Exploration and Mining Geology, Vol. 17, Nos. 1–2, p. 13–49, 2008
© 2008 Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum.
All rights reserved. Printed in Canada.
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Abstract — Mineralization at the Main zone of the Clarence Stream gold deposit in southwestern New
Brunswick occurs within a parallel series of quartz veins that occupy a NE-trending, steeply north-dip-
ping, brittle–ductile shear zone related to the nearby terrane-bounding Sawyer Brook fault. This deforma-
tion zone cuts volcaniclastic sedimentary and volcanic rocks of the Silurian Waweig Formation, and is
intruded by mantle-derived East Branch Brook gabbroic dikes and a number of felsic dikes. Intermittent
shear-zone reactivation during local magmatic activity induced heterogeneous deformation and alteration
of the country rocks and dikes. The terminal phase of shearing is associated with narrow pegmatite-aplite
dikes that grade laterally into granophyric granite, and into an auriferous quartz vein. Gold, aurostibite, and
gold-antimony intergrowths, predominantly with vein quartz, are associated with a low ƒO
2
sulide mineral
assemblage (pyrrhotite, arsenopyrite, and berthierite) that has a sulfur isotopic signature consistent with
a magmatic source. Gold saturation and deposition occurred episodically between 300° and 360°C at low
activity of sulfur, predominantly in response to pressure reduction during brittle failure combined with
the effects of decreasing temperature and sulidation reactions during luid–wall-rock interaction. Geo-
chronological studies demonstrate that the timing of the emplacement of the pegmatite-aplite dikes and
associated auriferous veins overlap with that of the Early Devonian Magaguadavic granite. Moreover, the
composition of the dikes is consistent with their derivation from this granite as late fractionates. The Main
zone of the Clarence Stream deposit is therefore interpreted to be intrusion-related, with the Magaguad-
avic granite being the ultimate source of the gold-bearing luids. © 2008 Canadian Institute of Mining,
Metallurgy and Petroleum. All rights reserved.
Key Words: New Brunswick, Magaguadavic granite, Saint George batholith, intrusion-related gold de-
posit, alteration.
Sommaire — La minéralisation de la zone principale du gisement aurifère de Clarence Stream dans
le sud-ouest du Nouveau Brunswick occupe une série de veines de quartz parallèles dans une zone de
cisaillement fragile-ductile de direction NE et à pendage abrupt vers le nord apparentée à la faille de
Sawyer Brook avoisinante qui délimite deux terranes. Cette zone de déformation recoupe les roches vol-
caniclastiques et volcaniques de la Formation de Waweig d’âge Silurien et est recoupée par les dykes de
gabbro d’East Branch Brook, d’origine mantellique, ainsi que par divers dykes felsiques. La réactivation
intermittente de la zone de cisaillement durant l’activité magmatique locale a entraîné la déformation et
l’altération hétérogènes des dykes et de l’encaissant. La phase inale du cisaillement est associée à de min-
ces dykes d’aplite-pegmatite qui passent latéralement à des granites granophyriques, puis à des veines de
quartz aurifères. L’or, l’aurostibite et les intercroissances d’or et d’antimoine principalement associées aux
veines de quartz sont associés à un assemblage minéral de sulfures à faible ƒO
2
(pyrrhotite, arsénopyrite
et berthierite) présentant une signature isotopique du souffre compatible avec une source magmatique.
La saturation en or et la précipitation a eu lieu épisodiquement entre 300° et 350°C dans des conditions
de faible activité de souffre, principalement en réponse à la baisse de pression durant la rupture fragile
ainsi qu’aux effets de la baisse de température et aux réactions de sulfuration durant l’interaction entre le
luide et l’encaissant. Les études géochronologiques indiquent que l’âge de la mise en place des dykes de
pegmatite-aplite et des veines aurifères qui leur sont associées coïncide avec le granite de Magaguadavic,
d’âge Dévonien Précoce. De plus, la composition des dykes est compatible avec une origine provenant
de ce granite sous la forme de phases fractionnées tardives. Le gisement principale (Main zone) de Clar-
ence Stream est ainsi considéré comme étant associé aux intrusions, le granite de Magaguadavic étant la
source ultime des luides aurifères. © 2008 Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum.
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1
New Brunswick Department of Natural Resources, PO Box 6000, Fredericton, New Brunswick, E3B 5H1.
2
Department of Geology, University of New Brunswick, PO Box 4400, Fredericton, New Brunswick, E3B 5A3.
3
Freewest Resources Canada Inc., 855 Field Street, Thunder Bay, Ontario, P7B 6B6.
4
Cabri Consulting Inc., 99 Fifth Avenue, Suite 122, Ottawa, Ontario, K1S 5P5.
†
Corresponding Author: E-mail: kay.thorne@gnb.ca
Characteristics of Mineralization at the Main Zone of the Clarence Stream Gold Deposit,
Southwestern New Brunswick, Canada: Evidence for an Intrusion-Related Gold System
in the Northern Appalachian Orogen
K.G. Thorne
1,†
, D.r. LenTz
2
, D. hoy
3
, L.r. FyFFe
1
, anD L.J. Cabri
4
(Received December 19, 2005; accepted March 8, 2008)