Exploration and Mining Geology, Vol. 19, Nos. 3–4, p. 115–132, 2010 © 2011 Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum. All rights reserved. Printed in Canada. 0964-1823/00 $17.00 + .00 Abstract—By compiling geological, structural, geophysical, and geochemical information into a 3D geological model, we evaluated the orogenic gold potential in the vicinity of a hidden segment of an important Archean fault zone, the Cadillac–Larder Lake fault (CLLF) in the region of Rouyn-Noranda. The segment of CLLF in the present study is partly covered by Proterozoic sedimentary rocks. Because more than 2000 t Au have been extracted along the CLLF to date, our objective is to evaluate the gold potential at depth along a poorly known segment of this fault. A 3D geological model (50 km × 9 km × 1.5 km) including the covered segment was built through the compilation and homogenization of avail- able geological data and the construction of 23 cross sections. The geology under the Proterozoic cover was evaluated using geophysical inversions, drill holes (42 in total), and surrounding geology. All available assays were iltered and upscaled to a 250 m × 250 m × 250 m regular cell grid to determine and quantify spatial relationships between geological features and mineralized occurrences using the weights of evidence method. Structural features, such as E–W-trending faults and fault intersections, and certain lithologies with a high primary porosity such as volcanoclastic rocks of the Blake River Group and Timiskaming sedimentary rocks, proved to be very prospective, yielding favourable factors with a weight of evidence index W + > 0.24. These salient features were then assigned a combination index for ultimately evaluating the orogenic gold potential under the sedimentary cover. The zones resulting in an optimization of exploration targeting were attributed the highest probability, representing ~1% of the initial volume. © 2011 Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum. All rights reserved. Key Words: Orogenic gold, 3D geomodelling, Spatial analysis, Cadillac-Larder Lake fault, Mineral potential map. Sommaire — La compilation des données géologiques, géophysiques, structurales, et géochimiques et leur intégra- tion au sein d’un modèle géologique 3D a permis d’évaluer le potentiel aurifère dans les environs d’une importante zone de faille archéenne sous couverture protérozoïque. Cette méthodologie a été développée en utilisant le cas de la Faille Cadillac–Larder Lake (FCLL) dans la région de Rouyn-Noranda. Puisque plus de 2000 t d’Or ont été extrait à proximité de la FCLL, l’objectifs des travaux est l’évaluation du potentiel aurifère en profondeur de ce segment. Un modèle géologique 3D (50 km × 9 km × 1.5 km) incluant le segment sous couverture de la FCLL a été construit en utilisant l’ensemble des données géologiques disponibles et 23 coupes géologiques. La géologie du socle archéen sous la couverture protérozoïque a été interprétée avec des inversions géophysiques, des forages (42 au total) et les contacts géologiques exposés. Les teneurs aurifères dans le secteur ont été iltrées et ajusté à une grille régulière de 250 m × 250 m × 250 m ain d’évaluer et de quantiier les relations spatiales existantes entre certaines entités géologiques et les em- placements minéralisés en utilisant la méthode du poids de la preuve. Les failles de direction Est-Ouest, les intersections de failles ainsi que certaines lithologies possédant une porosité primaire importantes comme les certains tuf du Groupe de Blake River et les sédiments du Timiskaming se sont montrés très prospectifs avec des valeurs de W + > 0.24. Ces entités géologiques ont ensuite été utilisées par le biais d’un indice de combinaison pour évaluer le potentiel en or de type orogénique sous le couvert sédimentaire. Cette méthodologie permet une optimisation des campagnes d’explora- tion puisque les zones pour lesquelles la probabilité de minéralisations a été évaluée à la plus haute valeur représen- tent 1% du volume initial. © 2011 Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum. All rights reserved. 1 Unité de recherche et de services en technologie minérale, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, Rouyn-Noranda, Québec J9X 5E4. 2 Ministère des Ressources naturelles et de la Faune du Québec, Rouyn-Noranda, Québec J9X 6R1. 3 Nancy Université, Centre de Recherche Pétrographique et Géochimique, France. 4 Département de Sciences de la Terre et de l’Atmosphère, Université du Québec à Montréal, Montréal, Québec H2X 3Y7. 5 Département de Sciences Appliquées, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, Rouyn-Noranda, Québec J9X 5E4. † Corresponding Author: E-mail: olivier.rabeau@uqat.ca Gold Potential of a Hidden Archean Fault Zone: The Case of the Cadillac–Larder Lake Fault O. Rabeau 1,† , M. LegauLt 2 , a. CheiLLetz 3 , M. JébRak 4 , J. ROyeR 3 , and L. Cheng 5 (Received April 9, 2008; accepted February 7, 2011)