The Camelback Zn-Pb-Cu Deposit: A Recent Discovery in the Bathurst Mining Camp, New Brunswick, Canada

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

J.A. WALKER and J.I. CARROLL

Abstract Camelback is a small (≤200 000 tonnes), moderate grade (5%–7% Zn+Pb), volcanogenic massive sulfide deposit, which occurs within the Nepisiguit Falls Formation of the Ordovician Tetagouche Group. The host rocks are tuffaceous sedimentary rocks (Little Falls member) that overlie quartz-feldspar porphyritic tufflavas (Grand Falls member). The hanging-wall sequence comprises rhyolite of the Flat Landing Brook Formation, overlain by the Forty Mile Brook tholeiitic basalt. A dike of unaltered andesite was intersected beneath the massive sulfides, but was not found in the hanging-wall sequence in the vicinity of the deposit.

The stratiform part of the deposit is made up of two, steeply south dipping, subparallel massive lenses that average approximately 4 m in thickness. Each lens is zoned, with an upper part consisting mainly of a pyrite and a basal part containing pyrite, sphalerite, and galena, with Ag values. The Au content in the massive sulfides is low (average = 52 ppb for 271 samples), but tends to be enriched in the massive pyrite near the top of each lens. Oxide facies iron formation is spatially associated with the massive sulfides, and has been traced up to 1800 m along strike.

Footwall hydrothermal alteration is typical of VMS systems, and is characterized by depletion in K2O and Na2O, and enrichment in MgO and Fe2O3 T with proximity to massive sulfides. The massive lenses are underlain by intensely chloritic, fine-grained, tuffaceous sedimentary rocks containing locally significant sulfide (chalcopyrite > pyrite > pyrrhotite) veins, which are interpreted to represent feeder zone mineralization. Unlike many VMS deposits, there is no evidence of silicification beneath the massive sulfides at the top of the feeder zone. The oxygen isotopic compositions (δ18O = –1.5‰ to –0.3‰) of hydrothermal chlorite coupled with sulfur isotopic compositions (δ34S ≈ 12‰) of the massive sulfides suggest that seawater was the dominant fluid in the hydrothermal system. Normalized rare earth element diagrams show flat Ce profiles and positive Eu anomalies, indicating that modified seawater was involved in ore formation; i.e., high-temperature (≥350ºC), acidic, and reduced prior to entrainment into the hydrothermal cell. Although, seawater was the dominant fluid in the sulfide-forming system, δ34S values of stringer zone sulfides (8.5‰) coupled with elevated Sn (400 ppm) in one massive sulfide sample indicate that there was at least some magmatic component in the hydrothermal cell.
Keywords: Massive sulfide deposit, Hydrothermal alteration, Stable isotopes, Camelback,
Bathurst Mining Camp
Résumé Le gîte de Camelback est un gisement de sulfures massifs volcanogènes de petite taille (≤200 000 tonnes) et de teneur moyenne (5%–7% Zn+Pb) qui se situe dans la Formation de Nepisiguit Falls du Groupe de Tetagouche, d’âge Ordovicien. Les roches encaissantes sont des roches sédimentaires tuffacées (membre de Little Falls) sus-jacentes à des tufflava porphyriques à quartz et à feldspath (membre de Grand Falls). La séquence du toit comprend de la rhyolite appartenant à la Formation de Flat Landing Brook, au dessus de laquelle se trouvent des basaltes tholéiitiques de la Formation de Forty Mile Brook. Un dyke d’andésite fraîche a été recoupé sous les sulfures massifs, mais il n’a pas été retrouvé dans la séquence du toit aux environs du gisement.

La partie stratiforme du gisement consiste en deux lentilles massives subparallèles d’une épaisseur moyenne de 4 m à pendage abrupt vers le sud. Chaque lentille est zonée, avec une partie supérieure consistant principalement en pyrite et une partie inférieure contenant de la pyrite, de la sphalérite et de la galène argentifère. Le contenu en Au des sulfures massifs est faible (moyenne = 52 ppb pour 271 échantillons), mais il tend à être plus élevé dans la pyrite massive au sommet de chaque lentille. Une formation de fer à oxydes est spatialement associée aux sulfures massifs, et a pu être suivie sur 1800 m dans le prolongement du gisement.

L’altération hydrothermale du mur est typique des systèmes de type SMV, et est caractérisée par un appauvrissement en K2O et en Na2O ainsi qu’un enrichissement en MgO et en Fe2O3 T à proximité des sulfures massifs. Les lentilles massives sous-tendues par des roches sédimentaires tuffacées à grain fin intensément chloritisées qui contiennent localement des quantités appréciables de veines de sulfures (chalcopyrite > pyrite > pyrrhotite), lesquelles sont interprétées comme une minéralisation rattachée au conduit nourricier. La composition isotopique des isotopes de l’oxygène (δ18O = –1.5‰ to –0.3‰) de la chlorite hydrothermale et la composition isotopique du souffre (δ34S ≈ 12‰) des sulfures massifs suggèrent conjointement que le principale fluide de ce système hydrothermal était l’eau de mer. Les diagrammes de terres rares normalisés montrent des profiles plats pour le Ce et des anomalies d’Eu positives, indiquant que de l’eau de mer modifiée était impliquée dans la formation du minerai; i.e., que l’eau était chaude (≥350ºC), acide et réduite avant d’être entraînée dans la cellule de convection hydrothermale. Bien que l’eau de mer était le fluide dominant de ce système producteur de sulfures, les valeurs de δ34S des sulfures de la zone de filonnets (8.5‰) et la teneur élevée en Sn (400 ppm) d’un échantillon de sulfure massif indiquent la participation d’une certaine composante magmatique dans la convection hydrothermale.