The Porcupine District, Abitibi Greenstone Belt, is one of the most extensive areas of Archaean auriferous mineralisation. At least two stages of lode-gold emplacement are recognised: the first stage involves gold-bearing carbonate–chert chemical sediments within the lower mafic volcanic sequence; the second stage is represented by auriferous hydrothermal quartz veins which postdate deformation of the greenstone assemblage and transect diverse host rocks.Rare-earth element (REE) concentrations in the stratiform carbonates are typical of the distinctive patterns recorded for Archaean chemical sediments. Chert in these rocks has a δ18O value averaging 17.1‰, implying exchange from heavier 18/16 ratios during diagenesis and metamorphism. Metabasic volcanic rocks and quartz–feldspar porphyry stocks with background gold abundances have mean whole-rock δ18O values of 9.1‰ and 10.7‰ respectively. This enrichment in 18O relative to primary igneous rocks is attributed to oxygen isotope exchange with seawater at low temperatures during fluid transport through the oceanic crust.Quartz in all of the five hydrothermal vein systems present has a δ18O of 14‰ to 15‰, and quartz-muscovite fractionations are 3.4‰ to 3.8‰. Ambient temperatures of mineralisation are estimated to have been 400 °C to 450 °C, from oxygen isotope thermometers, fluid inclusion filling temperatures, and metamorphic mineral assemblages. The calculated δ18O of the mineralising solutions is~10‰, implying fluids of metamorphic origin. REE patterns in hydrothermal quartz veins suggest that they have been derived from high-temperature solutions in equilibrium with source rocks having relatively flat (chondrite normalised) REE distributions, such as tholeiitic and komatiitic volcanics. Adjacent to hydrothermal veins, quartz in igneous rocks approaches isotopic equilibrium with vein quartz, at 15‰, and whole-rock δ18O values for metabasalts shift to ~11‰, implying extensive water-rock interaction. Strong depletions in heavy REE of metabasic schists adjacent to veins provides further evidence for pervasive hydrothermal alteration. The Eu enrichment of all lode gold deposits analysed at Dome Mine is consistent with the reduced state of the solutions involved in their deposition, as recorded by the predominance of Fe2+. The gold-bearing veins are believed to have formed by focussed flow of fluids outgassed at the greenschist–amphibolite transition. Source volumes for Au in the Porcupine District exceed 600 km3, the carrier fluid volume for mineralisation was 60–90 km3, the Au solute concentration in the low nanogram mL−1 range, and transport distances were of the order of 10 km. Such veins may be the precursors of precious-metal-bearing chemical sediments if fluids debouche into the hydrosphere.

Le district de Porcupine dans la zone de roches vertes d'Abitibi est une des plus vastes régions de minéralisation aurifère de l'Archéen. On reconnaît au moins deux stades de mise en place de filons aurifères : dans le premier stade, l'or a été mis en place dans les sédiments chimiques composés de carbonates et de chert à l'intérieur de la séquence volcanique mafique inférieure; le second stade est caractérisé par des veines de quartz aurifère d'origine hydrothermale qui postdatent la déformation de l'assemblage des roches vertes et recoupe plusieurs roches hôtes.Les teneurs en terres rares dans les carbonates stratiformes sont typiques des distributions distinctives observées dans les sédiments chimiques de l'Archéen. Le chert de ces roches a une valeur de δ18O de 17.1‰ en moyenne, ce qui indique un échange à partir de matériaux avec des rapports 18/16 plus lourds au cours de la diagénèse et du métamorphisme. Les roches volcaniques métabasiques et les stocks de porphyre quartzo–feldspathiques dans anomalie d'or ont des valeurs δ18O moyennes pour les roches totales de 9.1‰ et 10.7‰ respectivement. Cet enrichissement en 18O par rapport aux roches ignées primaires est attribuable à l'échange d'isotopes d'oxygène avec l'eau de mer à basses températures durant le transport du fluide à travers la croûte océanique.Le quartz dans les cinq systèmes de veines hydrothermales a un δ18O de 14‰ à 15‰, et les fractionnements quartz–biotite varient de 3.4 à 3.8‰. On évalue les températures ambiantes de minéralisation de 400 à 450 °C par l'utilisation des thermomètres de l'isotope d'oxygène, des températures de remplissage des inclusions et par les assemblages de minéraux métamorphiques. Le δ18O calculé pour les solutions minéralisatrices est de 10‰ environ, ce qui indique des fluides d'origine métamorphique. La distribution des terres rares dans les veines de quartz hydrothermales suggère qu'elles proviennent de solutions à hautes températures en équilibre avec des roches sources qui ont des distributions relativement aplaties de terres rares (normalisées par rapport aux chondrites), comme des roches volcaniques tholéiitiques ou komatiitiques. En contact avec les veines hydrothermales, le quartz des roches ignées approche de l'équilibre isotopique avec le quartz des veines, à 15‰ et les valeurs de δ18O de roche totale pour les métabasaltes se déplacent jusqu'à ≈11‰, ce qui indique une forte interaction entre l'eau et la roche. Des appauvrissements marqués en terres rares lourdes dans les schistes métabasiques adjacents aux veines fournissent des preuves additionnelles en faveur de l'altération hydrothermale pénétrative. L'enrichissement en Eu de tous les filons aurifères analysés à la mine de Dome est compatible avec l'état réduit des solutions responsables de leur mise en place comme le confirme la prédominance de Fe2+. Les veines aurifères semblent s'étre formées par écoulement concentré de fluides dégazés au passage entre les schistes verts et les amphibolites. Le volume des sources pour l'or du district de Porcupine était de plus de 600 km3, le volume de fluide porteur pour la minéralisation était de 60–90 km3, la teneur en or dans le soluté était de l'ordre du nanogramme par millilitre et les distances de transport de l'ordre de 10 km. De telles veines ont pu être les précurseurs des sédiments chimiques contenant des métaux précieux si les fluides ont abouti dans l'hydrosphère. [Traduit par le journal]