Structural and geochronological constraints on orogenic gold mineralization in the western Wabigoon subprovince, Canada

Abstract

Some of the world’s largest orogenic gold deposits are hosted within granite-greenstone subprovinces of the Superior Province of Canada. The known gold endowment of the western Wabigoon subprovince is much less than that of the Abitibi subprovince, despite both Neoarchean subprovinces sharing similar structural and metallogenic histories. Further, the relationship between regional deformation and orogenic gold mineralizing events in the western Wabigoon subprovince is poorly constrained in comparison with other greenstone belts within the Superior Province. New structural mapping of the Dryden area of the western Wabigoon subprovince indicates that it experienced a N–S shortening event (D1), circa 2705–2695 Ma, which reactivated, or initiated the formation of, the E–W-trending Wabigoon and Mosher Bay – Washeibemaga deformation zones (Wdz and MBWdz, respectively). Following the D1 event, after 2695 Ma, a protracted period of NNW–SSE shortening (D2) localized transpression along the Manitou Dinorwic deformation zone (MDdz), which is spatially associated with orogenic gold systems, including the Goldlund deposit (∼1.7 Moz Au) and Kenwest prospect (∼0.3 Moz Au). During D2, the MDdz experienced NW-over-SE sinistral transpression, while the Wdz and MBWdz experienced N-over-S dextral-sense movement. U–Pb geochronology of vein-hosted xenotime from the Goldlund deposit and Kenwest prospect indicate that the main hydrothermal event, and likely gold mineralization, occurred syn- to late-D2 deformation around 2664 ± 8.3 Ma. A second population of xenotime, and overgrowths, recorded a younger hydrothermal overprint between ∼2590 and ∼2580 Ma. These ages are comparable with other absolute geochronology data on hydrothermal events in the gold-rich Abitibi subprovince. The structural evolution and timing of orogenic hydrothermal events in the western Wabigoon subprovince are broadly similar to the Abitibi subprovince. Therefore, we propose that the structural evolution and timing of individual greenstone belts is not the primary controlling factor on their bulk gold endowment. Nevertheless, orogenic gold deposits are spatially associated with major D2 deformation zones and linked to widespread hydrothermal event(s), spanning 2680–2660 Ma across the southern Superior Province.

Résumé

Certains des plus grands gisements aurifères orogéniques du monde se trouvent dans des sous-provinces à granites et roches vertes de la province du Supérieur du Canada. La quantité d’or établie dans l’ouest de la sous-province de Wabigoon est bien moindre que dans la sous-province de l’Abitibi, bien que ces deux sous-provinces néo-archéennes aient des histoires structurales et métallogéniques semblables. En outre, la relation entre la déformation régionale et les épisodes de minéralisation aurifère orogénique dans l’ouest de la sous-province de Wabigoon n’est pas bien établie comparativement à d’autres ceintures de roches vertes dans la province du Supérieur. Une nouvelle cartographie structurale de la région de Dryden dans l’ouest de la sous-province de Wabigoon indique que cette dernière a subi un épisode de raccourcissement N–S (D1) vers 2705-2695 Ma qui a réactivé ou initié la formation des zones de déformation d’orientation E–O de Wabigoon et de Mosher Bay – Washeibemaga (Wdz et MBWdz, respectivement). Dans la foulée de l’épisode D1, après 2695 Ma, une période de raccourcissement NNO–SSE prolongée (D2) a localisé une transpression le long de la zone de déformation de Manitou Dinorwic (MDdz), associée dans l’espace à des systèmes aurifères orogéniques, dont le gisement Goldlund (∼1,7 Moz Au) et la zone d’intérêt Kenwest (∼0,3 Moz Au). Durant D2, la MDdz a subi une transpression senestre du NO sur le SE, alors que les Wdz et MBWdz ont été marquées par un déplacement dextre du N sur le S. La géochronologie U–Pb sur xénotime issu de filons du gisement Goldlund et de la zone d’intérêt Kenwest indique que l’épisode hydrothermal principal et, vraisemblablement, la minéralisation aurifère ont eu lieu syn- à tardi-D2, vers 2664 ± 8,3 Ma. Une seconde population de xénotime et des surcroissances témoignent d’un épisode hydrothermal surimposé plus jeune, de ∼2590 Ma à ∼2580 Ma. Ces âges sont semblables à d’autres âges géochronologiques absolus d’épisodes hydrothermaux dans la sous-province aurifère de l’Abitibi. L’évolution structurale et la chronologie des épisodes hydrothermaux orogéniques dans l’ouest de la sous-province de Wabigoon sont généralement semblables à celles de la sous-province de l’Abitibi. Nous proposons donc que l’évolution structurale et la chronologie des différentes ceintures de roches vertes ne constituent pas le principal facteur ayant modulé la quantité d’or qu’elles renferment. Quoi qu’il en soit, les gisements aurifères orogéniques sont associés dans l’espace à de grandes zones de déformation D2 et sont reliés à des épisodes hydrothermaux allant de 2680 Ma à 2660 Ma qui sont répandus dans le sud de la province du Supérieur. [Traduit par la Rédaction]

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