Deformation and Structural Controls on Gold Mineralization in the Clarence Stream Shear Zone, Southwestern New Brunswick, Canada

Exploration and Mining Geology, Vol. 17, No. 1-2, 2008

A.F. Park, D.R. Lentz, and K.G. Thorne

Abstract The Main zone of the Clarence Stream gold deposit is hosted by a shear zone adjacent to the Saint George batholith in southwestern New Brunswick. The mineralization history relates to progressive deformation in the shear zone and the intrusion of the Magaguadavic granodiorite. Of three phases of deformation that have affected the area (D1–D3), D1 is not observed in the Clarence Stream shear zone. Two suites of igneous rocks intrude the shear zone: post-D2, pre-D3 gabbro; and granitic dikes, which crosscut the gabbros. Granitic dikes show a diverse range of relationships to D3 features, from pre-syn-D3 mylonitic fabrics in transposed and highly deformed enclaves, to nondeformed and entirely discordant dikes (post-D3). A variety of veins occur within this shear zone. Zoisite-bearing and later, crosscutting epidote-bearing veins are preserved as relics in quartz-mylonites, and predate quartz veins that host gold mineralization. The epidote-bearing veins are associated with pseudotachylitic cataclasite dikes, consistent with transient brittle failure during ductile deformation. Deformation relates to right-lateral strike-slip motion across the shear zone, and subhorizontal and near-vertical stretching lineations imply transpression. A late (late- or post-D3) dip-slip phase of motion is also apparent, and cooling followed a metamorphic peak early in D2–D3 history. Deformation of the shear zone, and more localized transient brittle failure, provided the permeability for fluid movement and vein emplacement. This scenario is similar to the findings of other studies, in which geochemical, tracer isotopic, and age-dating (U/Pb, 40Ar/39Ar) results suggest that the adjacent Magaguadavic granodiorite provided heat and metals.
Keywords: Quartz mylonite, cataclasite dike, kinematic analysis, boudinage, alteration
Résumé La zone principale (Main zone) du gisement d’or de Clarence Stream est encaissée par une zone de cisaillement qui longe le batholite de Saint George dans le sud-ouest du Nouveau Brunswick. L’historique de la mise en place de la minéralisation accorde un rôle important à la déformation progressive dans la zone de cisaillement et à la mise en place de la granodiorite de Magaguadavic. Des trois phases de déformation à avoir affecté la région (D1−D3), les effets de D1 ne sont pas observés dans la zone de cisaillement de Clarence Stream. Deux suites de roches ignées se sont mises en place dans cette zone de cisaillement : un gabbro post D2, pré-D3 et des dykes granitiques qui recoupent le gabbro. Les dykes granitiques montrent une grande diversité de relations avec les structures D3, allant de précoces à synchrones aux fabriques mylonitiques D3 dans des enclaves transportées et fortement déformées à des dykes complètement discordants et non déformés (post-D3). On note diverses veines dans cette zone de cisaillement. Des veines contenant de la zoisite ainsi que des veines d’épidote sécantes plus tardives, lesquelles sont préservées comme reliquats dans les mylonites à quartz et sont plus vieilles que les veines de quartz contenant la minéralisation aurifère. Les veines d’épidote sont associées à des dykes de catacalasite à texture de pseudotachylite, compatibles avec une rupture cassante épisodique durant la déformation ductile. La déformation résulte d’un mouvement décrochant dextre le long de la zone de cisaillement et les linéations d’étirement subhorizontales et quasi-verticales impliquent de la transpression. Une phase tardive (tardi- ou post-D3) de mouvement selon le pendage est aussi apparente, et le refroidissement succède à un pic métamorphique tôt dans l’histoire D2−D3. La déformation de la zone de cisaillement et la rupture cassante épisodique ont fourni la perméabilité nécessaire au mouvement des fluides et à la mise en place des veines. Ce scénario est similaire à celui proposé par d’autres études, dans lesquelles les résultats de géochimie, de traceurs isotopiques et de géochronologie (U/Pb, 40Ar/39Ar) suggèrent que la granodiorite de Magaguadavic avoisinante a fourni la chaleur et les métaux.