The Flat Landing Brook Zn-Pb-Ag Massive Sulfide Deposit, Bathurst Mining Camp, New Brunswick, Canada

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

W.S. DOWNEY, S.R. McCUTCHEON, and D.R. LENTZ

Abstract The Flat Landing Brook Zn-Pb-Ag deposit of the Bathurst Mining Camp occurs within a narrow thrust-bound nappe containing felsic volcanic and volcaniclastic rocks of the Tetagouche Group. Within the host nappe, the Tetagouche Group is represented by the Nepisiguit Falls Formation and the overlying Flat Landing Brook Formation. The Nepisiguit Falls Formation is divided into two members: quartz- and quartz-feldspar-phyric volcaniclastic rocks ± minor lavas (Grand Falls member), and aphyric, fine-grained volcaniclastic rocks (Little Falls member). The Flat Landing Brook Formation consists of aphyric rhyolite flows and interbedded pyroclastic rocks. Several gabbroic intrusions occur in both the footwall and hanging-wall sequences. These gabbros locally cut out the mineralized horizon at shallow levels, and are considered to be feeders to tholeiitic basaltic flows (Forty Mile Brook member) of the Flat Landing Brook Formation.

The Flat Landing Brook deposit has many of the characteristics typical of volcanogenic massive sulfide deposits occurring within the highly productive Nepisiguit Falls Formation in the eastern part of the Bathurst Mining Camp. Mineralization occurs within or at the top of the Grand Falls member and comprises four or more massive to semi-massive sulfide lenses that vary in thickness between 3 and 5 m. Massive lenses are laterally gradational to, or underlain by, zones of disseminated sulfides up to 38 m thick. The deposit contains an estimated resource of 1.7 Mt grading 4.9% Zn, 0.94% Pb, and 19.54 g/t Ag to a depth of approximately 150 m. From 150 to 300 m below surface, mineralization is low grade and mostly disseminated. However, below 300 m, ore-grade (>10% Pb+Zn) massive sulfide lenses have been intersected over mineable widths.

Oxide facies iron formation overlies and (or) grades laterally into the sulfide lenses. The oxide facies has strong positive Eu anomalies and gently sloping rare earth element (REE) profiles suggesting that it was formed from relatively hot acidic fluids that had interacted with felsic volcanic rocks in the footwall. In contrast, the silicate facies iron formation that is more distal to sulfide accumulations has very weak positive Eu anomalies and gently sloping REE profiles, suggesting either cooler hydrothermal fluids or dilution of the hydrothermal component by detrital material.

Hydrothermal alteration has affected most footwall rocks. Most notably, albite-destructive alteration has resulted in Na2O depletion, whereas mass addition of K2O is manifested in the formation of sericite (white mica). In more intensely altered quartz- and feldspar-phyric volcaniclastic rocks of the Grand Falls member, feldspar destruction is accompanied by chlorite alteration, producing quartz-phyric rocks similar to those in the footwall of many Bathurst Camp deposits.
Keywords: Massive sulfide deposit, Iron formation, Hydrothermal alteration, Volcanic rocks, Tetagouche Group, Flat Landing Brook, Bathurst Mining Camp
Résumé Le gîte de Zn-Pb-Ag de Flat Landing Brook dans le Camp Minier de Bathurst est situé à l’intérieur d'une mince nappe bordée par failles contenant des roches volcaniques et volcaniclastiques felsiques du Groupe de Tetagouche. A l’intérieur de cette nappe, le Groupe de Tetagouche est représenté par la Formation de Nepisiguit Falls, surmontée de la Formation de Flat Landing Brook. La Formation de Nepisiguit Falls est divisée en deux membres: des roches volcaniclastiques porphyriques à quartz ou à quartz et feldspath ± des quantités mineures de laves (membre de Grand Falls), et des roches volcaniclastiques aphyriques à grains fins (membre de Little Falls). La Formation de Flat Landing Brook consiste en coulées de rhyolite aphyrique interlitées de roches pyroclastiques. Plusieurs intrusions de gabbro sont présentes dans les séquences du mur et du toit du gisement. Ces gabbros tronquent localement l’horizon minéralisé à faible profondeur et sont considérés être des conduits nourriciers des coulées de basalte tholéiitique (membre de Forty Mile Brook) de la Formation de Flat Landing Brook.

Camp Minier de Bathurst. La minéralisation est présente à l’intérieur ou au sommet du membre de Grand Falls et comprend au moins quatre lentilles de sulfures massifs à semi-massifs d’une épaisseur comprise Le gisement de Flat Landing Brook possède plusieurs des caractéristiques typiques des gîtes de sulfures massifs volcanogènes de la très productive Formation de Nepisiguit Falls dans la partie est du entre 3 et 5 m. Des zones de sulfures disséminés atteignant 38 m d’épaisseur apparaissent progressivement dans l’extension des zones massives, ou encore leur sont sous-jacentes. Ce gisement contient une ressource évaluée à 1.7 Mt à une teneur moyenne de 4.9% Zn, 0.94% Pb, et 19.54 g/t Ag jusqu’à une profondeur d’environ 150 m. De 150 à 300 m de la surface, la minéralisation est surtout disséminée et à faible teneur. En deçà de 300 m, des lentilles de sulfures massifs de teneur économique (>10% Pb+Zn) ont cependant été recoupées sur des épaisseurs récupérables.

Une formation de fer à oxydes recouvre et (ou) fait latéralement transition avec les lentilles de sulfures. Cette formation de fer à oxydes montre une forte anomalie positive en Eu et un patron d’éléments des terres rares (ÉTR) faiblement penté, suggérant qu’il a été formé par des fluides chauds relativement acides qui ont interagi avec les roches volcaniques felsiques du mur. Par contre, les formations de fer silicatées qui sont plus distales relativement aux accumulations de sulfures présentent une anomalie positive d’Eu très faible et des profils d’ÉTR faiblement pentés, suggérant la présence de fluides hydrothermaux plus froids ou bien une dilution de la composante hydrothermale par du matériel détritique.

L’altération hydrothermale a affecté la plupart des roches du mur. En particulier, les processus d’altération destructeurs d’albite ont généré une perte en Na2O, alors qu’un gain de masse en K2O se manifeste par la formation de séricite (mica blanc). Dans les roches volcaniclastiques porphyriques à quartz et à feldspath plus intensément altérées du Membre de Grand Falls, la destruction des feldspaths s’accompagne d’une altération en chlorite, produisant des roches porphyriques à quartz similaires à celles du mur de plusieurs autres gisements du Camp Minier de Bathurst.