Igneous Rock Associations 14. The Volcanic Setting of VMS and SMS Deposits A Review

Abstract

Volcanogenic massive sulphide (VMS) deposits and seafloor massive sulphide (SMS) deposits have a spatial and genetic connection with contemporaneous volcanism. The control exerted by the volcanic succession (e.g. rock type, architecture and facies) on the nature and style of the ore and alteration (e.g. subsea-floor replacement vs. exhalative, or discordant vs. conformable) is significant, making it imperative to understand the local volcanology in developing better genetic and exploration models. Three VMS deposit groupings collectively represent a high proportion of cases: (1) deposits associated with complexes of submarine felsic domes, cryptodomes, lobe-hyaloclastite flows and/or blocky lavas, and their reworked equivalents; (2) deposits associated with thick piles of pumiceous felsic pyroclastic rocks, suggesting a caldera context; and (3) deposits associated with mafic volcanic footwalls and/or with sedimentary hosts, including significant deposits such as Windy Craggy (~300 Mt) in British Columbia. With regard to number (2) above, demonstrating the presence of a caldera in ancient successions can be difficult because silicic calderas tend to be large and exceed the limits of deposit-scale investigations. Furthermore, there is no consensus regarding what a large submarine caldera should look like, i.e., no accepted facies model exists showing the distribution of rock types. But without thick piles of pumiceous felsic pyroclastic deposits, arguing for a large submarine caldera is a challenge.

Résumé

Les gisements de sulfures massifs volcanogènes (SMV) et leurs équivalents actuels au fonds des mers ont une connexion spatiale et génétique avec le volcanisme. La succession volcanique – composition, architecture, faciès – exerce un contrôle important sur la nature et le style de minéralisation et d’altération hydrothermale (p. ex. minéralisation mise en place par remplacement sous le fond marin vs. exhalative; altération discordante ou plus concordante). Il est donc impératif de connaître la volcanologie des roches encaissantes pour développer de meilleurs modèles génétiques et d’exploration. Trois groupes de gisements couvrant collectivement une grande proportion des cas sont discutés ici. Premièrement, plusieurs gisements sont associés à des complexes de dômes felsiques sous-marins, des cryptodômes, des coulées de type lobeshyaloclastite et/ou des laves en blocs, ou leur équivalents resédimentés. Deuxièmement, certains gisements sont associés à d’épaisses séquences de roches pyroclastiques felsiques ponceuses, suggérant un contexte de caldeira. Troisièmement, plusieurs gisements sont associés avec des roches volcaniques mafiques et/ou avec des roches sédimentaires, par exemple l’important dépôt de Windy Craggy (~300 Mt) en Colombie-Britannique. Concernant les contextes de type 2, la démonstration d’une caldeira peut être difficile dans les successions anciennes, car les caldeiras felsiques sont de grandes dimensions, excédant les limites des études à l’échelle du gîte. De plus, il n’existe pas de consensus sur un modèle de faciès pour une grande caldeira sous-marine. Mais sans la présence d’épais empilements de roches pyroclastiques felsiques ponceuses, il est difficile d’argumenter en faveur d’une caldeira sous-marine.