Abstract
The Ag–sulpharsenide vein deposits of northeastern Ontario occur along the north and northeastern margins of the Cobalt Embayment, a large irregular domain of Huronian-age clastic sediments intruded by Nipissing diabase sills and crosscut by regional-scale fault systems. The vein systems are mostly fault controlled, with mineralization always occurring adjacent to or within the diabase sills. Many of the mineralized structures crosscut the sills. All the economically productive deposits occur in close proximity to the Huronian–Archean unconformity where diabase sills and steeply dipping Archean volcanic sequences coincide.The vein systems show remarkable consistencies in their mineralogy, textures, and paragenesis. Their formation involved the precipitation of silicates (mainly quartz, chlorite, actinolite ± K-feldspar) during initial, limited dilation; this was followed by the introduction of significant quantities of carbonate (mainly calcite ± dolomite) during subsequent dilatant episodes. Most of the ore was precipitated during the silicate to carbonate transition. Wall-rock alteration haloes exhibit a silicate to carbonate paragenesis similar to that evident in the veins. Feldspathization is an important consequence of the alteration process, manifesting in the ubiquitous occurrence of albite in Nipissing diabase wall rocks and sporadic occurrences of K-feldspar in Archean basalt wall rocks.The mineralogy and chemistry of the veins and altered wall rocks indicate that CO2, Ca, Na, K, Ag, As, Co, Pb, rare earth elements, and in some cases Hg and Au were among the components introduced with the hydrothermal fluids. This was accompanied by significant net loss of Si, Fe, Mg, Zn, B, Li, and Sc from the wall rocks. The nature of the wall-rock alteration suggests that the mineralizing fluids were of high alkalinity and relatively low . They were not derived through lateral secretion but were introduced from a source remote from the immediate environment of ore deposition.Wall-rock alteration postdates the establishment of a low-temperature, regional alteration of the diabases and a chlorite spotting alteration in the Huronian sediments; the latter is a contact metamorphic effect accompanying diabase intrusion. These data indicate that Ag–sulpharsenide vein formation postdated intrusion of the diabases and much (possibly all) of their cooling histories.Collectively, our data discourage the theory that the Nipissing diabase sills acted purely as a heat and (or) fluid source in vein formation. A structural model is proposed in which the diabase sills acted as mechanically favourable sites for fracture generation during regional fault activity. This factor, together with the advent of boiling and (or) degassing of the mineralizing fluids at these specific sites are viewed as possible critical parameters mediating the localization and deposition of Ag–sulpharsenide ore. This model provides a reasonable explanation for the local and regional distribution of the deposits and appears to best satisfy all the geological, petrographic, and geochemical criteria.
Les gîtes filoniens de sulfo-arséniures et d'argent du nord-est de l'Ontario sont localisés le long des marges nord et nord-est de la baie de Cobalt, une vaste région géologiquement diversifiée formée de sédiments élastiques de l'Huronien pénétrés par des filons-couches de la diabase de Nipissing et coupés à l'échelle régionale par des réseaux de failles. La majorité des systèmes filoniens doivent leur existence à des failles et la minéralisation est toujours en bordure ou à l'intérieur des filons-couches de diabase. Tous les gîtes en exploitation sont localisés très près de la discordance de l'Huronien–Archéen où coexistent les filons-couches de diabase et les séquences volcaniques archéennes à pendage abrupt.La minéralogie, les textures et la paragenès des systèmes filoniens sont remarqueblement constantes. Les filons doivent leur origine à la précipitation de silicates (principalement quartz, chlorite, actinote ± feldspath-K) durant la phase initiale d'écartement restreint, suivie d'élargissements épisodiques accompagnées d'une importante précipitation de carbonates (principalement calcite ± dolomite). La majeure partie du minerai a précipité durant l'intervalle de transition des silicate aux carbonates. Les auréoles d'altération dans les épontes présentent la même paragenèse de silicate à carbonates observée dans les filons. Le processus d'altération a produit une feldspathisation considérable comme en témoignent l'ubiquité de l'albite dans les épontes de diabase de Nipissing et la présence sporadique de feldspath-K dans les épontes de basalte archéen.La minéralogie et la chimie des filons et des épontes altérées révèlent que la migration des fluides hydrothermaux était accompagnée des composantes CO2, Ca, Na, K, Ag, As, Co, Pb, éléments de terres rares et dans certains cas de Hg et Au. Simultanément, les roches des épontes ont subi une perte marquée de Si, Fe, Mg, Zn, B, Li et Se. Le type d'altération des épontes indique que les fluides devaient être très alcalins et avec relativement faible. Ces fluides ne dérivaient pas de sécrétion latérale mais ont migré à partir d'une source éloignée du milieu immédiat où se formait le minerai.L'altération des épontes démontre que les effet de l'altération régionale à basse température dans les intrusions est d'âge postérieur ainsi que la formation de taches de chlorite dans les sédiments huroniens, cette dernière altération est le produit du métamorphisme de contact qui accompagnait la mise en place de la diabase. Ces données révèlent que la formation des filons d'arséniures et d'argent est postérieure à l'intrusion des diabases et plus jeune que la majorité ou la totalité des événements de refroidissement.Prises collectivement, nos données contredisent la théorie énonçant que les filons-couches de la diabase de Nipissing constituent la seule source de chaleur et (ou) de fluides qui a permis le développement des filons. Dans le modèle structural proposé les filons-couches de diabase servaient de lieu mécaniquement favorable au développement des fractures durant la période active des failles à l'échelle régionale. En ces lieux spécifiques, ce facteur ainsi que la montée des fluides minéralisatieurs en ébullition et (ou) en voie de dégazéification sont considérés comme étant les paramètres critiques qui ont contrôle la localisation et la formation du minerai de sulfo-arséniures et d'argent. Ce modèle apporte une explication raisonnable de la distribution locale et régionale des gîtes et s'accorde très bien avec toute les particularités géologiques, pétrographiques et géochimiques. [Traduit par la revue]s
