Whole-rock δ¹⁸O and δ²H footprint of the Canadian Malartic Gold deposit, Pontiac sub-province, Quebec, Canada

Le gisement aurifère de Canadian Malartic est le résultat d’un système hydrothermal qui a altéré les roches métasédimentaires du Groupe de Pontiac, les roches métavolcaniques du Groupe de Piché, les intrusions porphyriques, de même que des dykes mafiques tardifs. La minéralisation en or s’est mise en place par la circulation des fluides hydrothermaux et est responsable des réactions d’échange isotopiques de l’oxygène et de l’hydrogène. Ces réactions sont reflétées dans les valeurs en δ18O and δ2H qui peuvent être utilisées pour cartographier l’empreinte isotopique du système minéralisé. L’empreinte isotopique des grauwackes du Groupe de Pontiac est marquée par une augmentation des valeurs de δ2H de -91‰ jusqu’aux valeurs du bruit de fond d’environ -59‰ à mesure qu’on s’éloigne de la minéralisation. Les valeurs de δ18O sont quant à elles relativement constantes à près de 10‰. Les dykes mafiques du secteur enregistrent eux aussi une empreinte isotopique marquée par une augmentation des valeurs de δ2H de 84‰ près de la minéralisation jusqu’aux valeurs du bruit de fond d’environ -73‰, et une décroissance des valeurs en δ18O de 9.8‰ jusqu’à 8.3‰ à mesure qu’on s’éloigne de la minéralisation. La composition isotopique du fluide métamorphique en équilibre avec le grauwacke moyen en dehors de l’empreinte, à la température estimée de la minéralisation (~475°C), est de δ18O = 7.6‰ et δ2H = -12‰. Ceci est très près des compositions des fluides minéralisateurs du gisement aurifère de Canadian Malartic reportées dans les études précédentes. Le krigeage des variations régionales des compositions isotopiques en oxygène et hydrogène dans les roches encaissantes du gisement de Canadian Malartic permet de cartographier l’empreinte isotopique. Dans les grauwackes, l’isoplèthe de δ2H = 59‰ encercle le domaine minéralisé et montre un allongement nord-ouest – sud-est, tandis que l’isoplèthe de δ18O = 9.9‰ semble aussi contenir le domaine minéralisé bien que très près des valeurs de fond. Dans les dykes mafiques, l’isoplèthe de δ2H = -73‰ contient la minéralisation de même qu’un large secteur au sud-sud-est, tandis que l’isoplèthe δ18O = 8.3‰ contient le centre du domaine minéralisé et s’étend vers le sud-est. La géochimie isotopique de l’oxygène et de l’hydrogène des roches encaissantes permet donc de définir une empreinte d'altération cryptique jusqu'à 2,5 km à l'extérieur du gisement de Canadian Malartic.The Canadian Malartic gold deposit is the result of a hydrothermal system that altered the host metasedimentary rocks of the Pontiac Group, metavolcanic rocks of the Piché Group, porphyritic dykes and sills, and mafic dykes. Gold mineralization formed by hydrothermal fluids flowing through these rocks and resulted in exchange reactions of oxygen and hydrogen isotopes. These reactions are reflected in whole-rock δ18O and δ2H values of the rocks that can be used to map the isotopic footprint of the mineralized system. The isotopic footprint in Pontiac greywackes is marked by an increase in δ2H values away from mineralization from -91‰ to background values of ca. -59‰, whereas δ18O values remain relatively constant near 10‰. Mafic dykes in the area also record a footprint marked by an increase in δ2H values from 84‰ near mineralization to background values ca. -73‰ and a decrease in δ18O values away from mineralization from 9.8‰ to background values of ca. 8.3‰. The isotopic composition of the metamorphic fluid in equilibrium with the average least altered greywacke at upper greenschist to amphibolite conditions of ca. 475°C is approximately δ18O = 7.6‰ and δ2H = -12‰. This is very near the compositions of the mineralizing fluid at the Canadian Malartic deposit reported by previous studies. Kriging of regional variations in oxygen and hydrogen isotopic compositions in host rocks to the Canadian Malartic deposit enables the mapping of the isotopic footprint. In greywackes, the 59‰ δ2H isopleth encircles the mineralized domain and is elongated towards the northwest and southeast, while the 9.9‰ δ18O isopleth appears to encircle the mineralized domain, but, remains very close to the background values. In mafic dykes, the -73‰ δ2H isopleth encircles the mineralized domain as well as a large area to the south and southeast while the 8.3‰ δ18O isopleth encircles the centre of the mineralized domain and extends over an area towards the southeast. Host rock oxygen and hydrogen isotope compositions thus permit the identification of a cryptic alteration footprint up to 2.5 km outside of the Canadian Malartic