Identification, organization and evolution of intracaldera facies of the Rouyn-Pelletier Caldera Complex, Black River Group, Abitibi greenstone belt, Canada

Studying subaqueous volcanic centres is still a costly and logistically complicated endeavor. The study of exposed ancient sequences on land eliminates these obstacles and edifices are often eroded in such a manner that a cross-section through the edifice is visible. Vertically-dipping Archean strata allow for the study of synvolcanic structures and the internal architecture of subaqueous volcanic complexes. The Abitibi greenstone belt in Canada, and specifically the Blake River Group, hosts numerous subaqueous volcanic centres including the Blake River Megacaldera complex (BRMCC). Three caldera structures are found within the BRMCC: the host Misema Caldera and the nested and overlapping New Senator and Noranda Calderas. Of particular interest is the southeastern sector of the New Senator Caldera (SNSC) and its proximal association to the 54 Mt Horne Au-rich volcanogenic massive sulfide (VMS) deposit. \nDetailed mapping of intrusive and volcanic facies, along with site-specific geochemical and geochronological analysis at selected outcrop localities throughout the SNSC allow for the identification of individual eruptive and intrusive events. These events dominantly produced effusive mafic lavas and intrusions with intermittent felsic deposits. With the use of structural data and the geometry of synvolcanic dykes, volcanic and intrusive facies are grouped into “internal” and “external” blocks. These blocks compose a volcanic complex known as the Rouyn-Pelletier Caldera Complex (RPCC). This study predominantly constrains the Pelletier, Senator and Glenwood blocks but also defines boundaries and facies of the Chadbourne, Horne and Stadacona blocks and places the Horne deposit within the architecture of the RPCC. \nVoluminous mafic lavas and intrusions of the Pelletier block represent the terminal stages of seamount construction and compose the first caldera floor. Following emplacement of these facies, a trapdoor collapse event allows for the emplacement of mafic ponded lavas that compose the majority of the Senator block. Piecemeal-type faulting follows this event and permits the extrusion and intrusion of facies of the Glenwood block, dominated by the Glenwood Felsic Flow Complex. These deposits form yet another caldera floor as the complex continues to build and shallow. Shallowing of the edifice permits a shift to more explosive activity that is one of the waning phases of caldera development and represented by volcanic facies of the Horne deposit. \n \nL’étude des centres volcaniques sous-marins est un processus couteux qui présente de nombreux défis \nau niveau technologique et qui ne permet que d’observer la portion superficielle des édifices volcaniques. \nToutefois, l’étude des séquences volcaniques anciennes et cratonisées permet une analyse de la structure interne des édifices, ceci étant du au basculement et à l’érosion des strates volcaniques. Les séquences archéennes de pendage abrupt sont des exemples permettant l’analyse de l’organisation et de l’architecture interne d’anciens édifices volcaniques sous-marins. La ceinture de roches vertes archéennes de l’Abitibi au Canada et plus spécifiquement, le Groupe de Blake River, contient plusieurs centres volcaniques sous-marins interprétés comme faisant partie de complexes de calderas. Le \ncomplexe de mégacaldera du Blake River (BRMCC) comprend trois calderas distinctes, la grande caldera de Misema sur laquelle se superpose les calderas imbriquées de New Senator et de Noranda. L’interêt de cette étude porte plus particulièrement sur la portion sud-est de la caldera de New Senator (SNSC) à cause de son association avec le gisement de sulfures massifs volcanogènes aurifère de Horne (54 Mt). \nUne cartographie détaillée des faciès volcaniques et des intrusions a été réalisée sur des affleurements clés de la SNSC. Des analyses lithogochimiques et des déterminations géochronologiques ont également été réalisées afin de caractériser les événements effusifs et intrusifs. L’empilement volcanique résulte de l’effusion massive de lave mafique avec des intercalations de dépôts felsiques. À l’aide des données structurales et de l’organisation des dykes synvolcaniques, les faciès volcaniques et intrusifs ont été regroupés selon différents blocs dits « interne » et « externe ». Ces blocs font partie d’un complexe \nvolcanique défini comme étant le « Complexe volcanique de Rouyn-Pelletier (CVRP)». \nCette étude met l’emphase plus particulièrement sur les blocs de Pelletier et de Glenwood mais permet aussi de définir les limites et les faciès des blocs de Chadbourne, Horne et de Stadacona et situe le gisement de Horne au sein de l’architecture du CVRP. \nLes coulées volumineuses de lave mafique et les intrusions au sein du bloc Pelletier représente le stage terminal de la construction d’un mont sous-marin composant le plancher de la caldera. Un effondrement de type « trapdoor » a permis la mise en place de lacs de lave sous-marin qui caractérisent le bloc Senator. Par la suite, les mouvements de failles ont fragmenté le milieu (peacemeal faults) ce qui a permis la mise en place des facies constituant le bloc Glenwood dominé par le Complexe felsique de Glenwood. Ces dépôts ont alors formé le plancher d’une autre caldera au fur et à mesure que le \ncomplexe s’est édifié. L’émergence de l’édifice a engendré une transition vers un volcanisme plus explosif représentant la phase terminale de l’évolution de la caldera et qui s’exprime par les facies associés au gisement de la mine Horne.

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