The 1997 Howard Street Robinson Lecture: The Mesoproterozoic Nain Plutonic Suite in Eastern Canada, and the Setting of the Voisey's Bay Ni-Cu-Co Sulphide Deposit

Northern Labrador is home to one of the world's classic anorogenic magmatic terranes, the Mesoproterozoic Nain Plutonic Suite (NPS), comprising a broad spectrum of coalesced basic and silicic intrusions emplaced ca. 1.35-1.29 Ga astride a Paleoproterozoic continental suture zone. Tectonic models for the development of the NPS relate it to processes associated with a mantle plume impinging on the base of the crust. The NPS is largely a bimodal igneous terrane, of which the predominant rocks belong to the anorthositic and granitic components. Troctolitic and iron-rich dioritic rocks are subordinate. The Reid Brook intrusion, the oldest-recognized troctolitic pluton within the NPS, hosts a major ore deposit of magmatic Ni-Cu-Co sulphide minerals that was discovered north of Voisey's Bay in 1993. The ore is concentrated in three main settings: in a troctolitic dyke (Discovery Hill and the Western Extension), in a bowl-shaped zone (the Ovoid, largely massive sulphide) resting on gneiss, and at the lower levels of a massive troctolite body (the Eastern Deeps). One model for the geometry and distribution of the Voisey's Bay deposit can be constructed by application of physical and chemical processes that would accompany the ascent and deposition of a sulphide-saturated, mantle-derived silicate magma into a mid- to upper-crustal dilational chamber. The silicate magma may have liberated a separate immiscible sulphide magma because of sulphide saturation promoted by interaction with Paleoproterozoic sulphur-bearing paragneisses at a deeper level, or the sulphide liquid may be totally of juvenile mantle extraction. The origin of the sulphide ore, the complete distribution of the ore, and the three dimensional shape of the hosting troctolitic intrusion are subjects of active study, and no doubt there will be revisions to the present working model. There is also no doubt — when all private sector, government, and aboriginal concerns about the Voisey's Bay mine development are addressed — that the exploitation of this major world-class nickel-copper-cobalt resource will accrue economic benefits to the province of Newfoundland and Labrador, as well as the rest of Canada, for decades to come. RESUME La region nord du Labrador renferme l'un des exemples classiques de terrane magmatique d'origine anorogenique de la planete, la Suite plutonique meso-proterozoique du Nain (SPN). Cette suite est constituee d'une gamme etendue d'intrusions basiques et acides agglomerees qui se sont mises en place de part et d'autre d'une suture paleo-proterozoique continentale, il y a environ 1,35 et 1,29 Ga. Les modeles tectoniques de mise en place de cette SPN nous renvoient aux geomecanismes qui se produisent la ou une venue matellique en panache touche la base de l'ecorce terrestre. La SPN est en grande partie, un terrane igne bimodal dont les types lithiques predominants sont anorthositiques et granitiques. Les roches troctolitiques et les diorites riches en fer constituent des groupes d'importance secondaire. L'intrusion de Reed Brook qui est le plus vieux pluton troctolitique de la SPN a ce jour, est l'hote d'un important gisement magmatique de sulfures de Ni-Cu-Co, et qui a ete decouvert en 1993 au nord de la baie de Voisy. Les concentrations minerales se retrouvent dans trois contextes mineraux differents, soit dans un dyke troctolitique {Discovery Hillet Western Extension), dans une zone en forme de cuvette constituee principalement de sulfures massifs et reposant sur un gneiss (VOvoid), ainsi que dans les couches inferieures d'une importante intrusion de troctolite, les Easterns Deeps. L'un des modeles qui pourraient expliquer la configuration geometrique des elements du gisement de la baie de Voisy est base sur les mecanismes physiques et chimiques qui accompagnent l'ascension et les precipitations associees a un magma mantellique acide sature en sulfures, s'elevant dans la partie mediane a superieure de la croute, dans une chambre de dilatation. En recoupant des paragneiss paleo-proterozoiques satures en sulfures dans la partie profonde de la croute, le magma acide aurait pu liberer un autre magma de sulfures non miscible toutefois, la solution saturee en sulfures pourrait tout aussi bien etre entierement d'origine mantellique juvenile. L'origine de la mineralisation, la definition de toutes les zones mineralisees ainsi que de la forme tridimensionnelle de l'intrusion troctolitique hote sont actuellement l'objet d'etudes, et nul doute que les resultats de ces etudes entraineront des revisions du modele de travail presente ici. Il n'y a pas de doute non plus qu'une fois les exigences de l'entreprise privee, des gouvernements et des populations autochtones auront ete satisfaites en ce qui a trait aux conditions de sa mise en valeur, l'exploitation de cette importante ressource de nickel-cuivre-cobalt de classe mondiale aura des retombees economiques positives durant des decennies a venir, autant pour la province de Terre-Neuve et le Labrador que pour tout le Canada.