The Brunswick No. 6 Massive Sulfide Deposit, Bathurst Mining Camp, Northern New Brunswick, Canada: A Synopsis of the Geology and Hydrothermal Alteration System

Exploration and Mining Geology, Vol. 15, No. 3-4, 2006

D.R. LENTZ and S.R. McCUTCHEON

Abstract The 12.1 Mt Brunswick No. 6 Zn-Pb-Cu-Ag massive sulfide deposit (New Brunswick, Canada) lies between two subaqueous felsic volcanic formations near the base of the Middle Ordovician Tetagouche Group. The footwall comprises rhyodacitic pyroclastic rocks (Nepisiguit Falls Formation), whereas the hanging wall comprises a sequence of rhyolitic flows, breccias, and hyaloclastites (Flat Landing Brook Formation), with an age difference of less than 3 m.y. The Brunswick No. 6 deposit is a proximal autochthonous deposit with a well-zoned massive sulfide body and a basal Cu zone that, at depth, develops into a stockwork stringer sulfide (feeder) system. The massive sulfides are capped sharply by a layered magnetite-chert unit that extends regionally beyond the deposit. The deposit has a keel shape (sheath) formed by the F1F2 interference pattern. The heterogeneous ductile deformation and upper greenschist-grade regional metamorphism has transposed many of the epigenetic stockwork structures and alteration within the host sequence.

Hydrothermal alteration is much more extensive, both vertically and laterally, in the footwall (a few 100 m) than in the hanging wall (<100 m). Anomalies farther up in the hanging wall sequence seem to be associated with independent alteration systems related to the rhyolite domes. The least-altered footwall units exhibit keratophyric alteration (albite or adularia) and weak Mg enrichment (chlorite). More intense micaceous (sericite and Mg-rich chlorite) alteration occurs around the footwall sequence. The transposed stockwork stringer sulfides are typically composed of Fe-rich chlorite (± sericite, ± silica) with pyrite, pyrrhotite, chalcopyrite, arsenopyrite, and sphalerite. The (Fe2O3 T+MgO)/(Na2O+K2O) and base metal alteration indices are the best practical lithogeochemical vectoring tools at this deposit.
Keywords: Massive sulfide deposit, Hydrothermal alteration, Lithogeochemistry, Brunswick No. 6, Bathurst Mining Camp
Résumé Le gîte de 12.1 Mt de sulfures massifs de Zn-Pb-Cu-Ag Brunswick No.6 est localisé entre deux formations volcaniques felsiques sous-marines situées près de la base du Groupe de Tetagouche d’âge Ordovicien Moyen. Le mur consiste en roches pyroclastiques rhyodacitiques (Formation de Nepisiguit Falls) tandis que le toit consiste en une séquence de coulées, de brèches et d’hyaloclastites de composition rhyolitique (Formation de Flat Landing Brook); la différence d’âge entre les deux est de moins de 3 m.y. Le gisement Brunswick No. 6 est un gîte autochtone proximal comprenant un corps de sulfures massifs clairement zoné ainsi qu’une zone cuprifère basale qui passe progressivement à un stockwork de filonnets de sulfure en profondeur (feeder). Les sulfures massifs sont abruptement surmontés d’une unité laminaire de chert et de magnétite dont l’extension par delà le gisement est régionale. Le gisement affecte la forme d’une quille (fourreau) résultant d’un patron d’interférence F1F2. Plusieurs des structures épigénétiques du stockwork et des patrons d’altération de l’encaissant ont été transposés par la déformation ductile hétérogène ainsi que par le métamorphisme régional au faciès des schistes verts.

L’altération hydrothermale est beaucoup plus importante, tant verticalement qu’horizontalement, dans le mur (quelques 100 m) que dans le toit (<100 m). Les anomalies situées plus haut dans le mur semblent être reliées à des systèmes d’altération indépendants associés aux dômes de rhyolite. Les unités les moins altérées du mur une altération kératophyrique (en albite ou en adulaire) ainsi qu’un faible enrichissement en Mg (chlorite). Une altération en mica (séricite et chlorite magnésienne) plus intense est présente autour de la séquence du mur. Les sulfures du stockwork de filonnets transposés consistent typiquement en chlorite ferrifère (± séricite, ± silice) accompagnée de pyrite, de pyrrhotite, de chalcopyrite, d’arsénopyrite et de sphalérite. L’indice d’altération (Fe2O3 T+MgO)/(Na2O+K2O) et l’indice des métaux usuels sont les outils d’exploration les plus appropriés dans ce gisement.