Contact metamorphism of the Black Hawk Zn-Pb-Cu deposit, Hancock County, Maine

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. RESUME Le gisement de Zn-Cu-Pb de Black Hawk se situe le long de la bordure septentrionale du pluton de Sedgwick et est encaisse au sein des roches metaseditimentaires et metavolcaniques du Schiste d'Ellsworth. La plupart des minerais se composent de couches riches en blende, en concordance dans l’ensemble stratifie et montrant localement des teneurs elevees en galene, pyrite, pyrrhotite et chalcopyrite. Les minerals riches en galene contiennent des plages irrlgulieres de tetrahedrite, boumonite et boulangerite. Le mineral porte la marque evidente d'une detrempe et d'une augmentation du grain dues au metamorphisme. Le contact entre le Schiste d' Ellsworth et le pluton de Sedgwick est irregutier par suite du grand nombre de dykes granitiques issusdupluton. Le Schiste d'Ellsworth a subi un metamorprrisme regionaldans le facies des schistes verts; les schistes renferment de la cordierite et de l’anihophyllitc dansr aureole de contact du pluton a l’interieur du gisement de Black Hawk. Une unite pauvre en Si et riche en Mg monire des porphyroblastes d'enstatite et de spinelle au sein d'une fine mesostase massive composee de talc, chlorite et phlogopite. La presence de phlogopite, chlorite magnesienne et rutile dans les roches riches en sulfures trahit une fS2 elevee lors du metamorphisme. Le long du contact entre le pluton de Sedgwick et le Schiste d'Ellsworlh, les assemblages de mineraux metamorphiques mettent en evidence un metamorphisme de contact a des pressions de 2.3 a 3.76 kbar ainsi qu'a des temperatures de 500 a 600°C. Les assemblages de mineraux metamorphiques magnesiens provienncnt de l’effect combine de conditions de fS2-fO2 localement elevees et d'une alteration hydrolhermale precoce associee a la genese des gisements de Zn-Pb-Cu. [Traduit par le journal]