Volume 23, Number 3 (1996)
Articles

Porphyry Deposits of the Canadian Cordillera

W. J. McMillian
Ministry of Employment and Investment, Energy and Minerals Division, Geological Survey Branch, Victoria, British Columbia.
J. F. H. Thompson
Mineral Deposits Research Unit, Department of Geological Sciences, University of British Columbia, Vancouver, British Columbia.
C. J. R. Hart
Canada/Yukon Geoscience Office, Whitehorse, Yukon Territory.
S. T. Johnston
Department of Geology, University of Durban-Westviile, Durban, South Africa.
Published September 9, 1996
How to Cite
McMillian, W. J., Thompson, J. F. H., Hart, C. J. R., & Johnston, S. T. (1996). Porphyry Deposits of the Canadian Cordillera. Geoscience Canada, 23(3). Retrieved from https://journals.lib.unb.ca/index.php/GC/article/view/3905

Abstract

Porphyry deposits are intrusion-related, large tonnage low grade mineral deposits with metal assemblages that may include all or some of copper, molybdenum, gold and silver. The genesis of these deposits is related to the emplacement of intermediate to felsic, hypabyssal, generally porphyritic intrusions that are commonly formed at convergent plate margins. Porphyry deposits of the Canadian Cordillera occur in association with two distinctive intrusive suites: calc-alkalic and alkalic. In the Canadian Cordillera, these deposits formed during two separate time periods: Late Triassic to Middle Jurassic (early Mesozoic), and Late Cretaceous to Eocene (Mesozoic-Cenozoic). Deposits of the early Mesozoic period occur in at least three different arc terranes (Wrangellia, Stikinia and Quesnellia) with a single deposit occurring in the oceanic assemblage of the Cache Creek terrane. These terranes were located outboard from continental North America during formation of most of their contained early Mesozoic porphyry deposits. Some of the deposits of this early period may have been emplaced during terrane collisions. Metal assemblages in deposits of the calc-alkalic suite include Mo-Cu (Brenda), Cu-Mo (Highland Val-ley, Gibraltar), Cu-Mc-Au-Ag (Island Copper, Schaft Creek) and Cu-Au (Kemess, Kerr). The alkalic suite deposits are characterized by a Cu-Au assemblage (Copper Mountain, Afton-Ajax, Mt. Milligan, Mount Polley, Galore Creek). Although silver is recovered from calc-alkalic and alkalic porphyry copper mining operations, silver data are seldom included in the published reserve figures. Those available are in the range of 1-2 grams per tonne (g.t-1). Alkalic suite deposits are restricted to the early Mesozoic and display distinctive petrology, alteration and mineralization that suggest a similar tectonic setting for both Quesnellia and Stikinia in Early Jurassic time. The younger deposits, late Mesozoicto Cenozoic in age, formed in an intra-continental setting, after the outboard host arc and related terranes accreted to the western margin of North America. These deposits are interpreted to occur n continental arc settings, and individual deposits are hosted by a variety of older country rocks. These younger deposits also snow a spectrum of metal associations: Cu-Mo (Huckleberry, Berg), Cu-Au (-Mo) (Bell, Granisle, Fish Lake, Casino), Mo (Endako, Boss Mountain, Kit-sault, Quartz Hill), Mo-W (Logtung), Au-W (Dublin Gulch) and Au (Ft. Knox). There maybe a continuum between Mo, Mo-W, Au-Mo-W and Au deposits. The distribution and timing of these post-accretion deposits likely reflect major crustal structures and subduction geometry. Cordilleran porphyry metallic deposits show the full range of morphological and depth relationships found in porphyry deposits worldwide. In addition, the Cordillera contains numerous alkalic suite deposits, which are rare worldwide: the unusual, possibly syntectonic Gibraltar deposit; and end-member gold-rich granite-hosted deposits, such as Ft. Knox (Alaska). Résumé Les gisements de porphyres métallogéniques sont de grands gisements à basses teneurs, qui sont associés à des phénomènes intrusifs et dont l'assemblage métallique peut contenir du cuivre, du molybdène, de l'or et de l'argent. La genèse de ces gisements est reliée à la mise en place de plutons hypabyssaux, généralement porphyriques et de composition intermédiaire à felsique qui sont générés à la zone de contact de plaques convergentes. Les gisements de porphyres métallogéniques des cordillères canadiennes sont associés à deux suites intrusives distinctes : une suite calco-alcaline et une suite alcaline. Ces gisements des cordillères canadiennes se sont formés au cours de deux périodes séparées : une première, du Triassique supérieur au Jurassique moyen (Mésozoïque inférieur) et, l'autre, du Crétacé supérieur à l'Éocène (Mésozoïque/Cénozoïque). Des gisements du Mésozoïque inférieur existent dans au moins trois terranes de milieux en arc différents (Wrangellia, Stikinia et Quesnellia), alors que le terrane de milieu océanique de Cache Creek ne renferme qu'un seul gisement de ce type. Lors de la genèse de la plupart des gisements de porphyres métallogéniqes du Mésozoïque inférieur, ces terranes se trouvaient en dehors de la plaque continentale de l'Amérique du Nord. Il est possible que certains des gisements de cette première période se soient constitués lors de collisions de terranes. Parmi les assemblages métalliques des gisements de la suite calco-alcaline, on retrouve ceux de Brenda (Mo-cu), de Highland Valley et de Gibraltar (Cu-Mo), de Island Copper et de Schaft Creek (Cu-Mo-Au-Ag) et, de Kemess et de Kerr (Cu-Au). Les gisements de la suite alcaline, tels ceux de Copper Mountain, de Afton-Ajax, de Mt. Milligan, de Mount Polley et de Galore Creek, sont caractérisés par un assemblage métallique Cu-Au. Bien que de l'argent soit extrait des gisements de porphyres cuprifères des suites calco-alcalines et alcalines, il est rare qu'il en soit fait mention dans les données publiées sur les calculs de réserve, et les teneurs publiées font mention de teneurs de l'ordre de 1à 2 grammes par tonne. Les gisements de la suite alcaline sont exclusivement d'âge mésozoïque inférieur, et leur parenté pétrologique, d'altérations et de minéralisations permet de penser que les terranes de Quesnellia et de Stikinia ont tous deux subi les effets d'environnements tectoniques semblables au Jurassique inférieur. Les gisements plus jeunes, d'âge mésozoïque supérieur à cénozoïque, se sont formés dans un milieu intracontinental, après que les milieux en arc d'origine et leurs terranes associés aient été soudés à la bordure ouest de la plaque de l'Amérique du Nord. Ces gisements se sont constitués en milieux d'arcs continentaux, pense-t-on, mais on les retrouve aujourd'hui au sein de roches encaissantes variées plus anciennes. On retrouve tout un éventail d'associations métalliques au sein de ces gisements plus jeunes : de Huckleberry et de Berg (Cu-Mo), de Bell, de Granisle, de Fish Lake, et de Casino (Cu-Au- Mo'), de Endako, de Boss Mountain, de Kitsaut, et de Quartz Hill (Mo), de Logtung (Mo-W), de Dublin Gulch (Au-W) et, de Ft. Knox (Au). Il se pourrait qu'il existe une suite compsitionnelle continue entre les gisements de Mo, de Mo-W, de Au-Mo- W et d'Au. La distribution et la chronologie de ces gisements post-acrétionnairess sont probablement le reflet de l'influence de grandes structures crustales et des paramètres géométriques de la subduction. Les gisements de porphyres métallogéniques des cordillères présentent tous les caractéristiques morphologiques et les relations de profondeur des autres gisements de porphyres métallogéniques de ce type dans le monde. Cependant, les cordillères renferment en plus de nombreux gisements d'une suite alcaline, fait plutôt rare ailleurs dans le monde. C'est le cas du gisement peu courant, possiblement syntectonique, de Gibraltar et du gisement de fin de suite granitique riche enor, tel Ft. Knox en Alaska.