Contact metamorphism of the Black Hawk Zn-Pb-Cu deposit, Hancock County, Maine
Authors: Yates Martin G. , Howd Frank H. 
Published: September 2014

The Black Hawk Zn-Cu-Pb deposit is located along the northern margin of the Sedgwick pluton within metasedimentary and metavolcanic rocks of the Ellsworth Schist. Most of the ores are composed of strati graphically conformable, sphalerite-rich layers with locally high concentrations of galena, pyrite, pyrrhotite, and chalcopyriie. Galena-rich ores contain irregular intergrowths of tetrahedrite, boumonite, and boulangerite. The ore shows evidence of annealing and coarsening due to metamorphism.

The boundary between the Ellsworth Schist and the Sedgwick pluton is irregular due to the large number of granitic dikes emanating from the pluton. The Ellsworth Schist is regionally metamorphosed to the greenschist facies, and in the contact aureole of the pluton in the Black Hawk deposit schists contain cordierite and anthophyllile. A Si-poor, Mg-rich unit contains enstatite and spinel porphyroblasts in a fine-grained, massive talc, chlorite, and phlogopite groundmass. Sulfide-rich rocks contain phlogopite, magnesian chlorite, and rutile, reflecting high fS2 during metamorphism.

Metamorphic mineral assemblages along the Sedgwick pluton-Ellsworth Schist contact indicate contact metamorphism at pressures from 2.3 to 3.76 kbar (230-376 MPa) and at temperatures from 500-600°C. The magnesian metamorphic mineral assemblages result from combined effects of locally high fS2-fO2 conditions during metamorphism and early hydrothermal alteration associated with formation of tile Zn-Pb-Cu deposits.

RÉSUMÉ

Le gisement de Zn-Cu-Pb de Black Hawk se situe le long de la bordure septentrionale du pluton de Sedgwick et est encaissé au sein des roches métaséditimentaires et métavolcaniques du Schiste d'Ellsworth. La plupart des minérais se composent de couches riches en blende, en concordance dans l’ensemble stratifié et montrant localement des teneurs élevées en galene, pyrite, pyrrhotite et chalcopyrite. Les minérals riches en galene contiennent des plages irrlgulieres de tétrahédrite, boumonite et boulangérite. Le minéral porte la marque évidente d'une détrempe et d'une augmentation du grain dues au métamorphisme.

Le contact entre le Schiste d' Ellsworth et le pluton de Sedgwick est irrégutier par suite du grand nombre de dykes granitiques issusdupluton. Le Schiste d'Ellsworth a subi un métamorprrisme régionaldans le faciès des schistes verts; les schistes renferment de la cordiérite et de l’anihophyllitc dansr auréole de contact du pluton à l’intérieur du gisement de Black Hawk. Une unité pauvre en Si et riche en Mg monire des porphyroblastes d'enstatite et de spinelle au sein d'une fine mésostase massive composée de talc, chlorite et phlogopite. La présence de phlogopite, chlorite magnésienne et rutile dans les roches riches en sulfures trahit une fS2 élevée lors du métamorphisme.

Le long du contact entre le pluton de Sedgwick et le Schiste d'Ellsworlh, les assemblages de minéraux métamorphiques mettent en évidence un métamorphisme de contact à des pressions de 2.3 à 3.76 kbar ainsi qu'à des températures de 500 à 600°C. Les assemblages de minéraux métamorphiques magnésiens provienncnt de l’effect combiné de conditions de fS2-fO2 localement élevées et d'une altération hydrolhermale précoce associée à la genese des gisements de Zn-Pb-Cu.

[Traduit par le journal]