The influence of country-rock assimilation and silicate to sulfide ratios (R factor) on the genesis of the Dunka Road Cu – Ni – platinum-group element deposit, Duluth Complex, Minnesota

The Dunka Road deposit is one of several Cu-Ni-platinum-group element (PGE) sulfide occurrences found along the northwestern margin of the Duluth Complex, where the host troctolitic rocks are in contact with metasedimentary rocks of the Animikie Group. Magma contamination through assimilation of sulfidic argillaceous country rocks is generally recognized as having played a key role in the genesis of the mineralization. Three main types of disseminated sulfide mineralization have been identified within the Dunka Road deposit: (i) norite-hosted sulfides, (ii) troctolite-hosted sulfides, and (iii) PGE-rich sulfide horizons. 'The norite-hosted sulfides are found either adjacent to country-rock xenoliths or near the basal contact. The troctolite-hosted sulfides form the bulk of the deposit, and occur throughout the lower 250 m of the intrusion. The PGE-rich sulfide horizons are typically localized directly beneath ultramafic layers. The composition of the different types of sulfide occurrences is modelled using CuIPd ratios. It is shown that each type results from the interplay of two main parameters. namely the degree of magma contamination and the silicate magma to sulfide melt ratio (R factor). The norite-hosted sulfides formed at low R factors and high degrees of contamination, as expressed by their PGE-depleted nature. low SeIS ratios, and elevated content in pyrrhotite and arsenide minerals. The troctolite-hosted sulfides formed at moderate R factors and small degrees of contamination, as shown by their moderate PGE content and mantle-like SeIS ratios. Finally, the PGE-rich sulfide horizons are modelled using elevated R factors from an uncontaminated parental magma, which is substantiated by their elevated noble metal content and SeIS ratios, and low pyrrhotite to precious metal sulfide ratio. Le gite de Dunka Road est un parmi plusieurs gites de sulfures de Cu–Ni–elements du groupe du platine (EGP) trouves le long de la bordure nord-ouest du Complexe de Duluth, ou les roches hotes troctolitiques sont en contact avec les roches metasedimentaires du Groupe d'Animikie. Il est generalement reconnu que la contamination du magma par l'assimilation de roches argileuses sulfurees encaissantes a joue un role capital dans la genese de la mineralisation. Trois types principaux de mineralisation de sulfures dissemines ont ete identifies dans le gite de Dunka Road : (i) sulfures dans la norite hote, (ii) sulfures dans la troctolite hote et (iii) horizons de sulfures enrichis en EGP. Les sulfures dans la norite hote apparaissent soit dans les zones adjacentes aux xenolites encaissants ou pres du contact basal. Les sulfures dans la troctolite hote forment le plus gros du gisement, et ils apparaissent dans les 250m inferieurs de l'intrusion. La localisation typique des horizons de sulfures enrichis en EGP se trouve directement sous les couches ultramafiques. Les rapports Cu/Pd ont ete utilises pour elaborer un modele de la composition des differents types de mineralisation de sulfures. Il est demontre que chaque type resulte de l'interaction de deux parametres dominants, a savoir le degre de contamination du magma et le rapport du magma silicate au liquide sulfure (facteur R). Les sulfures dans la norite hote ont ete formes sous des conditions de faibles facteurs R et de fortes contaminations, comme en temoignent la teneur appauvrie en EGP, les faibles rapports Se/S et les concentrations elevees de la pyrrhotite et des mineraux arsenieux. Les sulfures dans la troctolite hote ont ete formes sous des conditions de facteurs R moderes et de faibles contaminations, comme le revelent leur teneur modere en EGP et les rapports Se/S analogues a ceux du manteau. Finalement, les horizons de sulfures enrichis en EGP sont modelises en utilisant des facteurs R eleves et un magma parental non contamine, ce qui est appuye par leur forte teneur en elements nobles et les rapports Se/S eleves, et par le rapport faible de la pyrrhotite sur les sulfures de metaux precieux.