Metamorphic history of the Hemlo gold deposit from Al 2 SiO 5 mineral assemblages, with implications for the timing of mineralization Wayne G. Powell, David R.M. Pattison, and Paul Johnston Abstract: Textural relations between Al 2 SiO 5 phases, and deformation fabrics, provide constraints on the metamorphic history of the Hemlo gold deposit. Kyanite in the deposit is most common within and on the margins of boudinaged quartz ± realgar veins, and less commonly as rotated porphyroblasts within the matrix of schistose rocks. Kyanite predates the main (D2) schistosity. Sillimanite postdates kyanite, occurring irregularly as discrete knots and foliae that run parallel to, but sometimes cut across, the principal (D2) foliation, indicating that sillimanite postdates the D2 foliation. We regard kyanite to be part of the peak metamorphic assemblage, with sillimanite representing a partial later overprint most likely related to fluid infiltration. Rare andalusite occurs in two associations: as late-stage, clean, idioblastic crystals; and as large, fractured grains, locally overprinted by sillimanite, in boudinaged quartz–realgar veins. We suggest two possible origins for this second form of andalusite, one involving generally late growth, the second involving early growth prior to the development of peak metamorphic kyanite. Although not unambiguous, we prefer the second scenario. P–T conditions from petrogenetic grid constraints, and new geothermobarometric estimates, indicate 6–7 GPa, 600–650°C for the peak kyanite grade metamorphism (ca. 2677 Ma?), and 4–5 GPa, 600°C for the later sillimanite overprint (ca. 2672 Ma?). We see these two events as part of an evolving P–T path in a single metamorphic event. In our early andalusite scenario, the andalusite may have formed from pyrophyllite breakdown at 2–4 GPa, 450°C, possibly associated with emplacement of the regional suite of granodiorite plutons (ca. 2686 Ma). Late andalusite formed sporadically on the retrograde path. The occurrence of deformed andalusite and aligned kyanite in and on the margins of boudinaged auriferous realgar–stibnite–quartz veins provides evidence in support of a premetamorphic mineralization event. Résumé : Les relations texturales entre les phases de Al 2 SiO 5 , et la fabrique de déformation, fournissent des contraintes pour ce qui est de l’interprétation de l’histoire métamorphique du gisement de Hemlo. La kyanite (disthène) dans le gisement est rencontrée le plus communément à l’intérieur et sur les bordures des filons boudinés de quartz ± réalgar, et moins fréquemment sous forme de porphyroblastes ayant subi une rotation dans la matrice des roches schisteuses. La sillimanite qui postdate la kyanite apparaît irrégulièrement sous l’aspect de petits noeuds foliés disposés parallèlement à la foliation principale (D2), parfois la recoupant, ce qui signifie que la sillimanite postdate la foliation D2. Nous considérons que la kyanite fait partie de l’assemblage métamorphique culminant, et dont la sillimanite représente une cristallisation partielle plus tardive probablement associée à l’infiltration des fluides. On peut observer exceptionnellement l’andalousite dans deux types d’association : l’une étant de stade tardif, sous forme de cristaux idioblastiques clairs; l’autre avec de gros grains fracturés et localement recouverts de sillimanite dans les filons boudinés de quartz–réalgar. Nous proposons pour cette seconde forme d’andalousite deux origines possibles, une impliquant généralement une croissance tardive, l’autre comprenant plutôt une croissance précoce antérieure à l’apparition de la kyanite lors de l’apogée métamorphique. Nous optons de préférence pour la seconde hypothèse, bien qu’elle ne soit pas sans ambiguïtés. Les conditions culminantes de P–T pour le métamorphisme allié à la kyanite, déduites d’une grille de contraintes pétrogénétiques et d’estimations géothermobarométriques étaient de 6–7 GPa et 600–650°C (vers 2677 Ma?), et lors de la surimpression de sillimanite plus tardive (vers 2672 Ma?) elles étaient de 4– 5 GPa et 600°C. Nous croyons que ces deux événements faisaient partie d’un chemin P–T évoluant au sein d’un crise métamorphique unique. Si notre hypothèse d’une cristallisation précoce de l’andalousite est correcte, ce minéral aurait été formé à partir de la destruction de la pyrophyllite à 2–4 GPa et 450°C, probablement associée à la mise en place de la suite régionale des plutons de granodiorite (vers 2686 Ma). L’andalousite tardive a cristallisé de manière sporadique par rétrométamorphisme. La présence d’andalousite déformée et l’alignement des cristaux de kyanite dans et sur les bordures des filons de réalgar–stibine–quartz aurifères, plaident en faveur d’un événement antémétamorphique. [Traduit par la Rédaction] Powell et al. 46 Can. J. Earth Sci. 36: 33–46 (1999) © 1999 NRC Canada 33 Received July 31, 1997. Accepted July 2, 1998. W.G. Powell 1 and D.R.M. Pattison. Department of Geology and Geophysics, The University of Calgary, Calgary, AB T2N 1N4, Canada. P. Johnston. Teck Exploration Ltd., Southeast Asia Representative Office, 268 Orchard Road, 16-01 Yen San Building, Singapore 238856. 1 Corresponding author (powell@geo.ucalgary.ca).