The Crescent Lake copper deposit, central Newfoundland: deep levels of a volcanogenic hydrothermal system?
Authors: Waldie Craig J. , Jowett E. Craig , Swinden H. Scott 
Published: September 2014

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 CO2 or CH4, no boiling, and a narrow range of salinities (~ 3-7% NaCl equiv). 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 (δ34Spy ≈ 5.4; δ34Scp ≈ 2.8; δ34Scp ≈ 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.

RÉSUMÉ

La mine de Crescent Lake, située dans la région centrale de Terre-Neuve à proximité du village de Robert's Arm, produisit de faibles tonnages de minerai à forte teneur en cuivre, issu de veines de quartz, vers la fin des années 1800 et dans les années 1920. Bien qu'un gite de type Crescent Lake tout seul ne constitue pas une cible d'exploration viable, sa présence a été utilisée pour suggérer l’éventualité' soit d'amas sulfurés volcanogènes (ASV), tel que le gite avoisinant de Pilley's Island, soit d'or méso-ou épithermal. La confrontation des données concemant les rapports sur le terrain, la pétrographie, la géochimie, la chimie des minéraux, ainsi que l'étude des inclusions fluides et des isotopes stables, est employée pour définir la genèse du gite. La minéralisation se présente sous forme de quatre stades à sulfures et d'un stade tardif à oxydes, que Ton reconnait &#xE-; l'aide de la microscopie métalIographique. La sphalérite, la galène, la chalcopyrite ainsi qu'une carrollite découverte récemment, se sont accumulées avec du quartz entre deux stades à pyrite. De la covellite et des oxydes de fer témoignent d'une oxydation ulterieure. Les inclusions fluides au sein du quartz filonien sont du type à fluide aqueux et vapeur, sans crystaux rejetons, CO2, CH4 ni ébullition, et montrent une garrune peu étendue de salinitis (-3-7% équiv. NaCl). Il semble que les sulfures aient précipité à partir de fluides homogènes à une profondeur dépassant 430 m. Les valeurs Ires dispersées des températures d'homogèneisation (-112-250°C) pourraient resulter soit de changements de température, soit de fluctuations dans la préssion du fluide, durant la formation épisodique de filons par colmatage de fractures en traction. La chlorite alliée au minerai possede une birefringence bleue caractéristique et des valeurs plus élevées du rapport Fe/Fe+Mg (- 0.51 vs. 0.42) que la chlorite présente dans laroche encaissante stérile, ce qui s'apparente aux autres gisements ASV. La moyenne calcuiée des températures de cristallisation de la chlorite hydrothermale (240 ± 2°C) se situe près des températures maximales d'homogèneisation des inclusions fluides et s'approche vraisemblablement plus des températures réelles de capture des fluides. Le dosage des isotopes du soufire (δ34Spy ≈ 5.4; δ34Scp ≈ 2.8; δ34Scp ≈ 2.2) ressemble à celui du gisement ASV de Gull Pond; il ufmoigne d'un déséquilibre isotopique entre des sulfures synchrones mais aussi d'une source homogène du soufire durant l’épisode métallogène. Une conclusion de cette étude est que le gite cuprifère de Crescent Lake fait le plus vraisemblablement partie d 'un stockwerk volcanogène hydrothermal, possiblement relié par sa genèse au gite de Pilley's Island.

[Traduit par le journal]