Lac Cinquante Uranium Deposit, Western Churchill Province, Nunavut, Canada

Exploration & Mining Geology, Vol. 21, No. 1, 2013
N.J. BRIDGE, N.R. BANERJEE, S. PEHRSSON, M. FAYEK, C.S. FINNIGAN, J. WARD, AND A. BERRY
Abstract Lac Cinquante is a mineralogically simple, vein-hosted uranium deposit in Archean basement rocks (Angikuni greenstone belt) that originally were unconformably overlain by Proterozoic sedimentary and volcanic rocks of the Baker Lake Group (BLG). Basement rocks are mainly pillowed and massive tholeiitic lavas (N-MORB) with interbedded tuff; overlying sedimentary rocks comprise a basal talus/fault breccia that grades upward into fluvial sedimentary rocks and subaerial, trachytic volcanic rocks; granite and porphyry dikes (Hudson and/or Nueltin granitoids) intrude the basement rocks. A typical section through the Main Zone comprises 1) laminated ‘tuff’, 2) altered (carbonate-hematite-chlorite) schistose ‘tuff’, 3) a pitchblende-bearing, breccia-vein, 4) altered ‘tuff’, and 5) laminated ‘tuff’. The vein comprises brecciated chlorite, hematite, and pitchblende with carbonate cementing the breccia. Graphitic ‘tuff’ with sulfide-stringer veinlets locally overlies or underlies the vein. Pitchblende also occurs in the altered rocks and in gash veins that cut basement rocks. U-Pb ages on pitchblende fall into two groups: one at 1828 ± 29 Ma reflects primary uranium mineralization, and a second at 1437 ± 31 Ma represents resetting. Pb-Pb chemical ages show other resetting events at 1260–1321Ma, 895 Ma, 741–813 Ma, and 660–706 Ma. One possible genetic model for the Lac Cinquante deposit involves leaching of uranium from granitoids and the BLG by basinal brines that migrated to depositional sites where graphitic rocks acted as a reductant. A second model requires that uranium was sole-sourced from the BLG and that granitoid rocks provided heat to drive the hydrothermal system, which leached and ultimately precipitated uranium. The deposit has characteristics similar to vein-type uranium deposits in the Beaverlodge District of Saskatchewan.
Keywords: NW Hearne, Archean basement, Baker Lake Group, Angikuni subbasin, vein-hosted uranium, graphite
Résumé Le dépôt du Lac Cinquante est un gîte filonien d’uranium minéralogiquement simple, encaissé dans des roches du socle archéen (ceinture de roches vertes d’Angikuni) qui ont initialement été recouvertes en discordance par des roches volcaniques et sédimentaires d’âge Protérozoïque du Groupe de Baker Lake (GBL). Les roches du socle sont principalement des laves tholéiitiques (N-MORB) massives et coussinées avec des interlits de tuf; les roches sédimentaires sus-jacentes comprennent une brèche de talus ou de faille qui fait verticalement transition avec des roches sédimentaires fluviatiles et des roches volcaniques subaériennes trachytiques; les roches du socle sont recoupées par des dykes de granite et de porphyre (granitoïdes de Hudson et / ou de Nueltin). Une section typique à travers la zone principale comprend: 1) un ‘tuf’ laminaire, 2) un ‘tuf’ schisteux altéré (carbonate-chlorite-hématite), 3) un filon bréchique de pechblende, 4) un ‘tuf’ altéré, et 5 ) un ‘tuf’ laminaire. La veine consiste en chlorite bréchique, en hématite et en pechblende avec une brèche à ciment de carbonate. Un « tuf » graphiteux avec des veinules de sulfures est localement noté au dessus ou au dessous de la veine. La pechblende est également présente dans les roches altérées et dans les veines de tension qui recoupent les roches du socle. Les âges U-Pb retournés par la pechblende se répartissent en deux groupes: le premier à 1828 ± 29 Ma reflète la mise en place de la minéralisation d'uranium primaire, et le second à 1437 ± 31 Ma correspond une remise à zéro. Les âges Pb-Pb chimiques révèlent d'autres événements de remise à zéro à 1260–1321 Ma, 895 Ma, 741– 813 Ma et 660–706 Ma. Un modèle génétique possible pour le gîte du Lac Cinquante serait que la lixiviation de l'uranium contenu dans les granites et le GBL par des saumures bassinales qui auraient par la suite migré vers des sites favorables au dépôt de la minéralisation et où les roches graphitiques auraient fourni un environnement réducteur. Un deuxième modèle possible serait que l'uranium ait été exclusivement fourni par le GBL et que les roches granitiques aient fourni la chaleur requise au fonctionnement du système hydrothermal, lequel aurait contrôlé le lessivage et la précipitation de l’uranium. Les caractéristiques de ce gîte sont similaires à celles des gisements d'uranium filoniens du district de Beaverlodge en Saskatchewan.
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