Quartz vein characteristics and pyrite-hosted invisible gold microchemistry from the Bétaré Oya Gold District, Lom Basin, Eastern Cameroon

Abstract

This study characterizes quartz veins within the Bétaré Oya gold district (BOGD), Lom Basin, eastern Cameroon, focusing on field occurrence, mineralogy, textural varieties, and pyrite chemistry. Quartz veins, hosted by mica schist, display auriferous and barren categories with textures including smoky, vuggy, brecciated, and bulk types. These veins occur primarily within weathered mica schist and display two principal vein orientations: NE–SW (major) and ENE–WSW (secondary), with minor NW–SE and NNW–SSE components. Auriferous veins are oriented NE–SW and ENE–WSW trends, mirroring the host schistosity, and barren veins show NE–SW predominance with additional ENE–WSW and NNW–SSE components. This structural arrangement indicates a tectonically controlled, multi-phase hydrothermal system driving gold mineralization, with both visible gold and invisible gold hosted in pyrite. EMPA and EDS data show trace Au in pyrite alongside As, Co, Ni, and other metals. Mineralization styles are largely governed by hydrothermal fluid activity and the development of alteration halos (silicification, sericitization, hematization), both of which are structurally controlled by regional shear zones related to Pan-African tectonic processes. The results suggest a multi-stage, structurally controlled hydrothermal system where gold deposition occurred under evolving redox conditions, aided by ilmenite and magnetite hosts, making trace elements in pyrite useful vectors for exploration. Cette étude caractérise les filons de quartz dans le district aurifère de Bétaré Oya (BOGD), bassin de Lom, dans l’est du Cameroun, en se concentrant sur leur occurrence sur le terrain, la minéralogie, les variétés texturales et la chimie de la pyrite. Les filons de quartz, encaissés dans des micaschistes, présentent des catégories aurifères et stériles avec des textures incluant les types fumés, vacuolaires, bréchiques et massifs. Ces filons se trouvent principalement dans les micaschistes altérés et présentent deux orientations principales : NE–SO (majeure) et ENE–OSO (secondaire), avec des composantes mineures NO–SE et NNO–SSE. Les filons aurifères sont orientés selon les directions NE–SO et ENE–OSO, reflétant la schistosité de la roche hôte, tandis que les filons stériles montrent une prédominance NE–SO avec des composantes supplémentaires ENE–OSO et NNW–SSE. Cet arrangement structural indique un système hydrothermal multiphasé contrôlé tectoniquement, qui pilote la minéralisation aurifère, avec de l’or visible et de l’or invisible hébergé dans la pyrite. Les données EMPA et EDS montrent des traces d’Au dans la pyrite aux côtés d’As, Co, Ni et d’autres métaux. Les styles de minéralisation sont largement gouvernés par l’activité des fluides hydrothermaux et le développement d’auréoles d’altération (silicification, séricitisation, hématisation), lesquelles sont toutes deux contrôlées structuralement par des zones de cisaillement régionales liées aux processus tectoniques panafricains. Les résultats suggèrent un système hydrothermal multiphasé et contrôlé structuralement où le dépôt de l’or s’est produit sous des conditions redox évolutives, aidé par des hôtes d’ilménite et de magnétite, rendant les éléments traces dans la pyrite utiles comme vecteurs pour l’exploration.