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Gîtologie de l'or à la mine Elder canton Beauchastel, Abitibi, Québec

Authors
Publication Date
Disciplines
  • Chemistry
  • Earth Science

Abstract

Le gîte d'or de la mine Elder est situé à 10 km au nord-ouest de Rouyn-Norand, en bordure sud-est du batholite de Flavrian. Ce batholite d'une superficie de 132 km2 est une intrusions syn-tectonique de nature felsique dans les roches volcaniques archéennes du Goupe de Blake River. Le gîte Elder est situé entre les failles de Quesabe et de Beauchastel d'orientation NE-SO, et à 1,5 km au nord-est de la faille Smoky Creek, de direction NO-SE. La zone minéralisée (veines nos 1, 3 et 5), de direction variant de N50°E à N83° et à pendage moyen de 28°SE, est une série de veines bréchiques de 0,3 à 3,0 mètres. De 1947 à 1966, on a extrait de la mine Elder 2,1 Mt de minrai à une teneur moyenne de 5,14 g/t Au, pour une production totale de 10,8 tonnes d'or. Les roches intrusives du batholite de Flavrian contiennent cinq faciès lithologiques: ce sont le gabbro quartzifère de l'unité de Méritens, les brèches, les trondhjémites, la tonalite et les roches hybrides: les roches encaissantes de la mine Elder sont composées des trois derniers faciès. La veine aurifère principale (veine no 1) est située dans les trondhjémiten au contact d'une bande de roches hybrides de direction NE-SO. Un dyke mafique, communément appelé «dyke basique», très altéré de composition dioritque est intimement associé à la zone minéralisée. La zone minéralisée est fortement carbonatisée et pyritisée, légèrement enrichie en hématite et en rutile, et faiblement s'est effectuée aux dépens de la chlorite et de la magnétite qui sont quasi absentes de la zone minéralisée. Géochimiquement, ces changements minéralogiques correspondent à des enrichissements en CaO, MgO, CO2, S, TiO2, Fe2O3, MnO et P2O5 et à des appauvrissments en SiO2, Na2O, Al2O3 et H2O. Les fluides hydrothermaux à l'origine de la minéralisation sur une largeur moyenne de 25 mètres de part et d'autre de la zone minéralisée. L'intensité de l'altération et la largeur de la zone altérée sont légèrement plus importantes dans le mur que dans le toit de la zone minéralisée. Contrairement aux fragments de la zone minéralisée qui sont appauvris en Na2O et en Al2o3, les épontes sont fortement albitisées et enrichies en ces oxydes. De chaque côté de la zone minéralisée, les épontes sont enrichies en Au sur une distance d'environ huit mètres. Par rapport au bruit de fond du batholite (0,8 ppb Au), le facteur d'enrichissement moyen en Au des veines nos 1, 3 et 5 de la zone minéralisée est de 8 313. Contrairement aux autres gîtes d'or de la région de l'Abitibi, le gîte de la mine Elder ne montre aucun enrichissement significatif en As, Sb et W. L'argent est le seul élément en traces indiquant un facteur d'enrichissement appréciable: ce facteur atteint 403 dans la veine no 3. Les teneurs en Ag, As, Cu, La, Ce, Nd, Sm et Tb sont plus élevées dans les veines nos 3 et 5, situées dans les roches hybrides, que dans la veine no 1, située dans la trondhjémite. En général, par rapport à la trondhjémite fraîche, les éléments des terres rares sont appauvris dans la zone minéralisée. Cet appauvrissement est plus marqué dans la veine no 1 que dans les autres veines. Les grains d'or de diamètre moyen de 0,018 milimètre sont majoritairement liés à la pyrite qui est surtout distribuée dans les fractures et en bordure des fragments de trondhjémite ou de diorite altérée («dyke basique») de la zone minéralisée. Le titre de l'or varie entre 86,1% Au et 13,9% Ag en poids pour la veine no 1, et 92,9% Au et 7,1% Ag pour la veine no 5. Les échantillons de veines et de roches du gîte Elder contiennent deux types de quartz: le quartz précoce Q1 et le quartz tardif Q2, en quantité moindre que Q1. La température d'homogénéisation des inclusions fluides permet de distinguer deux régimes thermiques différents: l'un, à l'origine du Quartz Q1 formé à une température d'environ 200°C, et l'autre, responsable du quartz Q2, formé entre 250°C et 308°C. Le gîte Elder a été formé par deux types de fluides hydrothermaux: celui de la veine no 5, à la salinité élevée (15% pds éq. NaCl) de type chlorure, principalement de composition NaCl et CaCl2, et celui des veines nos 1 et 3, à salinité moindre (8,5 à 12% pds éq. NaCl), pauvre en chlore, de type Na-S. Les résultats d'analyses des roches de la zone minéralisée confirment que les veines nos 1, 3 et 5 ont été formées par des fluides hydrothermaux différents. The former Elder mine is located 10 kilometres northwest of Rouyn-Noranda. The Elder gold deposit occurs within the Flavrian Batholith, near its southeastern margin. The Flavrian Batholith, which covers an area of 132 km2, is a syn-tectonic felsic intrusion within the Archean volcanic rocks of Blake River Group. The Elder gold deposit lies between the Quesabe and Beauchastel Faults, which strike NE-SW, and 1.5 km north of the Smoky Creek fault, which strikes NW-SE. From 1947 to 1966, the Elder mine produced 10.8 tonnes of gold from 2.1 Mt of ore with a grade of 5.14 g/t Au. The mineralized zone, which comprises veins nos 1, 3 and 5, has a strike between N50°E and N83°E and an average dip of 28°E, and consists of a series of brecciated veins 0.3 to three metres wide and 780 metres long. The intrusive rocks of the Flavrian Batholith are divided into five facies: quartz-gabbro of the Meritens Unit, breccia, trondhjemites, tonalite and hybrid rocks. The host rocks of the Elder gold deposit are trondhjemites, tonalites and hybrid rocks. The principal gold-bearing vein (no 1) occurs within trondhjemites close to the contact with a band of hybrid rocks, which strike NE-SW. An intensely altered dioritic dyke, known as the «basic dyke», also occurs within the mineralized zone. The minralized zone is strongly carbonatized and pyritized; it is slightly enriched in hematite and rutile, and slightly depleted in sericite and chlorite. The pyritization reflects a depletion in chlorite and magnetite, which are almost totally absent in the mineralized zone. Geochemically, these mineralogical changes reflect enrichment in CaO, MgO, CO2, S, TiO2, Fe2O3, MnO and P2o5, and depletion in Si)2, Na2O, Al2O3 and H2O. The hydrothermal solutions responsible for the gold mineralization also caused alteration of the wallrocks. This alteration, extending on average 25 metres either side of the minralized zone, is slightly more intense in the footwall than in the hangingwall. Whereas fragments of the wallrocks in the mineralized zone are depleted in Na2O and Al2O3, the wallrocks ar highly albitized and enriched in these oxides. The mineralized zone, comprising veins nos 1, 3 and 5, has an average gold enrichment factor of 8 313 times the backgroun, which is 0.8 ppb Au. Gold enrichment of the wallrocks extends about eight metres either side of the minralized zone. In comparison with other gold deposits in the Abitibi region, the Elder gold deposit does not show significant enrichment in As, Sb an W. Silver, with an enrichment factor of 403 in vein no 3, is the only trace element showing appreciable enrichment. The concentrations of Ag, As, Cu, La, Ce, Nd, Sm and Tb in veins 3 and 5, which are hosted by hybrid rocks, are greater than those in vein no 1, which is hosted by trondhjemite. Compared with the host trondhjemite, the mineralized zone is generally depleted in rare earth elements; this depletion is more pronounced in vein no 1. The gold grains, which have an average diameter of 0.018 millimetres, are closely associated with the pyrite, which is often distributed in fractures and in fragments of trondhjemite and altered «basic» dyke within the mineralized zone. The gold grains have Au/Ag ratios of 86.1% Au to 13.9% Ag for vein no 1 and 92.9% Au to 7.1% Ag for vein no 5. Rock and vein samples from the Elder gold deposit contain two types of quartz: an early quartz, Q1, and a late quartz, Q2, which is less abundant. Two different thermal regimes are identified: the first, at about 200°C, in which quartz Q1 was formed; and the second, between 250 and 308°C, in which quartz Q2 was formed. Two different hydrothermal solutions were responsible for the formation of the Elder gold deposit. Vein no 5 was formed by chloride-type aqueous solutions with high salinity (15% wt eq. NaCl, composed mainly of NaCl and CaCl2). Veins nos 1 and 3, however, were formed by chloride-poor, Na-S type aqueous solutions (8.5 to 12% wt eq. NaCl). The results of the rock analyses from the mineralized zone confirm that veins nos 1, 3 and 5 were formed from different hydrothermal solutions.

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