Geology of the Ore Fault Ni-Cu Deposit, Bird River Sill Complex, Manitoba

Exploration and Mining Geology, Vol. 18, 2009

D. Good, C. Mealin, and P. Walford

Abstract The geology of the Ore Fault Ni-Cu deposit has been reinterpreted in the light of recent studies of the geology of the Neoarchean Bird River Sill Complex and the occurrence of economic Ni-Cu and Zn-Cu-Ag mineralization. The Ni-Cu sulfides are hosted by the lower of two parallel NNW-trending and moderately W-dipping mafic–ultramafic intrusions related to the Bird River Sill Complex. The bodies intruded a bimodal volcanic suite consisting of weakly deformed mafic flows and felsic pyroclastic rocks. The mafic volcanic rocks are geochemically related to the MORB-type rocks of the Lamprey Falls Formation, and the felsic volcanic rocks are related to arc-type rocks of the Peterson Creek Formation. The original pyroxene- and olivine-dominated mineralogy of the sills has been replaced by variable serpentine-amphibole-talc-carbonate assemblages.

The Ni-Cu sulfide assemblage exhibits textures and geochemical signatures typical of orthomagmatic sulfide mineralization. The sulfide minerals are associated with cumulate layers of magnetic ferrochromite that range in thickness from a few to tens of centimeters. A later event of Zn-Cu-Ag sulfide mineralization associated with quartz veining and garnet-chlorite alteration along a fault that strikes north, dips vertically, and cuts all rock types. The mineralized fault is cut by the NE-trending Peterson Creek shear zone. Where the Ni-Cu and Zn-Cu-Ag mineralized zones intersect, remnant magmatic features such as amphibolite or cumulate ferrochromite bands occur within quartz veins or local chlorite alteration. The mixed zones contain a very unusual polymetallic assemblage of Ni, Cu, Zn, Ag, and platinum group elements (PGE).
Keywords: Ni-Cu-PGE deposit, Bird River Sill Complex, Zn-Cu-Ag deposit, Dumbarton deposit
Résumé La géologie du gîte de Ni-Cu Ore Fault a été réinterprété à la lumière d’études géologiques récentes du Complexe de Sills de Bird River d’âge Néoarchéen et de ses minéralisations en Ni-Cu et en Zn-Cu-Ag économiques. Les sulfures de Ni-Cu sont encaissés par la plus basse de deux intrusions mafiques-ultramafiques parallèles de direction NNW à pendage modéré vers l’ouest associées au Complexe de Sills de Bird River. Ces intrusions sont mises en place dans une suite volcanique bimodale qui consiste principalement en coulées mafiques et en roches pyroclastiques felsiques faiblement déformées. Les roches volcaniques mafiques sont géochimiquement apparentées aux roches de type MORB de la Formation de Lamprey Falls, et les roches volcaniques felsiques s’apparentent aux roches de type arc insulaire de la Formation de Peterson Creek. La minéralogie originale des sills, dominée par l’olivine et le pyroxène, a été remplacée par divers assemblages à serpentine-amphibole-talc-carbonate.

L’assemblage de sulfures de Ni-Cu présente des textures et des signatures géochimiques typiques d’une minéralisation en sulfures orthomagmatiques. Les minéraux sulfurés sont associés à des niveaux de cumulat de ferrochromite magnétique qui varient en épaisseur de quelques centimètres à plusieurs dizaines de centimètres. La minéralisation en Zn-Cu-Ag est liée à un événement plus tardif associé à des veines de quartz et à une altération en chlorite-grenat le long d’une faille de direction nord à pendage vertical qui recoupe tous les types de roche. Cette faille minéralisée est recoupée par la zone de cisaillement de Peterson Creek de direction NE. Là ou les zones minéralisée en Ni-Cu et en Zn-Cu-Ag se recoupent, on note des textures magmatiques à l’état reliqual au sein des veines de quartz ou localement de l’altération en chlorite. Les zones mixtes contiennent un assemblage polymétallique inhabituel de Ni, Cu, Zn, Ag et d’éléments du groupe du platine (EGP).