Volume 27, Number 1, March 1991

EN:

The Crescent Lake Mine, near the village of Robert's Arm in central Newfoundland, produced small tonnages of high-grade copper ore from quartz veins in the late 1800's and the 1920's. Although a Crescent Lake-type deposit is not a viable exploration target in itself, its presence has been used to suggest a potential for either volcanogenic massive sulphides (VMS) such as the nearby Pilley's Island deposit, or for mesothermal or epithermal gold. Field relationships, petrography, geochemistry, mineral chemistry, and fluid inclusion and stable isotopic studies are used to constrain the genesis of the deposit Mineralization occurs in four sulphide stages and a late oxide stage, distinguished by ore microscopy. Sphalerite, galena, chalcopyrite, and newly recognized carrollite were deposited with quartz between two pyrite stages. Covellite and iron oxides indicate later oxidation. Fluid inclusions in vein quartz are aqueous fluid-vapour type with no daughter crystals, no C02 or CH4, no boiling, and a narrow range of salinities (~ 3-7% NaCl ^). The sulphides were likely deposited from homogeneous fluids at >430 m depth. The wide range of homogenization temperatures (~112-250°C) can be interpreted as the result of either changing temperature or fluctuating fluid pressures during the episodic crack-seal vein formation. Ore-related chlorite has a distinctive blue birefringence and higher Fe/Fe+Mg values (- 0.51 vs. 0.42) than chlorite in barren host rock, similar to other VMS deposits. The average calculated crystallization temperature of hydrothermal chlorite (240 ± 2°C) is close to the maximum fluid inclusion homogenization temperatures and likely closer to the true fluid trapping temperature. Sulphur isotope determinations (IP'S » S.4; d^S = 2.8; duSt » 2.2) are similar to the Gull Pond VMS deposit; they indicate isotopic disequilibrium between coeval sulphides but a homogeneous sulphur source during the ore-forming event. This study concludes that the Crescent Lake copper deposit is most likely part of a volcanogenic hydrothermal stockwork, possibly genetically related to the Pilley's Island deposit.

FR:

La mine de Crescent Lake, situle dans la region centrale de Terre-Neuve a proximite' du village de Robert's Arm, produisit de faibles tonnages de minerai a forte teneur en cuivre, issu de veines de quartz, vers la fin des ann£es 1800 et dans les armies 1920. Bien qu'un gite de type Crescent Lake tout seul ne constitue pas une cible d'exploration viable, sa presence a 6t& utilisee pour suggerer 1'eVentualite' soit d'amas sulfures volcanogenes(ASV), tel que le gite avoisinant de Pilley's Island, soit d'or m6so-ou epithermal. La confrontation des donnees concemant les rapports sur le terrain, la p6trographie, la geochimie, la chimie des min£raux, ainsi que l'£tude des inclusions fluides et des isotopes stables, est employee pour deTinir la genese du gite. La mineralisation se pr6sente sous forme de quatre stades a sulfures et d'un stade tardif a oxydes, que Ton reconnait a l'aidc de la microscopie m£talIographique. La sphalerite, la galene, la chalcopyrite ainsi qu'une carrollite decouverte recemment, se sont accumulees avec du quartz entre deux stades a pyrite. De la covellite et des oxydes de fer temoignent d'une oxydation ulterieure. Les inclusions fluides au sein du quartz filonien sont du type a fluide aqueux et vapeur, sans crystaux rejetons, C02, CH4 ni Ebullition, et montrent une garrune peu etendue de salinitis (-3-7% equiv. NaCl). D semble que les sulfures aient pr6cipiti a partir de fluides homogenes a une profondeur depassant 430 m. Les valeurs Ires dispersees des temperatures d'homogeneisation (-112-2S0°C) pourraient resulter soit de changements de temperature, soit de fluctuations dans la pression du fluide, durant la formation episodique de filons par colmatage de fractures en traction. La chlorite alliee au minerai possede une birefringence bleue caracteristique et des valeurs plus elevees du rapport Fe/Fe+Mg (—0.51 vs. 0.42) que la chlorite presente dans laroche encaissante sterile, ce qui s'apparente aux autres gisements ASV. La moyenne calcuiee des temperatures de cristallisation de la chlorite hydrothermale (240 ± 2°C) se situe pres des temperatures maximales d'homogeneisation des inclusions fluides et s'approche vraisemblablement plus des temperatures reelles de capture des fluides. Le dosage des isotopes du soufire (P4S °> S.4; 534Sc => 2.8; 5,4S a 2.2) ressemble a celui du gisement ASV de Gull Pond; il ufmoigne d'un ddsequilibre isotopique entre des sulfures synchrones mais aussi d'une source homogene du soufire durant 1'episode mdtallogene. Une conclusion de cette etude est que le gite cuprifere de Crescent Lake fait le plus vraisemblablement partie d 'un stockwerk volcanogene hydrothermal, possiblement relie' par sa genese au gite de Pilley's Island.

EN:

The North River pluton is one of a series of upper Devonian - lower Carboniferous granite and gabbro/diorite plutons in the Cobequid Highlands. It lies within a regional zone of east-west strike-slip faulting associated with the Cobequid Fault. The pluton consists of a single main granite unit that intruded small marginal bodies of gabbro. The southern part of the pluton is locally foliated and pervasively fractured. Diabase and microgranite sheets and dykes cut the pluton and adjacent country rock. A relative sequence of intrusion can be determined from cross-cutting relationships with foliated or fractured granite. Hybrid rocks demonstrate that some of the mafic magma was intruded synchronously with granitic magma.

The pluton is geochemically similar to other Devono-Carboniferous plutons in the Cobequid Highlands, although it represents a deeper structural level than most of the other plutons. The granite is a subalkalic A-type granite. The mafic rocks show "within-plate" geochemical characteristics; early intrusions resemble olivine-normative continental tholeiites, but later dykes are highly fractionated and show strong enrichment in incompatible elements. Enrichment in Rb and K in the northeastern part of the pluton reflects a late metasomatic event associated with the growth of secondary biotite.

The Devono-Carboniferous plutons of the Cobequid Highlands differ from other published examples of shear zone plutonism in that magma generation appears to have been related to either local or more probably regional extension rather than the shear zone having tapped a magma that originally resulted from either subduction or continental collision.

FR:

Le pluton de North River est l'un des batis devoniens supeiieurs a carboniferes inferieurs constituent une suite de plutons granitiques et gabbrolques/dioritiques presente dans les Monts Cobequid. II git au sein d'une zone regionale de decrochement est-ouest associee a la faille de Cobequid. Le pluton consiste en une unite principale unique de granite qui fit intrusion dans de petits batis gabbrolques marginaux. La portion mendionale du pluton montre une foliation locale et une fracturation penetrative. Des lames ainsi que des flkms de diabase et de microgranite recoupent le pluton et la roche encaissante adjacente. Les recoupements du granite folie ou fracture' permettent de determiner une sequence relative d'intrusion. Des roches hybrides demontrent qu'une fraction du magma mafique fit intrusion au meme moment que le magma granitique.

La gebchimie du pluton est semblable a celle des autres plutons devono-carboniferes presents dans les Monts Cobequid, et ce bien qu'il repr6sente un niveau structural plus profond que celui des autres plutons. Le granite est un granite subalcalin de type A. Les roches mafiques montrent des caracteristiques geochimiques "intraplaques"; les intrusions precoces ressemblent a des tholeiites continentales a olivine normative mais les filons plus tardifs ont subi un fractionnement prononce et ils sont fortement enrichis en elements incompatibles. Un enrichissement en Rb et en K dans la region nord-est du pluton reflete un eVenement metasomatique tardif associe a la croissance d'une biotite secondaire.

Les plutons devono-carboniferes des Monts Cobequid different des autres exemples publi6s de plutonisme associe a une zone de cisaillement en ce que la venue du magma semble avoir 6l& reliee a une extension locale ou, de facon plus vraisemblable, regionale plutot qu'au captage par la zone de cisaillement d'un magma resultant a l'origine soil d'une subduction, so it d'une collision continentale.

EN:

In order to evaluate the late-stage physical and chemical evolution of the Upper Devonian, peraluminous South Mountain Batholith, mineral chemistry (muscovite, feldspars), oxygen isotopes (whole rock, mineral separates) and Al/Si ordering of K-feldspar have been investigated. Muscovite, K-feldspar and albite define coherent chemical trends with respect to compatible (Ba, Sr, Eu) and incompatible (Li, Cs, Rb) elements such that crystal fractionation processes are reflected. However, the influence of a fluid phase is seen in terms of Eu/Eu* of greisen muscovite and the light REE profiles (chondritic) of chemically evolved K-feldspar. The dominance of monoclinic K-feldspar, even in pegmatitic environments, indicates that either single or multiple processes impeded Al/Si ordering (e.g., cooling rate, fluid and/or rock composition). However, locally the development of triclinic K-feldspar dominates where intense fluid-rock interaction occurred (e.g., greisens), thus reflecting alteration at temperatures £450°C. S1 *0 values of minerals from pegmatites reflect disequilibrium conditions related to variable degrees of fluid-rock interaction after crystallization. Calculated 5' *OIMi (mostly 5 -10 %«) indicates a dominantly magmatic fluid reservoir, both' *0-enriched (to +18 %°) and -depleted (to <+4 "/<») fluids infiltrated the system, indicating that local fluid mixing occurred.

FR:

Dans le but d'evaluer revolution physique et chimique dans ses demiers stades du batholite peralumineux deVonien superieur de South Mountain, on a etadie' la chimie des mineraux (muscovite, feldspaths), les isotopes de l'oxygene (sur roche totale et sur fractions monominerales) et l'ordonnance Al/Si au sein des feldspaths potassiques. La muscovite, le feldspath potassique et 1'albite d&erminent des tendances chimiques coherentes vis-a-vis des elements compatibles (Ba, Sr, Eu) et incompatibles (Li, Cs, Rb), de facon telle qu'elles refletent des processus de cristallisation fractiormee. Cependant, 1'influence d'une phase fluide s'exprime en termes du rapport Eu/Eu* des muscovites dans les greisens et des profils (chondritiques) des T.R. tegeres de feldspaths potassiques ayant subi une Evolution chimique. La dominance du feldspath potassique monoclinique, meme dans les environnements pegmatitiques, indique qu'un ou plusieurs processus flrent entrave a l'ordonnance Al/Si (e.g., taux de refroidissement, composition du fluide et/ou de la roche). Cependant, d'une facon locale, le dlveloppement de feldspath potassique triclinique domine Ik ou 1'interaction entre le fluide et la roche fut intense (e.g., dans les greisens), refletant ainsi une alteration a des temperatures atteignant 450°C. Le dosage 5' "O des mineraux prelevis dans les pegmatites reflete des conditions de d&equilibre reliees a divers degres d'interaction entre le fluide et la roche apres lew cristallisation. La valeur calculee 8' *Oniiid> (pour la plupart 5-10 %o) indique un reservoir de fluide a dominance magmatique; le systeme fut infiltre' par des fluides aussi bien enrichis (jusqu'a +18 °A») qu'appauvris (jusqu'a <+4 7~), ce qui indique qu'un melange de fluides se produisit a l'echelle locale.

EN:

Fossil evidence reported by Fyffe and Riva (1990) requires inversion of the stratigraphic succession originally proposed for the St. Croix Terrane (Ludman, 1987). Other suggested revisions, however, are not in accord with structural and sedimentologic data in eastern Maine. Comparison of structural histories indicates that the Pocomoonshine Lake and Digdeguash formations are more appropriately part of the Frederic ton Belt than of the St Croix Terrane as suggested by fyffe and Riva(1990). An alternate view of the stratigraphic and tectonic relationships between the St Croix Terrane and Fredericton Belt includes the following changes: the Pocomoonshine Lake Formation, originally assigned to the St Croix Terrane, is now considered to be the oldest unit of the Fredericton Belt, lying conformably below the Digdeguash Formation; a late Acadian thrust fault is thought to have transported the St Croix Terrane westward over the Fredericton Belt; subsequent high-angle dip-slip and strike-slip faulting have obscured original relationships—these faults now form the boundary between the two terranes in southeastern Maine.

FR:

Le tlmoignage apportl par les fossiles qu'ont signaled Fyffe et Riva (1991) necessite une inversion de la sequence stratigraphique proposee a l'origine pour la Laniere de St Croix (Ludman, 1987). Cependant, les autres revisions, ayant €vt suggerees sont en contradiction avec les donnees stiucturales et seclimentologiques en provenance du Maine oriental. La comparaison des antecedents structuraux indique qu'il est plus adequat d'incorporer les formations de Pocomoonshine Lake et de Digdeguash a la Ceinture de Fredericton qu'a la Laniere de St. Croix comme l'ont suggerl Fyffe et Riva (1991). Une conception de rechange ayant trait aux relations stratigraphiques et tectoniques entre la Laniere de St Croix et la Ceinture de Fredericton englobe les changements suivants: la Formation de Pocomoonshine Lake, rattachee a l'origine a la Laniere de St Croix, est maintenant tenue pour Itant la plus vieille unite' au sein de la Ceinture de Fredericton, recouverte en concordance par la Formation de Digdeguash; un chevauchement tardi-acadien est envisage^ comme ayant transport^ la Laniere de St Croix vers l'ouest par-dessus la Ceinture de Fredericton; le jeu subsequent de decrochements et de failles a rejet selon leur pendage, tous fortement inclines, a obscurci les rapports originaux—ces failles constituent maintenant la frontiere entre ces deux lanieres dans le sud-est du Maine.

EN:

A detailed analysis of the residual gravity anomaly of the Mount Mlgantic area. Province of Quebec, Canada, has led to unconventional modelling of the intrusive masses. A new approach was developed to approximate, as closely as possible, the regional anomaly. Using the relationship between free-air anomaly and elevation it is possible to estimate the Bouguer density at each measurement station. If the variations of the Bouguer field values reflect fluctuations of a body, then the relative error of the calculated density is much smaller than that obtained using Nettleton's method. When the density function is well defined, it is then possible to calculate the depth of the intrusive bodies at each measurement point and to determine the base of the intrusives. The masses with the greatest depth are the syenite on the southeast side of Mount M6gantic and the gabbro underneath the northern half-ring. Deep conical surfaces suggest the occurrence of conduits for the magmatic fluid at the time of intrusion. Therefore, this type of gravity modelling is useful to indicate the mode of emplacement of the intrusive bodies. Two axes, oriented west-northwest and east-southeast, characterise the deepest areas of the granite and syenite. These zones may extend downward to fault planes in the Earth's crust beneath the intrusives. The gravity data suggest successive intrusions from syenite to gabbro to granite. These magmatic upwellings appear to have travelled through a main conduit, which is situated beneath the syenite, and also through other conduits, one of which is located under the northern gabbroic mass and another under the centre of the granitic intrusion.

In this case history, we present a simplified method of gravity data interpretation, which can be effectively applied when overburden thicknesses are minimal at all density calculation points; otherwise densities will be underestimated due to the presence of significant thicknesses of low density surficial sediments. This applies to cases where bedrock geology is well known and where bedrock outcrops are observed at the surface. In addition, the size of geological bodies must be large with respect to the survey station spacing and density calculation points. This paper presents a simplified gravity modelling technique, which may be applied to regions characterized by large altitude variations and outcropping rocks. This method is directly applicable to the Monteregian Hills in southern Quebec and the eastern United States, as well as to geological bodies occurring in other parts of the world where similar conditions are encountered.

FR:

Une analyse en detail de l'anomalie gravimltrique r&iduelle prlsente dans la region du Mont Mdgantic (Province de Quebec, Canada) a conduit a une modelisation peu conventionnelle des masses intrusives. Une nouvelle approche fut deVeloppee afind'approximer le plus possible l'anomalie rlgionale. II estpossibled'estimer la densite" de Bouguer achaque station demesure en utilis ant larelationentrel'aiiomaliearairlibreetre'leVatioa Si les variations parmi les valeurs du champ de Bouguer refletent les fluctuations d'un corps, alors l'erreur relative de la densite" qui a 6l6 calculee est beaucoup moindre que celle obtenue a l'aide de la me'thode de Nettleton. Lorsque la fonction de densite' est bien deTinie, il devient possible de calculer la profondeur des batis intrusifs a chaque poste de mesure et de determiner leurs bases. Les masses situees a la plus grande profondeur sont la syenite sur le flanc sud-est du Mont Mlgantic ainsi que le gabbro sous la moitil septentrionale du filon annulaire. Des surfaces coniques en profondeur suggerent la presence de conduits ayant acheminl le fluide magmatique au moment de l'intrusion. Ce type de moderation gravimltrique est done utile pour determiner le mode de mise en place des batis intrusifs. Deux axes, d'orientation ouest nord-ouest et est: sud-est, caracterisent les zones les plus profondes du granite et de la syenite. Ces zones pourraient etre relayees vers le bas par des plans de faille dans lacroute terrestre en-dessous des intrusions. Les donnees gravim£triques suggerent une succession d'intrusions allant de la syenite au gabbro puis au granite. Ces bouffees magmatiques semblent etre remontees par un conduit principal, qui se situe sous la syenite, ainsi que par d'autres conduits, dont l'un se situe sous la masse gabbro'ique septentrionale et l'autre sous le centre de l'intrusion granitique.

Dans cette illustration d'un cas, nous presentons une m£thode simplified d'interpr6tation des donnees gravim6triques, qui dorme des resultats satisfaisants Ik ou l'epaisseur du mort-terrain est minime a tous les points de calcul de la densitl; autrement, les densites seront sous-estim£es par suite de la presence d'epaisseurs significatives de sediments de surface de faible density. Ceci s'applique aux cas ou la geologie du socle est bien connue et oil le socle affleure en surface. De plus, la taille des corps geblogiques doit depasser de beaucoup l'espacement des stations et des sites de calcul de la densite* utilise lors de la traverse. Cet

article introduit une technique simplified de modelisation gravimetrique, que Ton peut utiliser dans les regions caracterisees par de fortes variations d'altitude et ou la roche affleure. Cette mithode s'applique directement aux montagnes monteregiennes du Quebec meridional et des Etats-Unis orientaux, de meme qu'aux corps geblogiques situes ailleurs dans le monde, la oil des conditions semblables sont rassemblees.