Sulphide Microchemistry and Hydrothermal Fluid Evolution in Quartz Veins, Batouri Gold District (Southeast Cameroon)

Abstract

Sulphide minerals in the auriferous vein system of the Batouri gold district, southeastern Cameroon, include pyrite, chalcopyrite, sphalerite, galena, covellite and chalcocite. Gold concentrations in these phases reach a high of 0.24 wt% while As and Ag concentrations are quite low when compared to As levels in arsenian pyrite in other gold deposits around the world. These sulphides and the accompanying Au were precipitated from hydrothermal fluids that evolved from primordial H2O-rich fluids (type
1) into H2O-CO2-dominated fluids (type 2) through selective trapping of CO2 and preferential water loss. Late fluids, probably meteoric in origin (type 3), have no CO2 and very low homogenization temperatures (< 135oC). Type 3 fluids have extremely low salinities (<1 wt% eq. NaCl) as opposed to the type 1 (<1 to 6.5 wt% eq. NaCl) and the type 2 inclusions (<1 to 8 wt% eq. NaCl). Isochores constructed with FLINCOR show that the peak metamorphic conditions in this region were attained at ~ 550oC and ~ 3.5 kbar. The fluids trapped at this stage progressively lost water and became richer in CO2. This effect reflects the preferential loss of water in shear zones affected by multistage and episodic quartz recrystallization. The fluid inclusions in this district are similar to carbonic inclusions
of world class orogenic gold deposits in other parts of the world thereby indicating that the Batouri district is a favourable region for primary gold exploration.

Keywords: gold, sulphides, hydrothermal fluid, isochores, salinity, Cameroon

Les minéraux sulfureux des veines aurifères du district minier de Batouri dans le Sud-Est Cameroun, comprennent la pyrite, la chalcopyrite, la sphalérite, les galènes, la covellite et la chalcocite. Les concentrations en or (Au), dans ces phases minérales atteignent 0,24% en poids d´oxydes alors que celles en arsénic (As) et en argent (Ag) sont faibles par rapport aux concentrations habituelles dans les autres gisements aurifères à travers le monde. Les minéraux sulfureux et l´or associés ont été précipités par des fluides hydrothermaux qui ont évolué de fluides primitifs riches en H2O (type 1) à des fluides à prédominance de CO2 (type 2) à travers un piégeage sélectif du CO2 et préférentiellement une perte
en eau. Des fluides tardifs, probablement d'origine météorique (type 3), sont dépourvus de CO2 et présentent de très faibles températures d'homogénéisation (< 135° C). Les fluides de type 3 présentent extrêmenent de basses salinités (< 1 % poids eq. NaCl) par opposition aux inclusions de type 1 (< 1 à 6,5 % poids eq. NaCl) et de type 2 (< 1 à 8 % poids eq. NaCl). Les courbes isochores construites à partir du logiciel FLINCOR montrent que les pics des conditions métamorphiques dans cette
région ont atteint environ 550° C et 3,5 kbar. Les fluides piégés à ce stade ont perdu progressivement de l'eau et se sont enrichis en CO2. Cette action reflète la perte préférentielle d'eau dans des zones de cisaillement affectées par la recristallisation du quartz à plusieurs niveaux et de façon épisodique. Les inclusions fluides de la région de Batouri sont similaires aux inclusions carboniques des gisements d'or de classe mondiale décrits dans d'autres régions du monde. La région de Batouri peut par  conséquent être considérée comme étant une zone favorable à  l'exploration de gisements primaires d'or.

Mots clés : or, minéraux sulfureux, fluide hydrothermal, isochore, salinité, Cameroun.