Abstract
The Norseman mining district in the Archean Yilgarn Block, Western Australia, has produced 140 t of gold and about 90 t of silver from 11.24 × 106 t of ore. The district is located within a metamorphic terrane of mafic and minor ultramafic greenstones, intruded by granite cupolas and swarms of porphyry dykes. The orebodies consist of laminated quartz veins, controlled by narrow (0.5–5 m) reverse shear zones that, in general, follow the contacts of metapyroxenite or porphyry dykes. Petrological studies of four shear zones, exposed on the Regent shaft 14 level, Ajax shaft 10 level, and in the stope above the North Royal shaft 5 level, show that the host rocks were metamorphosed to hornblende–plagioclase amphibolites and actinolite–chlorite rocks at temperatures of 500–550 °C prior to mineralization.At the localities studied, intense wall-rock replacement and low-grade (0.5 g/t) gold mineralization are confined to ductile or brittle–ductile shear structures. Alteration is similar in both ultramafic and mafic greenstones, and consists of an inner zone of biotite–quartz–calcite–plagioclase rock with minor actinolitic hornblende and quartz–calcite–actinolite veinlets, and an outer zone, locally developed, of chlorite–calcite–quartz rock. At an estimated pressure of 3 kbar (300 MPa), fluid temperatures during wall-rock alteration are constrained by the hydrothermal mineral assemblages to 480 ± 30 °C in two shear zones on the Regent shaft 14 level, and to 450 ± 20 °C in one shear zone in the North Royal shaft 5 level stope. The mole fraction of CO2 of the fluids is estimated at , and the sulphur fugacity at 10−6 bar (10−1 kPa) (at 450 °C), based on the assemblage pyrrhotite + pyrite ± arsenopyrite. The development of an outer chloritic alteration zone at North Royal is related to the lower fluid temperature at this locality.High-grade (up to 75 g/t Au, 283 g/t Ag) veins formed within three of the shear zones studied at fluid temperatures of 400 °C and less, by the successive accretion of quartz laminae, separated by films of retrograde chlorite and sericite. The assemblage of ore minerals in the veins differs from that in the altered wall rocks, and includes disseminated galena, Pb–Bi–Ag tellurides, and native gold, which coprecipitated with the quartz. The orebodies at Norseman show affinities to Phanerozoic and Archean gold skarn deposits.
Le district minier de Norseman dans le bloc de Yilgarn, d'âge archéen, en Australie occidentale, a produit 140 t d'or et environ 90 t d'argent extraites de 11,24 × 106 t de minerai. Ce district est localisé à l'intérieur d'un terrane métamorphique formé de schistes verts mafiques et partiellement ultramafiques, recoupés par des coupoles de granite et des essaims de dykes de porphyre. Les corps minéralisés formés de filons de quartz laminés, contrôlés par d'étroites zones de cisaillement inverses (0,5–5 m), suivent généralement les contacts des dykes de métapyroxénite ou de porphyre. Les études pétrologiques de quatre zones de cisaillement, exposées au niveau 14 du puits Regent, au niveau 10 du puits Ajax, et dans la chambre d'abattage sus-jacente au niveau 5 du puits North Royal, révèlent que les roches encaissantes furent métamorphisées dans le faciès des amphibolites à hornblende–plagioclase et actinolite–chlorite, aux températures de 500–550 °C, antérieurement à la phase de minéralisation.Aux sites étudiés, le remplacement intense de la roche encaissante et la faible minéralisation aurifère (0,5 g/t) sont limités aux structures de cisaillement ductile ou fragile–ductile. L'altération dans les schistes verts mafiques et ultramafiques est analogue, elle est représentée par une zone interne à biotite–quartz–calcite–plagioclase, incluant une faible proportion de hornblende actinolitique et de veinules de quartz–calcite–actinolite, et par une zone externe à chlorite–calcite–quartz, développée localement. À une pression estimée à 3 kbar (300 MPa), les températures des fluides durant l'altération de la roche encaissante sont restreintes à 480 ± 30 °C dans les deux zones de cisaillement du niveau 14 du puits Regent par les assemblages de minéraux hydrothermaux, et à 450 ± 20 °C pour une zone de cisaillement dans la chambre du niveau 5 du puits North Royal. La fraction molaire de CO2 des fluides est estimée à , et la fugacité de soufre à 10−6 bar (10−1 kPa) (à 450 °C), fondées sur les assemblages pyrrhotite + pyrite ± arsénopyrite. Le développement d'une zone d'altération chloritique externe dans le puits North Royal est relié à la température plus basse des fluides en cet endroit.Les filons à teneur élevée (jusqu'à 75 g/t Au, 283 g/t Ag) se sont formés dans trois des zones de cisaillement étudiées, avec des températures de fluides de 400 °C et moins, par une accrétion successive de lamines de quartz séparées par des films de chlorite et de séricite rétrogrades. L'assemblage des minéraux métalliques dans les filons diffère de celui dans les roches encaissantes altérées, et inclut des disséminations de galène, de tellurures de Pb–Bi–Ag et d'or natif qui coprécipitèrent avec le quartz. Les corps minéralisés à Norseman présentent des affinités avec les gîtes de skarns aurifères du Phanérozoïque et de l'Archéen. [Traduit par la rédaction]
