composante grauwacke. Dans ce dernier cas, les résultats concernant le gîte de Beaver Dam peuvent représenter un fluide non modifié, tandis que les gîtes caractérisés par du soufre enrichi peuvent refléter des quantités croissantes de soufre dérivé du grauwacke.Les données imposent dans une certaine mesure des contraintes sur les modèles génétiques de gîtes d'or dans le Groupe de Meguma. Les modèles syngénétiques et magmatiques sont considérés peu probables; une origine de nature métamorphogénétique est plus plausible. Cependant, la source ultime des fluides minéralisants devrait être localisée en dessous du Groupe de Meguma, avec une contamination en proportions variables de ce fluide durant son ascension au travers les strates du Groupe de Meguma. La relation entre la minéralisation aurifère et les signatures isotopiques du soufre des sulfures associés n'est pas claire, toutefois l'existence d'un protolithe métamorphique reste une hypothèse à considérer. [Traduit par la revue]