Petrology, geochemistry, and U-Pb (zircon) age of the quartz-feldspar porphyry dyke at the Lake George antimony mine, New Brunswick: implications for origin, emplacement process, and mineralization
Authors: Leonard P. R. R. , Lentz D. R. , Poujol M. 
Published: September 2014

A steeply west-dipping, north-northwest-trending, biotite-bearing quartz-feldspar porphyry dyke is associated with the Lake George granodiorite, a cupola of the Pokiok Batholith. These Early Devonian intrusions are spatially and temporally related to W-Mo-Au and Sb-Au mineralization in the area. The porphyry dyke yielded an age of 420.8 +5.9/-4.0 Ma (U-Pb zircon) and is inferred to be coeval with or slightly older than the Lake George granodiorite (412 +5/-4 Ma, U-Pb zircon). The variably altered dyke contains subhedral to anhedral (rounded) quartz, plagioclase, and orthoclase phenocrysts (0.5 to 30 mm; 30 to 60 vol. %), and numerous angular to subrounded xenoliths of altered intrusion carapace and quenched dyke rocks, as well as local Kingsclear Formation metasedimentary rocks. The dyke is similar to the Lake George granodiorite in phenocryst population, volcanic arc (I-type) afﬁnity, average Zr (157 ppm), TiO2 (0.54 %), La/Yb ratio (13), and REE (129 ppm). The average Au content is lower in the dyke (20 ppb) than in the granodiorite (32 ppb), the abundance of gold is related to minor magmatic hydrothermal chalcopyrite and pyrrhotite (< 2 %). Based on textural evidence, including autobrecciation, coupled with rheological and thermal modeling calculations for the 5 m-wide dyke, it is suggested that ﬂuidization (vapour exsolution) of the magma was key to its rapid emplacement as a quenched glass-gas mixture (tufﬁsite). The S abundance and S isotopic signature of the dyke, relative to Au and Cu abundance, support reduced I-type magmatic volatiles involved in dyke emplacement and cogenetic autometasomatic alteration.

RÉSUMÉ

Un dyke de porphyre quartzo-feldspathique renfermant de la biotite, orienté vers le nord-nord-ouest et s’inclinant abruptement vers l’ouest, est associé à la granodiorite du lac George, une coupole du magmatisme du batholite de Pokiok. Ces intrusions régionales du Dévonien précoce sont spatialement et temporellement apparentées à une minéralisation de W-Mo-Au et de Sb-Au dans le secteur. Le dyke de porphyre a accusé un âge de 420,8 +5,9/-4,0 Ma (U-Pb sur zircon) et on le suppose du même âge ou légèrement plus âgé que la granodiorite du lac George (412 +5/-4 Ma, U-Pb sur zircon). Le dyke altéré de façon variable abrite des phénocristaux hypautomorphes à allotriomorphes (arrondis) de quartz, de plagioclase et d’orthoclase (0,5 à 30 mm, 30 à 60 % en vol.) ainsi que de nombreux xénolites angulaires à subsphérique d’une carapace d’intrusion altérée et de roches de dykes noyées, en plus de roches métasédimentaires locales de la Formation de Kingsclear. Le dyke s’avère analogue à la granodiorite du lac George du point de vue de la population de phénocristaux, de l’afﬁnité avec l’arc insulaire (de type intrusif), de la concentration moyenne de Zr (157 ppm), du TiO2 (0,54 %), du ratio de La/Yb (13) et des ÉTR (129 ppm). La teneur moyenne en Au est plus faible dans le dyke (20 parties par milliard) que dans la granodiorite (32 parties par milliard); son abondance est apparentée à la présence restreinte de chalcopyrite et de pyrrhotite hydrothermales magmatiques (< 2 %). Selon les indices texturaux, notamment l’autobréchiﬁcation, conjugués à des calculs de modélisation rhéologique et thermale du dyke (5 m), on peut supposer que la ﬂuidisation (exsolution à l’état de vapeur) du magma a contribué à sa mise en place rapide sous forme d’un mélange de verre-gaz (tufﬁsite) noyé. L’abondance de S et la signature isotopique du S du dyke, comparativement à l’abondance d’Au et de Cu, appuient la participation réduite d’éléments volatils magmatiques de type intrusif à la mise en place du dyke et à l’altération autométasomatique cogénétique.

[Traduit par la rédaction]