MANITOBA CANADA DEPARTMENT OF ENERGY AND MINES MANITOBA MINERAL RESOURCES DIVISION ECONOMIC GEOLOGY REPORT ER79-4 PORPHYRITIC INTRUSIONS AND RELATED MINERALIZATION IN THE FLIN FLON VOLCANIC BELT by D.A. BALDWIN 1980 Funding for this project was provided under the cost-shared Canada-Manitoba Non-renewable Resources Evaluation Program by the Canada Department of Energy, Mines and Resources and the Manitoba Department of Mines, Resources and Environmental Management. MANITOBA DEPARTMENT OF ENERGY AND MINES HON. DONALD W. CRAIK PAUL E. JARVIS Minister Deputy Minister MINERAL RESOURCES DIVISION IAN HAUGH Executive Director ECONOMIC GEOLOGY REPORT ER79-4 PORPHYRITIC INTRUSIONS AND RELATED MINERALIZATION IN THE FLIN FLON VOLCANIC BELT by D.A. BALDWIN 1980 LEGEND I Cliff Lake Stock 5 Elbow Lake Stock 2 Whitefish Lake Porphyry 6 Fourmile Island Intrusion 3 Alberts Lake Intrusion 7 Chisel Lake Intrusion 4 Nisto Lake Intrusion 8 Wekusko Lake Intrusion ,~ -./ - -, I \." ~herridon '" , ;. <,.... ,1 if 55°00' 55°00' c, t,:) ,J -3 , I"" . c;? '" 1[' . ::t} \'''If!? ~,/J~ /j' ., ~), F lin.~ i;\))F ' I,".!0l~' ,d ' ;)/", ' ~.;'. l ;' ~" ,r~n ;t j; (I:/,1 ,r Lake ' \\ ;\~ ' ~i'/ 'lUi':;- -'i' //{ ,'/ , ,\" ,,/,1,1 pI , .h .(,1;' '\:. (IiI' ' .. '~'4_hl i / 'Y{j,'{:" 5 2.5 a 10 15 KILOMETRES J!) "'.t3 f3,F-"\ ---- :i~ f)J~c~. V 99°30' ">/)AfhapaplJskoj¥ !ZJ Porphyritic Intrusive Rocks 54°30' ! ,1 Lake .; ... 100°30' D Felsic Volcanic Rocks FIGURE 1: Distribution of porphyritic intrusive and felsic volcanic rocks in the Flin Flon volcanic belt, TABLE OF CONTENTS Page Abstract .. .... ... ..... .... .... .. ... .... ... ....... •. .......... .... ... .... ..... ... ... ..... .... .... ..... .... ... ... ... I ntrod uction ...................................................... ... ............ ................ ..... ......... .. ......... Acknowledgements .. .. ... ..... .... ........... ...... .. .. .. .. ... ..... ... .. .. .. .... ....•. .. ... ....... .. .•.. General Geology . ..... ....... ... ... ..... ...... ...•... ... .. ... ... ... .. ........... ... ....... .. ... ......... .. .. .. ...... Intrusive Bodies ... " ........... ... ... , . .. ..... .. .. ..... .... ... ....... ... ... .... ... ... ... , .. ... .. .... .. .. ...... 3 1. Cliff Lake Stock ... .... .... ... • ... .. ...... ........ ...... .. .... .. .. ... • ............. .. ......... .. ..... ...... 3 Porphyritic Tonalite .... .... ... .. ...... .... .. .. ....... .. .. ................. .... .... ... .... .. .. ...... .. 3 Granitic Quartz Porphyry . .... .. .... .... ... .. .. ..... .. .. ........ .. ....... ............. .. • . .. ... ...... ...... 3 Diabase Dykes .. ... .. ... ... .. .. ....... .. .. ... ........ ...... ........... ..... ... ......... ... .. ............ ... 3 Breccias ... .. ........ ........ •. ...• • ........ .... .... .. •. ..... .. ... ...... ••. ... .. .. ..•.. .. .. ............ 3 Xenoliths ... ................ ...•.... ... ..... ........ .. .... .... .. ... .. .. ... .. .. .. .......... , .. .. .. .. .. .. ..... .. 3 Quartz Veins ......... ..... ..... .. ...... ......... ... ..... ............... .. ..... ... .. .. ...... .... ... .... 4 Alteration ....... .. .. ... .. ..... ... ..... • . .. .... .. .. ... .... .. .. .. .......... .. ..... ......... ....... ... ..... .. 4 Mineralization ... .. .. • ... ........ .... .. ...... .. ... ...... .. ......... .... ...... .... .. ............. .. .. .... 4 2. Whitefish Lake Porphyry ............ ........................ ..... .. ..... .. ... .. .. .................... ... ........... 6 Quartz Monzodiorite ......... ... , .. .. .. .. .... .. .. ... .... • ..... .. ... .. • .. .. .. .... .. .. ...... 6 Country Rocks ... .. .. ... .. .. .... ... ... .. .. ..... .. .. .. .. .. ..... .. .. .. .. ... .... ... • .. .. ... .. .. ...... 11 Xenoliths. .. .. .. .. •. .. • . .. • . .. .. .. .. 11 Contact Relationships .... .. ........... .... .. .. .. ......... .. .... .. ... .. .. ... .... ... .... .... ......... ... 11 Faults...... .... ........ .. .... .... ... .. ....... .......... .. .. ..... ... .. ........ ........ ............... ... ..... 11 Alteration ..... ........ .. • ... .... .. ..... .... ................ .... ....... .. ........ ............... .. .. .... 11 Mineralization .... ... ... ....... .. ..... ..... .. .... ... ... .... ......... ..... ..... ... ... .... .. ... ....... 3. Alberts Lake Intrusion . .. .... .... .. .... .. .. .. .. .... .... .... .. .. .... .. .. ... ..• . .... ........ .. .. ............ 12 4. Nisto Lake Intrusions ......... .. .. .... ... ... .. ................................ ...... ......... ... .... ..... .. ..... ... 12 5. Elbow Lake Stock ... .. .. ......... .. • ... ... ........... ......... ........... ... ..... .. .... ... ... •... .. ..... 12 Plutonic Rocks ......... ..... ... .. .. .. ... .... .. .. .. ...... ...... ... .. ... ...... ... ... .. .. ..... ....... .. ...... 12 Xenol iths . 12 Dykes and Veins ...... .. ..... .. ..... • ....... •. ........... .............. ... ........ • ............ .. ............ .. 12 Contact Relationships .......... .. .. .. ..... ... .. ............... ..... .... .. ... .. .. .. .. ..... ..............•.. ..... 12 Deformation and metamorphism .... .................. .. ... .• . ........ ... ... ... .. .... .. .... ..... .... ... .... 14 Alteration . ................... ... .................. .. ..... ... ... ..... .. ....... .. .... .... ............ ..... 14 Mineralization ........ ....... .. .... ........... ... ........... ... ... .. ........ .. .. .. ... ................... ...... 14 6. Fourmile Island Intrusion .. ... .. • . ... ...... ....... .. .... .. ..... ... .. .. .. • ..... ........... ............ .. ..... .. 14 Porphyritic Tonalite .. .. .. .. ... ... .. .... .. .. ......... .. ...... .. ........................ .... ... ... ... ..... .. 14 Country Rocks .... .... .... .. .. .. ....... .. ... ... .......... .. ... •. .... .. •• .. .. .. •• ........ .. ... ... .. .... .. .... 14 Xenoliths................... ...... ........... ..... .... .. ....... ... .. .. .. .... .. ..... .. .... .... .... ..... .. .. 14 Contact Relationships .... .. .. .. .. ....... ................... .............. ..... .. ... .. ...... ...... ... 14 Alteration . .. .. ..... ...... .......... ........... ... .. .. .•.... ......... ..... ... .. ........ ... .• . ........ ......... 14 Mineralization . ... .... ..... .. .... .... .. ...... ...... .. .. ... ... .. .. .... .. ... ... .. .. .... .. ... ... 14 7. Chisel Lake Intrusion. ..... ..... ... .... .... .. ....... .. .... ... .............. ....... ... .. .. .. ... .... .... .. .... 14 Porphyritic Tonalite ........ .. .... ................... .. .... ...... .. .. .. .. .... .. .. ... .. .......... ... ... 15 Country Rocks ........ ... .... .......... .•.... .... .... ... .. .. ... .... .... .. .... .. ... ... ...... .. .... ... ..... 15 Xe noliths . ... .... ... ... .. .. , . .. ... .. ...... ... ... ........ ... .... , . ......... .. , .. .. .. .. .. .. 15 Contact Relationships ........ ............ .. .... ...... ........... .. ... ...... ......... ... .. .................... .. 15 Alteration .............. ....... .. .... .. ... .. .. ...... ... .. .. .... ....... .. ......... ............... ..... .. ... 15 Mineralization ..... .. ........... .. ....... ......... .. .. .. ............ .. ........... ... ................ .. 15 8. Wekusko Lake Intrusion .... .... ............• • .... .••.. .... .. .. .... .. ..... ... .. .. .. .... ...•... .... ............ 15 Age of Intrusion .. ... , .. .. .. .. .. .. .... • . .. .. .. ...... .. .... ... .. .. .. .. .. ... ... .. ... .... .. .. 15 Granitic Rock Chemistry .... ..... .......... ........ .. ...... .. .... .. ...... ..... .... ... .. • ....... ..... ...... •....... 16 TABLE OF CONTENTS (Continued) Page Aeromagnetic Interpretation ..................... ..... ........................ ....................................... ..... 16 Mode of Emplacement... ................................................. ...................................... .. ........ 16 Origin .......... • ...... • ......•..... .. • ....................... • ............ ....... ........... .. .......... ......... .• .. 16 Discussion ............................................................ ......................................... ............ 16 Conclusions .................... ........ ................... .......................................................... ... 21 References ... ............................................... ..................... ....... .. .......................... .. 21 LIST OF FIGURES Page Figure 1. Distribution of porphyritic intrusive and felsic volcanic rocks in the Flin Flon volcanic belt. facing 1 Figure 2. General Geology of the Cliff Lake Stock. Numbered sample locations refer to analyses in Table II. ................ 2 Figure 3. Tourmaline-filled breccia in porphyritic tonalite; Cliff Lake Stock. ....... ....... ........................... .. ..... 4 Figure 4. Xenoliths of volcanic rocks in porphyritic tonalite; Cliff Lake Stock. ................................................ 5 Figure 5. Partially assimilated xenolith in the Cliff Lake Stock. ........... ........................... ................. ..... 5 Figure 6. Intrusion of porphyritic tonalite along pillow selvages in xenoliths of pillowed basalt; Cliff Lake Stock. ......... ..... 5 Figure 7. Xenoliths of volcanic rock formed by incipient brecciation; at the margin of the Cliff Lake Stock. .... ....... .. .•.... 6 Figure 8. Xenoliths formed by incipient brecciation; Cliff