Rios mh

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  • 1. FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA TESIS Para Optar el Título Profesional de: INGENIERO GEÓLOGO Por: HUGO WALTER RIOS MANSILLA LIMA – PERÚ 2005
  • 2. INDICERESUMENAGRADECIMIENTOSI. GENERALIDADES 1I.1. OBJETIVO Y ALCANCES DEL ESTUDIO 1I.2. METODOLOGÍA DE TRABAJO 2I.3. AREA DE ESTUDIO 4 I.3.1. Ubicación y Accesibilidad 4 I.3.2. Clima e Hidrografía 4 I.3.3. Flora y fauna 5 I.3.4. Antecedentes históricos 5II. ENTORNO GEOLÓGICO REGIONAL 6II.1. INTRODUCCIÓN 6II.2. GEOMORFOLOGÍA 6II.3. TECTÓNICA Y MAGMATISMO REGIONAL 8II.4. ESTRATIGRAFÍA 12 II.4.1. Jurásico Superior 12 Grupo Chicama 12 II.4.2. Cretácico Inferior. 12 Formación Chimú 12 Formación Santa – Carhuaz 13 Formación Farrat 13 Formaciones Inca, Chulec y Pariatambo 13II.5. CONTEXTO METALOGENÉTICO REGIONAL 14III. ENTORNO GEOLÓGICO LOCAL 16III.1. INTRODUCCIÓN 16III.2. LITOESTRATIGRAFÍA 16 III.2.1. SECUENCIAS SEDIMENTARIAS JURÁSICAS Y CRETÁCICAS 16 GRUPO CHICAMA 16 FORMACIÓN CHIMÚ 17 III.2.2. VULCANISMO MIOCENO 19III.3. MARCO ESTRUCTURAL DEL DEPÓSITO 24 III.3.1. CONSIDERACIONES IMPORTANTES SOBRE LA ESTRUCTURA 26 III.3.2. GEOMETRÍA DEL YACIMIENTO 27IV. ESTUDIOS PETROGRÁFICOS Y MINERAGRÁFICOS 31IV.1. ROCAS SEDIMENTARIAS 31IV.2. MUESTRAS DEL DIATREMA 33IV.3. SECUENCIAS PIROCLÁSTICAS 35IV.4. DESCRIPCIONES PETROMINERALÓGICAS A PARTIR DE MUESTRAS DE MANO 38IV.5. DESCRIPCIONES PETROMINERALÓGICAS A PARTIR DEL ESTUDIO DE SECCIONES DELGADAS Y PULIDAS 44 IV.5.1. MICROFOTOGRAFÍAS 46 III
  • 3. V. ALTERACIONES HIDROTERMALES 51V.1. RELACIÓN DEL ORO CON LA ALTERACIÓN HIDROTERMAL 52V.2. MÉTODO DE DETERMINACIÓN DE LA MINERALOGÍA DE ALTERACIÓN POR ESPECTROMETRÍA DE REFLECTANCIA 52V.3. ESPECTROS DE ALGUNOS MINERALES CARACTERÍSTICOS DE ALTERACIÓN DEL DEPÓSITO AURÍFERO DE ALTA SULFURACIÓN DE ALTO CHICAMA 53VI. METALOGÉNESIS DEL YACIMIENTO 58VI.1. SECUENCIA EVOLUTIVA DEL YACIMIENTO 58 V.1.1. FASE I. 59 V.1.2. FASE II. 59 V.1.3. FASE III. 60 V.1.4. FASE IV. 61 V.1.5. FASE V. 62VI.2. SECUENCIA PARAGENÉTICA DE LA MINERALIZACIÓN 63VII. ANÁLISIS COMPARATIVO CON OTROS YACIMIENTOS TIPO 69VIII. CONCLUSIONES 73IX. RECOMENDACIONES E IMPLICACIONES EN LA EXPLORACIÓN 75REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 76ANEXOS01. CORRELACIONES E INTERPRETACIONES ESTADÍSTICAS DE LOS RESULTADOS DE SONDAJES DEL YACIMIENTO 7902. GLOSARIO DE TÉRMINOS Y ABREVIATURAS 88 IV
  • 4. RESUMEN El depósito epitermal de oro de Alta Sulfuración de Alto Chicama se encuentra ubicadoen la cordillera occidental de los andes del norte del Perú, enmarcado entre el Batolito de laCosta y el macizo del Marañón; geológicamente emplazado en una zona de magmatismo dearco, inducido por subducción de la placa oceánica debajo del continente sudamericano. Elmagmatismo es calcoalcalino de composición intermedia andesítica a dacítica. La historia geológica del yacimiento se remonta al Mesozoico intermedio a superior,tiempo en el cual comenzaron las deposiciones silicoclásticas, en una cuenca trasarco, quealojaría en buena medida la depositación económica de la región, en un entorno geodinámicode distensión. A fines del Cretácico Superior, debido a un cambio en el régimen tectónico desubducción, se desencadenó una fuerte deformación de la corteza terrestre en la cuenca,dándose inicio a la orogenia andina, que produjo la emergencia de la plataforma submarinamesozoica, la cual fue intensamente plegada y fallada durante un prolongado periodo detiempo. Este proceso de levantamiento cortical, originado por esfuerzos compresivos, iniciadospor la fase Peruana, continuó dándose intermitentemente con las llamadas fases de compresiónInca I - IV y Quechua I - IV, intercaladas por intervalos de distensión o de calma geodinámica,lapsos de tiempo en que se generaron extensas superficies de erosión así como magmatismomanifiesto en arcos volcánicos continentales que migraban intermitentemente hacia el este. El arco volcánico desarrollado en el área de estudio se conoce actualmente como elGrupo Calipuy, que se extiende desde el Oligoceno, no obstante, en Alto Chicama seencuentran las manifestaciones miocénicas de este vulcanismo. Si bien es cierto, estos procesostuvieron una extensión considerable en el tiempo, la formación del yacimiento epitermal de orode alta sulfuración de Alto Chicama está restringida tan solo a unos pocos cientos de miles deaños en el Mioceno, durante los cuales tuvo que mantenerse un régimen sismogénico activopara ayudar a conservar y/o renovar la permeabilidad de las rocas, sincronizado con el aportede fluidos mineralizantes con condiciones fisicoquímicas favorables para dicho efecto, enconsonancia con los factores petrofísicos óptimos de la roca hospedante. V
  • 5. Alto Chicama es parte de un corredor metalogénico que se extiende desde la partecentral de Chile hasta el norte del Perú, asociado al magmatismo del arco volcánicooligomiocénico que se generó en toda la región por la subducción Andina, y se extiende inclusohasta el Plioceno, albergando muchos otros yacimientos importantes, no solo epitermales, sinotambién pórfidos y polimetálicos en diversas escalas, en especial en el norte y centro del país. Tal vez la característica más importante de este singular depósito es que buena parte desu mineralización se encuentra hospedada en secuencias sedimentarias, en las areniscasbrechadas, con evidente actividad hidrotermal en sus fracturas y en la matriz de sus brechas yvetillas y, aunque no es único en el mundo, es el mas grande yacimiento epitermal de oro dealta sulfuración alojado en rocas sedimentarias hasta ahora encontrado en el Perú, siguiéndoledepósitos auríferos similares en la misma franja metalogénica como Santa Rosa, La Virgen,etc. Las extrusiones directamente asociadas a la mineralización del depósito dan cuenta deacelerados procesos de cristalización de la correspondiente cámara magmática, dado su escasovolumen, en comparación con sus vecinos mucho mas abundantes alrededor del yacimiento yaunque en muchas ocasiones coetáneos con la mineralización, todas las demás son estériles,presentando a lo mucho vetillas de pirita de diferentes tipos cortando a estos. La cristalizaciónacelerada de la cámara favoreció una adecuada exsolución de fluidos hidrotermalesenriquecidos, en particular de oro como complejo bisulfurado (dada la saturación de azufreencontrado en el sistema). Si bien es cierto las condiciones iniciales de pH de las fases menossalinas en la exsolución fueron muy ácidas, al ascender y reaccionar con los volcánicos seneutralizaron rápidamente los fluidos, permitiendo una adecuada precipitación del oro comoelemento nativo, que llegó a depositarse en cantidades económicamente factibles en lasextrusiones dacíticas previas, asociadas a la referida cámara magmática, y en las areniscassubyacentes fuertemente fracturadas y brechadas por los procesos geodinámicos previos. VI
  • 6. EL YACIMIENTO EPITERMAL DE ORO DE ALTA SULFURACION DE ALTO CHICAMA. CONTROLES DE MINERALIZACION Y MODELO GENETICO PRELIMINARI. GENERALIDADESI.1. OBJETIVOS Y ALCANCES DEL ESTUDIO El presente estudio tiene por propósito alcanzar al lector un conocimiento general de los aspectos geológicos, estructurales, fisicoquímicos y los procesos de mineralización que crearon un entorno adecuado e intervinieron como factores en la formación del yacimiento epitermal de oro de alta sulfuración de Alto Chicama, y coadyuvar a la comprensión de su geología económica. Asimismo, se espera coadyuve al entendimiento de un tipo de yacimiento epitermal de alta sulfuración hospedado tanto en rocas sedimentarias como volcánicas, en el orden de los depósitos auríferos comprendidos dentro de la minería en gran escala, para con estas nuevas herramientas, afianzar la capacidad cognitiva del profesional geólogo de exploraciones interesado en investigar depósitos metalíferos de similar naturaleza. Cabe recalcar además, el enfoque primeramente descriptivo de este trabajo, para subsecuentemente, en función de los rasgos distintivos del depósito, formular hipótesis sustentadas referentes a los procesos de enriquecimiento, tales como el contexto estructural, metalogenético, estadios de alteración – mineralización, rasgos geoquímicos predominantes y todo el marco geológico, antes, durante y después de la etapa principal de depositación económica. Por medio de la presente tesis tiene el autor también por objetivo, optar por el título profesional de Ingeniero Geólogo, por lo que se trató de desarrollarlo de la manera más académica posible. 1
  • 7. I.2. METODOLOGÍA DE TRABAJO La metodología de trabajo de la tesis consta de cinco partes principales a saber: 1. Recopilación de información de trabajos previos de carácter general, publicaciones de organismos gubernamentales y afines, otros autores que escribieron artículos o dejaron alguna información del área, fotografías aéreas de imágenes de satélite, etc. 2. Generación y toma de datos de campo por cartografiado local a escala adecuada, así como registro geológico y estructural de sondajes de perforación diamantina y de circulación inversa. 3. Muestreo selectivo de afloramientos y sondajes, análisis ICP, generación de espectros de reflectancia de minerales de alteración, principalmente de muestras de mano y pulpas de muestras y, finalmente, preparación y estudio de muestras de secciones delgadas y pulidas. 4. Interpretación de datos a. Geología estructural a partir de imágenes aéreas y mapeo de superficie con ayuda de la interpretación de los testigos. b. Modelo litogeológico, en función del registro de sondajes y del mapeo de afloramientos. c. Modelo de alteración – mineralización, según las interpretaciones de espectros de minerales de alteración así como de la mineralogía metálica asociada, ayudado con secciones transversales. d. Secuencia paragenética utilizando los resultados anteriormente generados. e. Análisis estadísticos. 5. Conciliación de resultados, comparaciones con otros tipos de yacimientos, conclusiones y recomendaciones finales. 2
  • 8. Fig. 1. Mapa de Ubicación del yacimiento Alto Chicama. Trujillo – Perú. 3
  • 9. I.3. AREA DE ESTUDIOI.3.1. Ubicación y Accesibilidad El área en estudio del yacimiento Alto Chicama comprende una extensión aproximada de 600Has, ubicada en la parte norte de la provincia de Santiago de Chuco, distrito de Quiruvilca, localidad de Callacuyán, departamento de La Libertad, con coordenadas UTM: 802500E, 9122500N, 804500E, 9122500N, 804500E, 9119500N, 802500E, 9119500N. Es accesible desde Trujillo por la carretera a Huamachuco, a 15km. de la mina Quiruvilca, según el mapa de ubicación (Fig. 1).I.3.2. Clima e Hidrografía La zona pertenece a la sierra de La Libertad, entre los 4080 y 4230 msnm, con un clima templado a frío, característico de las regiones de puna. La precipitación pluvial es estacional, durante los meses de diciembre a marzo, pudiendo estas extenderse desde noviembre hasta mediados de abril inclusive (EIA Alto Chicama, 2003). Hidrográficamente se encuentra en un alto geográfico que es a la vez divisoria de cuencas, de hecho, el río Chicama nace de pequeños afluentes que se encuentran muy cerca del yacimiento y desemboca hacia el océano Pacífico, mientras que el río Chuyugual, que tiene un origen muy similar, pertenece a una cuenca hidrográfica que va a desembocar hacia el océano Atlántico. Existen también muchas lagunas en los alrededores, aunque algunas también estacionales, llegando a secarse por completo en la época de estiaje (observaciones del autor). 4
  • 10. I.3.3. Flora y Fauna. La flora está compuesta principalmente por diversas variedades de ichu, de mala calidad por el carácter ácido de los suelos. En las depresiones y zonas mas abrigadas se desarrollan arbustos de 30cm de alto del tipo Bajcharis e incluso árboles del tipo Ginoxis (EIA Alto Chicama, 2003); estos microclimas también permiten el desarrollo de ciertos cactos y orquídeas. Existe también una diversidad de fauna silvestre, habiéndose llegado a clasificar hasta 70 especies de aves entre los que predominan las perdices, patos, halcones, gavilanes, etc. Entre los mamíferos existen ratones, vizcachas, zorros, cuyes silvestres, escasos venados, entre otros. No menos considerables son las lagartijas y batracios, así como truchas y otros animales acuáticos en ciertas lagunas (EIA Alto Chicama, 2003).I.3.4. Antecedentes Históricos Existen labores auríferas antiguas que al parecer datan de la época colonial e incluso antes, cavernas donde se obtenía alta ley de mena de oro. Durante el siglo pasado hasta que los geólogos de Barrick encontraran este importante depósito, la zona era solamente explotada por carbón, proveniente principalmente de los mantos carbonosos de la formación Chimú, tanto sistemáticamente por Centromin como artesanalmente por los lugareños. Sin embargo el distrito ya había sido avizorado como zona con potencial para hacer minería en gran escala por lo menos dos décadas atrás, pues se tiene conocimiento de que diversas compañías de geólogos de exploración pasaron por el lugar pero sin obtener los resultados que dieron el éxito a los geólogos exploradores de Barrick. Después de una intensa campaña de exploración regional, con ayuda de imágenes satelitales, geología regional etc. se determinó como blanco de exploración la zona correspondiente a Alto Chicama. La exploración geoquímica ayudó a reducir el área de exploración, empezándose a ejecutar sondajes diamantinos a mediados del año 2001. En Abril del año 2002 se anunció el hallazgo de un importante yacimiento en la zona con un potencial de 7.3Moz de Au. Posteriormente se continúo perforando para proporcionar con mayor precisión el volumen de reservas probadas y probables del depósito. En la actualidad el yacimiento ha entrado a su fase de operación minera, utilizándose la última información disponible para el cálculo de reservas según el modelo dinámico. 5
  • 11. II. ENTORNO GEOLOGICO REGIONALII.1. INTRODUCCIÓN El yacimiento Alto Chicama se encuentra ubicado en la Cordillera Noroccidental de los Andes peruanos, enmarcado regionalmente entre el Batolito de la Costa y la Faja Plegada y sobreescurrida del Marañón. El marco regional está dominado por gruesas secuencias mesozoicas plegadas y falladas con rumbo andino, las cuales infrayacen discordantemente a los volcánicos Calipuy, que se emplazaron entre el Oligoceno Superior y Mioceno, principalmente hacia la parte sur y oeste del yacimientoII.2. GEOMORFOLOGÍA La geomorfología está dominada por relieves suaves, abruptamente interrumpidos por los afloramientos cretácicos así como estructuras dómicas de carácter intrusivo resistentes a los procesos erosivos, los cuales no sobrepasan los 200m desde la parte más baja de sus laderas. En las inmediaciones del área del yacimiento, los afloramientos cretácicos están compuestos en su mayoría de secuencias silicoclásticas fuertemente inclinadas y plegadas con rumbo aproximado N30W e inclinación 70°NE, con vergencia variable de un lugar a otro. Los domos volcánicos forman picos (Foto GM01) que alcanzan los 4300 msnm al parecer también con cierta tendencia de alineamiento NNW – SSE. Las extensas pampas que se observan, corresponderían a las superficies de Puna I (Benavides, 1999; Bissig, 2003), las cuales se desarrollaron entre los 4000 – 4200msnm. Al parecer existen dos estadios erosionales diferentes en la superficie de Puna I, el primero, que se desarrolló sobre el basamento cretácico plegado y segundo, el evento que erosionó las secuencias volcánicas del Calipuy. Otras superficies de erosión se observan en niveles inferiores, lo que da cuenta de distintos procesos erosivos en tiempo y espacio, que no se estudiarán en esta tesis por no ser el tema central a discutir. Sin embargo, cabe enfatizar la presencia de cobertura cuaternaria, siendo comúnmente compuesta por depósitos morrénicos arrastrados por procesos glaciales pleistocénicos, según las estrías y otras evidencias encontradas durante el mapeo del autor. Geoestudios 6
  • 12. (2002) hace mención que habría existido una carga de hielo en el área del yacimiento, superior incluso a los 350m de espesor, aunque con limitado poder erosivo. Es notable que hubo un fuerte control de la paleotopografía imperante, tal es el caso del área al NE de la zona Alexa, donde encontramos fragmentos provenientes de esta a aproximadamente 1km de distancia, siendo un remanente erosional de los procesos de glaciación. En general, podemos encontrar remanentes erosionales en diferentes partes del yacimiento, al pie de los cuales se depositaron tillitas, pudiendo estas haber viajado varias decenas de kilómetros desde su lugar de origen. El suelo orgánico se encuentra en los primeros 40cm pero siempre controlado por las extensas peniplanicies de puna, pudiendo incrementar su espesor en las zonas de bofedales, atenuándose hacia las laderas de los afloramientos. Las secuencias jurásicas en particular, así como otras litologías de naturaleza poco resistente a la erosión y, zonas de debilidad estructural, dieron lugar a la formación de valles y quebradas, siendo frecuentemente el paso de riachuelos y aguajales en el área, con lo que se establece así el relieve negativo, lo cual también sirvió de paso para los flujos de la glaciación pleistocénica.Foto GM01. Tomada de norte a sur (Escala 1/10000). Se aprecian los típicos rasgos geomorfológicos de laregión, en este caso, los valles (la formación Chicama en relieve negativo) de suave relieve interrumpidosabruptamente por intrusiones y estructuras de domos (a la izquierda) así como farallones resistentes a laerosión de las secuencias plegadas y verticalizadas del Chimú. 7
  • 13. II.3. TECTONICA Y MAGMATISMO REGIONAL La tectónica regional trasciende a finales del Triásico, con la apertura del AtlánticoSur, que resultó en un nuevo régimen geodinámico de carácter distensivo en principio,iniciándose o reactivándose un proceso de subducción en el margen occidental delcontinente sudamericano, conocido como el ciclo Andino (Mégard, 1987), que incluye todoslos procesos de formación de la actual Cordillera de los Andes. Del Triásico Superior alSenoniano Inferior la actual franja cordillerana estuvo dominada por un tectonismoextensional, con adelgazamiento y tal vez partición cortical, como lo evidencian por ejemplolos grupos Casma y Chicama, por procesos de subducción tipo Mariana (Benavides, 1999).Durante esta fase se produjo un intenso magmatismo de arco de islas y una marcadasubsidencia en la zona de trasarco, permitiendo la acumulación de gran cantidad desedimentos, que en la región de Alto Chicama se registran por lo menos desde el Titoniano,con los grupos silicoclásticos Chicama y Goyllarisquisga y luego las secuenciascarbonatadas superiores. A fines del Cretácico concluyó la sedimentación marina debido a un cambiogeodinámico, iniciándose la subducción tipo Andina, con un régimen de pulsos decompresión repetitivos, con engrosamiento cortical y notable emergencia, levantamiento ydeformación plástica del cinturón cordillerano, proceso que se extendió durante elCenozoico, con marcados intervalos de distensión o calma tectónica. Durante los periodosde distensión se manifestó un intenso volcanismo de arco continental, en el margen oeste dela placa sudamericana, mientras que los periodos de calma se caracterizaron por eldesarrollo de extensas superficies de erosión dispuestas como discordancias (Benavides,1999), rellenando a su vez cuencas intracontinentales molásicas como las formacionesChota, Huaylas, Condebamba y Cajabamba hacia la zona de Cajamarca, así como la cuencaantepaís en la región Sub-andina entre el arco del Marañón y el escudo brasilero. La tectónica Andina estuvo además acompañada de movimientos de bloquestransversales a la dirección del eje de los plegamientos, a lo largo de estructuras SW – NE aE-W, conocidas como “fallas transversales” o de “desgarre”, como las deflexiones deHuancabamba y Abancay, entre otros, las que también participaron significativamente en eldesarrollo tectónico y magmático de la región (Benavides, 1999). 8
  • 14. Magmatismo: Desde el desarrollo de la cuenca jurásica y, hasta la actualidad, se mantieneun activo régimen tectónico de subducción, generando magmas calcoalcalinos en arcosvolcánicos que fueron migrando periódicamente hacia el este, migración observadaúltimamente por Rivera et al. (2005) en los centros volcánicos ubicados entre Julcán yHuamachuco. Junto con el proceso subductivo, se desarrollaron también cuencas tensionalesde trasarco relacionados a fallas regionales con rumbo NNW – SSE, las que controlarontanto la formación de las cuencas sedimentarias como el emplazamiento de plutones. Se hanidentificado arcos magmáticos desde el Jurásico Inferior, reapareciendo intermitentementeen el Cretácico Inferior, Cretácico Superior a Cenozoico Inferior y finalmente el vulcanismocontinental del Grupo Calipuy. Químicamente este magmatismo Cenozoico corresponde a uno calcoalcalino(Petford & Atherton, 1995), con predominancia de andesitas y, en menor proporción dacitasy riolitas. Ocasionalmente se han observado flujos e intrusiones basálticas como erupcionesexóticas y, aunque no queda claro el régimen tectónico en el que se hayan desarrollado estosmáficos, se puede suponer que esté relacionado a breves periodos de adelgazamientocortical o fisuras de gran profundidad con ascenso rápido de magmas sin llegar adiferenciarse. Las estructuras volcánicas en el área están conformadas principalmente por domos ycomplejos dómicos con flujos de avalanchas ardientes asociados al colapso de estos.También se pueden apreciar estructuras de calderas con depósitos de ignimbritas riolíticas ariodacíticas, como en las zonas de Machacala y Carabamba. Las secuencias volcánicas están principalmente distribuidas hacia el sur y este delyacimiento, con espesores del orden de los 1000m. En el área de Alto Chicama se observancuellos volcánicos, stocks hipabisales y, tobas y flujos relacionados a estos. En general AltoChicama está caracterizado por ser una secuencia volcánica mucho más restringida denaturaleza andesítica a dacítica, con intensa actividad freatomagmática, formando diferentestipos de brechas, asociadas entre otros, a diatremas. Dado que hay evidencias de fuertesprocesos erosivos se pone en duda si es que la pila volcánica fue realmente cercana envolumen a lo que hoy presenta, o si una parte de esta fue ya erosionada. 9
  • 15. Fig. 02. Mapa Geológico Regional asociado al yacimiento Alto Chicama, mostrando estructuras relevantes ydepósitos auríferos aledaños. Fuente: INGEMMET, Estructuras: Staff Geólogos MBM. 10
  • 16. Fig. 03. Fotografía satelital de la región asociada a Alto Chicama, Fuente: recursos MBM. 11
  • 17. II.4. ESTRATIGRAFÍAII.4.1. Jurásico Superior. Durante el Jurásico superior se desarrolló un arco volcánico deislas en el margen occidental de la placa sudamericana relacionado a los primeros procesosde subducción de la corteza oceánica al oeste de la cuenca, creando un ambiente de marintracontinental asociado a procesos de atenuación cortical (Benavides, 1999) entre el arco yel macizo del Marañón al este de la cuenca.Grupo Chicama. El Grupo Chicama está compuesto de secuencias silicoclásticas en sumayoría pelíticas con intercalaciones de volcaniclásticos, superando en algunos lugaresincluso los 1500m. de espesor (Cobbing et al., 1981). Aunque es difícil realmente encontrarsu base, se supone está suprayacente con discordancia angular al grupo Pucará e inclusosecuencias mas antiguas (Reyes, 1980). Está compuesto en sus horizontes superioresprincipalmente de lutitas bituminosas fisibles y, limolitas carbonosas, con delgadasintercalaciones de areniscas (Reyes, 1980). La naturaleza de esta cuenca fue según lasevidencias, de un mar mediterráneo de ambiente reductor, con un índice de subsidenciaconstante y persistente. Estratigráficamente según los fósiles encontrados en dicho grupo, seencuentra ubicado en el Titoniano, (Cossio, 1964).II.4.2. Cretácico Inferior. En contraposición con el ambiente Jurásico, el Cretácico Inferiorse caracteriza por ser de carácter oxidante, debido a la fuerte erosión a que fue sometida lazona del arco magmático al oeste de la cuenca y, al continuo levantamiento de la plataformacontinental en el margen oriental. Esta cuenca se desarrolló en un ambiente de mar abiertoaltamente oxigenado, continuando una marcada subsidencia y desplazamiento relativo deldepocentro hacia el oeste de la cuenca.Formación Chimú: Aunque carente de fósiles por ser genéticamente de ambiente oxigenado,se le correlaciona por su posición estratigráfica como de edad Valanginiana inferior(Benavides, 1956; Wilson, 1962) a media (Reyes, 1980), infrayaciendo a las secuenciascarbonatadas de la formación Santa del Valanginiano Superior. Está compuestaprincipalmente por areniscas blancas limpias de grano medio bien seleccionadas, conintercalaciones de carbón, lutitas carbonosas y limolitas con frecuente disposición lenticular(Foto III.3.04), lo que da cuenta de ser mas bien de ambientes deltaicos transicionales ymares abiertos poco profundos, como también lo mencionara Jacay (1992), por susobservaciones de estratificación cruzada y marcas de oleaje medidas en la zona de BañosChimú y Río Huancay. 12
  • 18. Formación Santa – Carhuaz: Estas dos formaciones son estudiadas juntas por el pocodesarrollo de la Formación Santa que particularmente en la zona de estudio parecieradesaparecer (Cossio, 1964). La Formación Santa está compuesta regionalmente porcalizas dolomíticas hacia el callejón de Huaylas (Benavides, 1956), las cuales serestringen hacia los márgenes de la cuenca, en Trujillo y al este de Huamachuco, entransición comúnmente a facies pelíticas. La Formación Carhuaz está conformada porsecuencias silicoclásticas de areniscas sucias grisáceas, con intercalaciones de limolitas ylutitas, frecuentemente carbonosas, que sobreyacen sobre la Formación Santa, ambos conedades entre el Valanginiano y Barremiano (Benavides, 1956; Bar y Agramonte, 1974)Formación Farrat: Aunque no contiene fósiles se le correlaciona por su posiciónestratigráfica, de edad Aptiana (Reyes, 1980). Compuesta principalmente de areniscasblancas a grises resistentes a la erosión con intercalaciones de lutitas grises oscuras,guardando bastante similitud con la formación Chimú, pero sin los horizontes típicos decarbón. Los afloramientos presentan también pendientes empinadas y revelan el intensotectonismo a través del fuerte plegamiento con dirección axial andina.Formaciones Inca, Chulec y Pariatambo. Por la transición de la cuenca sedimentaria,de un ambiente de depositación silicoclástica a uno de depositación química carbonatada,se caracteriza esta serie como de un régimen tectónico de subsidencia activa con escasaactividad orogénica, entre el Aptiano Superior y Campaniano (Wilson, 1963; Cobbing etal., 1981). La continua subsidencia de la cuenca dio lugar a la formación de ambientesmarinos poco profundos con abundante desarrollo de vida subacuática. Dada la lejaníahacia el yacimiento y ya que no tienen injerencia en la formación del yacimiento, en estetrabajo se obviarán detalles sobre esta serie carbonatada, solo mencionar que a la primerade estas formaciones se la puede sintetizar como silicoclástica pelítica con intercalacionesareniscosas, para luego transicionar a las secuencias carbonatadas subsiguientes,característica principal de esta facies de la cuenca. 13
  • 19. II.5. CONTEXTO METALOGENÉTICO REGIONAL El yacimiento Alto Chicama se encuentra enmarcado en la cordillera noroccidental delos Andes peruanos, en uno de los anticlinales de la formación Chimú, que es un conocidometalotecto muy plegado y fallado por la orogenia Andina, que inició en el CretácicoSuperior. Esta formación se encuentra subyacente en contacto directo con niveles miocenos(Gauthier y Diaz, 2000) del grupo Calipuy, otro importante metalotecto que albergaregionalmente diversos depósitos epitermales de alta y baja sulfuración asociados a centrosvolcánicos (Noble & McKee, 1999). Petersen (1999), hace mención de una gran variedad de yacimientos ubicados en elsector occidental de la cordillera de los Andes, asociados a un magmatismo con tendenciaindudablemente paralela a la fosa Perú – Chile, por lo que se debe considerar que todos estosyacimientos están de alguno u otro modo muy involucrados con los procesos de subducción,en particular en el Mioceno (Noble and McKee, 1999), tiempo en el cual se generarondiversos tipos de yacimientos en la franja occidental de la Cordillera de los Andes del norte ycentro del Perú. Son conocidos los pórfidos miocénicos con potencial económico ubicados enla parte septentrional de esta franja metalogénica, como por ejemplo Pashpap y La Granja(Cu+Mo), Michiquillay (Cu-Mo-Au) y, Cerro Corona y Minas Conga (Au-Cu),extendiéndose otros mas hacia el centro y sur del país, sin embargo existen muchos mas en lamencionada franja que son estériles o subeconómicos en las condiciones actuales. Lospolimetálicos se extienden hacia el sur en la misma franja metalogénica miocénica, depósitoscomo Quiruvilca, Huanzalá, Pasto Bueno y más hacia la parte central de la franja, losdepósitos de Huarón, Morococha, Julcani, Colquijirca, etc., varios de los cuales secaracterizan por sus contenidos de metales preciosos, en un entorno geoquímico hidrotermalque mas bien se asemeja a uno del tipo epitermal, aunque históricamente el oro en estafranja metalogénica de la cordillera occidental fue considerado como un subproducto de laminería polimetálica de metales base y plata, como es el caso de Sayapullo, Algamarca,Julcani, entre otros (Noble and McKee, 1999). Los mas grandes yacimientos auríferos ubicados en la mencionada franja metalogénicason los hallados en la década de los 90’ son los del tipo epitermal de alta sulfuración(enargita-Au-Ag), alojados en rocas volcánicas, tal es el caso de Yanacocha (Harris et al.,1993) en Cajamarca y Pierina en Huaraz, desde luego hubieron otros importantes 14
  • 20. descubrimientos de yacimientos menores de oro de baja ley, explotables también por elmétodo de lixiviación en pilas, como es el caso de Tantahuatay y Sipán, este último alojadoen brechas volcánicas (Candiotti and Guerrero, 1997). Existen también yacimientos epitermales de oro de alta sulfuración alojados en rocassedimentarias ubicados en esta franja metalogénica miocena, en la región Sayapullo-Huamachuco-Santiago de Chuco (Montoya et al., 1995), particularmente en las areniscascuarzosas de la Formación Chimú, grupo en el cual se encuentra actualmente operando elyacimiento Alto Chicama, así como la mina Santa Rosa en el distrito de Angasmarca, en elnorte y este de la provincia de Santiago de Chuco respectivamente. En la fotografía satelital (Fig. 03) se muestran algunos yacimientos conocidos en lavecindad cercana con Alto Chicama, sin embargo son muchos los yacimientos ubicados porlo menos en la ya mencionada franja miocénica (Petersen, 1999), los que varían desdepequeños lavaderos de oro conocidos entre otros como Sandra, Sayapullo, etc. los cuales seencuentran en una serie de pliegues de la formación Chimú al este del anticlinal que hospedaa Alto Chicama, hasta los que operan en tajo abierto. Notorio es el lineamiento que seobserva en los yacimientos de Santa Rosa, La Arena y La Virgen, los cuales se alinean mejoren un trend que incluye los pequeños depósitos antes mencionados. Incluso El Toro, que seencuentra mucho mas al este, tiene también un marcado control litoestratigráfico, alineado enotro de los anticlinales de la misma formación Chimú, directamente con Algamarca (Fig.02) En el mapa geológico regional (Fig. 02), Alto Chicama, La Arena y La Virgen seencuentran cerca al contacto de las areniscas Chimú con las secuencias andesíticas y dacíticasdel Cenozoico Grupo Calipuy, que por su forma semicircular en esa zona sugiere una calderay, según Rivera et al. (2005) se trata del volcán Quesquenda, el que suprayace las secuenciassedimentarias del Mesozoico y los flujos piroclásticos del volcán Quiruvilca por el ladooeste. El volcán Quesquenda en sus alrededores en contacto con los mencionadosyacimientos está compuesto de secuencias estratificadas de flujos de bloques y cenizas,oleadas piroclásticas y lahares, en disposición subhorizontal (Rivera et al., 2005). 15
  • 21. III. ENTORNO GEOLÓGICO LOCALIII.1. INTRODUCCIÓN El presente capítulo describe sucintamente las características físicas de las principalesunidades litológicas del yacimiento, con información del cartografiado y registro geológico(logging) del área en estudio. En el entorno local, se puede decir que el yacimiento AltoChicama se encuentra hospedado muy cerca al contacto de los volcánicos Calipuy con lasareniscas cretácicas del Chimú, en efecto, la mineralización aurífera se emplazó tanto en lassecuencias sedimentarias como en brechas hidrotermales, tectónicas y freatomagmáticas asícomo los depósitos piroclásticos dacíticos que sirven de tapa al yacimiento.III.2. LITOESTRATIGRAFIAIII.2.1 SECUENCIAS SEDIMENTARIAS JURASICAS Y CRETÁCICASGRUPO CHICAMA. El yacimiento tiene como basamento litoestratigráfico nomineralizado a las secuencias superiores del grupo Chicama, consistentes principalmente delimolitas carbonosas (Jacay, 1992), con transición hacia el Cretácico Inferior, dicha transiciónestá compuesta por areniscas negras finas carbonosas, que paulatinamente se van haciendomas limpias y de grano medio mejor seleccionado, lo cual se puede apreciar mejor hacia laparte oeste del depósito. Aun cuando esta secuencia litoestratigráfica no hospedamineralización aurífera, posee rasgos que indican el paso de fluidos hidrotermales a través deesta unidad, como azufre nativo en vetillas y fracturas, vetillas de cuarzo blanco lechoso eincluso, piritas bien cristalizadas. Esta unidad litoestratigráfica permitió además el paso demagmas a través de fisuras y diatremas, prueba de ello son las brechas de fragmentoscarbonosos y matriz volcánica con contenido carbonoso, de las cuales se discutirá en detallemas adelante. 16
  • 22. FORMACIÓN CHIMÚ. Está compuesta por areniscas limpias de grano medio bienseleccionadas con intercalaciones de limolitas y lutitas, tanto arcillosas como bituminosas, ytambién mantos de carbón antracítico (Foto III.3.04). Esta formación corresponde a unapaleogeografía de carácter deltaico, sufriendo continuamente procesos transgresivos yregresivos, así como estadios de ambiente anóxico pantanoso, en el que se forman loshorizontes carbonosos.Areniscas Cuarzosas (Foto IV.1.1.): Son secuencias de areniscas muy limpias, cuarzosas ybien compactadas, de mares abiertos poco profundos y playas. No es común que presentenmineralización a menos que estén fracturadas, o incluso brechadas (siendo esta laparticularidad del mencionado yacimiento), dependiendo realmente de la permeabilidad deestas en el tiempo del aporte de los fluidos mineralizantes.Limolitas (Foto III.3.04): Son intercalaciones comunes en esta formación, caracterizadas porser de grano fino a arcillosas, representando estadios de baja velocidad de sedimentación yprocesos transgresivos; generalmente al paso de fluidos hidrotermales captan deposición decaolín y pirofilita. Cuando existe silicificación, particularmente de sílice parda (nombre decampo), suelen encontrarse valores económicos de oro. Frecuentemente se suelen encontrarminerales de alteración en estas secuencias, particularmente caolín y pirofilita.Lutitas Carbonosas (Foto III.3.4.): Similar a lo anterior, con contenido orgánico,correspondientes a estadios de baja velocidad de aporte de sedimentos en ambientesanóxicos, es mucho menos frecuente su silicificación en el depósito, pero dado el caso,suelen también presentar interesantes anomalías de oro.Mantos de Carbón (Foto III.3.04): Son frecuentes en el yacimiento los mantos de carbónbituminoso, deleznables, caracterizados por su menor rendimiento como comburente.También se encuentra mas al norte carbón antracítico, que por lo general se asocia a zonas demenor actividad tectónica e hidrotermal. Aun cuando son también estériles, ocasionalmentese pueden encontrar en estos, rasgos del paso de fluidos hidrotermales, lo que se evidenciapor el azufre nativo y las vetillas de pirita que se encuentran a veces en los mencionadoshorizontes. Es de notar también que, por ser de carácter más bien dúctil, sirvieron en algunoscasos de línea de desplazamiento de discontinuidades estructurales. 17
  • 23. Tiempo de Mineralización PrincipalFig. 04. Columna estratigráfica local de Alto Chicama. Fuente: F. Gaboury et al., Internal Reports. 18
  • 24. III.2.2. VULCANISMO MIOCENO. En el área de estudio se tiene intensa actividadvolcánica durante el Mioceno Inferior, correspondiente al grupo Calipuy. Caracterizadalitogeoquímicamente según las observaciones de campo y gabinete por un magmatismointermedio a ligeramente ácido, con intrusiones, domos y flujos andesíticos y dacíticos que seemplazan principalmente sobre las secuencias plegadas y falladas de la formación Chimú.Brechas Freáticas (Foto IV.2.01): Son brechas comúnmente de soporte clástico, monolíticascon matriz compuesta principalmente de polvo de roca o cuarzo granular producto deabrasión de los fragmentos. En algunos casos los fragmentos se pueden encontrar bastanteredondeados, en otros, las brechas son más bien del tipo crackle. Cuando no hubo actividadhidrotermal relevante la matriz se muestra estéril, limpia, solo con cuarzo granulardisgregado y sin ningún cementante. Los interceptos de sondajes revelan con bastanteprecisión el orden de los eventos. Inmediatamente sobreyaciendo a las areniscas Chimú seencuentra esta litología en ciertas partes del diatrema y en estructuras de discontinuidad.Estas brechas se originaron por explosión de vapor de aguas meteóricas presurizadas encercanías a focos calientes (Foto IV.4.08) y, dependiendo de la energía y prolongación en eltiempo pudieron originar redondeamiento en la forma de sus fragmentos.Brecha Monolítica Matriz Tobácea (Foto IV.4.05): Se caracteriza por ser comúnmente desoporte clástico, la matriz es volcánica dacítica con textura afanítica y apreciables ojos decuarzo finos. Se encuentran en contacto directo con la superficie cretácica por la que tambiénse conoce esta unidad como la brecha de paleosuperficie.Brecha Polilítica Matriz Tobácea (Foto IV.4.05): Se caracteriza por la heterogeneidad de susfragmentos, de soporte comúnmente matricial, aunque también lo puede haber clástico segúnla aglomeración de sus fragmentos, los que son por lo general angulosos, englobados en unamatriz volcánica dacítica con textura afanítica y eventuales ojos de cuarzo finos. Se ubicaprincipalmente en la zona del diatrema de Dafne y suele reportar buenos valores económicos. 19
  • 25. Intrusiones, Tobas y Flujos QFP (Foto IV.4.11): Caracterizadas por los ojos de cuarzo biendesarrollados (hasta 5mm de diámetro), englobados en una matriz microcristalina. En la zonanorte de Dafne se aprecia un primer evento de lavas riodacíticas con ojos de cuarzo; cubiertaspor tobas de ojos de cuarzo mas finos con diámetro promedio de 1mm, con ocasionalesfragmentos líticos accidentales y accesorios. Estas secuencias sobreyacen con fuertediscordancia angular a las unidades cretácicas, por lo que no queda claro si es la brecha depaleosuperficie más antigua que estas. Son buenas hospedadoras de mineralización, aunquese las encuentra escasamente, reportando interesantes anomalías de oro, particularmentecuando se encuentran lixiviadas y con presencia de sílice residual.Tobas Dacíticas (Foto IV.3.01): Caracterizadas así macroscópicamente, se les reconoce porser de grano fino a microfaneríticas con pocos ojos de cuarzo y frecuentemente bandeadas.Estratigráficamente se las encuentra sobreyaciendo a las unidades litológicas anteriores demanera discontinua en buena parte del yacimiento, siendo también buenas hospedadoras demineralización aurífera. En Josefa hay un lapilli dacítico con intercalaciones líticas y pocosojos de cuarzo, bandeado, con troncos y hojas fósiles en las facies cineríticas, similar enAlexa pero sin ojos de cuarzo que se extiende desde el norte de Dafne y, encima otrasecuencia mucho más localizada en Alexa y al sur este de Dafne, más heterolítica yheterogénea en tamaño, incluyendo fragmentos juveniles lixiviados (Foto IV.3.03) yvesículas por descompresión de gases.Intrusiones, Tobas y Flujos Andesíticos (Foto IV.3.05). Son litologías ubicadas al este y surdel yacimiento. Las tobas y flujos son por lo general polilíticas y heterométricas, con texturade cristales microfanerítica a fanerítica, con predominancia de anfíboles y feldespatoscalcosódicos. El soporte es matricial con eventuales fragmentos líticos accidentales. Laalteración es principalmente argílica, aunque suele encontrarse también roca fresca. Hacia elsur del yacimiento predominan las lavas con presencia de sulfuros, atacados porintemperismo por lo que predomina la argilización, encontrándose mucha arcilla en el lugar.En las intercalaciones cineríticas se han conservado hojas de plantas fósiles. En horizontes degranulometría más gruesa suelen encontrarse troncos quemados por flujos ardientes, que dehaber sufrido transporte y resedimentación epigenética, hubiesen sido destruidos. 20
  • 26. Tobas Brechosa Andesítica con Fragmentos Juveniles (Foto IV.2.04). Esta litologíapertenece a facies explosivas dentro y fuera del diatrema de Dafne, con fragmentos juvenilesandesíticos y matriz principalmente de polvo de roca, por destrucción de las limolitascarbonosas del Chicama interceptadas por el paso de la brecha. La razón fragmentos/matrizsuele estar por debajo de la unidad por lo que se les considera de soporte matricial, losjuveniles están comúnmente alterados a dickita aunque eventualmente se les puede encontrarsilicificadas tanto matriz como fragmentos, lo que coincide con la presencia demineralización económica. Cuando la alteración de los fragmentos es argílica es muy pococomún que se encuentre mineralización económica en esta litología.Flujos y Domos Andesíticos Porfiríticos Chulcahuanga (Foto IV.4.12). Esta unidadlitológica se caracteriza por ser de naturaleza porfirítica, con textura fanerocristalina, ypredominancia de plagioclasas, hornablendas y menor biotita comúnmente bien desarrollada,todo lo cual está englobado en una matriz microcristalina. Atípicamente se pueden llegar aobservar ojos de cuarzo, que no llegan al 0.1% de la mineralogía de la roca. El intrusivo escomúnmente muy fresco, ubicado al oeste del diatrema de Dafne y no posee mineralizacióneconómica en ninguna escala. Tiene también su fase de derramamiento lávico, con lasmismas características petrofísicas que el domo y su distribución está muy localizada al oestedel yacimiento.Intrusiones, Tobas y Flujos Andesíticos Tardíos. Son secuencias localizadas alrededor delyacimiento como extensas pampas de tobas y flujos andesíticos con abundantes fragmentosjuveniles y autoclásticos, con textura porfirítica hasta afanítica en algunos casos. Losfragmentos se presentan por lo general redondeados excepto los líticos accidentales de mayorresistencia a la erosión. Existen además intercalaciones cineríticas con hojas fósiles bienconservadas, los troncos quemados ocasionales también caracterizan esta unidad litológica.Estas secuencias sobreyacen con discordancia angular a las unidades cretácicas inferiorescomo la Formación Santa – Carhuaz. 21
  • 27. Fig. 05. Mapa Geológico local del yacimiento Alto Chicama. Fuente: Staff de Geólogos Alto Chicama. 22
  • 28. Fig. 06. Aerofotografía local del yacimiento Alto Chicama, indicando muestras de sondajes selectos referidos en elpresente trabajo. 23
  • 29. III.3. MARCO ESTRUCTURAL DEL DEPÓSITO El depósito Alto Chicama se ubica estructuralmente entre el Batolito de la Costa y elmacizo del Marañón, en las secuencias sedimentarias plegadas de la formación Chimú, enyuxtaposición discordante con los volcánicos miocénicos suprayacentes del grupo Calipuy(Foto III.3.02), en un ambiente de subducción y magmatismo relacionados a la orogeniaAndina, por lo que la cordillera de los Andes es paralela al borde continental y la fosa Perú-Chile. Los ejes de pliegues se presentan paralelos a la dirección andina como se aprecia en laFig. 02, debido a los esfuerzos perpendiculares a esta durante el ciclo Andino (Benavides,1999). En el contexto local, el depósito se encuentra alojado en y sobre un sinclinal parásitode la formación Chimú, contenido en el flanco este de un anticlinal mucho mayor convergencia hacia el noreste (Foto. III.3.01), vergencia que varía por el sur hacia el sur-oeste. Para efectos de este estudio se determinaron dos dominios estructurales principales, eldominio de las areniscas y, el dominio de los volcánicos, no obstante, dado que las areniscasrepresentan más del 90% del volumen de material en el yacimiento, se tomarán estas como eldominio de referencia para la interpretación del comportamiento estructural de Alto Chicama. Las secuencias sedimentarias presentan estratificación en paquetes de alrededor de unmetro de espesor en las areniscas, haciéndose mas fina la estratificación en las pelitas, conpaquetes de solo algunos centímetros; estas últimas tienen espesores que van desde algunoscentímetros hasta seis metros de espesor en los niveles mas gruesos y se encuentranintercaladas entre los estratos de arenisca (Foto III.3.04). La orientación general de laestratificación tiene dirección NNW y, buzamiento empinado (~70°) hacia el suroeste por ellado oeste (Foto III.3.02); hacia el lado este del depósito el buzamiento es menos empinado,inclinándose tanto al noreste como suroeste, dependiendo del flanco de sinclinal o anticlinalque se encuentre, como se muestra en la foto III.3.03. Por otro lado, las secuencias volcánicasse encuentran sobreyaciendo con discordancia angular a la formación Chimú (Foto III.3.02);se caracterizan por estar compuestas principalmente de intercalaciones de lapilli y cineritas,con laminación subhorizontal y orientación de los seudoestratos con rumbo NNW y ligerobuzamiento de ~5° NE (Foto IV.3.01). Las secuencias sedimentarias se presentan fuertemente plegadas, falladas y erosionadas(Fotos III.3.01 – 04). En la foto III.3.01 se muestra uno de los anticlinales de la FormaciónChimú erosionado en su charnela, sin embargo sus dos flancos se encuentran bien definidosconfinando al grupo Chicama en el núcleo del anticlinal. El flanco oeste se aprecia mejor enla foto III.3.04, tomada hacia el noroeste; en esta última toma, los estratos tienen orientación 24
  • 30. NNW y buzamiento ~70° NE, con ligera vergencia hacia el suroeste, produciendo unanticlinal parásito, notorio en la parte central de la imagen. El flanco oeste de este grananticlinal se caracteriza por las fallas y pliegues menores que presenta, tal es el caso de lafoto III.3.03 donde se nota un sinclinal simétrico, con eje en dirección NNW, que no tienecontinuidad hacia el este por efecto de erosión. Hacia el lado oeste del referido sinclinal,existe una fuerte discordancia angular de los estratos, apreciable por la discontinuidad delcorrespondiente flanco del sinclinal, que se pierde totalmente para encontrarse con una nuevasecuencia de estratos, que aunque también tienen dirección andina posee un empinadobuzamiento hacia el suroeste, pudiéndose tratar de un sobreescurrimiento local. Se han determinado tres tipos de fracturas en las areniscas de la Formación Chimú,cuyos rumbos y buzamientos guardan similitud con las de las limolitas silicificadas y lassecuencias volcánicas suprayacentes, sin embargo estas últimas poseen más aleatoriedad ensus familias de estructuras. En la foto III.3.06 se muestran los tres tipos de estructuras. Lasfracturas J1 con orientación ESE – WNW, se caracterizan por ser más continuas, persistentesy por tener mayor longitud, así como mayor espesor y frecuente relleno de óxidos de fierro,comúnmente con sílice hidrotermal. Las estructuras J2 tienen orientación ENE – WSW, sonmenos persistentes y continuas, aunque también suelen tener relleno de óxidos con sílicehidrotermal. Las estructuras J3 tienen orientación aproximada SSE – NNW, son las masdiscontinuas, menos persistentes y cortas en extensión. En los volcánicos silicificados estostres tipos de estructuras se presentan menos persistentes y continuas y por lo general ningunatiene relleno, sino que la mineralización se da en forma masiva y diseminada en toda la roca.En la foto III.3.05 se aprecian las estructuras J1 subverticales y con orientación ENE – WSW,bastante persistentes y rellenas con óxidos, considerándose por tanto que mucho de lamineralización de las areniscas pudo ascender a través de estas fracturas. Las fallas mas extensas son del tipo normal y se caracterizan por su orientación SSE –NNW, frecuentemente se les encuentra coincidentes con estratos limolíticos o carbonososdada la mayor ductilidad de estas litologías; no obstante, hay también fallas inversas,menores en extensión, y transversales al eje de los pliegues, que son tal vez mas frecuentesque las normales, pero menos notorias en el campo. Las fallas normales cortan las secuenciascretácicas pero parecen no afectar los volcánicos miocenos, mientras que las fallas inversasafectan a todo el yacimiento, por lo que se les considera á estas últimas mas recientes en elproceso geodinámico. 25
  • 31. III.3.1. CONSIDERACIONES IMPORTANTES SOBRE LA ESTRUCTURAAlgunas consideraciones estructurales relevantes en la formación del yacimiento son: La permeabilidad natural de las secuencias sedimentarias, en particular lasareniscas limpias y bien seleccionadas de la Formación Chimú en contraposición con lasintercalaciones pelíticas impermeables. Con un comportamiento cinético análogo al de losyacimientos hidrocarburíferos, los fluidos debieron seguir las litologías más permeablespara desplazarse y acumularse, aprovechando estructuras de entrampamiento dadas porintercalaciones de secuencias pelíticas mas bien impermeables las que, por suscaracterísticas geoquímicas - a diferencia de las areniscas - favorecieron las reaccionesquímicas que depositaron metales de interés económico. Cabe indicar también que el depósito habría estado bajo un régimen depermeabilidad estructural dinámica, denominación dada por Sibson (2001), debido a laintensa actividad tectónica por lo menos durante los estadios principales de aporte mineral.Los diferentes esfuerzos orogénicos correspondientes en edad a los intervalos distensivosde la fase Quechua I habrían generado un fracturamiento generalizado en toda la masarocosa, produciendo así otro tipo de permeabilidad, que se le podría denominar de origentectónico, reactivando discontinuidades selladas por fluidos previos y conservando de estemodo la permeabilidad necesaria para el continuo aporte de mineral. Este proceso demineralización de las discontinuidades estructurales, sellamiento de la permeabilidad porlos aportes mineralizantes, reactivación sismogénica de las estructuras y consiguienterenovación de la permeabilidad, debió ser cíclico durante un número indeterminado deveces, brindando al yacimiento el tiempo y espacio necesarios para que pudieradesarrollarse la depositación mineral en las dimensiones ya conocidas. El tiempo en que se traslaparon estos eventos tanto geotectónicos comofisicoquímicos de deposición de metales, a raíz de escasos estudios de edadesradiométricas se ha podido determinar que no fueron sino unos pocos cientos de miles deaños de intensa actividad hidrotermal efusiva, que coincidió mas bien con una fase dedeformación estructural mucho más extendida cronológicamente, según Montgomery(2004) alrededor de los 17+ 0.4MA. 26
  • 32. La secuenciación de eventos, evidenciada por las brechas con matriz mineralizadaconteniendo fragmentos anteriormente enriquecidos, e incluso, fragmentos de brechastempranas de alta ley incluidas dentro de brechas posteriores, en diferentes partes deldepósito, implica que muchas de estas estructuras se habrían encontrado activas durante elperiodo de mineralización, o al menos se reactivaban durante el tiempo en que los fluidosascendían, permitiendo un enriquecimiento continuo a través de estructuras que no perdíansu permeabilidad con el tiempo ni con el paso de fluidos impermeabilizantes.III.3.2. GEOMETRÍA DEL YACIMIENTO El yacimiento tiene un control geométrico estructural elongado en dirección andina(paralelo a la dirección principal de los plegamientos), con un nivel de depositacióneconómica a partir de los 3900msnm hasta las cotas más elevadas del yacimiento(alrededor de 4230msnm). Este control es debido a estructuras que se distribuyen paralelasa la dirección andina en la zona. Las intrusiones volcánicas tienen también esa tendencia.Es de entender también que la estratificación juega un papel muy importante en el controlde la geometría de la depositación mineral, pues esta aprovecha los horizontes másfavorables, por donde discurrieron los fluidos hidrotermales ricos en iones metálicos, comoes el caso de la sílice parda, cuya dirección preferencial en las secuencias sedimentarias esa lo largo de las limolitas. Desde el punto de vista geométrico local el mineral estádiseminado en los volcánicos silicificados, en la matriz de brechas con óxidos (y sulfuros),y a lo largo de estructuras mineralizadas, por lo común las de carácter transcurrente. Estasestructuras transcurrentes, se encuentran en su mayoría rellenas de mineralización desulfuros y óxidos de hierro, con menor cuarzo en drusas, alunita potásica y sílice residual,comúnmente formando microbrechas que aun si no hospedaran directamentemineralización aurífera, por lo general han sido los canales por donde se distribuyeron losfluidos enriquecidos hacia las zonas más permeables y mejores receptoras de lamineralización. 27
  • 33. Foto III.3.01. Escala 1/10000. Vista del yacimiento tomada de sur a norte, mostrando el anticlinal roto ensu charnela, con sus flancos compuestos de las areniscas de la Fm. Chimú, buzando en general ambos haciael SW. Al centro en relieve negativo la Fm. Chicama, eventualmente cortada por intrusiones andesíticas queatraviesan una fisura probablemente debido a una falla distrital. Piroclásticos Mineralizados Brechas Hidrotermales y Areniscas Craqueladas Areniscas EstérilesFoto III.3.02. Escala 1/3000. Tomada desde el norte del yacimiento, con vista hacia el sur. Se aprecian losvolcánicos mineralizados sobreyacientes en contacto discordante (discontinua azul) con las secuenciassedimentarias cretácicas pertenecientes al flanco este del anticlinal mostrado en la foto III.3.01. Nótense losestratos cuarcíticos buzando subverticalmente hacia el oeste. 28
  • 34. Foto III.3.03. Tomada con vista al ESE, se aprecia el sinclinal correspondiente a la zona de Josefa Norte, unsinclinal parásito ubicado en el flanco este del anticlinal de la foto III.3.01, no se aprecia bien elcorrespondiente anticlinal por el sobreescurrimiento existente entre estas dos estructuras. La estructurageneró la permeabilidad adecuada para la mineralización del depósito. Limolita Manto de Carbón Lutita CarbonosaFoto III.3.04. Foto tomada hacia el noroeste, descriptiva de la Formación Chimú, compuesta de areniscas,con intercalaciones de limolitas y mantos de carbón en el flanco oeste del anticlinal de la foto III.3.01, coneventuales estructuras de discontinuidad, lentes de carbón, entre otros. 29
  • 35. 1mFoto III.3.05. Vista tomada con dirección WSW, mostrando las discontinuidades principales (J1)apreciables con dirección ENE – WSW, las que cortan secuencias sedimentarias perpendicularmente al eje delos plegamientos. Estas estructuras transcurrentes deben haber sido en buena medida las responsables delaporte de fluidos mineralizantes al depósito. J3 J1 J2Foto III.3.06. Foto tomada verticalmente con dirección al suelo, se la infiere ubicada a la altura de lacharnela de un anticlinal bastante sutil, correspondiendo la parte superior de la foto al norte magnético. Lalitología está compuesta de limolitas silicificadas con sílice parda y presencia de mineralización aurífera. Lasestructuras J1 con orientación ESE –WNW, J2 con orientación ENE – WSW y las menos conspicuas J3 conorientación aproximada SSE – NNW. El fuerte fracturamiento mostrado indica que hubo un régimensismogénico activo durante el tiempo de mineralización. 30
  • 36. IV. ESTUDIOS PETROGRÁFICOS Y MINERAGRÁFICOS. En la ejecución del presente capítulo se trató de focalizar el estudio de la litología ymineralogía asociadas directamente a las zonas de enriquecimiento aurífero, soslayandopeculiaridades de menor relevancia en el propósito del tema central, con tomas deafloramientos y de muestras de mano preseleccionadas para hacer la descripción lo masobjetiva posible, asimismo la mayoría de las muestras están asociadas a mineralización. El capítulo tiene por objeto ayudar a entender el comportamiento estructural, asícomo los eventos freáticos, magmáticos e hidrotermales que se suscitaron por lo menosdurante los procesos de mineralización principal del yacimiento. Las muestras se hanagrupado según su localización en el depósito como se indica a continuación.IV.1 ROCAS SEDIMENTARIASFoto IV.1.01. Arenisca Cuarzosa, de la Formación Chimú, fracturada y mineralizada con óxidos. La tomacorresponde a una pared de afloramiento en la zona de Josefa, con vista al NW. En sección delgada semuestran muy limpias, equigranulares (MF03a) y con mineralización solo en microfacturas (MF04a). En lafoto se puede apreciar además la carga de mineralización en limonitas de los espacios abiertos versus lasfracturas frescas de la roca, que prácticamente no muestran indicios de mineralización. 31
  • 37. Foto IV.1.02. Limolita silicificada de la Formación Chimú, mineralizada con óxidos y sílice parda. El intenso fracturamiento es también notorio. La foto fue tomada con dirección al suelo, con el norte correspondiendo a la parte superior de la lámina. La reactivación sismogénica de las estructuras debió permitir el aporte intermitente de los pulsos de mineralización hidrotermal.Foto IV.1.03.Arenisca Cuarzosade la Formación Chimú.Ligeramente fracturadacon relleno de óxidossilicificados en losespacios abiertos. Laarenisca es al igual queen los casos anterioresmuy limpia, y lamineralización es escasapor las pocas fracturasque lo permitieron. 32
  • 38. IV.2. MUESTRAS DEL DIATREMA. Foto IV.2.01. Brecha Freática. La brecha es monolítica de fragmentos de arenisca cuarzosa, muy limpios y angulosos con soporte clástico del tipo crackle. La matriz es de cuarzo granular compuesto de granos de arena por abrasión de los fragmentos, con posterior silicificación hidrotermal. La muestra está ubicada en uno de los bordes del diatrema en la zona de Dafne. El afloramiento arroja interesantes valores de Au, alojados por la mineralización en la matriz. Foto IV.2.02. Brecha Polilítica Matriz Tobácea. La toma es de un afloramiento en el diatrema de Dafne y muestra una brecha polilítica con fragmentos angulosos de soporte clástico. Nótese la irregularidad del tamaño de los fragmentos. La matriz es tobácea silicificada. Entre los fragmentos se aprecia algunos de sílice residual, lo que indica eventos de mineralización previa. 33
  • 39. Foto IV.2.03.Brecha Polilítica de Matriz Tobácea.La foto corresponde a una muestra deafloramiento en el diatrema de Dafne. Seobserva la brecha polilítica defragmentos angulosos con matrizvolcánica lixiviada, con abundante síliceresidual, intensamente rellena de óxidos.Nótese la transición del soporte clásticomonolítico desde la pared del diatremahacia el centro de este, haciéndose maspolilítico, heterométrico y de soportematricial. La fuerte lixiviación ácidageneró un aumento en la permeabilidadoptimizando condiciones fisicoquímicaspara la depositación de una intensamineralización aurífera.Foto IV.2.04.Toba Brechosa Andesítica conFragmentos Juveniles.La foto muestra un afloramiento ubicadoal borde del diatrema de la zona Dafne,de una toba brechosa con soportematricial y fragmentos juvenilesandesíticos alterados a dickita, conestructuras de aplastamiento. La matrizes casi completamente de polvo de rocade las limolitas carbonosas del Chicamainterceptadas al paso del brechamiento.La razón fragmentos/matriz es pordebajo de la unidad, manifiesto por unmayor componente de polvo de roca quede juveniles volcánicos. Los juvenilesemergieron producto de la explosión amanera de burbujas, que se enfriaron enel mismo diatrema. 34
  • 40. IV.3 SECUENCIAS PIROCLASTICAS. Foto IV.3.01. Tobas Dacíticas. La foto fue tomada en Alexa con vista hacia el suroeste, y muestra secuencias piroclásticas dacíticas estratificadas con cierta selección grano decreciente, algunos horizontes con abundantes fragmentos líticos, juveniles y de lapilli acrecionario y otras secuencias más bien finas, cineríticas y hasta presencia de fósiles de hojas. Las tobas son afaníticas, presentando en algunas áreas finosojos de cuarzo y vidrio volcánico rotos. El bandeamiento es también notorio en esta secuencia, aunque nosiempre es el caso. Foto IV.3.02. Tobas Dacíticas. Toma en la zona Alexa orientada hacia el oeste. Niveles cineríticos (inferior) y lapillíticos (superior) en disposición subhorizontal de acuerdo con la secuencia de depositación de los piroclásticos. La textura de los cristales de estas dacitas afanítica, con fragmentos equigranulares en sus horizontes, con alteración argílica intermedia aavanzada y comúnmente con presencia de mineralización aurífera. La extensión y volumen de estas dacitases realmente escasa en comparación con las otras extrusiones a los alrededores. 35
  • 41. Foto IV.3.03. Tobas Dacíticas de lapilli acrecionario, de soporte matricial con fragmentos juveniles lixiviados. El afloramiento se ubica en la zona Alexa. La textura de los cristales es microfanerítica. La alteración predominante es argílica avanzada con intensa lixiviación ácida, por lo que muchos de los juveniles no se conservaron y sus espacios dejados fueron rellenados consulfuros posteriormente también lixiviados liberando el oro submicroscópico y conformando ahora limonitas. Foto IV.3.04. Tobas Dacíticas del área Alexa, con soporte matricial y textura de cristales microfanerítica. Tanto matriz como fragmentos son volcánicos dacíticos con muy pocos fragmentos líticos accidentales, principalmente de areniscas. La alteración es predominantemente argílica avanzada, quedando sílice residual porosa. La roca presenta mineralización de óxidos de fierro, limonitas connúcleos de sulfuros que se conservaron aislados de la oxidación. Los espacios porales y de juvenileslixiviados alojan mineralización de cuarzo drussy y baritina, intercrecidos a veces con piritas octaédricas.Esta litología es en general buena hospedante de mineralización aurífera. 36
  • 42. Foto IV.3.05. Intrusiones, Tobas y Flujos Andesíticos. Vista tomada desde el yacimiento con direcciónal sur este. Se aprecia la extensión de secuencias piroclásticas andesíticas y de flujo, hacia la parte centralderecha de la foto se pueden apreciar niveles de terrazas de flujos y secuencias piroclásticas, quecomúnmente presentan bandeamiento e incluso laminaciones en las secuencias mas finas. Las andesitas seencuentran comúnmente frescas excepto por procesos de intemperismo, en cuyo caso la alteración argílica esnotoria por las arcillas que se presentan. 37
  • 43. IV.4. DESCRIPCIONES PETROMINERALÓGICAS A PARTIR DEL ESTUDIO DE MUESTRAS DE MANO – (TESTIGOS DE PERFORACIÓN)Foto IV.4.01. Brecha Polilítica de Matriz Tobácea. La muestra corresponde al sondaje DDH 018 a los80.8m, constituida por clastos de cuarcitas (Q) y limolitas (L) silicificadas con sílice parda pertenecientes ala formación Chimú, así como fragmentos de sílice porosa, lo que indica que esta alteración ocurre antes quese diera este evento explosivo. La matriz dacítica presenta una pervasiva alteración argílica avanzada, confuerte lixiviación de los feldespatos; los poros de la matriz están rellenados por limonitas –particularmentegoethita- conteniendo oro libre, producto de la lixiviación de los sulfuros previamente alojados en estosespacios abiertos.Foto IV.4.02. Toba Dacítica. La muestra corresponde al DDH 28 a los 8,30m y representa una secuenciade lapillitas dacíticas de clastos juveniles lixiviados (espacios abiertos). La deposición de estas secuenciaspiroclásticas tiene cierta tendencia bandeada y de grano decreciente, culminando en cineritas. Al ladoderecho se deja apreciar una vetilla de sílice de aproximadamente 3cm de ancho. 38
  • 44. Foto IV.4.03. Brecha Polilítica Matriz Tobácea. La muestra pertenece al sondaje DDH 031 a los 90.60 –90.85m y pertenece a un ducto de brecha polilítica, de fragmentos angulosos y heterométricos, con soporteclástico. La brecha incluye fragmentos alterados y mineralizados en eventos previos (círculo). La matriz esvolcánica dacítica y abundante cuarzo granular, lo que indica sobreimposición de eventos, el primero freáticoy luego freatomagmático. Posteriores eventos de fluidización hidrotermal con deposición de sílice dejan vercierta textura de lineamiento en la matriz, lo cual es especialmente apreciable con una lente de aumento.Foto IV.4.04. Brecha Freática. La foto muestra una brecha monolítica con matriz de sulfuros hospedadaen la zona profunda acercándose a un margen del diatrema de Dafne. La brecha tiene soporte matricial, confragmentos redondeados compuestos de areniscas cuarzosas de la Formación Chimú. La matriz estácompuesta de cuarzo granular, con sulfuros sobreimpuestos. Los fragmentos se encuentran además conpresencia de hematitas y dado que no tiene continuidad en la matriz, se infiere que estos óxidos pertenecen aeventos de actividad hidrotermal previos al brechamiento. En la parte inferior derecha de la foto se apreciauna porción de brecha freatomagmática (de matriz volcánica) cortando a la brecha freática, por lo que seinfiere que la actividad freática precedió a los demás eventos de brechamiento y extrusión. Los sulfuros sonen su mayoría pirita, pero también se puede encontrar algo enargita y mucha menor calcopirita. Elredondeamiento de los fragmentos se debió a las múltiples explosiones de vapor de relativamente bajaenergía que sufrieron estos dentro del ducto freático. Posteriormente fue la actividad hidrotermal laresponsable del relleno de sulfuros en la matriz, aunque sin mineralización económica interesante. 39
  • 45. Foto IV.4.05. Brecha Monolítica Matriz Tobácea. La muestra pertenece al sondaje DDH 018 a los107.25m, siendo una brecha monolítica tipo crackle de matriz tobácea, con fragmentos angulosos yheterométricos de areniscas cuarzosas y limpias de la formación cretácica Chimú. La matriz es tobácea desílice residual con sobreimposición de sílice parda, con buenas anomalías de oro.Foto IV.4.06. Brecha Freática. Correspondiente al DDH 234 a los 43.30m. Se trata de una brechapolilítica con matriz de cuarzo granular, con cemento de sílice y óxidos de hierro. Los fragmentos sonheterométricos y en algunos casos con bordes redondeados, de soporte matricial. El cuarzo granular de lamatriz es principalmente de naturaleza sedimentaria por lo que se define como una brecha de origen freático,aunque no se descarta que pudiera haber algo de cuarzo residual granular depositado de algún modo por loseventos hidrotermales. 40
  • 46. Foto IV.4.07. Brecha Monolítica Matriz Tobácea. La muestra pertenece al sondaje DDH 28 a los 12.8my corresponde a una brecha monolítica matriz tobácea con soporte clástico y arreglo rompecabezas, siendo lamatriz compuesta de limonitas y sílice hidrotermal; El protolito conformante de los clastos es la areniscacuarzosa de la formación Chimú. Nótese el hábito botroidal de las goethitas. Cuando se la encuentra sobre lasuperficie cretácica se le suele denominar también Brecha de Paleosuperficie.Foto IV.4.08. Brecha Freática. La muestra pertenece a las brechas freáticas mineralizadas en lassecuencias cretácicas del Chimú. Corresponde a una brecha tipo crackle con matriz rellena de óxidos y sílicehidrotermal. La brecha presenta bastantes oquedades intraclásticas, en los cuales se encuentra desarrollo decristales de cuarzo drussy, eventuales baritinas y sulfuros si no fueron ya lixiviados. Las secciones pulidasrevelan relictos de sulfuros entre la limonita, lo que evidencia que estos sufrieron ataque ácido, oxidándose.Posteriormente el cuarzo drussy se sobreimpuso en todos los espacios abiertos enriqueciendo el sistema. 41
  • 47. Foto IV.4.09. Brecha Freática. Correspondiente al DDH 063 a los 83.15m y representa a una brechamonolítica con soporte clástico y cierto arreglo rompecabezas. Los fragmentos son angulosos de areniscascuarzosas de la Formación Chimú. La matriz está compuesta de cuarzo granular con cemento de óxidos dehierro y sílice hidrotermal. Los fragmentos presentan vetillas de cuarzo hidrotermal ocasionalmente aislandonúcleos de azufre nativo con covelita en sus halos y, dado que estas vetillas no tienen continuidad en lamatriz se les infiere como parte de procesos hidrotermales previos a la actividad freática.Foto IV.4.10. Arenisca Cuarzosa. El espécimen corresponde a una secuencia de arenisca cuarzosa de laFormación Chimú, con ligero craquelamiento y relleno de óxidos en los espacios abiertos. Entre las fracturastambién se encuentra cuarzo granular sedimentario, por lo que no se descarta la actividad freática. Nótese elalineamiento que todavía conservan los fragmentos, evidencia del esfuerzo principal de deformación queoriginara el insipiente brechamiento y que probablemente haya permanecido activo durante el proceso demineralización. 42
  • 48. Foto IV.4.11. Intrusiones, Tobas y Flujos QFP. La muestra fue tomada en un afloramiento de la zona deJosefa y corresponde a una secuencia de tobas riodacíticas con abundantes ojos de cuarzo bien desarrolladosde hasta 6mm de diámetro, la matriz es microfanerítica, con presencia de plagioclasas y menor feldespatopotásico. La muestra se encuentra con insipiente de alteración argílica avanzada, y de acuerdo a los análisises huésped de mineralización aurífera. 5mmFoto IV.4.12. Flujos y Domos Andesíticos Porfiríticos Chulcahuanga. La muestra corresponde a uncorte de testigo de perforación, interceptando el cuerpo intrusivo de Chulcahuanga en la zona de Dafne,nótese la textura porfirítica, con cristales de plagioclasas bastante bien desarrollados, con menor hornblenda ybiotita, la matriz es microcristalina con predominancia de ferromagnesianos; existe además una distribuciónbimodal de los cristales, llegando a presentarse las plagioclasas como aglomeraciones en algunos casos. 43
  • 49. IV.5. DESCRIPCIONES PETROMINERALÓGICAS A PARTIR DEL ESTUDIO DE SECCIONES DELGADAS Y PULIDAS.Lámina MF01 a & b. Brecha Monolítica Matriz Óxidos.La brecha es una compuesta por fragmentos de limolitas, siendo los más gruesos de 1cm dediámetro en promedio, con un tenue arreglo de rompecabezas, La matriz es cataclástica degrano muy fino (<0.01mm) como resultado de la abrasión del protolito limolítico, el queestá compuesto de granos redondeados de cuarzo muy finos en un 95% cementados porsílice. El cemento de la matriz está compuesto de limonitas amorfas y goethita (10%),formando una textura fina.Existen muy escasamente relictos de calcopirita y pirita, principalmente como cavidadesfantasmas de los cristales que una vez existieron, pero que se consumieron producto delataque ácido. Es evidente que previo a los hidróxidos de hierro existieron estos sulfuros,depositados en la matriz y en stockworks como resultado de la actividad hidrotermal, laque aprovechó en particular estas zonas de debilidad para emplazarse. Posteriormente, lalixiviación supérgena destruyó los sulfuros pasando a formar las mencionadas limonitas,ayudando también a liberar el oro que pudiera haber estado encapsulado en los intersticiosestructurales de los sulfuros.Lámina MF02. Brecha Arreglo Rompecabezas Matriz ÓxidosEl protolito silicoclástico de esta brecha es una limolita cuarzosa fina y unimodal, siendo laúnica roca componente de los fragmentos, por lo que se le denomina adicionalmente“monolítica”. La matriz está compuesta principalmente de limonitas, con algo de hematitay granos de cuarzo sedimentario fino, liberado del protolito por abrasión, producto de losprocesos cataclásticos que sufrió este, tal como se puede evidenciar por los microplieguesy otras estructuras apreciadas en la microfotografía MF02a.En sección pulida se pueden apreciar vetillas de limonitas de 1.8mm de ancho en promedioy muy escasos relictos de calcopirita de 20µ. Excepcionalmente se encontró también ungrano de oro nativo de 30µ dentro de una vetilla de limonita (Microfoto 2b). 44
  • 50. Lámina MF03. Arenisca Cuarzosa (Fm. Chimú).La sección delgada en la microfotografía MF03a permite apreciar los granos de cuarzobastante bien unidos entre sí, los que componen un 98 % de la roca, por lo que se la definemas bien como una arenisca cuarzosa, de tamaño de grano medio, subredondeado, bastanteuniforme (unimodal) y con rasgos isotrópicos de deposición. En los espaciosintergranulares se encuentra ocasionalmente cristales de alunita y algo de jarosita. Laslimonitas se encuentran también en venillas aunque en proporciones escasas.Lámina MF04. Brecha Crackle de Arenisca Cuarzosa con Matriz de Goethita.La muestra representa una de las formas de mineralización más comunes en las areniscascuarzosas de la formación Chimú, el brechamiento hidrotermal y posterior relleno desulfuros en la matriz, los que pronto se oxidaron y pasaron a ser limonitas comocementante intraclástico.La microfotografía MF04a muestra los clastos de arenisca cuarzosa cementados casienteramente por limonitas, ocasionalmente botroidales. La microfotografía 4b permiteapreciar un grano de eléctrum alojado en la matriz, de 50µ de largo.Lámina MF05. Brecha Arreglo Jig Saw Matriz Óxidos.La brecha es de origen hidrotermal, monolítica con arreglo Jig Saw (dientes de serrucho),siendo el protolito componente de los clastos la típica arenisca cuarzosa de la formaciónChimú. La matriz está compuesta de granos muy finos de cuarzo sedimentario, anguloso,producto de la abrasión del protolito, con cemento de limonita.En la sección pulida se puede apreciar la limonita botroidal como cemento de la matriz ycubriendo fracturas. Se encontraron también muy escasos granos de pirita y calcopirita,siendo estos muy pequeños, relictos de los procesos de lixiviación que sufriera la brecha.En la microfotografía MF05b se logró hallar un grano de oro nativo de 10µ alojado entrelas limonitas. 45
  • 51. IV.5.1. MICROFOTOGRAFÍAS.a 1mmb 200µLámina MF01 a & b. Brecha Monolítica Matriz Óxidos.Nótese la angularidad de los clastos y la matriz limonítica. a) Nícoles paralelos.b) Nícoles cruzados. Aumento 5 x 10. 46
  • 52. a 200µb 100µLámina MF02. a) Brecha Monolítica arreglo rompecabezas con fragmentos de limolita ymatriz Óxidos en sección pulida. b) Grano de oro nativo libre (aislado en la parte central).a & b) Nícoles paralelos. a) Aumento 5 x 10. b) Aumento 10 x 10. 47
  • 53. 200µab 200µLámina MF03. a) Arenisca Cuarzosa, con trazas de alunita.b) Limonitas, con relictos de Pirita, covelita y calcosita, como minerales secundarios decalcopirita. a & b) Nícoles cruzados. Aumento 5 x 10. 48
  • 54. 200µa.. 30µbLámina MF04. a) Brecha crackle de Arenisca Cuarzosa con matriz cementante degoethita. Nícoles cruzados, Aumento 10 x 10b). Sección Pulida, Grano elongado de eléctrum en la parte central de la foto (50µ).Limonita amorfa como matriz cementante intraclástica. Nícoles paralelos, aumento 20 x 10. 49
  • 55. a 20µ 50µLámina MF05. a) Calcopirita relíctica rodeada de limonita amorfa. b) Grano de oro nativo(10µ) en limonita. a & b) Nícoles paralelos en sección pulida. Aumento 20 x10. 50
  • 56. V. ALTERACIONES HIDROTERMALES La zonación de la alteración hidrotermal del depósito Alto Chicama está definidaen función de un intensivo muestreo de espectros de minerales utilizando espectrómetrosde campo con tecnología de análisis espectral de las ondas electromagnéticas reflejadas yabsorbidas en las longitudes SWIR (Short Wave Infrared) y VNIR (Visible Near Infrared),siendo los espectros compilados en archivos de datos espectrográficos e interpretadosadecuadamente. El modelo es uno típico de un yacimiento epitermal de alta sulfuración,similar al presentado por Corbett (2004), con centros de alteración argílica avanzada ynúcleo de sílice residual que va siendo rodeada de alunita, principalmente potásica. Amedida que los fluidos aumentan su pH y disminuyen la temperatura, estos vandepositando consecutivamente alunita, dickita, pirofilita, más a la periferia caolín, illitas y,en las zonas mas distales esmectitas y cloritas como alteración propilítica insipiente(mucho menor epídota y calcita). La alteración hidrotermal está también restringida al tipo de roca hospedante, comose puede apreciar en las muestras de afloramientos, las rocas volcánicas son por ejemplo,las más fácilmente alterables, de hecho, la sílice residual es la más importante en estalitología, la que se da por lixiviación de los feldespatos, en sus fragmentos y/o en la matriz(Foto IV.4.02). En general se pueden encontrar prácticamente todos los mineralesrepresentativos de alteración del yacimiento en estos tipos de roca, a diferencia de las rocassedimentarias, las que mas bien, como en el caso de las areniscas limpias de la formaciónChimú, que son bien seleccionadas y cuarzosas, no permiten apreciar una distribuciónhomogénea de los minerales de alteración, sino en las vetillas y fracturas, donde sedepositan como minerales alotígenos, dejados allí por el avance de fluidos que vanempobreciéndose en su camino. Los horizontes silicoclásticos de limolitas y lutitaspermiten mas bien por sus características fisicoquímicas un mejor desarrollo de mineralesde alteración en su seno, de hecho, estas secuencias pelíticas son comúnmentehospedadoras de alteración argílica, con presencia de caolín, illita, dickita y pirofilita,llegando también a ser enriquecidas con mineralización aurífera y silicificadas. Laalteración en brechas es algo mas complejo, pues depende del tipo de estas, sea que seencuentren como brechas de diatrema, freáticas, freatomagmáticas, hidrotermales o diquesbrechosos cortando rocas sedimentarias, pero en general matriz y fragmentos tienen unarespuesta a los fluidos hidrotermales muy similar a lo anteriormente descrito. 51
  • 57. V.1. RELACIÓN DEL ORO CON LA ALTERACIÓN HIDROTERMAL. De acuerdo con las múltiples comparaciones efectuadas tanto en el campo como engabinete de los resultados ICP de laboratorio y del análisis espectral, se ha podidodeterminar que el oro se depositó mayoritariamente en las zonas de alteración de síliceresidual (vuggy silica) y de reemplazo de sílice en limolitas, habiendo muy poco alacercarse a la zona de alunita, y prácticamente cero en las zonas de periferia de alteración(dickita – caolín), desde luego también se puede encontrar superposición de minerales dealteración, por lo que no es de sorprenderse que encontremos pirofilita o caolínsobreimponiéndose a la silicificación y consecuentemente coexistiendo espacialmente conel oro, la sílice parda es por ejemplo común encontrarla con pirofilita y por lo general,suele contener oro. Del análisis se puede ver que son muy pocos los minerales dealteración restringidos a este depósito de oro de alta sulfuración y a no más de tres los queestán directamente ligados (por lo menos espacialmente) a este precioso metal.V.2. MÉTODO DE DETERMINACIÓN DE LA MINERALOGÍA DEALTERACIÓN POR ESPECTROMETRÍA DE REFLECTANCIA. El principio de espectrometría de reflectancia está basado en la medición delporcentaje de radiación que es capaz de reflejar/absorber un mineral al incidir en él unaonda electromagnética, dependiendo de la longitud de esta.Para efectos de investigación del presente estudio se utilizó el espectrómetro ASD-FieldSpec Pro, de fabricación americana, el cual cuenta con una lámpara que emiteradiación de diferentes longitudes de onda sobre el mineral en estudio, el aparato recibeinformación cuantitativa de onda electromagnética reflejada correspondiente a cadalongitud de onda, generando en computador un diagrama espectral de reflectancia vs.longitud de onda. La mayoría de los minerales de alteración tienen un espectrocaracterístico, el cual está en función de las características físicas de estos, tales como suestructura molecular, tipos de enlace intermolecular, grado de absorción, etc., los cualesson interpretados visualmente por los geólogos con un adecuado entrenamiento previo.La espectrografía SWIR detecta minerales tales como filosilicatos, arcillas, carbonatos ysulfatos selectos, es también sensible a las variaciones de composición en mineralesindividuales (e.g.: K+ ó Na+ en las alunitas). En general es sensitivo a ciertas moléculas yradicales como el OH, H2O, NH4, CO3, y los enlaces Al-OH, Mg-OH y Fe-OH, etc. y noasí a silicatos anhidros. 52
  • 58. V.3. ESPECTROS DE ALGUNOS MINERALES CARACTERÍSTICOS DEALTERACIÓN DEL DEPÓSITO AURÍFERO DE ALTA SULFURACIÓN DEALTO CHICAMA.Figura 07. Espectro de Alunita potásica en el sondaje 085 a los 161m, este mineral de alteración seencuentra cristalizado con arreglo en puntas de flecha en las fracturas y craquelamiento de las areniscasestériles de la Formación Chimú, asociado a un entorno de fluidos ácidos (pH ≈ 2.5) .Figura 08. Espectro de Dickita, ubicada a los 291m del sondaje 110 en el sur del yacimiento, el marcogeológico corresponde a secuencias de areniscas cuarzosas de la Formación Chimú, fracturadas y ligeramentebrechadas con actividad hidrotermal incipiente en un entorno medianamente ácido (pH ≈ 3.5), sin interéseconómico. 53
  • 59. Figura 09. El espectro muestra una sobreimposición de minerales de alunita y dickita en el DDH 043 ensuperficie, sobre tobas andesíticas no mineralizadas, en un entorno relativamente ácido (pH ≈ 3). No reportavalores económicos interesantes.Figura 10. El espectro muestra entre los 1000 y 1250nm la presencia de limonitas coexistiendo con alunitapotásica y diáspora, en el sondaje 012 a los 40m. La alunita potásica es característica en el valor 1480nm. 54
  • 60. Figura 11. Espectro de pirofilita en el sondaje 087 a los 75m, típico por los picos en los valores 1392 y2167nm. El marco geológico en el que se presenta este mineral es en limolitas arcillosas de la FormaciónChimú, carente de mineralización.Figura 12. Espectro de Pirofilita sobreimpuesta con caolín, en el sondaje 087 a los 357m. La teoría indicaque se forman en temperaturas diferentes, por lo que se les supone no ser coetáneos. Estas arcillas sepresentan en delgadas intercalaciones de lutitas de la Formación Chimú. 55
  • 61. Fig. 13. Espectro de Illita en el sondaje 088 a los 2m. La illita es típica por sus picos en 1411 y 2203nm.Esta alteración se encuentra en andesitas estériles del Cenozoico Mioceno.Fig. 14. Espectro de Illita esmectita, en el sondaje 069 a los 2m. Similar al espectro anterior, pero laesmectita se caracteriza por un pico inferior muy pronunciado en 1920nm. También se presenta en lasandesitas autoclásticas del Mioceno 56
  • 62. Fig. 15. El espectro muestra cuarzo y dickita con presencia de limonitas en el sondaje 042 a los 64m, ensecuencias de areniscas con intercalaciones de limolitas, la dickita es un indicador de la lejanía de lamineralización por lo que el intervalo se encuentra estéril.Fig. 16. El sondaje 043 tiene fuerte pr2esencia de cuarzo residual con hidróxidos de hierro, la mineralizaciónes importante por la presencia de oro. La litología asociada es de tobas brechosas, polilíticas asociadas alcuello de un diatrema cercano, en la zona conocida como Dafne. 57
  • 63. VI. METALOGÉNESIS DEL YACIMIENTO Existen diversos factores que controlan el enriquecimiento mineralógico deldepósito, tales como la estructura, litología hospedante, mineralogía, alteracioneshidrotermales entre otros, los cuales ya se revisaron de manera descriptiva en los capítulosanteriores. En seguida se esbozarán interpretativamente las características genéticas y lasecuencia de eventos. Se analizará objetivamente la secuencia evolutiva del yacimiento y apartir de ello la secuencia paragenética propuesta, todo lo cual es siempre susceptible dediscusión.VI.1. SECUENCIA EVOLUTIVA DEL YACIMIENTO La secuencia evolutiva del yacimiento epitermal de oro de alta sulfuración de AltoChicama está asociada a diversas fases de actividad volcánica e hidrotermal, las queaparentemente se dieron en un periodo de tiempo muy corto alrededor de 17 + 0.4 MA(Montgomery, 2004), por lo que es difícil realmente separar uno de otro, pareciendo aveces que se interpusieran. De hecho, algunas fases deben repetirse y seguramente más delo que aquí se hace referencia, el caso del azufre es por ejemplo de consideración, pues esteal parecer se estuvo depositando durante casi todos los estadios de mineralización, por loque se debe considerar detenidamente la abundancia de este elemento en el sistemahidrotermal, el que podría estar involucrado en el transporte del oro como ión complejanteen un ambiente fluido poco salino y altamente ácido (Heinrich et al, 2004). La sílice pardatambién continuó depositándose durante varias etapas del yacimiento, sin perder sumineralización aurífera. Ciertamente todos estos procesos repetitivos de mineralizaciónmetalífera enriquecieron continuamente el yacimiento. Sin embargo, en función de unaintensiva campaña de registro geológico (logging) de sondajes diamantinos, así como larevisión de secciones delgadas y pulidas, se pudo determinar la siguiente secuenciaevolutiva. 58
  • 64. VI.1.1. FASE I.Actividad Freática. Caracterizada por el calentamiento, presurización, explosión y efusiónpor zonas de debilidad de las aguas meteóricas en forma de vapor, al acercarse estas a lascámaras magmáticas, fragmentando las rocas a su paso y disgregándolas en sus granosformadores, comúnmente generando brechas monolíticas de poca energía. Dado que lospulsos freáticos se suscitaron un número indeterminado de veces, en muchos casos segeneró un redondeamiento efectivo de los fragmentos, como en se muestra en la fotoIV.4.06. La actividad freática se extendió principalmente en el diatrema de Dafne comoprecursora de las demás extrusiones, pero también se le halla a lo largo de fracturas yductos freáticos en casi todo el yacimiento. Esta fase evolutiva del yacimiento preparó a lasrocas preexistentes a obtener una mayor permeabilidad, la que fue factible para ladepositación y enriquecimiento aurífero.VI.1.2. FASE II.Actividad Freatomagmática. Esta fase es producto de la activación extrusiva de la cámaramagmática, generando el violento ascenso y expulsión de magmas con vapores de aguasmeteóricas presurizadas. La actividad freatomagmática entrecortó las brechas freáticaspreviamente formadas como se muestra en la foto IV.4.04. En el diatrema se aprecia labrecha freatomagmática hacia el centro, sobreimpuesta a la brecha freática, con remanentesde esta última hacia los márgenes.Brecha de Paleosuperficie. Seguido de la actividad freatomagmática salieron los flujosvolcánicos, arrastrando a su paso los fragmentos de la entonces superficie cretácica,generando brechas de matriz tobácea, como en la foto IV.4.05.Sílice Parda. Se presenta silicificando las secuencias pelíticas de la Formación Chimú(Foto IV.1.02) así como relleno de brechas, conteniendo óxidos muy finos que le dan untinte pardusco, por lo que fue denominada “sílice parda”, nomenclatura de campo para sucaracterización. Leach (2002) fue el primero en determinar mediante secciones pulidas ydelgadas la presencia de rutilo muy finamente diseminado en esta. Los análisis ICP arrojanresultados interesantes en cuanto al contenido del precioso metal, por lo que esta hallegado a ser considerada una importante hospedadora en el depósito. La sílice pardatambién se encuentra diseminada en la matriz de la brecha de paleosuperficie, aunque enmenor proporción. Es común encontrar fragmentos de sílice parda dentro de las brechas deldiatrema, de las brechas piroclásticas y en general de la mayoría de brechas heterolíticas,por lo que se le puede atribuir bastante antigüedad dentro del depósito. 59
  • 65. VI.1.3. FASE III.Depósitos Cineríticos Bandeados. La actividad continuó pero a modo de erupcionespiroclásticas finas, con frecuente laminación horizontal (Foto IV.3.01), en general decomposición dacítica, extendiéndose principalmente hacia la zona de Alexa (Foto III.3.02)y Dafne y, en menor proporción hacia la zona de Josefa.Lixiviación Ácida. Las secuencias piroclásticas anteriormente mencionadas fueroninmediatamente afectadas por fluidos hidrotermales de muy bajo pH, lixiviandointensamente la roca existente y depositando en su lugar sílice residual esquelética (FotoIV.4.02), permitiendo todavía apreciar los fantasmas de feldespatos y otros cristaleslixiviados. Al término de la lixiviación los fluidos alcanzaron condiciones de pH masadecuados para la precipitación de oro, de igual manera se intensificó la permeabilidad dela roca que lo habría de hospedar.Brechas de Sílice Parda. Los fluidos hidrotermales ricos en sílice, rutilo y otros óxidosmuy finamente diseminados continuaron hospedándose en las secuencias cretácicas, ya nosolo en las limolitas, sino también como matriz de las brechas que formaban a su paso(Foto IV.4.08). Se encontraron también brechas con matriz y fragmentos de sílice parda(de eventos anteriores estos últimos), incluso cortando los volcánicos Cenozoicos. Laactividad hidrotermal ha sido por lo general explosiva y de suficiente energía para generarcomúnmente brechamiento en la roca encajonante a su paso.Brechas de Si-Py2-En. Ocasionalmente se tienen casos de estos sulfuros cortando la síliceparda, por lo que se les da este orden secuencial. Las brechas de Si-Py2-En se encuentrancon frecuencia emplazadas como brechas monomícticas en las areniscas del Chimú haciael centro y sur del deposito y por debajo de los 70m de la superficie actual. Se caracterizanpor ser del tipo crackle o rompecabezas, lo que indica la poca energía con que se formaronestas. Los sulfuros desarrollados en los espacios abiertos son por lo general biencristalizados, piritas octaédricas y a veces cúbicas de hasta 6mm de diámetro, enargitasbien desarrolladas en cristales columnares estriados verticalmente con longitudes de hasta3cm. Es también usual encontrar entrecrecidos con la enargita cristales de estibinita eincluso arsenopirita, pero en menor proporción. Estas brechas suelen también tenerfrecuente coexistencia espacial con el oro en este yacimiento. 60
  • 66. VI.1.4. FASE IV.Brechas Freatomagmáticas. Nuevos eventos freatomagmáticos se produjeron, cortandobrechas de este tipo a aquellas de la primera fase freatomagmática. Estos eventos secaracterizan por ser de mayor energía explosiva, movilizando gran cantidad de material dela roca caja sedimentaria. Una de las más comunes que caracterizan a esta fase, es labrecha de matriz carbonosa, cuyo nombre es debido a que la mayor parte del materialascendente durante la explosión que lo generó fue el polvo de roca de las limolitascarbonosas del Chicama, siendo el componente magmático a modo de burbujas de lavacomúnmente en menor volumen, que se solidificaron coetáneos con las explosiones comofragmentos juveniles, adquiriendo estos, formas aplastadas dentro y fuera del diatrema,donde tendrían facies mas bien piroclásticas.Tobas de Lapilli. Continuando con las erupciones volcánicas violentas se depositaronsecuencias de lapillitas con horizontes vesiculares y de fragmentos juveniles. Las tobas sondacíticas con fragmentos líticos accesorios y accidentales (incluso con fósiles de plantas),guardando siempre cierta tendencia de bandeamiento.Lixiviación Ácida. Como se hubiera ya mencionado anteriormente, los eventos se repitenfrecuentemente, tal es el caso de este, que se da por el nuevo ascenso de fluidoshidrotermales ácidos, los que lixiviaron la roca (particularmente los volcánicos de Alexa).Al parecer los fragmentos juveniles han sido bastante más susceptibles a este fenómeno delixiviación, pues en algunos casos no quedó de estos sino el espacio vacío donde algunavez se alojaron (Foto IV.3.03). Tras el aumento del pH de los fluidos ricos en Au(HS-)2 yla disminución de T° y P se dio nuevamente paso a la precipitación del oro en un ambientealtamente sulfurado.Pirita Cristalizada (Py2). El ciclo se repite, ascendiendo fluidos salinos menos ácidos conazufre remanente y Fe, entre otros metales, permitiendo la deposición de pirita diseminadaen las oquedades de los volcánicos en casi todo el yacimiento. En las secuenciassedimentarias este evento se da como emplazamiento en fracturas, en forma de vetillas depirita masiva. 61
  • 67. VI.1.5. FASE V.Cuarzo Drussy. Es una de las últimas etapas de silicificación, en la que la sílice viene arelativamente baja temperatura, depositando cuarzo en forma de cristales prismáticoselongados con sección hexagonal, de hasta 4mm de largo, en espacios abiertos yoquedades a modo de drusas (Foto IV.4.08). Es posible que estos fluidos también aportenoro al yacimiento, desde luego en menores proporciones que otras menas o por lo menosexiste una coexistencia espacial. Dependiendo de la cantidad de cuarzo drussy se puedeencontrar hasta 2ppmAu en brechas de este tipo. Se observa que pudieron haber tal vezmuchos pulsos de este cuarzo hidrotermal, lo cual es apreciable particularmente en lasoquedades y espacios abiertos rellenados por estos cristales que se sobreimponen unos aotros enriqueciendo pulso tras pulso el yacimiento.Pirita Cristalizada, Enargita. Sobre el cuarzo drussy tenemos sobreimponiéndosecomúnmente la pirita cristalizada (Py2), con presencia de enargita hacia el centro y sur deldepósito, aunque en proporción bastante menor a los eventos de piritización anteriores, ymenos extendida. Este último evento se puede apreciar mejor en oquedades y espaciosabiertos donde las condiciones permitieron el desarrollo de estos cristales.Baritina. Es al parecer, una de las últimas manifestaciones de la actividad hidrotermal deldepósito, la baritina se encuentra bien desarrollada con cristales tabulares, translúcidos, aveces intercrecida con la pirita cristalizada y el cuarzo drussy, por lo que se sospecha estosser más bien coetáneos.Oxidación Supérgena. Posteriormente expuesto el depósito a los agentes supérgenos,estos inician el proceso de lixiviación y oxidación supérgena (Chávez, 2000). Liberándosegran parte del oro encapsulado de algún modo en los sulfuros. El hidróxido de hierro máscomún en Alto Chicama es la goethita, pudiendo también encontrarse hematitaspulverulentas en condiciones tal vez menos oxigenadas. La jarosita es mucho menosfrecuente y se le encuentra muy ocasionalmente en fracturas con aspecto pulverulento. Laescorodita está comúnmente asociada a la enargita y, es de hecho un producto de suoxidación, liberando arsénico que pasa a formar el óxido mencionado. 62
  • 68. VI.2. SECUENCIA PARAGENÉTICA DE LA MINERALIZACIÓN.Para efectos del presente estudio, se ha dividido la secuencia paragenética en tres estadiosprincipales, asociados al marco geológico relacionado al comportamiento extrusivo segúnlas fases evolutivas descritas anteriormente. El estadio I está asociado a la fase freática(fase I), el estadio II a las fases freatomagmáticas y eruptivas piroclásticas (fases II, III yIV) y el estadio III asociado a la fase puramente hidrotermal (fase V), desde luego estasecuenciación podrá subdividirse en estudios posteriores de ser necesario.Estadio I. Asociado a la fase freática, en algún momento probablemente previo a esta fasese manifestó el ascenso de fluidos hidrotermales con deposición en las areniscas de sílice,pirita fina (Py1) y menor enargita fina. Por los análisis de laboratorio se sabe que no huboaporte de oro en este estadio sino talvez solo como anomalías en las últimas etapas de esteestadio por la relativa abundancia de azufre en el sistema, además de no proporcionar elentorno las condiciones adecuadas para la precipitación de este metal. Dada la saturaciónde azufre, posterior a los sulfuros se continuó depositando S0 finamente diseminado encondiciones fuertemente ácidas. Aparentemente después, vino una etapa de oxidaciónhipógena, con vetillas entrecruzadas de sílice blanca (Foto IV.4.09) cortando lamineralización previa, con halos de azufre nativo, covelita y menor calcosita, quecomúnmente se presentan circundando núcleos de pirita - enargita y azufre nativo de laprimera deposición hidrotermal.Py1, En, Sº. La mineralización que se da en esta etapa es debido a los primeros fluidoshidrotermales que ascendieron de las cámaras magmáticas en enfriamiento, depositandoprincipalmente enargita y pirita muy fina.Oxidación Hipógena. Posteriormente ascendieron fluidos ricos en sílice, que se depositó enforma de vetillas con halos de covelita, menor calcosita y azufre nativo con remanentes desulfuros. También es frecuente hallar fragmentos en las brechas freáticas con hematitas(Foto IV.4.04). Según los análisis realizados en estos tramos de mineralización no seencuentra oro por encima de 20ppb por lo que se considera pre mineral. 63
  • 69. pH >= 4 Au, S0 Au(HS-)2 pH <= 2 Fase Poco salina Entorno Ácido HS- Separación de Fases FeCl2, Fase Salina H2S, SO4 Densa ENFRIAMIENTO RÁPIDO = EXSOLUCIÓN FAVORABLEFig 17. Esquema de la transportación de oro en Alto Chicama, producto de una favorableexsolución de fluidos magmáticos, con posterior separación de fases, enriqueciéndose la fasemenos densa, de gases como H2S, SO2, etc. El oro es transportado en esta fase como Au(HS-)2complejo bisulfurado en medio fuertemente ácido (Heinrich et al., 2004). Al reaccionarposteriormente con los feldespatos, los fluidos alteran pervasivamente la roca, dejando síliceresidual y neutralizándose, para precipitar el oro diseminado como elemento nativo. 64
  • 70. Estadio II. Asociado a la etapa freatomagmática. Este estadio se dio aparentemente enintercalaciones de calma freatomagmática, por lo que la mineralización ya se manifiesta enlas secuencias volcánicas, brechas de colapso asociadas al borde del diatrema, así como enlas secuencias cretácicas fracturadas y brechadas por los eventos freáticos yfreatomagmáticos previos. Este estadio es el de mayor aporte de mineralización auríferadado que se manifiesta en diferentes pulsos de actividad hidrotermal, aparentemente lamayoría de estos con presencia de oro, muy favorecido por la rápida cristalización de lacámara magmática, la que se dio en diferentes etapas, cada una de ellas con considerableexsolución de fluidos hidrotermales, los que se enriquecieron aun más debido a laseparación de fases que sufrieron estos, de una fase salina, densa y poco ácida a una menossalina (Heinrich et al, 2004), rica en H2S y consiguientemente HS-, que ascendiótransportando el oro como complejo bisulfurado Au(HS-)2 en solución de pH muy bajo.Los fluidos hidrotermales enriquecidos con oro reaccionaron y alteraron pervasivamentelas rocas feldespáticas a su paso dejando sílice residual, al suceder esto los fluidosperdieron acidez, favoreciendo entonces la precipitación del oro de las soluciones conazufre nativo. Bajo estas nuevas condiciones enseguida vinieron las fases mas salinas consulfuros de hierro y menor cobre, precipitándose en coexistencia espacial con el oro y lasílice residual previos. A diferencia del estadio anterior, los sulfuros son bastante mejordesarrollados, compuestos de piritas octaédricas (Py2) de 4mm de diámetro y en muchamenor proporción de cristales elongados de enargita de hasta 2cm de largo.Sílice Parda. Se presenta mineralizando principalmente las secuencias pelíticas de laFormación Chimú, por lo general contienen interesantes anomalías de oro.Au. Vino como complejo bisulfurado en soluciones ligeramente salinas con HS-, SO2 yotros gases en medio ácido, precipitó al perder las soluciones su condición ácida, seencuentra en mayor concentración en la sílice residual de las tobas y brechas alteradas conpervasiva alteración argílica avanzada.Py2. Son piritas octaédricas de 2mm de diámetro en promedio, que en algunos casosvienen encapsulando el oro, es común que coexistan espacialmente con este metal, sinembargo por las observaciones realizadas, no es regla indiscutible en este depósito.PY, EN. Estos sulfuros se presentan como cristales bien desarrollados en oquedadesprincipalmente dentro de las brechas de areniscas cuarzosas, compuesto de piritasoctaédricas y enargitas de cristales elongados. 65
  • 71. Estadio III. Este estadio de mineralización está asociado con la fase puramente hidrotermalal final de la secuencia evolutiva del yacimiento. Se caracteriza por el enriquecimientoulterior y relleno de minerales en las oquedades y espacios abiertos del ya formadoyacimiento Alto Chicama. Los minerales que se depositan en este estadio sonprincipalmente son cuarzo drussy, pirita cristalizada, baritina y menor enargita. El oro sepresenta en la brechas rellenas con estos minerales en sus espacios abiertos.Cuarzo Drussy. Son cristales elongados de hasta 4mm de largo con sección hexagonal,hialinos, depositados un número indeterminado de veces, dado que se sobreimponen conlos sulfuros y baritinas, aunque por la frecuente disposición por debajo de estos en susdrusas se le infiere ser el primer mineral en este estadio.Au. Se presenta en este estadio como elemento nativo, muy fino por debajo de los 20 µ porlo general libre entre los óxidos aunque también probablemente como inclusión dentro delcuarzo drussy, y los sulfuros.Py2>En. Aparecen también en las oquedades, de brechas, espacios abiertos de las tobas,así como en fracturas de las areniscas. En las tobas de la zona Alexa se encuentran pocaenargita y mucho mas abundante pirita, sin embargo hacia la parte central del depósito enprofundidad se suele encontrar mucha enargita bien desarrollada en cristales elongados,aunque la correlación espacial con el oro es bastante menor.Baritina. Se presenta en cristales tabulares translúcidos, de hasta 1cm de longitud,generalmente a lo largo de estructuras y en oquedades, particularmente en las zonas deAlexa y Dafne. Por lo general todas las muestras que presentan baritina tienen valores deoro por encima de 1ppm. 66
  • 72. 67
  • 73. Au(HS-)2 Au(HS-)2 Au(HS-)2 Fm. Chimu, Areniscas CrackeladasCristalización Rápida = Exsolución Favorable 100m Au, HS-, SO2, ! Cámara " Magmática Fig. 19. MODELO GENETICO PRELIMINAR DEL YACIMIENTO EPITERMAL HS ALTO CHICAMA 68
  • 74. VII. ANÁLISIS COMPARATIVO CON OTROS YACIMIENTOS TIPO Si bien es cierto, este yacimiento es uno no tan común por estar fuertementeasociado a secuencias sedimentarias, al hacer un estudio mas detallado sobre suscaracterísticas litogeoquímicas, asociaciones mineralógicas y rasgos estructurales, se puedeconcluir que es sencillamente un típico depósito epitermal de oro de alta sulfuración que, adiferencia de muchos de los grandes yacimientos de este tipo, gran parte de sumineralización se alojó en rocas sedimentarias, por lo general muy fracturadas yfrecuentemente brechadas, aprovechando principalmente la permeabilidad de estas, muyfavorecidas por el entorno estructural activo y el marco sismogénico que sincronizaron conel paso de los fluidos auríferos, confinados en un tiempo y espacio adecuados para darorigen al depósito epitermal de oro de alta sulfuración de Alto Chicama. Regionalmente es posible encontrar similitud en varios depósitos, caracterizadostambién por ser de volcánicos calcoalcalinos Cenozoicos sobreyaciendo secuenciassedimentarias silicoclásticas no reactivas del Mesozoico, desde luego en la franjametalogénica miocena de la cordillera noroccidental de los Andes peruanos tenemos lasareniscas cuarzosas inertes de Santa Rosa (Montoya et al, 1995) y La Virgen (Gauthier etal, 1999), cuya mineralización está también asociada a los procesos de subducción ymagmatismo regional responsables del emplazamiento y mineralización del depósitoepitermal de Alto Chicama, donde las areniscas cuarzosas fueron enriquecidas en susfracturas y brechas por fluidos hidrotermales ricos en oro, procedentes de fuentes cercanasde volátiles magmáticos y metales económicos, sin embargo estos yacimientos noalcanzaron el volumen de mineralización que logró Alto Chicama. Otro ejemplo demineralización en rocas sedimentarias en Sudamérica son las filitas de Nevados deFamatina (Losada-Calderón and McPhail, 1996) en Argentina, aunque de otro régimengeotectónico, diferentes edades, leyes superiores de oro y, presencia de cobre y plata.Pueblo Viejo (República Dominicana) es igualmente un depósito epitermal de oro de altasulfuración, alojado en rocas sedimentarias así como volcánicas (Sillitoe, 2000), aunquebastante mas grande y antiguo también que Alto Chicama. 69
  • 75. Como la gran mayoría de estos yacimientos, este es un depósito epitermalrelacionado a actividad hidrotermal producto del magmatismo originado por subducción enarco de islas (Cooke and Simmons, 2000), de vulcanismo subaereo relacionado a magmascalcoalcalinos de composición dacítica a andesítica, caso de Yanacocha (Harris, 1993;Turner, 1997), Pierina (Gaboury, 2000; Volkert et al, 1998) o Sipán (Candiotti et al, 1997);en estos casos la mineralización se da exclusivamente en las tobas y, al igual que AltoChicama es posterior a la alteración hidrotermal, la cual es del tipo ácido sulfato, conintensa lixiviación de los feldespatos, posteriormente el oro es depositado como elementonativo en las oquedades, junto con los sulfuros, baritina, etc. La diferencia con AltoChicama radica en que en este último, además de las tobas, son también mineralizadas lassecuencias sedimentarias, en parte por la buena permeabilidad estructural que tuvo esteyacimiento. Otro concepto interesante a considerar es que la mayoría de estos depósitos son porlo menos de edad cretácica, aunque comúnmente mas jóvenes (Sillitoe, 1993), como es elcaso de la parte central de la cordillera de los Andes. Del norte del Perú hasta Chile central,Petersen (1999) mencionó varios depósitos epitermales de oro de alta sulfuración ubicadosgeocronológicamente especialmente en el Mioceno, corroborado por Noble and McKee(1999) para el sector norte y central del Perú en la misma franja metalogénica, como porejemplo Nevados de Famatina (Plioceno), el Indio (Mioceno Sup.), Yanacocha, Pierina ySayapullo (Mioceno Medio a Sup.), el Guanaco (Eoceno Sup.), etc., desde luego hayexcepciones, como los depósitos paleozoicos de la faja plegada de Tasmania al este deAustralia (White et al., 1995). Dada la poca profundidad a la que se forman estos depósitos con respecto de suedificio volcánico, no siempre es probable que resistan a la erosión superficial, porquemuchos están asociados a regiones de levantamiento y destrucción cortical (Cooke andSimmons, 2000), además que la misma actividad volcánica explosiva post mineral es capazincluso de destruir su sistema geotermal precursor. Sin embargo, Alto Chicama conservaaun remanentes de steam heated, alteración típica de depósitos epitermales por encima delas paleo napas freáticas, por lo que se deduce que su sistema volcaniclástico se encuentrarelativamente conservado. En el caso de Yanacocha por ejemplo, aun cuando todavía seencuentran remanentes del litocap, una parte del yacimiento ya fue a formar parte deldepósito pleistocénico de gravas de La Quinua. 70
  • 76. Depósito Dimensiones Entorno Edad Roca Huesped Mineralización Pais (MT) Volcánico (ma) DiseminaciónAlto Diatrema y Arenisca en areniscasChicama 9.1 Moz Au Volcánicos cuarzosa 17+0.4 fracturadasPerú Dacíticos y tobas y tobas Diseminación Diatrema yLa Virgen, 12.1MT Arenisca en areniscas Mioceno brechasPerú @1.22g/TAu cuarzosa fracturadas Medio volcánicas y tobasSanta Diseminación AreniscaRosa, 10MT @1.2 g/T Au en areniscas 14.5 cuarzosaPerú fracturadasPueblo Areniscas Estratoligados,Viejo, 215MT @3.2g/TAu Complejo Limolitas y vetillas y cuerpos 130República 20 g/T Ag Dómico volcánicos de silicificaciónDominicana basálticos 1MT @11g/TAu,Nevados de Diseminado, 80g/TAg,Famatina, Filitas vetas y 3.8 3%Cu,Argentina vetillas 90MT @0.9g/TAu Cuerpos de sílice Ignimbritas y masiva y porosaYanacocha, 843MT Complejo 10.9- domos con brechasPerú @1.03g/TAu Dómico 11.5 dacíticos hidrotermales en torno de domos cuerpos dePierina, 110MT @2.8g/TAu Ignimbritas sílice porosa Domo 14.5Perú 22 g/T Ag y tufos con control litológico Cuerpos de sílice Diatrema ySipán, Volcánicos masiva y porosa 20MT @2 g/T Au brechas 13.3Perú Andesíticos con control volcánicas estructural Tobas Diseminación 49MT @1.89%Cu, ComplejoColquijirca, dacíticas y en tobas, 0.33g/TAu (solo en Dómico y 11Perú sedimentarios sulfuros masivos HS) Diatrema carbonatados en calcáreos Cuerpos de Volcánicos y sílice porosa yLa Coipa, 70MT @1.37g/TAu Complejo volcaniclásticos sulfuros masivos 20-24Chile 82 g/T Ag Dómico dacíticos en brecha + lutita arenitas hidrotermal. vetas de sulfuros masivosEl Indio, 23.2MT @6.6g/TAu Domo Ignimbritas con silicificación 11-12.5Chile 50 g/T Ag, 4% Cu y control estructuralTabla 1. Algunas comparaciones relevantes de yacimientos selectos del tipo epitermal de oro de altasulfuración. 71
  • 77. Deposito Dimensiones Entorno Roca Edad Mineralización Pais (MT) Volcánico Huesped (ma) 37.2MT brechasTambo, @4.18g/TAu hidrotermales Domo Ignimbritas 7.5Chile + 42MT @1 g/T con control Au estructural ~30T Au + Ignimbritas y síliceporosa yEl 11.5MT Caldera Volcánicos masiva con ~49Guanaco,Chile @1.77g/TAu Andesíticos controlestructuralChoque- 11MT Domos y Pórfido brechaslimpie, @2.23g/TAu, 7 diatrema Andesítico hidrotermalesChile 87g/TAg brechasPascua- 262MT Granitoides hidrotermalesLama, @2.03g/TAu Domo con menor con sílice porosa 7.4- 8Chile- 66.3 g/T Ag ignimbrita y masiva, yArgentina control estructural Cuerpos de síliceMulatos, ~135MT Complejo Ignimbritas y masiva y porosa 25-29México @1g/TAu Dómico Volcaniclástics con control estructural cuerpos de sulfuros masivosParadise 20.6 M@2.31 Diatrema Ignimbritas con sílice porosa y 19-22Peak, USA g/TAu 61.5g/T Ag masiva +brechas hidrotermales Cuerpos de síliceGoldfield 160T Au, 45T Ag, Complejo Volcánicos masiva y porosa 21USA 3500 T Cu Dómico Intermedios con control estructuralTabla 1 (Continúa). Algunas comparaciones relevantes de yacimientos selectos del tipo epitermal de oro dealta sulfuración. De Sillitoe (2000), con edades de Noble and McKee (1999), Clavero et al (1997) yMontgomery (2004). 72
  • 78. VIII. CONCLUSIONES. Sucintamente se puede decir que:• Desde el punto de vista económico se debe considerar ante todo que Alto Chicama es un yacimiento económicamente factible para minar por oro con un adecuado retorno de inversión, según los estándares econométricos de Barrick y de la mayoría de empresas mineras que operan en gran escala.• En el entorno geológico Alto Chicama está englobado dentro del gran grupo de yacimientos con diseminación fina de oro en ambientes epitermales de alta sulfuración, que como ya se analizó anteriormente son bastante comunes por lo menos alrededor de toda la franja circumpacífica, muchos de los cuales son de clase mundial, catalogados así por su gran volumen y bondades económicas.• En el marco geotectónico, Alto Chicama se encuentra en la franja circumpacífica este, con magmatismo de arco asociado a subducción de placas, específicamente la placa de Nazca subduyendo oblicuamente a la placa sudamericana en su margen oeste central a septentrional, el mismo proceso que dio lugar a la orogenia andina, donde se formaron muchos otros yacimientos de características similares.• De acuerdo con los estudios petrológicos y geoquímicos, el entorno de Alto Chicama está caracterizado por intrusiones y extrusiones explosivas y de flujos de composición andesítica a dacítica, asociadas a magmas calcoalcalinos de edad miocénica, las que cortan las secuencias silicoclásticas de la Formación Chimú, de edad inferida del Valanginiano Inferior, compuestas de areniscas cuarzosas con intercalaciones de limolitas y carbón comúnmente antracítico.• Los rasgos morfoestructurales indican que el yacimiento se depositó durante un régimen sismogénico activo, el que previamente había deformado muy fuertemente las secuencias cretácicas que antecedieron al periodo de mineralización, razón por la que se pueden encontrar marcados plegamientos y otros signos de deformación cortical subyaciendo a las secuencias volcánicas miocénicas bastante mas conservadas. Esto permitió no solo la extrusión de material volcánico que pasaría a formar parte de la roca hospedante del mineral, sino que continuó manteniendo un marco de permeabilidad estructural dinámica, la que se renovaba intermitentemente para dar paso a nuevos pulsos hidrotermales que enriquecerían una y otra vez el yacimiento. Sin embargo, los esfuerzos de deformación ya no fueron tan intensos 73
  • 79. durante esta parte de la era Cenozoica, mas bien se atenuaron paulatinamente, con intervalos distensivos o calma geodinámica, permitiendo así la génesis del depósito.• Otra característica relevante es la mineralogía asociada, como muchos otros, este se ajusta bastante bien al modelo presentado por J. Hedenquist (1996) para depósitos epitermales de oro de alta sulfuración, con un núcleo definido de vuggy silica, el que se interpreta como una zona de intensa lixiviación ácida (pH<2). Alejándose y rodeando el centro de alteración silícica se presenta alunita, principalmente potásica, luego dickita – pirofilita - caolinita y, también alunita – kaolín en la zona de steam heated. Periféricamente también tenemos illita-esmectita alterando volcánicos que se presentan más frescos. La mineralogía de ganga es en general de cuarzo residual, menor alunita (K, Na) arcillas (kaolín, pirofilita, dickita) diáspora, baritina, zunyita, azufre nativo, etc. Minerales de mena incluyen oro nativo (<20µ), eléctrum, enargita, covelita hipógena, pirita, menor calcopirita, entre otros. El oro se encuentra depositado en la zona lixiviada de vuggy silica junto con la baritina, azufre nativo, pirita y cuarzo drussy, la enargita también se suele encontrar con estos minerales pero es menos frecuente. Los demás minerales se presentan en mucho menor proporción en el yacimiento por lo que no se consideran como asociaciones importantes.• El sistema geotermal habría estado controlado por una rápida cristalización de la cámara magmática, siendo sus extrusiones escasas en comparación con las estériles cámaras magmáticas de los alrededores. Por ende una exsolución favorable incluyendo la separación de una fase líquida poco salina y rica en HS- y en consecuencia Au(HS-)2 habría permitido un adecuado transporte del oro en un entorno muy ácido, neutralizándose en reacción con los feldespatos y dejando sílice residual con subsiguiente depositación de oro, de acuerdo con los experimentos teóricos que menciona Heinrich et al (2004). 74
  • 80. IX. RECOMENDACIONES E IMPLICACIONES EN LA EXPLORACIÓN Si bien es cierto, grandes yacimientos epitermales de oro de alta sulfuración,ubicados particularmente en la franja circumpacífica, están directamente ligados a pilasvolcánicas asociadas a magmas calcoalcalinos, este importante hallazgo llama a afinar lasestrategias de exploración, dado que una buena parte del depósito Alto Chicama estáalojado en rocas sedimentarias, representando las secuencias volcánicas un volumen quetal vez no supere el 10% de la masa total, aunque desde luego, las mas altas leyes de oro seencuentran definitivamente en estas últimas. Este tipo de mineralización en rocassedimentarias tampoco es muy nuevo, de hecho, Santa Rosa y La Virgen son muysimilares litológica y mineralógicamente, aunque estos últimos no alcanzaron el volumenni potencial económico de la escala de Alto Chicama. Por lo antedicho, es necesariosiempre incluir dentro de los blancos de exploración también posibles yacimientosepitermales de oro en secuencias sedimentarias, especialmente si se encuentran dentro dela franja metalogénica miocena. Reconsiderando paradigmas geológicos referentes a los huéspedes de mineral, lasareniscas cuarzosas del yacimiento en este caso no fueron reactivas frente a los fluidoshidrotermales, no obstante, vale la pena tener en cuenta otros factores, como por ejemplo,la permeabilidad que la roca pueda haber ofrecido para alojar la mineralización, desdeluego otros factores físicos y químicos jugaron un papel muy importante. Si bien es ciertoen este yacimiento la sílice residual es un muy buen indicador de mineralización, tampocoes el indicador perfecto de la presencia de oro, como es el caso de otras áreas deexploración donde no se encontró prácticamente nada de oro en extensas zonas de síliceresidual. La permeabilidad estructural ha sido desde luego muy importante para laformación de Alto Chicama, por lo que no se debe soslayar este aspecto en la exploraciónmineral. Dado lo escueto de este trabajo, se sugiere también considerar, estudios másdetallados referentes a la estructura y la geoquímica asociada de los magmas generadoresde fluidos auríferos en la región, entre otros que pudieran ser de interés. 75
  • 81. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICASBar, T. y Agramonte, J.; 1974. Geología del Carbón de la Zona de Alto Chicama. 46 p. Inédito.Benavides, V.; 1956. Cretaceous System in Northern Peru. Bull. Amer. Mus. Nat. hist. New York. Vol. 108. p. 352 – 494.Benavides, V.; 1999. Orogenic Evolution of the Peruvian Andes: The Andean Cycle. Society of Economic Geologists Special Publication N0 7: Geology and Ore Deposits of the Central Andes, p 61 – 107.Bissig, T.; 2003. Miocene landscape evolution in the Alto Chicama district, Departamento de la Libertad, Perú: possible geomorphologic controls on epithermal mineralization (Vancouver). Unpublished Report for Minera Barrick Misquichilca S.A.Candiotti, H and Guerrero, T.; 1997. Descubrimiento y geología del yacimiento de oro diseminado Sipán – Cajamarca, IX Congreso Peruano de Geología, Resúmenes Extendidos, p 9-13Chavez, W. X; 2000. Supergene Oxidation of Copper Deposits: Zoning and Distribution of Copper Oxide Minerals. SEG – Newsletter No 41.Clavero, R.J., Martín,M.W., Mpodozis, C. & Cuitiño, L.; 1997. Eventos de Alteración- Mineralización en la franja El Indio (29°- 30° S): nuevos antecedentes geológicos y geocronológicos. VI Congreso Geológico Chileno v 2. p 896-900.Cobbing, E.J.; Pitcher, W.S.; Wilson, J.J.; Baldock, J.W.; Taylor, W.P.; McCourt, W and Snelling, N.J.; 1981. The Geology of the Western Cordillera of northern Peru. Institute of Geological Sciences (London), Overseas Memoir. p. 5 - 13.Cooke, D. and Simmons, S.; 2000. Characteristics and Genesis of Epithermal Gold Deposits. Society of Economic Geologists, Reviews in Economic Geology. V-13.Corbett, G. 2002. Epithermal Gold for Explorationists. AIG Journal – Applied Geoscientific practice and research in Australia.Corbett, G. 2004. Epithermals Au-Ag: The Magmatic Conection. Comparisons between East and West Pacific. Ishihara Sympsoium Geoscience Australia, 2004.Cossio, A.; 1964. Geología de los cuadrángulos de Santiago de Chuco y Santa Rosa (Hojas 17 – g y 18 – g) República del Perú, Comisión Carta Geológica Nacional, Boletín Nº 8. Pags. 13 – 28Fournier, R. 1999. Hydrothermal Processes Related to Movement of Fluid From Plastic into Brittle Rock in the Magmatic-Epithermal Environment. Society of Economic Geologists. V-94. N° 8Gaboury, F. 2000. Geology, Alteration and Mineralization of the Pierina Deposit, Peru. Unpublished company report. Minera ABX Exploraciones, S.A. LimaGauthier, A., Diaz, B. and Quirita, V.; 1999. Yacimientos La Arena – La Virgen, Huamachuco – La Libertad – Perú; ProExplo 99.Gauthier, A. & Diaz, N.; 2000. Yacimiento la Arena – Virgen. Primer volumen de monografías de yacimientos minerales peruanos: Historia, Exploración y Geología. Vol. Luis Hochschild Plaut, p 73 - 80. 76
  • 82. Geoestudios; 2002. Las Formas y Depósitos Glaciales en el Área del Yacimiento Alto Chicama, Dpto de La Libertad, Perú: Informe Técnico para: Minera Barrick Misquichilca S.A. 50p.Golder Associates; 2003. Estudio de Impacto Ambiental Yacimiento Alto Chicama. Preparado para Minera Barrick Misquichilca S.A.Harris, L., Livermore, D., Santa Cruz, C.and Diaz, M.; 1993. Proyecto Yanacocha: Trabajos Técnicos. XXI Convención de Ingenieros de Minas del Perú. Ica. p 55-81Hedenquist, J.; 1996. Hydrothermal Systems in Volcanic Arcs, Origin of and Exploration for Epithermal Gold Deposits. Mineral Resources Department, Geological Survey of Japan, Higashi 1-1-3, Tsukuba 305, Japan.Hedenquist, J.; Arribas, A. Gonzáles, E.; 2000. Exploration for Epithermal Gold Deposits. SEG Reviews, Vol 13. p 245 - 277.Heinrich, C. A., Driesner, T., Stefánsson, A.; Seward, T. M.; 2004. Magmatic vapor contraction and the transport of gold from the porphyry environment to epithermal ore deposits. Department of earth Sciences, Swiss Federal Institute of Technology – Geological Society of America, v. 32; p. 761 – 764.Jacay, J.; 1992. Estratigrafía y Sedimentología del Jurásico Curso Medio del Valle del Chicama y Esbozo Paleogeográfico del Jurásico – Cretáceo del Nor Perú (6°30’ – 8° Latitud Sur) UNMSM – Esc. De Ing. Geológica - Tesis de Ingeniería. Lima – Perú.Leach, T.; 2002. Petrological Evaluation for Twenty Four Core and Outcrop Samples, prepared for Barrick Peru.Lewis, P.; 2002. Structural Geology and Ore Controls of the Las Lagunas Norte Deposit. Lewis Geoscience Service Inc. Cajamarca – Perú. Unpublished Report for Minera Barrick Misquichilca S.A. 48p.Losada-Calderón, A.J., McPhail, D.C.; 1996. Porphyry and high sulfidation epithermal mineralization in the Nevados del Famatina mining district, Argentina. Society of Economic Geologists Special Publication 5p. 91-117McPhie, J., Doyle, M. and Allen, R.; 1993. Volcanic Textures, A guide to the interpretation of textures in volcanic rocks. Centre for Ore Deposit and Exploration Studies - University of Tasmania, 198 p.Mégard, F.; 1987. Structure and Evolution of the Peruvian Andes, in Schaer, J.P. and Rodgers, J., The anatomy of mountain ranges. New Jersey, Princeton University Press, p. 179 - 210.Montgomery, A.; 2004. Preliminary report on Geochronology, Alto Chicama district, northern Peru. Confidential Report for Minera Barrick Misquichilca S.A. Department of Geological Sciences and Geological Engineering, Queen’s University, Kingston, Ontario, Canada.Montoya, D.; Noble, D.; Eyzaguirre, V., DesRosiers, D.; 1995. Sandstone Hosted Gold Deposits: A New Exploration Target is Recognized in Peru. Engineering & Mining Journal, v196 p 34 – 41.Noble, D. & McKee, E.; 1999. The Miocene Metallogenic Belt of Central and Northern Peru. Society of Economic Geologists, Special Publication N0 7: Geology and Ore Deposits of the Central Andes, p 155 – 193. 77
  • 83. Palacios, O.; Sánchez, A.; Herrera, F.; 1995. Geología del Perú, Boletín Nº 55 Serie A: Carta Geológica Nacional, Instituto Geológico Minero y Metalúrgico. Lima - Perú.Petersen, U.; 1999. Magmatic and Metallogenic Evolution of the Central Andes. Society of Economic Geologists, Special Publication N0 7: Geology and Ore Deposits of the Central Andes, p 109 – 153.Petford, N. & Atherton, M.; 1995. Cretaceous-Tertiary volcanism and syn-subduction crustal extension in Northern Central Peru. Volcanism Associated with Extension at Consuming Plate Margins, Geological Society Special Publication, No 81, p 233 – 248.Reyes, L.; 1980. Geología de los cuadrángulos de Cajamarca, San Marcos y Cajabamba (hojas 15 – f, 15 – g y 16 – g) Instituto Geológico Minero y Metalúrgico, Lima – Perú, Boletín Nº 31 Serie A. Carta Geológica Nacional. Pags. 23 – 28.Rivera, M. Monge, R. & Navarro, P.; 2005. Nuevos Datos Sobre el Volcanismo Cenozoico (Grupo Calipuy) en el Norte del Perú: Departamentos de la Libertad y Ancash. Boletín de la Sociedad Geológica del Perú v. 99, p.7 – 21.Sibson, R.; 2001. Seismogenic Framework for Hydrothermal Transport and Ore Deposition. Society of Economic Geologists, Reviews v. 14: Structural Controls on Ore Genesis, p 25 – 50.Sillitoe, R.; 1993. Giant and bonanza gold deposits in the epithermal environment: Assessment of potential factors. Society of Economic Geologists Special Publication 2, p. 125-156.Sillitoe, R.; 2000. Styles of High-Sulphidation Gold, Silver and Copper Mineralisation in Porphyry and Epithermal Environments. The AusIMM Proceedings, v.1 p. 19 - 34.Tafur H.I.; 1950. Nota preliminar de la Geología del Valle de Cajamarca, Perú. Univ. Nac. Mayor de San Marcos. Tesis doctoral, Lima.Turner, S.; 1997. The Yanacocha Epithermal gold deposits, northern Perú: High Sulfidation mineralization in a flow dome setting. Ph.D. Colorado School of Mines, Department of Geology and Geological Engineering.Volkert, D, McEwan C. Garay, E. 1998. Pierina Au-Ag Deposit, Cordillera Negra, North central Peru: Pathways, ’98 Vancouver January 28-30. Extended Abstract.White, N. C., Leake, M.J., McCaughey, S.N., and Parris, B.W.; 1995. Epithermal Deposits of the Southwest Pacific: Journal of Geochemical Exploration, v.54 p.87-136.Wilson, J.J.; 1963. Cretaceous Stratigraphy of Central Andes of Peru. AAPG v.47, p 1 – 34.Wilson. J.J.; 2002, Erosion Surfaces in the Andes of Central and Northern Peru. XI Congreso Peruano de Geología, Resúmenes.Zhou, J.; 2002. Deportment of Gold, Silver, Mercury and Copper in the Alto Chicama Drill core Samples and Carbonaceous Ore. Lakefield Research. Submitted to Barrick Gold Co. 63 pags. 78
  • 84. ANEXO 01.CORRELACIONES E INTERPRETACIONES ESTADÍSTICAS DERESULTADOS DE SONDAJES SELECTOS DEL YACIMIENTO. El presente capitulo tiene por objetivo mostrar algunos rasgos estadísticos deelementos distintivos de determinados sondajes representativos del yacimiento, enparticular el oro, al que se le trató de encontrar correlación con otros metales , informaciónque se pudiera utilizar para la prospección de yacimientos de características similares.01.1. DDH 033, CORRELOGRAMAS E INTERPRETACION.En el siguiente cuadro se muestra la correlación espacial del oro con el mercurio en elsondaje DDH 033, ubicado en la parte central del yacimiento, el que está compuesto en susprimeros 42mts de tobas dacíticas, continuando con secuencias comúnmente brechadas. Delos 30 a los 65 m de profundidad se nota un particular levantamiento en los valores de Au,que podría deberse a la mayor permeabilidad que presentan los piroclastos gruesos ybrechas hidrotermales, las que en este intervalo se presentan de gran energía yheterogeneidad de fragmentos. A partir de los 65 m los picos de mineralización áuricaparecieran ubicarse en microbrechas, zonas de fracturamiento intenso o cualquierestructura que pudiese servir como ducto mineralizante. Correlación Espacial Au - Hg DDH 0331.E+051.E+04 Au_ppb Hg_ppb1.E+03ppb1.E+02 Volcánicos Brechas Hidrotermales y1.E+01 Dacíticos Areniscas Mineralizadas mts.1.E+00 1 8 16 22 28 33 38 43 49 53 59 66 74 79 84 91 97 102 111 118 125 132 138 144 149 155 161 167 174 181 187 193 198 203Diagrama 01. Correlación espacial Au-Hg, DDH-033. Del gráfico se aprecia que no hay correlaciónespacial entre el oro y el mercurio en los primeros 42mts, coincidiendo con las tobas dacíticas. A partir de lasbrechas tobáceas e hidrotermales la correlación es más notable, continuando de modo similar en las areniscasmineralizadas, eventualmente cortadas por estructuras de mineralización. 79
  • 85. Diagrama 02. Dispersión de puntos Au-Hg en el sondaje DDH-033 de los 42 a los 205m, zona donde mejorse correlacionan estos metales.En el Diagrama 02, se ha tratado de ajustar la dispersión de puntos a una recta, la que enteoría de una correlación perfecta debiera ajustarse a la formaY = aX + b, donde: a 1, b = constante.Desde luego para este caso, la variable “a” es cercana a 1 y “b” es una constante que indicala separación promedio de los valores de Au ppb y Hg ppb. El coeficiente de correlación R,cuyo valor es 0.82, es un indicador de que la correlación es de regular a buena, lo quepodría deberse a los valores erráticos tanto de oro como de mercurio, donde aparentementees más difícil controlar la correlación.El siguiente es el diagrama de correlación espacial del oro con el arsénico, es notorio quela correlación es bastante mala, por lo que no vale la pena seguir analizándola. Serealizaron pruebas con otros volátiles como antimonio, azufre entre otros y al parecer lacorrelación tampoco es muy interesante. 80
  • 86. Correlación Espacial Au - As DDH 033 1.E+07 1.E+06 1.E+05 1.E+04 1.E+03 1.E+02 Au_ppb 1.E+01 As_ppb 1.E+00 mts. 1 11 21 29 36 43 51 58 69 78 84 94 101 113 122 132 140 148 156 165 174 183 191 198 205Diagrama 03. Correlación espacial de Au – As, DDH-033. Aun cuando estos elementos coexistenespacialmente, de lo que se puede apreciar a simple vista en el esquema, la correlación es bastante baja paraser confiable, lo que demuestra que la existencia de minerales de arsénico como la enargita, o la escorodita,podrían ser en algún modo indicadores de la presencia del metal precioso, pero no tienen ninguna relacióndirecta de volumen, como lo muestra el correlograma anterior.El siguiente cuadro es un diagrama de comparaciones de elementos que podrían serconsiderados de interés en el DDH-033. Algunas relevancias podrían ser As vs. Sb cuyocoeficiente de correlación es R = 0.84, Au vs. Ag, R=0.63. Los demás tienen correlacionesmuy bajas para ser considerables. 81
  • 87. Au_ppb Ag_ppb As_ppb Hg_ppb Cu_ppb Sb_ppb Cases w eighted by TRAMO01.2. HISTOGRAMAS DEL SONDAJE DDH-033: Los siguientes son histogramas representativos del comportamiento del oro en elsondaje DDH-033, el histograma 01 muestra el típico comportamiento Log normal de estemetal. Seguidamente viene el histograma del logaritmo neperiano de 155 datos de oro delsondaje, el que muestra hasta tres poblaciones, la primera muestra la población de leyespor debajo de los 10 Au ppb, en seguida tenemos la mineralización en areniscasfracturadas y la tercera población en las brechas hidrotermales, tobas dacíticas finas ygruesas y eventuales estructuras mineralizadas. 82
  • 88. Histograma Au DDH 033120100806040 Std. Dev = 5095.9320 Mean = 2326.8 0 N = 155.45 0. 40 80 12 16 20 24 28 32 36 40 0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 . . 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Au_ppb Cases w eighted by TRAMO Histograma Ln(Au) DDH 033302010 Std. Dev = 1.85 Mean = 6.370 N = 155.45 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 1.50 2.50 3.50 4.50 5.50 6.50 7.50 8.50 9.50 10.50 Ln(Au) Cases w eighted by TRAMO 83
  • 89. HISTOGRAMA Ln(Au) DDH 033 Secuencias Volcánicas1210864 Std. Dev = 1.102 Mean = 6.800 N = 35.00 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 8.00 8.50 9.00 LNAU HISTOGRAMA Ln(Au) DDH 033 Secuencias Sedimentarias302010 Std. Dev = 1.90 Mean = 6.37 0 N = 134.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 1.50 2.50 3.50 4.50 5.50 6.50 7.50 8.50 9.50 10.50 LNAU 84
  • 90. 01.3. DDH 072, CORRELOGRAMAS E INTERPRETACIÓN. El siguiente análisis se efectuó por comparación correlativa de metales enprofundidad en el DDH 072, considerando los primeros 28m de volcánicos dacíticos y elresto secuencias sedimentarias en buena medida mineralizadas. Si bien es cierto coexistenespacialmente, no se puede afirmar que tengan una correlación espacial definida, sino solode coexistencia en ciertos tramos litológicos, principalmente en el oro y la plata. Porejemplo, entre los 139m y los 205m se puede apreciar cierta correlación, correspondiendoesta a un tramo de areniscas craqueladas con brechamiento insipiente (crackle breccias). CORRELACION ESPACIAL DDH - 072 Auppb Cuppm Agppb Prof m .Diagrama 04. Correlación espacial de Au-Ag-Cu en el sondaje DDH 072. Dispersión Espacial Au-Ag en Areniscas 14000 12000 10000 y = 2.9525x + 1519.5 8000 R2 = 0.6361 6000 4000 2000 A u pp b 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000Diagrama 05. Se muestra la dispersión de puntos en el tramo referido de mineralización en areniscas delsondaje anterior. De acuerdo con los resultados de la ecuación el coeficiente R2, se puede considerar que lacorrelación es bastante regular y poco confiable. 85
  • 91. 01.4. DDH 073, CORRELOGRAMAS E INTERPRETACIÓN.Según el registro geológico de testigos del DDH 073 tiene secuencias volcánicas dacíticasen los primeros 34m, continuando el resto con areniscas cuarzosas e intercalaciones delimolitas de la Fm. Chimú, las litologías mas frágiles siempre algo brechadas, entrando alos 208m a las lutitas carbonosas del Grupo Chicama. En los siguientes cuadros semuestran las correlaciones que se han podido encontrar, todas ellas bastante bajas, aunqueen muchos niveles la coexistencia espacial es notoria. Correlación Espacial Au - Hg DDH 073 1.E+05 1.E+04 Au_ppb Hg_ppb 1.E+03 1.E+02 1.E+01 mts 1.E+00 1 8 14 21 26 33 40 45 50 57 64 73 79 86 94 100 108 115 123 131 138 144 152 159 167 175 182 190 196 204 211 219 225 231 239 246 254Diagrama 06. Se muestra el correlograma del oro con el mercurio en el DDH 073, es al menos más ajustadoy preciso que otras comparaciones, lo que el siguiente cuadro nos permite cuantificarlo. Data Y = 587.447 + 0.78588*X 95% Confidence (Data) 95% Confidence (Line) 45000 40000 35000 30000 Hg_ppb 25000 20000 15000 10000 5000 0 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 Au_ppbDiagrama 07. Diagrama de Regresión linear simple, considerando 184 pares de datos, el coeficiente decorrelación R= 0.42, muy bajo para asignarle confiabilidad. 86
  • 92. Correlación Espacial Au - Ag DDH 073 1.E+05 1.E+04 1.E+03 1.E+02 1.E+01 Au_ppb Ag_ppm mts. 1.E+00 1 11 23 31 41 50 61 74 85 96 108 120 132 143 155 167 179 192 202 215 225 236 248Diagrama 08. Correlación espacial del oro y la plata en el DDH 073, en general muy baja, pero esimportante considerar las litologías donde coexisten, una vez mas, las limolitas silicificadas. Correlación Espacial Au-As-Sb DDH 073 1.E+07 1.E+06 1.E+05 1.E+04 1.E+03 1.E+02 Au_ppb As_ppb 1.E+01 Sb_ppb 1.E+00 mts 1 7 11 17 23 26 31 37 41 46 50 56 61 67 74 79 85 91 96 102 108 114 120 126 132 138 143 149 155 161 167 173 179 185 192 196 202 208 215 220 225 230 236 242 248 254Diagrama 09. Correlación especial del oro, arsénico y antimonio en el DDH 073, con un tenue controllitológico, los picos superiores de estos elementos corresponden a limolitas silicificadas, las cuales, por subaja permeabilidad han permitido retener de manera más eficiente estos metales. 87
  • 93. ANEXO 02GLOSARIO DE TÉRMINOS Y ABREVIATURAS.AUTOBRECHA. Porciones externas de los flujos de lava que por estar mas frías, masviscosas o sujetas a mayor tensión responden con un comportamiento frágil, siendoarrastradas y disgregas dentro del flujo al que pertenecen.ACTIVIDAD FREÁTICA. Se refiere a la actividad producto de la interacción de aguasmeteóricas con altas temperaturas cercanas a las cámaras magmáticas, generandocalentamiento, presurización y explosión de vapor de agua.ACTIVIDAD FREATOMAGMÁTICA. Se refiere a la actividad producto de la interacciónde aguas meteóricas con cámaras magmáticas, generando calentamiento, presurización yexplosión con liberación de vapor de agua y porciones considerables de magma.BRECHA CRACKLE. Dícese de aquella brecha con escaso movimiento y rotación de susfragmentos, con disposición de ser el protolito reconstruible prácticamente en su totalidad.Brecha arreglo rompecabezas.BRECHA JIG SAW. Dícese de la brecha cuyos fragmentos tiene un arreglo a semejanzade los dientes de un serrucho.CC. Calcosita.CUARZO DRUSSY. Variedad de cuarzo que se presenta con cristales elongados desección hexagonal, se encuentra en oquedades a modo de drusas.EN. Enargita.LAPILLI. Material piroclástico en su cono volcánico, con diámetro entre 6mm y 6cm.LAPILLI ACRECIONARIO. Lapilli formado por erupciones subaereas explosivas, aunqueposiblemente retrabajado y redepositado.PY. Pirita.PY1. Aplíquese solo como definición para este yacimiento. Variedad de pirita fina,diseminada, apreciable particularmente en las secuencias sedimentarias de la FormaciónChimú.PY2. Aplíquese solo como definición para este yacimiento. Variedad de pirita cristalizadacomúnmente en octaedros, aunque pueden presentarse también cúbicas o irregulares,apreciable en vetillas, en oquedades intercrecida frecuentemente con cuarzo drussy ymenos común con enargita.PROTOLITO. Dícese de la litología original a partir de la cual se forma cualquier otra.S0. Azufre nativo. 88