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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
INDICE
RESUMEN

AGRADECIMIENTOS

I.       GENERALIDADES                                              1
I.1.     OBJETIVO Y ALCANCES DEL ESTUDIO                            1
I.2.     METODOLOGÍA DE TRABAJO                                     2
I.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                             5

II.      ENTORNO GEOLÓGICO REGIONAL                                 6
II.1.    INTRODUCCIÓN                                               6
II.2.    GEOMORFOLOGÍA                                              6
II.3.    TECTÓNICA Y MAGMATISMO REGIONAL                            8
II.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            13
II.5.    CONTEXTO METALOGENÉTICO REGIONAL                           14

III.     ENTORNO GEOLÓGICO LOCAL                                    16
III.1.   INTRODUCCIÓN                                               16
III.2.   LITOESTRATIGRAFÍA                                          16
         III.2.1. SECUENCIAS SEDIMENTARIAS JURÁSICAS Y CRETÁCICAS   16
                  GRUPO CHICAMA                                     16
                  FORMACIÓN CHIMÚ                                   17
         III.2.2. VULCANISMO MIOCENO                                19
III.3.   MARCO ESTRUCTURAL DEL DEPÓSITO                             24
         III.3.1. CONSIDERACIONES IMPORTANTES SOBRE LA ESTRUCTURA   26
         III.3.2. GEOMETRÍA DEL YACIMIENTO                          27
IV.      ESTUDIOS PETROGRÁFICOS Y MINERAGRÁFICOS                    31
IV.1.    ROCAS SEDIMENTARIAS                                        31
IV.2.    MUESTRAS DEL DIATREMA                                      33
IV.3.    SECUENCIAS PIROCLÁSTICAS                                   35
IV.4.    DESCRIPCIONES PETROMINERALÓGICAS A PARTIR DE MUESTRAS
         DE MANO                                                    38
IV.5.    DESCRIPCIONES PETROMINERALÓGICAS A PARTIR DEL ESTUDIO DE
         SECCIONES DELGADAS Y PULIDAS                               44
         IV.5.1. MICROFOTOGRAFÍAS                                   46




                                                                         III
V.      ALTERACIONES HIDROTERMALES                                   51
V.1.    RELACIÓN DEL ORO CON LA ALTERACIÓN HIDROTERMAL               52
V.2.    MÉTODO DE DETERMINACIÓN DE LA MINERALOGÍA DE ALTERACIÓN
        POR ESPECTROMETRÍA DE REFLECTANCIA                           52
V.3.    ESPECTROS DE ALGUNOS MINERALES CARACTERÍSTICOS DE ALTERACIÓN
        DEL DEPÓSITO AURÍFERO DE ALTA SULFURACIÓN DE ALTO CHICAMA    53

VI.     METALOGÉNESIS DEL YACIMIENTO                                 58
VI.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.                                               62
VI.2.   SECUENCIA PARAGENÉTICA DE LA MINERALIZACIÓN                  63

VII.    ANÁLISIS COMPARATIVO CON OTROS YACIMIENTOS TIPO              69

VIII. CONCLUSIONES                                                   73

IX.     RECOMENDACIONES E IMPLICACIONES EN LA EXPLORACIÓN            75

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS                                           76

ANEXOS

01.     CORRELACIONES E INTERPRETACIONES ESTADÍSTICAS DE LOS
        RESULTADOS DE SONDAJES DEL YACIMIENTO                        79
02.     GLOSARIO DE TÉRMINOS Y ABREVIATURAS                          88




                                                                          IV
RESUMEN


       El depósito epitermal de oro de Alta Sulfuración de Alto Chicama se encuentra ubicado
en la cordillera occidental de los andes del norte del Perú, enmarcado entre el Batolito de la
Costa y el macizo del Marañón; geológicamente emplazado en una zona de magmatismo de
arco, inducido por subducción de la placa oceánica debajo del continente sudamericano. El
magmatismo 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, que
alojaría en buena medida la depositación económica de la región, en un entorno geodinámico
de distensión. A fines del Cretácico Superior, debido a un cambio en el régimen tectónico de
subducción, 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 submarina
mesozoica, la cual fue intensamente plegada y fallada durante un prolongado periodo de
tiempo. Este proceso de levantamiento cortical, originado por esfuerzos compresivos, iniciados
por la fase Peruana, continuó dándose intermitentemente con las llamadas fases de compresión
Inca 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 magmatismo
manifiesto en arcos volcánicos continentales que migraban intermitentemente hacia el este.


       El arco volcánico desarrollado en el área de estudio se conoce actualmente como el
Grupo Calipuy, que se extiende desde el Oligoceno, no obstante, en Alto Chicama se
encuentran las manifestaciones miocénicas de este vulcanismo. Si bien es cierto, estos procesos
tuvieron una extensión considerable en el tiempo, la formación del yacimiento epitermal de oro
de alta sulfuración de Alto Chicama está restringida tan solo a unos pocos cientos de miles de
años en el Mioceno, durante los cuales tuvo que mantenerse un régimen sismogénico activo
para ayudar a conservar y/o renovar la permeabilidad de las rocas, sincronizado con el aporte
de fluidos mineralizantes con condiciones fisicoquímicas favorables para dicho efecto, en
consonancia con los factores petrofísicos óptimos de la roca hospedante.




                                                                                             V
Alto Chicama es parte de un corredor metalogénico que se extiende desde la parte
central de Chile hasta el norte del Perú, asociado al magmatismo del arco volcánico
oligomiocénico que se generó en toda la región por la subducción Andina, y se extiende incluso
hasta el Plioceno, albergando muchos otros yacimientos importantes, no solo epitermales, sino
también 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 de
su mineralización se encuentra hospedada en secuencias sedimentarias, en las areniscas
brechadas, con evidente actividad hidrotermal en sus fracturas y en la matriz de sus brechas y
vetillas y, aunque no es único en el mundo, es el mas grande yacimiento epitermal de oro de
alta sulfuración alojado en rocas sedimentarias hasta ahora encontrado en el Perú, siguiéndole
depósitos auríferos similares en la misma franja metalogénica como Santa Rosa, La Virgen,
etc.
       Las extrusiones directamente asociadas a la mineralización del depósito dan cuenta de
acelerados procesos de cristalización de la correspondiente cámara magmática, dado su escaso
volumen, en comparación con sus vecinos mucho mas abundantes alrededor del yacimiento y
aunque 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 cristalización
acelerada de la cámara favoreció una adecuada exsolución de fluidos hidrotermales
enriquecidos, en particular de oro como complejo bisulfurado (dada la saturación de azufre
encontrado en el sistema). Si bien es cierto las condiciones iniciales de pH de las fases menos
salinas en la exsolución fueron muy ácidas, al ascender y reaccionar con los volcánicos se
neutralizaron rápidamente los fluidos, permitiendo una adecuada precipitación del oro como
elemento nativo, que llegó a depositarse en cantidades económicamente factibles en las
extrusiones dacíticas previas, asociadas a la referida cámara magmática, y en las areniscas
subyacentes fuertemente fracturadas y brechadas por los procesos geodinámicos previos.




                                                                                               VI
EL YACIMIENTO EPITERMAL DE ORO DE ALTA
             SULFURACION DE ALTO CHICAMA. CONTROLES DE
           MINERALIZACION Y MODELO GENETICO PRELIMINAR



I.        GENERALIDADES

I.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
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
Fig. 1. Mapa de Ubicación del yacimiento Alto Chicama. Trujillo – Perú.


                                                                          3
I.3.      AREA DE ESTUDIO


I.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
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
II.      ENTORNO GEOLOGICO REGIONAL


II.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 yacimiento



II.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
(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 la
región, en este caso, los valles (la formación Chicama en relieve negativo) de suave relieve interrumpidos
abruptamente por intrusiones y estructuras de domos (a la izquierda) así como farallones resistentes a la
erosión de las secuencias plegadas y verticalizadas del Chimú.




                                                                                                        7
II.3.   TECTONICA Y MAGMATISMO REGIONAL


        La tectónica regional trasciende a finales del Triásico, con la apertura del Atlántico
Sur, que resultó en un nuevo régimen geodinámico de carácter distensivo en principio,
iniciándose o reactivándose un proceso de subducción en el margen occidental del
continente sudamericano, conocido como el ciclo Andino (Mégard, 1987), que incluye todos
los procesos de formación de la actual Cordillera de los Andes. Del Triásico Superior al
Senoniano Inferior la actual franja cordillerana estuvo dominada por un tectonismo
extensional, con adelgazamiento y tal vez partición cortical, como lo evidencian por ejemplo
los 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 marcada
subsidencia en la zona de trasarco, permitiendo la acumulación de gran cantidad de
sedimentos, 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 secuencias
carbonatadas superiores.
        A fines del Cretácico concluyó la sedimentación marina debido a un cambio
geodinámico, iniciándose la subducción tipo Andina, con un régimen de pulsos de
compresión repetitivos, con engrosamiento cortical y notable emergencia, levantamiento y
deformación plástica del cinturón cordillerano, proceso que se extendió durante el
Cenozoico, con marcados intervalos de distensión o calma tectónica. Durante los periodos
de distensión se manifestó un intenso volcanismo de arco continental, en el margen oeste de
la placa sudamericana, mientras que los periodos de calma se caracterizaron por el
desarrollo de extensas superficies de erosión dispuestas como discordancias (Benavides,
1999), rellenando a su vez cuencas intracontinentales molásicas como las formaciones
Chota, Huaylas, Condebamba y Cajabamba hacia la zona de Cajamarca, así como la cuenca
antepaís en la región Sub-andina entre el arco del Marañón y el escudo brasilero.
        La tectónica Andina estuvo además acompañada de movimientos de bloques
transversales a la dirección del eje de los plegamientos, a lo largo de estructuras SW – NE a
E-W, conocidas como “fallas transversales” o de “desgarre”, como las deflexiones de
Huancabamba y Abancay, entre otros, las que también participaron significativamente en el
desarrollo tectónico y magmático de la región (Benavides, 1999).




                                                                                            8
Magmatismo: Desde el desarrollo de la cuenca jurásica y, hasta la actualidad, se mantiene
un activo régimen tectónico de subducción, generando magmas calcoalcalinos en arcos
volcánicos que fueron migrando periódicamente hacia el este, migración observada
últimamente por Rivera et al. (2005) en los centros volcánicos ubicados entre Julcán y
Huamachuco. Junto con el proceso subductivo, se desarrollaron también cuencas tensionales
de trasarco relacionados a fallas regionales con rumbo NNW – SSE, las que controlaron
tanto la formación de las cuencas sedimentarias como el emplazamiento de plutones. Se han
identificado arcos magmáticos desde el Jurásico Inferior, reapareciendo intermitentemente
en el Cretácico Inferior, Cretácico Superior a Cenozoico Inferior y finalmente el vulcanismo
continental del Grupo Calipuy.
       Químicamente este magmatismo Cenozoico corresponde a uno calcoalcalino
(Petford & Atherton, 1995), con predominancia de andesitas y, en menor proporción dacitas
y riolitas. Ocasionalmente se han observado flujos e intrusiones basálticas como erupciones
exóticas y, aunque no queda claro el régimen tectónico en el que se hayan desarrollado estos
máficos, se puede suponer que esté relacionado a breves periodos de adelgazamiento
cortical o fisuras de gran profundidad con ascenso rápido de magmas sin llegar a
diferenciarse.
       Las estructuras volcánicas en el área están conformadas principalmente por domos y
complejos dómicos con flujos de avalanchas ardientes asociados al colapso de estos.
También se pueden apreciar estructuras de calderas con depósitos de ignimbritas riolíticas a
riodacíticas, como en las zonas de Machacala y Carabamba.
       Las secuencias volcánicas están principalmente distribuidas hacia el sur y este del
yacimiento, con espesores del orden de los 1000m. En el área de Alto Chicama se observan
cuellos volcánicos, stocks hipabisales y, tobas y flujos relacionados a estos. En general Alto
Chicama está caracterizado por ser una secuencia volcánica mucho más restringida de
naturaleza andesítica a dacítica, con intensa actividad freatomagmática, formando diferentes
tipos de brechas, asociadas entre otros, a diatremas. Dado que hay evidencias de fuertes
procesos erosivos se pone en duda si es que la pila volcánica fue realmente cercana en
volumen a lo que hoy presenta, o si una parte de esta fue ya erosionada.




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Fig. 02. Mapa Geológico Regional asociado al yacimiento Alto Chicama, mostrando estructuras relevantes y
depósitos auríferos aledaños. Fuente: INGEMMET, Estructuras: Staff Geólogos MBM.



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Fig. 03. Fotografía satelital de la región asociada a Alto Chicama, Fuente: recursos MBM.



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II.4.   ESTRATIGRAFÍA


II.4.1. Jurásico Superior. Durante el Jurásico superior se desarrolló un arco volcánico de
islas en el margen occidental de la placa sudamericana relacionado a los primeros procesos
de subducción de la corteza oceánica al oeste de la cuenca, creando un ambiente de mar
intracontinental asociado a procesos de atenuación cortical (Benavides, 1999) entre el arco y
el macizo del Marañón al este de la cuenca.
Grupo Chicama. El Grupo Chicama está compuesto de secuencias silicoclásticas en su
mayoría pelíticas con intercalaciones de volcaniclásticos, superando en algunos lugares
incluso los 1500m. de espesor (Cobbing et al., 1981). Aunque es difícil realmente encontrar
su base, se supone está suprayacente con discordancia angular al grupo Pucará e incluso
secuencias mas antiguas (Reyes, 1980). Está compuesto en sus horizontes superiores
principalmente de lutitas bituminosas fisibles y, limolitas carbonosas, con delgadas
intercalaciones de areniscas (Reyes, 1980). La naturaleza de esta cuenca fue según las
evidencias, de un mar mediterráneo de ambiente reductor, con un índice de subsidencia
constante y persistente. Estratigráficamente según los fósiles encontrados en dicho grupo, se
encuentra ubicado en el Titoniano, (Cossio, 1964).


II.4.2. Cretácico Inferior. En contraposición con el ambiente Jurásico, el Cretácico Inferior
se caracteriza por ser de carácter oxidante, debido a la fuerte erosión a que fue sometida la
zona del arco magmático al oeste de la cuenca y, al continuo levantamiento de la plataforma
continental en el margen oriental. Esta cuenca se desarrolló en un ambiente de mar abierto
altamente oxigenado, continuando una marcada subsidencia y desplazamiento relativo del
depocentro 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 secuencias
carbonatadas de la formación Santa del Valanginiano Superior. Está compuesta
principalmente por areniscas blancas limpias de grano medio bien seleccionadas, con
intercalaciones 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 y
mares abiertos poco profundos, como también lo mencionara Jacay (1992), por sus
observaciones de estratificación cruzada y marcas de oleaje medidas en la zona de Baños
Chimú y Río Huancay.


                                                                                           12
Formación Santa – Carhuaz: Estas dos formaciones son estudiadas juntas por el poco
desarrollo de la Formación Santa que particularmente en la zona de estudio pareciera
desaparecer (Cossio, 1964). La Formación Santa está compuesta regionalmente por
calizas dolomíticas hacia el callejón de Huaylas (Benavides, 1956), las cuales se
restringen hacia los márgenes de la cuenca, en Trujillo y al este de Huamachuco, en
transición comúnmente a facies pelíticas. La Formación Carhuaz está conformada por
secuencias silicoclásticas de areniscas sucias grisáceas, con intercalaciones de limolitas y
lutitas, frecuentemente carbonosas, que sobreyacen sobre la Formación Santa, ambos con
edades entre el Valanginiano y Barremiano (Benavides, 1956; Bar y Agramonte, 1974)


Formación Farrat: Aunque no contiene fósiles se le correlaciona por su posición
estratigráfica, de edad Aptiana (Reyes, 1980). Compuesta principalmente de areniscas
blancas a grises resistentes a la erosión con intercalaciones de lutitas grises oscuras,
guardando bastante similitud con la formación Chimú, pero sin los horizontes típicos de
carbón. Los afloramientos presentan también pendientes empinadas y revelan el intenso
tectonismo 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 escasa
actividad orogénica, entre el Aptiano Superior y Campaniano (Wilson, 1963; Cobbing et
al., 1981). La continua subsidencia de la cuenca dio lugar a la formación de ambientes
marinos poco profundos con abundante desarrollo de vida subacuática. Dada la lejanía
hacia el yacimiento y ya que no tienen injerencia en la formación del yacimiento, en este
trabajo se obviarán detalles sobre esta serie carbonatada, solo mencionar que a la primera
de estas formaciones se la puede sintetizar como silicoclástica pelítica con intercalaciones
areniscosas, para luego transicionar a las secuencias carbonatadas subsiguientes,
característica principal de esta facies de la cuenca.




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II.5.    CONTEXTO METALOGENÉTICO REGIONAL


        El yacimiento Alto Chicama se encuentra enmarcado en la cordillera noroccidental de
los Andes peruanos, en uno de los anticlinales de la formación Chimú, que es un conocido
metalotecto muy plegado y fallado por la orogenia Andina, que inició en el Cretácico
Superior. Esta formación se encuentra subyacente en contacto directo con niveles miocenos
(Gauthier y Diaz, 2000) del grupo Calipuy, otro importante metalotecto que alberga
regionalmente diversos depósitos epitermales de alta y baja sulfuración asociados a centros
volcánicos (Noble & McKee, 1999).


        Petersen (1999), hace mención de una gran variedad de yacimientos ubicados en el
sector occidental de la cordillera de los Andes, asociados a un magmatismo con tendencia
indudablemente paralela a la fosa Perú – Chile, por lo que se debe considerar que todos estos
yacimientos 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 generaron
diversos tipos de yacimientos en la franja occidental de la Cordillera de los Andes del norte y
centro del Perú. Son conocidos los pórfidos miocénicos con potencial económico ubicados en
la 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 la
mencionada franja que son estériles o subeconómicos en las condiciones actuales. Los
polimetálicos se extienden hacia el sur en la misma franja metalogénica miocénica, depósitos
como Quiruvilca, Huanzalá, Pasto Bueno y más hacia la parte central de la franja, los
depósitos de Huarón, Morococha, Julcani, Colquijirca, etc., varios de los cuales se
caracterizan por sus contenidos de metales preciosos, en un entorno geoquímico hidrotermal
que mas bien se asemeja a uno del tipo epitermal, aunque históricamente el oro en esta
franja metalogénica de la cordillera occidental fue considerado como un subproducto de la
minería 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 metalogénica
son 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
descubrimientos de yacimientos menores de oro de baja ley, explotables también por el
método de lixiviación en pilas, como es el caso de Tantahuatay y Sipán, este último alojado
en brechas volcánicas (Candiotti and Guerrero, 1997).


     Existen también yacimientos epitermales de oro de alta sulfuración alojados en rocas
sedimentarias ubicados en esta franja metalogénica miocena, en la región Sayapullo-
Huamachuco-Santiago de Chuco (Montoya et al., 1995), particularmente en las areniscas
cuarzosas de la Formación Chimú, grupo en el cual se encuentra actualmente operando el
yacimiento Alto Chicama, así como la mina Santa Rosa en el distrito de Angasmarca, en el
norte y este de la provincia de Santiago de Chuco respectivamente.


     En la fotografía satelital (Fig. 03) se muestran algunos yacimientos conocidos en la
vecindad cercana con Alto Chicama, sin embargo son muchos los yacimientos ubicados por
lo menos en la ya mencionada franja miocénica (Petersen, 1999), los que varían desde
pequeños lavaderos de oro conocidos entre otros como Sandra, Sayapullo, etc. los cuales se
encuentran en una serie de pliegues de la formación Chimú al este del anticlinal que hospeda
a Alto Chicama, hasta los que operan en tajo abierto. Notorio es el lineamiento que se
observa en los yacimientos de Santa Rosa, La Arena y La Virgen, los cuales se alinean mejor
en un trend que incluye los pequeños depósitos antes mencionados. Incluso El Toro, que se
encuentra mucho mas al este, tiene también un marcado control litoestratigráfico, alineado en
otro 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 se
encuentran cerca al contacto de las areniscas Chimú con las secuencias andesíticas y dacíticas
del Cenozoico Grupo Calipuy, que por su forma semicircular en esa zona sugiere una caldera
y, según Rivera et al. (2005) se trata del volcán Quesquenda, el que suprayace las secuencias
sedimentarias del Mesozoico y los flujos piroclásticos del volcán Quiruvilca por el lado
oeste. El volcán Quesquenda en sus alrededores en contacto con los mencionados
yacimientos está compuesto de secuencias estratificadas de flujos de bloques y cenizas,
oleadas piroclásticas y lahares, en disposición subhorizontal (Rivera et al., 2005).




                                                                                           15
III.   ENTORNO GEOLÓGICO LOCAL


III.1. INTRODUCCIÓN


       El presente capítulo describe sucintamente las características físicas de las principales
unidades 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 Alto
Chicama se encuentra hospedado muy cerca al contacto de los volcánicos Calipuy con las
areniscas cretácicas del Chimú, en efecto, la mineralización aurífera se emplazó tanto en las
secuencias sedimentarias como en brechas hidrotermales, tectónicas y freatomagmáticas así
como los depósitos piroclásticos dacíticos que sirven de tapa al yacimiento.


III.2. LITOESTRATIGRAFIA


III.2.1 SECUENCIAS SEDIMENTARIAS JURASICAS Y CRETÁCICAS


GRUPO CHICAMA. El yacimiento tiene como basamento litoestratigráfico no
mineralizado a las secuencias superiores del grupo Chicama, consistentes principalmente de
limolitas carbonosas (Jacay, 1992), con transición hacia el Cretácico Inferior, dicha transición
está compuesta por areniscas negras finas carbonosas, que paulatinamente se van haciendo
mas limpias y de grano medio mejor seleccionado, lo cual se puede apreciar mejor hacia la
parte oeste del depósito. Aun cuando esta secuencia litoestratigráfica no hospeda
mineralización aurífera, posee rasgos que indican el paso de fluidos hidrotermales a través de
esta unidad, como azufre nativo en vetillas y fracturas, vetillas de cuarzo blanco lechoso e
incluso, piritas bien cristalizadas. Esta unidad litoestratigráfica permitió además el paso de
magmas a través de fisuras y diatremas, prueba de ello son las brechas de fragmentos
carbonosos y matriz volcánica con contenido carbonoso, de las cuales se discutirá en detalle
mas adelante.




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FORMACIÓN CHIMÚ. Está compuesta por areniscas limpias de grano medio bien
seleccionadas con intercalaciones de limolitas y lutitas, tanto arcillosas como bituminosas, y
también mantos de carbón antracítico (Foto III.3.04). Esta formación corresponde a una
paleogeografía de carácter deltaico, sufriendo continuamente procesos transgresivos y
regresivos, así como estadios de ambiente anóxico pantanoso, en el que se forman los
horizontes carbonosos.


Areniscas Cuarzosas (Foto IV.1.1.): Son secuencias de areniscas muy limpias, cuarzosas y
bien compactadas, de mares abiertos poco profundos y playas. No es común que presenten
mineralización a menos que estén fracturadas, o incluso brechadas (siendo esta la
particularidad del mencionado yacimiento), dependiendo realmente de la permeabilidad de
estas en el tiempo del aporte de los fluidos mineralizantes.


Limolitas (Foto III.3.04): Son intercalaciones comunes en esta formación, caracterizadas por
ser de grano fino a arcillosas, representando estadios de baja velocidad de sedimentación y
procesos transgresivos; generalmente al paso de fluidos hidrotermales captan deposición de
caolín y pirofilita. Cuando existe silicificación, particularmente de sílice parda (nombre de
campo), suelen encontrarse valores económicos de oro. Frecuentemente se suelen encontrar
minerales 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 ambientes
anóxicos, 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 carbón
bituminoso, deleznables, caracterizados por su menor rendimiento como comburente.
También se encuentra mas al norte carbón antracítico, que por lo general se asocia a zonas de
menor actividad tectónica e hidrotermal. Aun cuando son también estériles, ocasionalmente
se pueden encontrar en estos, rasgos del paso de fluidos hidrotermales, lo que se evidencia
por el azufre nativo y las vetillas de pirita que se encuentran a veces en los mencionados
horizontes. Es de notar también que, por ser de carácter más bien dúctil, sirvieron en algunos
casos de línea de desplazamiento de discontinuidades estructurales.



                                                                                           17
Tiempo de Mineralización Principal




Fig. 04. Columna estratigráfica local de Alto Chicama. Fuente: F. Gaboury et al., Internal Reports.




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III.2.2. VULCANISMO MIOCENO. En el área de estudio se tiene intensa actividad
volcánica durante el Mioceno Inferior, correspondiente al grupo Calipuy. Caracterizada
litogeoquímicamente según las observaciones de campo y gabinete por un magmatismo
intermedio a ligeramente ácido, con intrusiones, domos y flujos andesíticos y dacíticos que se
emplazan principalmente sobre las secuencias plegadas y falladas de la formación Chimú.


Brechas Freáticas (Foto IV.2.01): Son brechas comúnmente de soporte clástico, monolíticas
con matriz compuesta principalmente de polvo de roca o cuarzo granular producto de
abrasión de los fragmentos. En algunos casos los fragmentos se pueden encontrar bastante
redondeados, en otros, las brechas son más bien del tipo crackle. Cuando no hubo actividad
hidrotermal relevante la matriz se muestra estéril, limpia, solo con cuarzo granular
disgregado y sin ningún cementante. Los interceptos de sondajes revelan con bastante
precisión el orden de los eventos. Inmediatamente sobreyaciendo a las areniscas Chimú se
encuentra esta litología en ciertas partes del diatrema y en estructuras de discontinuidad.
Estas brechas se originaron por explosión de vapor de aguas meteóricas presurizadas en
cercanías a focos calientes (Foto IV.4.08) y, dependiendo de la energía y prolongación en el
tiempo pudieron originar redondeamiento en la forma de sus fragmentos.


Brecha Monolítica Matriz Tobácea (Foto IV.4.05): Se caracteriza por ser comúnmente de
soporte clástico, la matriz es volcánica dacítica con textura afanítica y apreciables ojos de
cuarzo finos. Se encuentran en contacto directo con la superficie cretácica por la que también
se conoce esta unidad como la brecha de paleosuperficie.


Brecha Polilítica Matriz Tobácea (Foto IV.4.05): Se caracteriza por la heterogeneidad de sus
fragmentos, de soporte comúnmente matricial, aunque también lo puede haber clástico según
la aglomeración de sus fragmentos, los que son por lo general angulosos, englobados en una
matriz volcánica dacítica con textura afanítica y eventuales ojos de cuarzo finos. Se ubica
principalmente en la zona del diatrema de Dafne y suele reportar buenos valores económicos.




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Intrusiones, Tobas y Flujos QFP (Foto IV.4.11): Caracterizadas por los ojos de cuarzo bien
desarrollados (hasta 5mm de diámetro), englobados en una matriz microcristalina. En la zona
norte de Dafne se aprecia un primer evento de lavas riodacíticas con ojos de cuarzo; cubiertas
por tobas de ojos de cuarzo mas finos con diámetro promedio de 1mm, con ocasionales
fragmentos líticos accidentales y accesorios. Estas secuencias sobreyacen con fuerte
discordancia angular a las unidades cretácicas, por lo que no queda claro si es la brecha de
paleosuperficie más antigua que estas. Son buenas hospedadoras de mineralización, aunque
se las encuentra escasamente, reportando interesantes anomalías de oro, particularmente
cuando se encuentran lixiviadas y con presencia de sílice residual.


Tobas Dacíticas (Foto IV.3.01): Caracterizadas así macroscópicamente, se les reconoce por
ser de grano fino a microfaneríticas con pocos ojos de cuarzo y frecuentemente bandeadas.
Estratigráficamente se las encuentra sobreyaciendo a las unidades litológicas anteriores de
manera discontinua en buena parte del yacimiento, siendo también buenas hospedadoras de
mineralización aurífera. En Josefa hay un lapilli dacítico con intercalaciones líticas y pocos
ojos de cuarzo, bandeado, con troncos y hojas fósiles en las facies cineríticas, similar en
Alexa pero sin ojos de cuarzo que se extiende desde el norte de Dafne y, encima otra
secuencia mucho más localizada en Alexa y al sur este de Dafne, más heterolítica y
heterogénea en tamaño, incluyendo fragmentos juveniles lixiviados (Foto IV.3.03) y
vesículas por descompresión de gases.


Intrusiones, Tobas y Flujos Andesíticos (Foto IV.3.05). Son litologías ubicadas al este y sur
del yacimiento. Las tobas y flujos son por lo general polilíticas y heterométricas, con textura
de cristales microfanerítica a fanerítica, con predominancia de anfíboles y feldespatos
calcosódicos. El soporte es matricial con eventuales fragmentos líticos accidentales. La
alteración es principalmente argílica, aunque suele encontrarse también roca fresca. Hacia el
sur del yacimiento predominan las lavas con presencia de sulfuros, atacados por
intemperismo 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 de
granulometría más gruesa suelen encontrarse troncos quemados por flujos ardientes, que de
haber sufrido transporte y resedimentación epigenética, hubiesen sido destruidos.




                                                                                            20
Tobas Brechosa Andesítica con Fragmentos Juveniles (Foto IV.2.04). Esta litología
pertenece a facies explosivas dentro y fuera del diatrema de Dafne, con fragmentos juveniles
andesíticos y matriz principalmente de polvo de roca, por destrucción de las limolitas
carbonosas del Chicama interceptadas por el paso de la brecha. La razón fragmentos/matriz
suele estar por debajo de la unidad por lo que se les considera de soporte matricial, los
juveniles están comúnmente alterados a dickita aunque eventualmente se les puede encontrar
silicificadas tanto matriz como fragmentos, lo que coincide con la presencia de
mineralización económica. Cuando la alteración de los fragmentos es argílica es muy poco
común que se encuentre mineralización económica en esta litología.


Flujos y Domos Andesíticos Porfiríticos Chulcahuanga (Foto IV.4.12). Esta unidad
litológica se caracteriza por ser de naturaleza porfirítica, con textura fanerocristalina, y
predominancia de plagioclasas, hornablendas y menor biotita comúnmente bien desarrollada,
todo lo cual está englobado en una matriz microcristalina. Atípicamente se pueden llegar a
observar ojos de cuarzo, que no llegan al 0.1% de la mineralogía de la roca. El intrusivo es
comúnmente muy fresco, ubicado al oeste del diatrema de Dafne y no posee mineralización
económica en ninguna escala. Tiene también su fase de derramamiento lávico, con las
mismas características petrofísicas que el domo y su distribución está muy localizada al oeste
del yacimiento.


Intrusiones, Tobas y Flujos Andesíticos Tardíos. Son secuencias localizadas alrededor del
yacimiento como extensas pampas de tobas y flujos andesíticos con abundantes fragmentos
juveniles y autoclásticos, con textura porfirítica hasta afanítica en algunos casos. Los
fragmentos se presentan por lo general redondeados excepto los líticos accidentales de mayor
resistencia a la erosión. Existen además intercalaciones cineríticas con hojas fósiles bien
conservadas, los troncos quemados ocasionales también caracterizan esta unidad litológica.
Estas secuencias sobreyacen con discordancia angular a las unidades cretácicas inferiores
como la Formación Santa – Carhuaz.




                                                                                           21
Fig. 05. Mapa Geológico local del yacimiento Alto Chicama. Fuente: Staff de Geólogos Alto Chicama.




                                                                                                     22
Fig. 06. Aerofotografía local del yacimiento Alto Chicama, indicando muestras de sondajes selectos referidos en el
presente trabajo.


                                                                                                               23
III.3. MARCO ESTRUCTURAL DEL DEPÓSITO


     El depósito Alto Chicama se ubica estructuralmente entre el Batolito de la Costa y el
macizo del Marañón, en las secuencias sedimentarias plegadas de la formación Chimú, en
yuxtaposición discordante con los volcánicos miocénicos suprayacentes del grupo Calipuy
(Foto III.3.02), en un ambiente de subducción y magmatismo relacionados a la orogenia
Andina, 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 la
Fig. 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 parásito
de la formación Chimú, contenido en el flanco este de un anticlinal mucho mayor con
vergencia 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, el
dominio de las areniscas y, el dominio de los volcánicos, no obstante, dado que las areniscas
representan más del 90% del volumen de material en el yacimiento, se tomarán estas como el
dominio de referencia para la interpretación del comportamiento estructural de Alto Chicama.
     Las secuencias sedimentarias presentan estratificación en paquetes de alrededor de un
metro de espesor en las areniscas, haciéndose mas fina la estratificación en las pelitas, con
paquetes de solo algunos centímetros; estas últimas tienen espesores que van desde algunos
centímetros hasta seis metros de espesor en los niveles mas gruesos y se encuentran
intercaladas entre los estratos de arenisca (Foto III.3.04). La orientación general de la
estratificación tiene dirección NNW y, buzamiento empinado (~70°) hacia el suroeste por el
lado 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 anticlinal
que se encuentre, como se muestra en la foto III.3.03. Por otro lado, las secuencias volcánicas
se 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 ligero
buzamiento 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 Formación
Chimú erosionado en su charnela, sin embargo sus dos flancos se encuentran bien definidos
confinando al grupo Chicama en el núcleo del anticlinal. El flanco oeste se aprecia mejor en
la foto III.3.04, tomada hacia el noroeste; en esta última toma, los estratos tienen orientación


                                                                                                  24
NNW y buzamiento ~70° NE, con ligera vergencia hacia el suroeste, produciendo un
anticlinal parásito, notorio en la parte central de la imagen. El flanco oeste de este gran
anticlinal se caracteriza por las fallas y pliegues menores que presenta, tal es el caso de la
foto III.3.03 donde se nota un sinclinal simétrico, con eje en dirección NNW, que no tiene
continuidad 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 del
correspondiente flanco del sinclinal, que se pierde totalmente para encontrarse con una nueva
secuencia de estratos, que aunque también tienen dirección andina posee un empinado
buzamiento 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 las
secuencias volcánicas suprayacentes, sin embargo estas últimas poseen más aleatoriedad en
sus familias de estructuras. En la foto III.3.06 se muestran los tres tipos de estructuras. Las
fracturas J1 con orientación ESE – WNW, se caracterizan por ser más continuas, persistentes
y 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, son
menos persistentes y continuas, aunque también suelen tener relleno de óxidos con sílice
hidrotermal. Las estructuras J3 tienen orientación aproximada SSE – NNW, son las mas
discontinuas, menos persistentes y cortas en extensión. En los volcánicos silicificados estos
tres tipos de estructuras se presentan menos persistentes y continuas y por lo general ninguna
tiene 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 la
mineralización 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 carbonosos
dada 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 frecuentes
que las normales, pero menos notorias en el campo. Las fallas normales cortan las secuencias
cretácicas pero parecen no afectar los volcánicos miocenos, mientras que las fallas inversas
afectan a todo el yacimiento, por lo que se les considera á estas últimas mas recientes en el
proceso geodinámico.




                                                                                            25
III.3.1. CONSIDERACIONES IMPORTANTES SOBRE LA ESTRUCTURA


Algunas consideraciones estructurales relevantes en la formación del yacimiento son:
       La permeabilidad natural de las secuencias sedimentarias, en particular las
areniscas limpias y bien seleccionadas de la Formación Chimú en contraposición con las
intercalaciones pelíticas impermeables. Con un comportamiento cinético análogo al de los
yacimientos hidrocarburíferos, los fluidos debieron seguir las litologías más permeables
para desplazarse y acumularse, aprovechando estructuras de entrampamiento dadas por
intercalaciones de secuencias pelíticas mas bien impermeables las que, por sus
características geoquímicas - a diferencia de las areniscas - favorecieron las reacciones
químicas que depositaron metales de interés económico.
       Cabe indicar también que el depósito habría estado bajo un régimen de
permeabilidad estructural dinámica, denominación dada por Sibson (2001), debido a la
intensa actividad tectónica por lo menos durante los estadios principales de aporte mineral.
Los diferentes esfuerzos orogénicos correspondientes en edad a los intervalos distensivos
de la fase Quechua I habrían generado un fracturamiento generalizado en toda la masa
rocosa, produciendo así otro tipo de permeabilidad, que se le podría denominar de origen
tectónico, reactivando discontinuidades selladas por fluidos previos y conservando de este
modo la permeabilidad necesaria para el continuo aporte de mineral. Este proceso de
mineralización de las discontinuidades estructurales, sellamiento de la permeabilidad por
los aportes mineralizantes, reactivación sismogénica de las estructuras y consiguiente
renovación de la permeabilidad, debió ser cíclico durante un número indeterminado de
veces, brindando al yacimiento el tiempo y espacio necesarios para que pudiera
desarrollarse la depositación mineral en las dimensiones ya conocidas.
       El tiempo en que se traslaparon estos eventos tanto geotectónicos como
fisicoquímicos de deposición de metales, a raíz de escasos estudios de edades
radiométricas se ha podido determinar que no fueron sino unos pocos cientos de miles de
años de intensa actividad hidrotermal efusiva, que coincidió mas bien con una fase de
deformación estructural mucho más extendida cronológicamente, según Montgomery
(2004) alrededor de los 17+ 0.4MA.




                                                                                         26
La secuenciación de eventos, evidenciada por las brechas con matriz mineralizada
conteniendo fragmentos anteriormente enriquecidos, e incluso, fragmentos de brechas
tempranas de alta ley incluidas dentro de brechas posteriores, en diferentes partes del
depósito, implica que muchas de estas estructuras se habrían encontrado activas durante el
periodo de mineralización, o al menos se reactivaban durante el tiempo en que los fluidos
ascendían, permitiendo un enriquecimiento continuo a través de estructuras que no perdían
su 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 depositación
económica a partir de los 3900msnm hasta las cotas más elevadas del yacimiento
(alrededor de 4230msnm). Este control es debido a estructuras que se distribuyen paralelas
a 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 control
de la geometría de la depositación mineral, pues esta aprovecha los horizontes más
favorables, por donde discurrieron los fluidos hidrotermales ricos en iones metálicos, como
es el caso de la sílice parda, cuya dirección preferencial en las secuencias sedimentarias es
a lo largo de las limolitas. Desde el punto de vista geométrico local el mineral está
diseminado 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. Estas
estructuras transcurrentes, se encuentran en su mayoría rellenas de mineralización de
sulfuros y óxidos de hierro, con menor cuarzo en drusas, alunita potásica y sílice residual,
comúnmente formando         microbrechas que aun si no hospedaran directamente
mineralización aurífera, por lo general han sido los canales por donde se distribuyeron los
fluidos enriquecidos hacia las zonas más permeables y mejores receptoras de la
mineralización.




                                                                                          27
Foto III.3.01. Escala    1/10000. Vista del yacimiento tomada de sur a norte, mostrando el anticlinal roto en
su charnela, con sus flancos compuestos de las areniscas de la Fm. Chimú, buzando en general ambos hacia
el SW. Al centro en relieve negativo la Fm. Chicama, eventualmente cortada por intrusiones andesíticas que
atraviesan una fisura probablemente debido a una falla distrital.




                                 Piroclásticos
                                 Mineralizados

                                                                        Brechas Hidrotermales y
                                                                        Areniscas Craqueladas




          Areniscas Estériles




Foto III.3.02. Escala 1/3000. Tomada desde el norte del yacimiento, con vista hacia el sur. Se aprecian los
volcánicos mineralizados sobreyacientes en contacto discordante (discontinua azul) con las secuencias
sedimentarias cretácicas pertenecientes al flanco este del anticlinal mostrado en la foto III.3.01. Nótense los
estratos cuarcíticos buzando subverticalmente hacia el oeste.




                                                                                                           28
Foto III.3.03. Tomada con vista al ESE, se aprecia el sinclinal correspondiente a la zona de Josefa Norte, un
sinclinal parásito ubicado en el flanco este del anticlinal de la foto III.3.01, no se aprecia bien el
correspondiente anticlinal por el sobreescurrimiento existente entre estas dos estructuras. La estructura
generó la permeabilidad adecuada para la mineralización del depósito.




                               Limolita                         Manto de
                                                                Carbón

        Lutita
        Carbonosa




Foto 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, con
eventuales estructuras de discontinuidad, lentes de carbón, entre otros.




                                                                                                          29
1m

Foto 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 de
los plegamientos. Estas estructuras transcurrentes deben haber sido en buena medida las responsables del
aporte de fluidos mineralizantes al depósito.




                                   J3
              J1




                     J2




Foto III.3.06. Foto tomada verticalmente con dirección al suelo, se la infiere ubicada a la altura de la
charnela de un anticlinal bastante sutil, correspondiendo la parte superior de la foto al norte magnético. La
litología está compuesta de limolitas silicificadas con sílice parda y presencia de mineralización aurífera. Las
estructuras J1 con orientación ESE –WNW, J2 con orientación ENE – WSW y las menos conspicuas J3 con
orientación aproximada SSE – NNW. El fuerte fracturamiento mostrado indica que hubo un régimen
sismogénico activo durante el tiempo de mineralización.




                                                                                                             30
IV.     ESTUDIOS PETROGRÁFICOS Y MINERAGRÁFICOS.

       En la ejecución del presente capítulo se trató de focalizar el estudio de la litología y
mineralogía asociadas directamente a las zonas de enriquecimiento aurífero, soslayando
peculiaridades de menor relevancia en el propósito del tema central, con tomas de
afloramientos y de muestras de mano preseleccionadas para hacer la descripción lo mas
objetiva posible, asimismo la mayoría de las muestras están asociadas a mineralización.

       El capítulo tiene por objeto ayudar a entender el comportamiento estructural, así
como los eventos freáticos, magmáticos e hidrotermales que se suscitaron por lo menos
durante los procesos de mineralización principal del yacimiento. Las muestras se han
agrupado según su localización en el depósito como se indica a continuación.


IV.1    ROCAS SEDIMENTARIAS




Foto IV.1.01. Arenisca Cuarzosa, de la Formación Chimú, fracturada y mineralizada con óxidos. La toma
corresponde a una pared de afloramiento en la zona de Josefa, con vista al NW. En sección delgada se
muestran muy limpias, equigranulares (MF03a) y con mineralización solo en microfacturas (MF04a). En la
foto se puede apreciar además la carga de mineralización en limonitas de los espacios abiertos versus las
fracturas frescas de la roca, que prácticamente no muestran indicios de mineralización.




                                                                                                      31
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 Cuarzosa
de la Formación Chimú.
Ligeramente fracturada
con relleno de óxidos
silicificados en los
espacios abiertos. La
arenisca es al igual que
en los casos anteriores
muy limpia, y la
mineralización es escasa
por las pocas fracturas
que lo permitieron.




                     32
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
Foto IV.2.03.
Brecha Polilítica de Matriz Tobácea.
La foto corresponde a una muestra de
afloramiento en el diatrema de Dafne. Se
observa la brecha polilítica de
fragmentos angulosos con matriz
volcánica lixiviada, con abundante sílice
residual, intensamente rellena de óxidos.
Nótese la transición del soporte clástico
monolítico desde la pared del diatrema
hacia el centro de este, haciéndose mas
polilítico, heterométrico y de soporte
matricial. La fuerte lixiviación ácida
generó un aumento en la permeabilidad
optimizando condiciones fisicoquímicas
para la depositación de una intensa
mineralización aurífera.




Foto IV.2.04.
Toba Brechosa Andesítica             con
Fragmentos Juveniles.
La foto muestra un afloramiento ubicado
al borde del diatrema de la zona Dafne,
de una toba brechosa con soporte
matricial y fragmentos juveniles
andesíticos alterados a dickita, con
estructuras de aplastamiento. La matriz
es casi completamente de polvo de roca
de las limolitas carbonosas del Chicama
interceptadas al paso del brechamiento.
La razón fragmentos/matriz es por
debajo de la unidad, manifiesto por un
mayor componente de polvo de roca que
de juveniles volcánicos. Los juveniles
emergieron producto de la explosión a
manera de burbujas, que se enfriaron en
el mismo diatrema.




                                      34
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 finos
ojos de cuarzo y vidrio volcánico rotos. El bandeamiento es también notorio en esta secuencia, aunque no
siempre 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 a
avanzada y comúnmente con presencia de mineralización aurífera. La extensión y volumen de estas dacitas
es realmente escasa en comparación con las otras extrusiones a los alrededores.




                                                                                                            35
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 con
sulfuros 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 con
núcleos de sulfuros que se conservaron aislados de la oxidación. Los espacios porales y de juveniles
lixiviados alojan mineralización de cuarzo drussy y baritina, intercrecidos a veces con piritas octaédricas.
Esta litología es en general buena hospedante de mineralización aurífera.




                                                                                                              36
Foto IV.3.05. Intrusiones, Tobas y Flujos Andesíticos. Vista tomada desde el yacimiento con dirección
al sur este. Se aprecia la extensión de secuencias piroclásticas andesíticas y de flujo, hacia la parte central
derecha de la foto se pueden apreciar niveles de terrazas de flujos y secuencias piroclásticas, que
comúnmente presentan bandeamiento e incluso laminaciones en las secuencias mas finas. Las andesitas se
encuentran comúnmente frescas excepto por procesos de intemperismo, en cuyo caso la alteración argílica es
notoria por las arcillas que se presentan.




                                                                                                           37
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 los
80.8m, constituida por clastos de cuarcitas (Q) y limolitas (L) silicificadas con sílice parda pertenecientes a
la formación Chimú, así como fragmentos de sílice porosa, lo que indica que esta alteración ocurre antes que
se diera este evento explosivo. La matriz dacítica presenta una pervasiva alteración argílica avanzada, con
fuerte lixiviación de los feldespatos; los poros de la matriz están rellenados por limonitas –particularmente
goethita- conteniendo oro libre, producto de la lixiviación de los sulfuros previamente alojados en estos
espacios abiertos.




Foto IV.4.02. Toba Dacítica. La muestra corresponde al DDH 28 a los 8,30m y representa una secuencia
de lapillitas dacíticas de clastos juveniles lixiviados (espacios abiertos). La deposición de estas secuencias
piroclásticas tiene cierta tendencia bandeada y de grano decreciente, culminando en cineritas. Al lado
derecho se deja apreciar una vetilla de sílice de aproximadamente 3cm de ancho.




                                                                                                           38
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 soporte
clástico. La brecha incluye fragmentos alterados y mineralizados en eventos previos (círculo). La matriz es
volcánica dacítica y abundante cuarzo granular, lo que indica sobreimposición de eventos, el primero freático
y luego freatomagmático. Posteriores eventos de fluidización hidrotermal con deposición de sílice dejan ver
cierta 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 hospedada
en la zona profunda acercándose a un margen del diatrema de Dafne. La brecha tiene soporte matricial, con
fragmentos redondeados compuestos de areniscas cuarzosas de la Formación Chimú. La matriz está
compuesta de cuarzo granular, con sulfuros sobreimpuestos. Los fragmentos se encuentran además con
presencia de hematitas y dado que no tiene continuidad en la matriz, se infiere que estos óxidos pertenecen a
eventos de actividad hidrotermal previos al brechamiento. En la parte inferior derecha de la foto se aprecia
una porción de brecha freatomagmática (de matriz volcánica) cortando a la brecha freática, por lo que se
infiere que la actividad freática precedió a los demás eventos de brechamiento y extrusión. Los sulfuros son
en su mayoría pirita, pero también se puede encontrar algo enargita y mucha menor calcopirita. El
redondeamiento de los fragmentos se debió a las múltiples explosiones de vapor de relativamente baja
energía que sufrieron estos dentro del ducto freático. Posteriormente fue la actividad hidrotermal la
responsable del relleno de sulfuros en la matriz, aunque sin mineralización económica interesante.




                                                                                                         39
Foto IV.4.05. Brecha Monolítica Matriz Tobácea. La muestra pertenece al sondaje DDH 018 a los
107.25m, siendo una brecha monolítica tipo crackle de matriz tobácea, con fragmentos angulosos y
heterométricos de areniscas cuarzosas y limpias de la formación cretácica Chimú. La matriz es tobácea de
sílice 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 brecha
polilítica con matriz de cuarzo granular, con cemento de sílice y óxidos de hierro. Los fragmentos son
heterométricos y en algunos casos con bordes redondeados, de soporte matricial. El cuarzo granular de la
matriz 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 los
eventos hidrotermales.




                                                                                                        40
Foto IV.4.07. Brecha Monolítica Matriz Tobácea. La muestra pertenece al sondaje DDH 28 a los 12.8m
y corresponde a una brecha monolítica matriz tobácea con soporte clástico y arreglo rompecabezas, siendo la
matriz compuesta de limonitas y sílice hidrotermal; El protolito conformante de los clastos es la arenisca
cuarzosa de la formación Chimú. Nótese el hábito botroidal de las goethitas. Cuando se la encuentra sobre la
superficie cretácica se le suele denominar también Brecha de Paleosuperficie.




Foto IV.4.08. Brecha Freática. La muestra pertenece a las brechas freáticas mineralizadas en las
secuencias cretácicas del Chimú. Corresponde a una brecha tipo crackle con matriz rellena de óxidos y sílice
hidrotermal. La brecha presenta bastantes oquedades intraclásticas, en los cuales se encuentra desarrollo de
cristales de cuarzo drussy, eventuales baritinas y sulfuros si no fueron ya lixiviados. Las secciones pulidas
revelan 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
Foto IV.4.09. Brecha Freática. Correspondiente al DDH 063 a los 83.15m y representa a una brecha
monolítica con soporte clástico y cierto arreglo rompecabezas. Los fragmentos son angulosos de areniscas
cuarzosas de la Formación Chimú. La matriz está compuesta de cuarzo granular con cemento de óxidos de
hierro y sílice hidrotermal. Los fragmentos presentan vetillas de cuarzo hidrotermal ocasionalmente aislando
núcleos de azufre nativo con covelita en sus halos y, dado que estas vetillas no tienen continuidad en la
matriz 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 la
Formación Chimú, con ligero craquelamiento y relleno de óxidos en los espacios abiertos. Entre las fracturas
también se encuentra cuarzo granular sedimentario, por lo que no se descarta la actividad freática. Nótese el
alineamiento que todavía conservan los fragmentos, evidencia del esfuerzo principal de deformación que
originara el insipiente brechamiento y que probablemente haya permanecido activo durante el proceso de
mineralización.




                                                                                                         42
Foto IV.4.11. Intrusiones, Tobas y Flujos QFP. La muestra fue tomada en un afloramiento de la zona de
Josefa y corresponde a una secuencia de tobas riodacíticas con abundantes ojos de cuarzo bien desarrollados
de hasta 6mm de diámetro, la matriz es microfanerítica, con presencia de plagioclasas y menor feldespato
potásico. La muestra se encuentra con insipiente de alteración argílica avanzada, y de acuerdo a los análisis
es huésped de mineralización aurífera.




                                                                                                       5mm



Foto IV.4.12. Flujos y Domos Andesíticos Porfiríticos Chulcahuanga. La muestra corresponde a un
corte 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 y
biotita, la matriz es microcristalina con predominancia de ferromagnesianos; existe además una distribución
bimodal de los cristales, llegando a presentarse las plagioclasas como aglomeraciones en algunos casos.




                                                                                                            43
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 de
diámetro en promedio, con un tenue arreglo de rompecabezas, La matriz es cataclástica de
grano muy fino (<0.01mm) como resultado de la abrasión del protolito limolítico, el que
está compuesto de granos redondeados de cuarzo muy finos en un 95% cementados por
sílice. 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 cavidades
fantasmas de los cristales que una vez existieron, pero que se consumieron producto del
ataque 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, la
que aprovechó en particular estas zonas de debilidad para emplazarse. Posteriormente, la
lixiviación supérgena destruyó los sulfuros pasando a formar las mencionadas limonitas,
ayudando también a liberar el oro que pudiera haber estado encapsulado en los intersticios
estructurales de los sulfuros.

Lámina MF02. Brecha Arreglo Rompecabezas Matriz Óxidos
El protolito silicoclástico de esta brecha es una limolita cuarzosa fina y unimodal, siendo la
única roca componente de los fragmentos, por lo que se le denomina adicionalmente
“monolítica”. La matriz está compuesta principalmente de limonitas, con algo de hematita
y granos de cuarzo sedimentario fino, liberado del protolito por abrasión, producto de los
procesos cataclásticos que sufrió este, tal como se puede evidenciar por los micropliegues
y otras estructuras apreciadas en la microfotografía MF02a.
En sección pulida se pueden apreciar vetillas de limonitas de 1.8mm de ancho en promedio
y muy escasos relictos de calcopirita de 20µ. Excepcionalmente se encontró también un
grano de oro nativo de 30µ dentro de una vetilla de limonita (Microfoto 2b).




                                                                                           44
Lámina MF03. Arenisca Cuarzosa (Fm. Chimú).
La sección delgada en la microfotografía MF03a permite apreciar los granos de cuarzo
bastante bien unidos entre sí, los que componen un 98 % de la roca, por lo que se la define
mas bien como una arenisca cuarzosa, de tamaño de grano medio, subredondeado, bastante
uniforme (unimodal) y con rasgos isotrópicos de deposición. En los espacios
intergranulares se encuentra ocasionalmente cristales de alunita y algo de jarosita. Las
limonitas 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 areniscas
cuarzosas de la formación Chimú, el brechamiento hidrotermal y posterior relleno de
sulfuros en la matriz, los que pronto se oxidaron y pasaron a ser limonitas como
cementante intraclástico.
La microfotografía MF04a muestra los clastos de arenisca cuarzosa cementados casi
enteramente por limonitas, ocasionalmente botroidales. La microfotografía 4b permite
apreciar 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 formación
Chimú. 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 y
cubriendo 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 entre
las limonitas.




                                                                                        45
IV.5.1. MICROFOTOGRAFÍAS.




a                                                                                    1mm




b                                                                                    200µ

Lámina 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
a                                                                                  200µ




b                                                                                   100µ

Lámina MF02. a) Brecha Monolítica arreglo rompecabezas con fragmentos de limolita y
matriz 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
200µ
a




b                                                                                     200µ


Lámina MF03. a) Arenisca Cuarzosa, con trazas de alunita.
b) Limonitas, con relictos de Pirita, covelita y calcosita, como minerales secundarios de
calcopirita. a & b) Nícoles cruzados. Aumento 5 x 10.




                                                                                             48
200µ
a.




.
                                                                                  30µ
b

Lámina MF04. a) Brecha crackle de Arenisca Cuarzosa con matriz cementante de
goethita. Nícoles cruzados, Aumento 10 x 10
b). 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
a                                                                                 20µ




                                                                                 50µ


Lámina 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
V.     ALTERACIONES HIDROTERMALES


       La zonación de la alteración hidrotermal del depósito Alto Chicama está definida
en función de un intensivo muestreo de espectros de minerales utilizando espectrómetros
de campo con tecnología de análisis espectral de las ondas electromagnéticas reflejadas y
absorbidas en las longitudes SWIR (Short Wave Infrared) y VNIR (Visible Near Infrared),
siendo los espectros compilados en archivos de datos espectrográficos e interpretados
adecuadamente. El modelo es uno típico de un yacimiento epitermal de alta sulfuración,
similar al presentado por Corbett (2004), con centros de alteración argílica avanzada y
núcleo de sílice residual que va siendo rodeada de alunita, principalmente potásica. A
medida que los fluidos aumentan su pH y disminuyen la temperatura, estos van
depositando 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, como
se 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 esta
litología, 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 minerales
representativos de alteración del yacimiento en estos tipos de roca, a diferencia de las rocas
sedimentarias, las que mas bien, como en el caso de las areniscas limpias de la formación
Chimú, que son bien seleccionadas y cuarzosas, no permiten apreciar una distribución
homogénea de los minerales de alteración, sino en las vetillas y fracturas, donde se
depositan como minerales alotígenos, dejados allí por el avance de fluidos que van
empobreciéndose en su camino. Los horizontes silicoclásticos de limolitas y lutitas
permiten mas bien por sus características fisicoquímicas un mejor desarrollo de minerales
de alteración en su seno, de hecho, estas secuencias pelíticas son comúnmente
hospedadoras de alteración argílica, con presencia de caolín, illita, dickita y pirofilita,
llegando también a ser enriquecidas con mineralización aurífera y silicificadas. La
alteración en brechas es algo mas complejo, pues depende del tipo de estas, sea que se
encuentren como brechas de diatrema, freáticas, freatomagmáticas, hidrotermales o diques
brechosos cortando rocas sedimentarias, pero en general matriz y fragmentos tienen una
respuesta a los fluidos hidrotermales muy similar a lo anteriormente descrito.


                                                                                             51
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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. INDICE RESUMEN AGRADECIMIENTOS I. GENERALIDADES 1 I.1. OBJETIVO Y ALCANCES DEL ESTUDIO 1 I.2. METODOLOGÍA DE TRABAJO 2 I.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 5 II. ENTORNO GEOLÓGICO REGIONAL 6 II.1. INTRODUCCIÓN 6 II.2. GEOMORFOLOGÍA 6 II.3. TECTÓNICA Y MAGMATISMO REGIONAL 8 II.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 13 II.5. CONTEXTO METALOGENÉTICO REGIONAL 14 III. ENTORNO GEOLÓGICO LOCAL 16 III.1. INTRODUCCIÓN 16 III.2. LITOESTRATIGRAFÍA 16 III.2.1. SECUENCIAS SEDIMENTARIAS JURÁSICAS Y CRETÁCICAS 16 GRUPO CHICAMA 16 FORMACIÓN CHIMÚ 17 III.2.2. VULCANISMO MIOCENO 19 III.3. MARCO ESTRUCTURAL DEL DEPÓSITO 24 III.3.1. CONSIDERACIONES IMPORTANTES SOBRE LA ESTRUCTURA 26 III.3.2. GEOMETRÍA DEL YACIMIENTO 27 IV. ESTUDIOS PETROGRÁFICOS Y MINERAGRÁFICOS 31 IV.1. ROCAS SEDIMENTARIAS 31 IV.2. MUESTRAS DEL DIATREMA 33 IV.3. SECUENCIAS PIROCLÁSTICAS 35 IV.4. DESCRIPCIONES PETROMINERALÓGICAS A PARTIR DE MUESTRAS DE MANO 38 IV.5. DESCRIPCIONES PETROMINERALÓGICAS A PARTIR DEL ESTUDIO DE SECCIONES DELGADAS Y PULIDAS 44 IV.5.1. MICROFOTOGRAFÍAS 46 III
  • 3. V. ALTERACIONES HIDROTERMALES 51 V.1. RELACIÓN DEL ORO CON LA ALTERACIÓN HIDROTERMAL 52 V.2. MÉTODO DE DETERMINACIÓN DE LA MINERALOGÍA DE ALTERACIÓN POR ESPECTROMETRÍA DE REFLECTANCIA 52 V.3. ESPECTROS DE ALGUNOS MINERALES CARACTERÍSTICOS DE ALTERACIÓN DEL DEPÓSITO AURÍFERO DE ALTA SULFURACIÓN DE ALTO CHICAMA 53 VI. METALOGÉNESIS DEL YACIMIENTO 58 VI.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. 62 VI.2. SECUENCIA PARAGENÉTICA DE LA MINERALIZACIÓN 63 VII. ANÁLISIS COMPARATIVO CON OTROS YACIMIENTOS TIPO 69 VIII. CONCLUSIONES 73 IX. RECOMENDACIONES E IMPLICACIONES EN LA EXPLORACIÓN 75 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 76 ANEXOS 01. CORRELACIONES E INTERPRETACIONES ESTADÍSTICAS DE LOS RESULTADOS DE SONDAJES DEL YACIMIENTO 79 02. GLOSARIO DE TÉRMINOS Y ABREVIATURAS 88 IV
  • 4. RESUMEN El depósito epitermal de oro de Alta Sulfuración de Alto Chicama se encuentra ubicado en la cordillera occidental de los andes del norte del Perú, enmarcado entre el Batolito de la Costa y el macizo del Marañón; geológicamente emplazado en una zona de magmatismo de arco, inducido por subducción de la placa oceánica debajo del continente sudamericano. El magmatismo 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, que alojaría en buena medida la depositación económica de la región, en un entorno geodinámico de distensión. A fines del Cretácico Superior, debido a un cambio en el régimen tectónico de subducción, 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 submarina mesozoica, la cual fue intensamente plegada y fallada durante un prolongado periodo de tiempo. Este proceso de levantamiento cortical, originado por esfuerzos compresivos, iniciados por la fase Peruana, continuó dándose intermitentemente con las llamadas fases de compresión Inca 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 magmatismo manifiesto en arcos volcánicos continentales que migraban intermitentemente hacia el este. El arco volcánico desarrollado en el área de estudio se conoce actualmente como el Grupo Calipuy, que se extiende desde el Oligoceno, no obstante, en Alto Chicama se encuentran las manifestaciones miocénicas de este vulcanismo. Si bien es cierto, estos procesos tuvieron una extensión considerable en el tiempo, la formación del yacimiento epitermal de oro de alta sulfuración de Alto Chicama está restringida tan solo a unos pocos cientos de miles de años en el Mioceno, durante los cuales tuvo que mantenerse un régimen sismogénico activo para ayudar a conservar y/o renovar la permeabilidad de las rocas, sincronizado con el aporte de fluidos mineralizantes con condiciones fisicoquímicas favorables para dicho efecto, en consonancia con los factores petrofísicos óptimos de la roca hospedante. V
  • 5. Alto Chicama es parte de un corredor metalogénico que se extiende desde la parte central de Chile hasta el norte del Perú, asociado al magmatismo del arco volcánico oligomiocénico que se generó en toda la región por la subducción Andina, y se extiende incluso hasta el Plioceno, albergando muchos otros yacimientos importantes, no solo epitermales, sino también 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 de su mineralización se encuentra hospedada en secuencias sedimentarias, en las areniscas brechadas, con evidente actividad hidrotermal en sus fracturas y en la matriz de sus brechas y vetillas y, aunque no es único en el mundo, es el mas grande yacimiento epitermal de oro de alta sulfuración alojado en rocas sedimentarias hasta ahora encontrado en el Perú, siguiéndole depósitos auríferos similares en la misma franja metalogénica como Santa Rosa, La Virgen, etc. Las extrusiones directamente asociadas a la mineralización del depósito dan cuenta de acelerados procesos de cristalización de la correspondiente cámara magmática, dado su escaso volumen, en comparación con sus vecinos mucho mas abundantes alrededor del yacimiento y aunque 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 cristalización acelerada de la cámara favoreció una adecuada exsolución de fluidos hidrotermales enriquecidos, en particular de oro como complejo bisulfurado (dada la saturación de azufre encontrado en el sistema). Si bien es cierto las condiciones iniciales de pH de las fases menos salinas en la exsolución fueron muy ácidas, al ascender y reaccionar con los volcánicos se neutralizaron rápidamente los fluidos, permitiendo una adecuada precipitación del oro como elemento nativo, que llegó a depositarse en cantidades económicamente factibles en las extrusiones dacíticas previas, asociadas a la referida cámara magmática, y en las areniscas subyacentes 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 PRELIMINAR I. GENERALIDADES I.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 ESTUDIO I.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 REGIONAL II.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 yacimiento II.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 la región, en este caso, los valles (la formación Chicama en relieve negativo) de suave relieve interrumpidos abruptamente por intrusiones y estructuras de domos (a la izquierda) así como farallones resistentes a la erosión 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 Atlántico Sur, que resultó en un nuevo régimen geodinámico de carácter distensivo en principio, iniciándose o reactivándose un proceso de subducción en el margen occidental del continente sudamericano, conocido como el ciclo Andino (Mégard, 1987), que incluye todos los procesos de formación de la actual Cordillera de los Andes. Del Triásico Superior al Senoniano Inferior la actual franja cordillerana estuvo dominada por un tectonismo extensional, con adelgazamiento y tal vez partición cortical, como lo evidencian por ejemplo los 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 marcada subsidencia en la zona de trasarco, permitiendo la acumulación de gran cantidad de sedimentos, 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 secuencias carbonatadas superiores. A fines del Cretácico concluyó la sedimentación marina debido a un cambio geodinámico, iniciándose la subducción tipo Andina, con un régimen de pulsos de compresión repetitivos, con engrosamiento cortical y notable emergencia, levantamiento y deformación plástica del cinturón cordillerano, proceso que se extendió durante el Cenozoico, con marcados intervalos de distensión o calma tectónica. Durante los periodos de distensión se manifestó un intenso volcanismo de arco continental, en el margen oeste de la placa sudamericana, mientras que los periodos de calma se caracterizaron por el desarrollo de extensas superficies de erosión dispuestas como discordancias (Benavides, 1999), rellenando a su vez cuencas intracontinentales molásicas como las formaciones Chota, Huaylas, Condebamba y Cajabamba hacia la zona de Cajamarca, así como la cuenca antepaís en la región Sub-andina entre el arco del Marañón y el escudo brasilero. La tectónica Andina estuvo además acompañada de movimientos de bloques transversales a la dirección del eje de los plegamientos, a lo largo de estructuras SW – NE a E-W, conocidas como “fallas transversales” o de “desgarre”, como las deflexiones de Huancabamba y Abancay, entre otros, las que también participaron significativamente en el desarrollo tectónico y magmático de la región (Benavides, 1999). 8
  • 14. Magmatismo: Desde el desarrollo de la cuenca jurásica y, hasta la actualidad, se mantiene un activo régimen tectónico de subducción, generando magmas calcoalcalinos en arcos volcánicos que fueron migrando periódicamente hacia el este, migración observada últimamente por Rivera et al. (2005) en los centros volcánicos ubicados entre Julcán y Huamachuco. Junto con el proceso subductivo, se desarrollaron también cuencas tensionales de trasarco relacionados a fallas regionales con rumbo NNW – SSE, las que controlaron tanto la formación de las cuencas sedimentarias como el emplazamiento de plutones. Se han identificado arcos magmáticos desde el Jurásico Inferior, reapareciendo intermitentemente en el Cretácico Inferior, Cretácico Superior a Cenozoico Inferior y finalmente el vulcanismo continental del Grupo Calipuy. Químicamente este magmatismo Cenozoico corresponde a uno calcoalcalino (Petford & Atherton, 1995), con predominancia de andesitas y, en menor proporción dacitas y riolitas. Ocasionalmente se han observado flujos e intrusiones basálticas como erupciones exóticas y, aunque no queda claro el régimen tectónico en el que se hayan desarrollado estos máficos, se puede suponer que esté relacionado a breves periodos de adelgazamiento cortical o fisuras de gran profundidad con ascenso rápido de magmas sin llegar a diferenciarse. Las estructuras volcánicas en el área están conformadas principalmente por domos y complejos dómicos con flujos de avalanchas ardientes asociados al colapso de estos. También se pueden apreciar estructuras de calderas con depósitos de ignimbritas riolíticas a riodacíticas, como en las zonas de Machacala y Carabamba. Las secuencias volcánicas están principalmente distribuidas hacia el sur y este del yacimiento, con espesores del orden de los 1000m. En el área de Alto Chicama se observan cuellos volcánicos, stocks hipabisales y, tobas y flujos relacionados a estos. En general Alto Chicama está caracterizado por ser una secuencia volcánica mucho más restringida de naturaleza andesítica a dacítica, con intensa actividad freatomagmática, formando diferentes tipos de brechas, asociadas entre otros, a diatremas. Dado que hay evidencias de fuertes procesos erosivos se pone en duda si es que la pila volcánica fue realmente cercana en volumen 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 y depósitos 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. ESTRATIGRAFÍA II.4.1. Jurásico Superior. Durante el Jurásico superior se desarrolló un arco volcánico de islas en el margen occidental de la placa sudamericana relacionado a los primeros procesos de subducción de la corteza oceánica al oeste de la cuenca, creando un ambiente de mar intracontinental asociado a procesos de atenuación cortical (Benavides, 1999) entre el arco y el macizo del Marañón al este de la cuenca. Grupo Chicama. El Grupo Chicama está compuesto de secuencias silicoclásticas en su mayoría pelíticas con intercalaciones de volcaniclásticos, superando en algunos lugares incluso los 1500m. de espesor (Cobbing et al., 1981). Aunque es difícil realmente encontrar su base, se supone está suprayacente con discordancia angular al grupo Pucará e incluso secuencias mas antiguas (Reyes, 1980). Está compuesto en sus horizontes superiores principalmente de lutitas bituminosas fisibles y, limolitas carbonosas, con delgadas intercalaciones de areniscas (Reyes, 1980). La naturaleza de esta cuenca fue según las evidencias, de un mar mediterráneo de ambiente reductor, con un índice de subsidencia constante y persistente. Estratigráficamente según los fósiles encontrados en dicho grupo, se encuentra ubicado en el Titoniano, (Cossio, 1964). II.4.2. Cretácico Inferior. En contraposición con el ambiente Jurásico, el Cretácico Inferior se caracteriza por ser de carácter oxidante, debido a la fuerte erosión a que fue sometida la zona del arco magmático al oeste de la cuenca y, al continuo levantamiento de la plataforma continental en el margen oriental. Esta cuenca se desarrolló en un ambiente de mar abierto altamente oxigenado, continuando una marcada subsidencia y desplazamiento relativo del depocentro 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 secuencias carbonatadas de la formación Santa del Valanginiano Superior. Está compuesta principalmente por areniscas blancas limpias de grano medio bien seleccionadas, con intercalaciones 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 y mares abiertos poco profundos, como también lo mencionara Jacay (1992), por sus observaciones de estratificación cruzada y marcas de oleaje medidas en la zona de Baños Chimú y Río Huancay. 12
  • 18. Formación Santa – Carhuaz: Estas dos formaciones son estudiadas juntas por el poco desarrollo de la Formación Santa que particularmente en la zona de estudio pareciera desaparecer (Cossio, 1964). La Formación Santa está compuesta regionalmente por calizas dolomíticas hacia el callejón de Huaylas (Benavides, 1956), las cuales se restringen hacia los márgenes de la cuenca, en Trujillo y al este de Huamachuco, en transición comúnmente a facies pelíticas. La Formación Carhuaz está conformada por secuencias silicoclásticas de areniscas sucias grisáceas, con intercalaciones de limolitas y lutitas, frecuentemente carbonosas, que sobreyacen sobre la Formación Santa, ambos con edades entre el Valanginiano y Barremiano (Benavides, 1956; Bar y Agramonte, 1974) Formación Farrat: Aunque no contiene fósiles se le correlaciona por su posición estratigráfica, de edad Aptiana (Reyes, 1980). Compuesta principalmente de areniscas blancas a grises resistentes a la erosión con intercalaciones de lutitas grises oscuras, guardando bastante similitud con la formación Chimú, pero sin los horizontes típicos de carbón. Los afloramientos presentan también pendientes empinadas y revelan el intenso tectonismo 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 escasa actividad orogénica, entre el Aptiano Superior y Campaniano (Wilson, 1963; Cobbing et al., 1981). La continua subsidencia de la cuenca dio lugar a la formación de ambientes marinos poco profundos con abundante desarrollo de vida subacuática. Dada la lejanía hacia el yacimiento y ya que no tienen injerencia en la formación del yacimiento, en este trabajo se obviarán detalles sobre esta serie carbonatada, solo mencionar que a la primera de estas formaciones se la puede sintetizar como silicoclástica pelítica con intercalaciones areniscosas, 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 de los Andes peruanos, en uno de los anticlinales de la formación Chimú, que es un conocido metalotecto muy plegado y fallado por la orogenia Andina, que inició en el Cretácico Superior. Esta formación se encuentra subyacente en contacto directo con niveles miocenos (Gauthier y Diaz, 2000) del grupo Calipuy, otro importante metalotecto que alberga regionalmente diversos depósitos epitermales de alta y baja sulfuración asociados a centros volcánicos (Noble & McKee, 1999). Petersen (1999), hace mención de una gran variedad de yacimientos ubicados en el sector occidental de la cordillera de los Andes, asociados a un magmatismo con tendencia indudablemente paralela a la fosa Perú – Chile, por lo que se debe considerar que todos estos yacimientos 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 generaron diversos tipos de yacimientos en la franja occidental de la Cordillera de los Andes del norte y centro del Perú. Son conocidos los pórfidos miocénicos con potencial económico ubicados en la 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 la mencionada franja que son estériles o subeconómicos en las condiciones actuales. Los polimetálicos se extienden hacia el sur en la misma franja metalogénica miocénica, depósitos como Quiruvilca, Huanzalá, Pasto Bueno y más hacia la parte central de la franja, los depósitos de Huarón, Morococha, Julcani, Colquijirca, etc., varios de los cuales se caracterizan por sus contenidos de metales preciosos, en un entorno geoquímico hidrotermal que mas bien se asemeja a uno del tipo epitermal, aunque históricamente el oro en esta franja metalogénica de la cordillera occidental fue considerado como un subproducto de la minería 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 metalogénica son 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 el método de lixiviación en pilas, como es el caso de Tantahuatay y Sipán, este último alojado en brechas volcánicas (Candiotti and Guerrero, 1997). Existen también yacimientos epitermales de oro de alta sulfuración alojados en rocas sedimentarias ubicados en esta franja metalogénica miocena, en la región Sayapullo- Huamachuco-Santiago de Chuco (Montoya et al., 1995), particularmente en las areniscas cuarzosas de la Formación Chimú, grupo en el cual se encuentra actualmente operando el yacimiento Alto Chicama, así como la mina Santa Rosa en el distrito de Angasmarca, en el norte y este de la provincia de Santiago de Chuco respectivamente. En la fotografía satelital (Fig. 03) se muestran algunos yacimientos conocidos en la vecindad cercana con Alto Chicama, sin embargo son muchos los yacimientos ubicados por lo menos en la ya mencionada franja miocénica (Petersen, 1999), los que varían desde pequeños lavaderos de oro conocidos entre otros como Sandra, Sayapullo, etc. los cuales se encuentran en una serie de pliegues de la formación Chimú al este del anticlinal que hospeda a Alto Chicama, hasta los que operan en tajo abierto. Notorio es el lineamiento que se observa en los yacimientos de Santa Rosa, La Arena y La Virgen, los cuales se alinean mejor en un trend que incluye los pequeños depósitos antes mencionados. Incluso El Toro, que se encuentra mucho mas al este, tiene también un marcado control litoestratigráfico, alineado en otro 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 se encuentran cerca al contacto de las areniscas Chimú con las secuencias andesíticas y dacíticas del Cenozoico Grupo Calipuy, que por su forma semicircular en esa zona sugiere una caldera y, según Rivera et al. (2005) se trata del volcán Quesquenda, el que suprayace las secuencias sedimentarias del Mesozoico y los flujos piroclásticos del volcán Quiruvilca por el lado oeste. El volcán Quesquenda en sus alrededores en contacto con los mencionados yacimientos 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 LOCAL III.1. INTRODUCCIÓN El presente capítulo describe sucintamente las características físicas de las principales unidades 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 Alto Chicama se encuentra hospedado muy cerca al contacto de los volcánicos Calipuy con las areniscas cretácicas del Chimú, en efecto, la mineralización aurífera se emplazó tanto en las secuencias sedimentarias como en brechas hidrotermales, tectónicas y freatomagmáticas así como los depósitos piroclásticos dacíticos que sirven de tapa al yacimiento. III.2. LITOESTRATIGRAFIA III.2.1 SECUENCIAS SEDIMENTARIAS JURASICAS Y CRETÁCICAS GRUPO CHICAMA. El yacimiento tiene como basamento litoestratigráfico no mineralizado a las secuencias superiores del grupo Chicama, consistentes principalmente de limolitas carbonosas (Jacay, 1992), con transición hacia el Cretácico Inferior, dicha transición está compuesta por areniscas negras finas carbonosas, que paulatinamente se van haciendo mas limpias y de grano medio mejor seleccionado, lo cual se puede apreciar mejor hacia la parte oeste del depósito. Aun cuando esta secuencia litoestratigráfica no hospeda mineralización aurífera, posee rasgos que indican el paso de fluidos hidrotermales a través de esta unidad, como azufre nativo en vetillas y fracturas, vetillas de cuarzo blanco lechoso e incluso, piritas bien cristalizadas. Esta unidad litoestratigráfica permitió además el paso de magmas a través de fisuras y diatremas, prueba de ello son las brechas de fragmentos carbonosos y matriz volcánica con contenido carbonoso, de las cuales se discutirá en detalle mas adelante. 16
  • 22. FORMACIÓN CHIMÚ. Está compuesta por areniscas limpias de grano medio bien seleccionadas con intercalaciones de limolitas y lutitas, tanto arcillosas como bituminosas, y también mantos de carbón antracítico (Foto III.3.04). Esta formación corresponde a una paleogeografía de carácter deltaico, sufriendo continuamente procesos transgresivos y regresivos, así como estadios de ambiente anóxico pantanoso, en el que se forman los horizontes carbonosos. Areniscas Cuarzosas (Foto IV.1.1.): Son secuencias de areniscas muy limpias, cuarzosas y bien compactadas, de mares abiertos poco profundos y playas. No es común que presenten mineralización a menos que estén fracturadas, o incluso brechadas (siendo esta la particularidad del mencionado yacimiento), dependiendo realmente de la permeabilidad de estas en el tiempo del aporte de los fluidos mineralizantes. Limolitas (Foto III.3.04): Son intercalaciones comunes en esta formación, caracterizadas por ser de grano fino a arcillosas, representando estadios de baja velocidad de sedimentación y procesos transgresivos; generalmente al paso de fluidos hidrotermales captan deposición de caolín y pirofilita. Cuando existe silicificación, particularmente de sílice parda (nombre de campo), suelen encontrarse valores económicos de oro. Frecuentemente se suelen encontrar minerales 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 ambientes anóxicos, 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 carbón bituminoso, deleznables, caracterizados por su menor rendimiento como comburente. También se encuentra mas al norte carbón antracítico, que por lo general se asocia a zonas de menor actividad tectónica e hidrotermal. Aun cuando son también estériles, ocasionalmente se pueden encontrar en estos, rasgos del paso de fluidos hidrotermales, lo que se evidencia por el azufre nativo y las vetillas de pirita que se encuentran a veces en los mencionados horizontes. Es de notar también que, por ser de carácter más bien dúctil, sirvieron en algunos casos de línea de desplazamiento de discontinuidades estructurales. 17
  • 23. Tiempo de Mineralización Principal Fig. 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 actividad volcánica durante el Mioceno Inferior, correspondiente al grupo Calipuy. Caracterizada litogeoquímicamente según las observaciones de campo y gabinete por un magmatismo intermedio a ligeramente ácido, con intrusiones, domos y flujos andesíticos y dacíticos que se emplazan principalmente sobre las secuencias plegadas y falladas de la formación Chimú. Brechas Freáticas (Foto IV.2.01): Son brechas comúnmente de soporte clástico, monolíticas con matriz compuesta principalmente de polvo de roca o cuarzo granular producto de abrasión de los fragmentos. En algunos casos los fragmentos se pueden encontrar bastante redondeados, en otros, las brechas son más bien del tipo crackle. Cuando no hubo actividad hidrotermal relevante la matriz se muestra estéril, limpia, solo con cuarzo granular disgregado y sin ningún cementante. Los interceptos de sondajes revelan con bastante precisión el orden de los eventos. Inmediatamente sobreyaciendo a las areniscas Chimú se encuentra esta litología en ciertas partes del diatrema y en estructuras de discontinuidad. Estas brechas se originaron por explosión de vapor de aguas meteóricas presurizadas en cercanías a focos calientes (Foto IV.4.08) y, dependiendo de la energía y prolongación en el tiempo pudieron originar redondeamiento en la forma de sus fragmentos. Brecha Monolítica Matriz Tobácea (Foto IV.4.05): Se caracteriza por ser comúnmente de soporte clástico, la matriz es volcánica dacítica con textura afanítica y apreciables ojos de cuarzo finos. Se encuentran en contacto directo con la superficie cretácica por la que también se conoce esta unidad como la brecha de paleosuperficie. Brecha Polilítica Matriz Tobácea (Foto IV.4.05): Se caracteriza por la heterogeneidad de sus fragmentos, de soporte comúnmente matricial, aunque también lo puede haber clástico según la aglomeración de sus fragmentos, los que son por lo general angulosos, englobados en una matriz volcánica dacítica con textura afanítica y eventuales ojos de cuarzo finos. Se ubica principalmente 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 bien desarrollados (hasta 5mm de diámetro), englobados en una matriz microcristalina. En la zona norte de Dafne se aprecia un primer evento de lavas riodacíticas con ojos de cuarzo; cubiertas por tobas de ojos de cuarzo mas finos con diámetro promedio de 1mm, con ocasionales fragmentos líticos accidentales y accesorios. Estas secuencias sobreyacen con fuerte discordancia angular a las unidades cretácicas, por lo que no queda claro si es la brecha de paleosuperficie más antigua que estas. Son buenas hospedadoras de mineralización, aunque se las encuentra escasamente, reportando interesantes anomalías de oro, particularmente cuando se encuentran lixiviadas y con presencia de sílice residual. Tobas Dacíticas (Foto IV.3.01): Caracterizadas así macroscópicamente, se les reconoce por ser de grano fino a microfaneríticas con pocos ojos de cuarzo y frecuentemente bandeadas. Estratigráficamente se las encuentra sobreyaciendo a las unidades litológicas anteriores de manera discontinua en buena parte del yacimiento, siendo también buenas hospedadoras de mineralización aurífera. En Josefa hay un lapilli dacítico con intercalaciones líticas y pocos ojos de cuarzo, bandeado, con troncos y hojas fósiles en las facies cineríticas, similar en Alexa pero sin ojos de cuarzo que se extiende desde el norte de Dafne y, encima otra secuencia mucho más localizada en Alexa y al sur este de Dafne, más heterolítica y heterogénea en tamaño, incluyendo fragmentos juveniles lixiviados (Foto IV.3.03) y vesículas por descompresión de gases. Intrusiones, Tobas y Flujos Andesíticos (Foto IV.3.05). Son litologías ubicadas al este y sur del yacimiento. Las tobas y flujos son por lo general polilíticas y heterométricas, con textura de cristales microfanerítica a fanerítica, con predominancia de anfíboles y feldespatos calcosódicos. El soporte es matricial con eventuales fragmentos líticos accidentales. La alteración es principalmente argílica, aunque suele encontrarse también roca fresca. Hacia el sur del yacimiento predominan las lavas con presencia de sulfuros, atacados por intemperismo 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 de granulometría más gruesa suelen encontrarse troncos quemados por flujos ardientes, que de haber sufrido transporte y resedimentación epigenética, hubiesen sido destruidos. 20
  • 26. Tobas Brechosa Andesítica con Fragmentos Juveniles (Foto IV.2.04). Esta litología pertenece a facies explosivas dentro y fuera del diatrema de Dafne, con fragmentos juveniles andesíticos y matriz principalmente de polvo de roca, por destrucción de las limolitas carbonosas del Chicama interceptadas por el paso de la brecha. La razón fragmentos/matriz suele estar por debajo de la unidad por lo que se les considera de soporte matricial, los juveniles están comúnmente alterados a dickita aunque eventualmente se les puede encontrar silicificadas tanto matriz como fragmentos, lo que coincide con la presencia de mineralización económica. Cuando la alteración de los fragmentos es argílica es muy poco común que se encuentre mineralización económica en esta litología. Flujos y Domos Andesíticos Porfiríticos Chulcahuanga (Foto IV.4.12). Esta unidad litológica se caracteriza por ser de naturaleza porfirítica, con textura fanerocristalina, y predominancia de plagioclasas, hornablendas y menor biotita comúnmente bien desarrollada, todo lo cual está englobado en una matriz microcristalina. Atípicamente se pueden llegar a observar ojos de cuarzo, que no llegan al 0.1% de la mineralogía de la roca. El intrusivo es comúnmente muy fresco, ubicado al oeste del diatrema de Dafne y no posee mineralización económica en ninguna escala. Tiene también su fase de derramamiento lávico, con las mismas características petrofísicas que el domo y su distribución está muy localizada al oeste del yacimiento. Intrusiones, Tobas y Flujos Andesíticos Tardíos. Son secuencias localizadas alrededor del yacimiento como extensas pampas de tobas y flujos andesíticos con abundantes fragmentos juveniles y autoclásticos, con textura porfirítica hasta afanítica en algunos casos. Los fragmentos se presentan por lo general redondeados excepto los líticos accidentales de mayor resistencia a la erosión. Existen además intercalaciones cineríticas con hojas fósiles bien conservadas, los troncos quemados ocasionales también caracterizan esta unidad litológica. Estas secuencias sobreyacen con discordancia angular a las unidades cretácicas inferiores como 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 el presente trabajo. 23
  • 29. III.3. MARCO ESTRUCTURAL DEL DEPÓSITO El depósito Alto Chicama se ubica estructuralmente entre el Batolito de la Costa y el macizo del Marañón, en las secuencias sedimentarias plegadas de la formación Chimú, en yuxtaposición discordante con los volcánicos miocénicos suprayacentes del grupo Calipuy (Foto III.3.02), en un ambiente de subducción y magmatismo relacionados a la orogenia Andina, 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 la Fig. 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 parásito de la formación Chimú, contenido en el flanco este de un anticlinal mucho mayor con vergencia 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, el dominio de las areniscas y, el dominio de los volcánicos, no obstante, dado que las areniscas representan más del 90% del volumen de material en el yacimiento, se tomarán estas como el dominio de referencia para la interpretación del comportamiento estructural de Alto Chicama. Las secuencias sedimentarias presentan estratificación en paquetes de alrededor de un metro de espesor en las areniscas, haciéndose mas fina la estratificación en las pelitas, con paquetes de solo algunos centímetros; estas últimas tienen espesores que van desde algunos centímetros hasta seis metros de espesor en los niveles mas gruesos y se encuentran intercaladas entre los estratos de arenisca (Foto III.3.04). La orientación general de la estratificación tiene dirección NNW y, buzamiento empinado (~70°) hacia el suroeste por el lado 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 anticlinal que se encuentre, como se muestra en la foto III.3.03. Por otro lado, las secuencias volcánicas se 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 ligero buzamiento 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 Formación Chimú erosionado en su charnela, sin embargo sus dos flancos se encuentran bien definidos confinando al grupo Chicama en el núcleo del anticlinal. El flanco oeste se aprecia mejor en la 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 un anticlinal parásito, notorio en la parte central de la imagen. El flanco oeste de este gran anticlinal se caracteriza por las fallas y pliegues menores que presenta, tal es el caso de la foto III.3.03 donde se nota un sinclinal simétrico, con eje en dirección NNW, que no tiene continuidad 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 del correspondiente flanco del sinclinal, que se pierde totalmente para encontrarse con una nueva secuencia de estratos, que aunque también tienen dirección andina posee un empinado buzamiento 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 las secuencias volcánicas suprayacentes, sin embargo estas últimas poseen más aleatoriedad en sus familias de estructuras. En la foto III.3.06 se muestran los tres tipos de estructuras. Las fracturas J1 con orientación ESE – WNW, se caracterizan por ser más continuas, persistentes y 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, son menos persistentes y continuas, aunque también suelen tener relleno de óxidos con sílice hidrotermal. Las estructuras J3 tienen orientación aproximada SSE – NNW, son las mas discontinuas, menos persistentes y cortas en extensión. En los volcánicos silicificados estos tres tipos de estructuras se presentan menos persistentes y continuas y por lo general ninguna tiene 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 la mineralización 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 carbonosos dada 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 frecuentes que las normales, pero menos notorias en el campo. Las fallas normales cortan las secuencias cretácicas pero parecen no afectar los volcánicos miocenos, mientras que las fallas inversas afectan a todo el yacimiento, por lo que se les considera á estas últimas mas recientes en el proceso geodinámico. 25
  • 31. III.3.1. CONSIDERACIONES IMPORTANTES SOBRE LA ESTRUCTURA Algunas consideraciones estructurales relevantes en la formación del yacimiento son: La permeabilidad natural de las secuencias sedimentarias, en particular las areniscas limpias y bien seleccionadas de la Formación Chimú en contraposición con las intercalaciones pelíticas impermeables. Con un comportamiento cinético análogo al de los yacimientos hidrocarburíferos, los fluidos debieron seguir las litologías más permeables para desplazarse y acumularse, aprovechando estructuras de entrampamiento dadas por intercalaciones de secuencias pelíticas mas bien impermeables las que, por sus características geoquímicas - a diferencia de las areniscas - favorecieron las reacciones químicas que depositaron metales de interés económico. Cabe indicar también que el depósito habría estado bajo un régimen de permeabilidad estructural dinámica, denominación dada por Sibson (2001), debido a la intensa actividad tectónica por lo menos durante los estadios principales de aporte mineral. Los diferentes esfuerzos orogénicos correspondientes en edad a los intervalos distensivos de la fase Quechua I habrían generado un fracturamiento generalizado en toda la masa rocosa, produciendo así otro tipo de permeabilidad, que se le podría denominar de origen tectónico, reactivando discontinuidades selladas por fluidos previos y conservando de este modo la permeabilidad necesaria para el continuo aporte de mineral. Este proceso de mineralización de las discontinuidades estructurales, sellamiento de la permeabilidad por los aportes mineralizantes, reactivación sismogénica de las estructuras y consiguiente renovación de la permeabilidad, debió ser cíclico durante un número indeterminado de veces, brindando al yacimiento el tiempo y espacio necesarios para que pudiera desarrollarse la depositación mineral en las dimensiones ya conocidas. El tiempo en que se traslaparon estos eventos tanto geotectónicos como fisicoquímicos de deposición de metales, a raíz de escasos estudios de edades radiométricas se ha podido determinar que no fueron sino unos pocos cientos de miles de años de intensa actividad hidrotermal efusiva, que coincidió mas bien con una fase de deformación 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 mineralizada conteniendo fragmentos anteriormente enriquecidos, e incluso, fragmentos de brechas tempranas de alta ley incluidas dentro de brechas posteriores, en diferentes partes del depósito, implica que muchas de estas estructuras se habrían encontrado activas durante el periodo de mineralización, o al menos se reactivaban durante el tiempo en que los fluidos ascendían, permitiendo un enriquecimiento continuo a través de estructuras que no perdían su 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 depositación económica a partir de los 3900msnm hasta las cotas más elevadas del yacimiento (alrededor de 4230msnm). Este control es debido a estructuras que se distribuyen paralelas a 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 control de la geometría de la depositación mineral, pues esta aprovecha los horizontes más favorables, por donde discurrieron los fluidos hidrotermales ricos en iones metálicos, como es el caso de la sílice parda, cuya dirección preferencial en las secuencias sedimentarias es a lo largo de las limolitas. Desde el punto de vista geométrico local el mineral está diseminado 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. Estas estructuras transcurrentes, se encuentran en su mayoría rellenas de mineralización de sulfuros y óxidos de hierro, con menor cuarzo en drusas, alunita potásica y sílice residual, comúnmente formando microbrechas que aun si no hospedaran directamente mineralización aurífera, por lo general han sido los canales por donde se distribuyeron los fluidos enriquecidos hacia las zonas más permeables y mejores receptoras de la mineralización. 27
  • 33. Foto III.3.01. Escala 1/10000. Vista del yacimiento tomada de sur a norte, mostrando el anticlinal roto en su charnela, con sus flancos compuestos de las areniscas de la Fm. Chimú, buzando en general ambos hacia el SW. Al centro en relieve negativo la Fm. Chicama, eventualmente cortada por intrusiones andesíticas que atraviesan una fisura probablemente debido a una falla distrital. Piroclásticos Mineralizados Brechas Hidrotermales y Areniscas Craqueladas Areniscas Estériles Foto III.3.02. Escala 1/3000. Tomada desde el norte del yacimiento, con vista hacia el sur. Se aprecian los volcánicos mineralizados sobreyacientes en contacto discordante (discontinua azul) con las secuencias sedimentarias cretácicas pertenecientes al flanco este del anticlinal mostrado en la foto III.3.01. Nótense los estratos 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, un sinclinal parásito ubicado en el flanco este del anticlinal de la foto III.3.01, no se aprecia bien el correspondiente anticlinal por el sobreescurrimiento existente entre estas dos estructuras. La estructura generó la permeabilidad adecuada para la mineralización del depósito. Limolita Manto de Carbón Lutita Carbonosa Foto 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, con eventuales estructuras de discontinuidad, lentes de carbón, entre otros. 29
  • 35. 1m Foto 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 de los plegamientos. Estas estructuras transcurrentes deben haber sido en buena medida las responsables del aporte de fluidos mineralizantes al depósito. J3 J1 J2 Foto III.3.06. Foto tomada verticalmente con dirección al suelo, se la infiere ubicada a la altura de la charnela de un anticlinal bastante sutil, correspondiendo la parte superior de la foto al norte magnético. La litología está compuesta de limolitas silicificadas con sílice parda y presencia de mineralización aurífera. Las estructuras J1 con orientación ESE –WNW, J2 con orientación ENE – WSW y las menos conspicuas J3 con orientación aproximada SSE – NNW. El fuerte fracturamiento mostrado indica que hubo un régimen sismogénico 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 y mineralogía asociadas directamente a las zonas de enriquecimiento aurífero, soslayando peculiaridades de menor relevancia en el propósito del tema central, con tomas de afloramientos y de muestras de mano preseleccionadas para hacer la descripción lo mas objetiva posible, asimismo la mayoría de las muestras están asociadas a mineralización. El capítulo tiene por objeto ayudar a entender el comportamiento estructural, así como los eventos freáticos, magmáticos e hidrotermales que se suscitaron por lo menos durante los procesos de mineralización principal del yacimiento. Las muestras se han agrupado según su localización en el depósito como se indica a continuación. IV.1 ROCAS SEDIMENTARIAS Foto IV.1.01. Arenisca Cuarzosa, de la Formación Chimú, fracturada y mineralizada con óxidos. La toma corresponde a una pared de afloramiento en la zona de Josefa, con vista al NW. En sección delgada se muestran muy limpias, equigranulares (MF03a) y con mineralización solo en microfacturas (MF04a). En la foto se puede apreciar además la carga de mineralización en limonitas de los espacios abiertos versus las fracturas 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 Cuarzosa de la Formación Chimú. Ligeramente fracturada con relleno de óxidos silicificados en los espacios abiertos. La arenisca es al igual que en los casos anteriores muy limpia, y la mineralización es escasa por las pocas fracturas que 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 de afloramiento en el diatrema de Dafne. Se observa la brecha polilítica de fragmentos angulosos con matriz volcánica lixiviada, con abundante sílice residual, intensamente rellena de óxidos. Nótese la transición del soporte clástico monolítico desde la pared del diatrema hacia el centro de este, haciéndose mas polilítico, heterométrico y de soporte matricial. La fuerte lixiviación ácida generó un aumento en la permeabilidad optimizando condiciones fisicoquímicas para la depositación de una intensa mineralización aurífera. Foto IV.2.04. Toba Brechosa Andesítica con Fragmentos Juveniles. La foto muestra un afloramiento ubicado al borde del diatrema de la zona Dafne, de una toba brechosa con soporte matricial y fragmentos juveniles andesíticos alterados a dickita, con estructuras de aplastamiento. La matriz es casi completamente de polvo de roca de las limolitas carbonosas del Chicama interceptadas al paso del brechamiento. La razón fragmentos/matriz es por debajo de la unidad, manifiesto por un mayor componente de polvo de roca que de juveniles volcánicos. Los juveniles emergieron producto de la explosión a manera de burbujas, que se enfriaron en el 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 finos ojos de cuarzo y vidrio volcánico rotos. El bandeamiento es también notorio en esta secuencia, aunque no siempre 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 a avanzada y comúnmente con presencia de mineralización aurífera. La extensión y volumen de estas dacitas es 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 con sulfuros 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 con núcleos de sulfuros que se conservaron aislados de la oxidación. Los espacios porales y de juveniles lixiviados 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 dirección al sur este. Se aprecia la extensión de secuencias piroclásticas andesíticas y de flujo, hacia la parte central derecha de la foto se pueden apreciar niveles de terrazas de flujos y secuencias piroclásticas, que comúnmente presentan bandeamiento e incluso laminaciones en las secuencias mas finas. Las andesitas se encuentran comúnmente frescas excepto por procesos de intemperismo, en cuyo caso la alteración argílica es notoria 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 los 80.8m, constituida por clastos de cuarcitas (Q) y limolitas (L) silicificadas con sílice parda pertenecientes a la formación Chimú, así como fragmentos de sílice porosa, lo que indica que esta alteración ocurre antes que se diera este evento explosivo. La matriz dacítica presenta una pervasiva alteración argílica avanzada, con fuerte lixiviación de los feldespatos; los poros de la matriz están rellenados por limonitas –particularmente goethita- conteniendo oro libre, producto de la lixiviación de los sulfuros previamente alojados en estos espacios abiertos. Foto IV.4.02. Toba Dacítica. La muestra corresponde al DDH 28 a los 8,30m y representa una secuencia de lapillitas dacíticas de clastos juveniles lixiviados (espacios abiertos). La deposición de estas secuencias piroclásticas tiene cierta tendencia bandeada y de grano decreciente, culminando en cineritas. Al lado derecho 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 soporte clástico. La brecha incluye fragmentos alterados y mineralizados en eventos previos (círculo). La matriz es volcánica dacítica y abundante cuarzo granular, lo que indica sobreimposición de eventos, el primero freático y luego freatomagmático. Posteriores eventos de fluidización hidrotermal con deposición de sílice dejan ver cierta 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 hospedada en la zona profunda acercándose a un margen del diatrema de Dafne. La brecha tiene soporte matricial, con fragmentos redondeados compuestos de areniscas cuarzosas de la Formación Chimú. La matriz está compuesta de cuarzo granular, con sulfuros sobreimpuestos. Los fragmentos se encuentran además con presencia de hematitas y dado que no tiene continuidad en la matriz, se infiere que estos óxidos pertenecen a eventos de actividad hidrotermal previos al brechamiento. En la parte inferior derecha de la foto se aprecia una porción de brecha freatomagmática (de matriz volcánica) cortando a la brecha freática, por lo que se infiere que la actividad freática precedió a los demás eventos de brechamiento y extrusión. Los sulfuros son en su mayoría pirita, pero también se puede encontrar algo enargita y mucha menor calcopirita. El redondeamiento de los fragmentos se debió a las múltiples explosiones de vapor de relativamente baja energía que sufrieron estos dentro del ducto freático. Posteriormente fue la actividad hidrotermal la responsable 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 los 107.25m, siendo una brecha monolítica tipo crackle de matriz tobácea, con fragmentos angulosos y heterométricos de areniscas cuarzosas y limpias de la formación cretácica Chimú. La matriz es tobácea de sílice 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 brecha polilítica con matriz de cuarzo granular, con cemento de sílice y óxidos de hierro. Los fragmentos son heterométricos y en algunos casos con bordes redondeados, de soporte matricial. El cuarzo granular de la matriz 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 los eventos hidrotermales. 40
  • 46. Foto IV.4.07. Brecha Monolítica Matriz Tobácea. La muestra pertenece al sondaje DDH 28 a los 12.8m y corresponde a una brecha monolítica matriz tobácea con soporte clástico y arreglo rompecabezas, siendo la matriz compuesta de limonitas y sílice hidrotermal; El protolito conformante de los clastos es la arenisca cuarzosa de la formación Chimú. Nótese el hábito botroidal de las goethitas. Cuando se la encuentra sobre la superficie cretácica se le suele denominar también Brecha de Paleosuperficie. Foto IV.4.08. Brecha Freática. La muestra pertenece a las brechas freáticas mineralizadas en las secuencias cretácicas del Chimú. Corresponde a una brecha tipo crackle con matriz rellena de óxidos y sílice hidrotermal. La brecha presenta bastantes oquedades intraclásticas, en los cuales se encuentra desarrollo de cristales de cuarzo drussy, eventuales baritinas y sulfuros si no fueron ya lixiviados. Las secciones pulidas revelan 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 brecha monolítica con soporte clástico y cierto arreglo rompecabezas. Los fragmentos son angulosos de areniscas cuarzosas de la Formación Chimú. La matriz está compuesta de cuarzo granular con cemento de óxidos de hierro y sílice hidrotermal. Los fragmentos presentan vetillas de cuarzo hidrotermal ocasionalmente aislando núcleos de azufre nativo con covelita en sus halos y, dado que estas vetillas no tienen continuidad en la matriz 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 la Formación Chimú, con ligero craquelamiento y relleno de óxidos en los espacios abiertos. Entre las fracturas también se encuentra cuarzo granular sedimentario, por lo que no se descarta la actividad freática. Nótese el alineamiento que todavía conservan los fragmentos, evidencia del esfuerzo principal de deformación que originara el insipiente brechamiento y que probablemente haya permanecido activo durante el proceso de mineralización. 42
  • 48. Foto IV.4.11. Intrusiones, Tobas y Flujos QFP. La muestra fue tomada en un afloramiento de la zona de Josefa y corresponde a una secuencia de tobas riodacíticas con abundantes ojos de cuarzo bien desarrollados de hasta 6mm de diámetro, la matriz es microfanerítica, con presencia de plagioclasas y menor feldespato potásico. La muestra se encuentra con insipiente de alteración argílica avanzada, y de acuerdo a los análisis es huésped de mineralización aurífera. 5mm Foto IV.4.12. Flujos y Domos Andesíticos Porfiríticos Chulcahuanga. La muestra corresponde a un corte 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 y biotita, la matriz es microcristalina con predominancia de ferromagnesianos; existe además una distribución bimodal 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 de diámetro en promedio, con un tenue arreglo de rompecabezas, La matriz es cataclástica de grano muy fino (<0.01mm) como resultado de la abrasión del protolito limolítico, el que está compuesto de granos redondeados de cuarzo muy finos en un 95% cementados por sílice. 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 cavidades fantasmas de los cristales que una vez existieron, pero que se consumieron producto del ataque 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, la que aprovechó en particular estas zonas de debilidad para emplazarse. Posteriormente, la lixiviación supérgena destruyó los sulfuros pasando a formar las mencionadas limonitas, ayudando también a liberar el oro que pudiera haber estado encapsulado en los intersticios estructurales de los sulfuros. Lámina MF02. Brecha Arreglo Rompecabezas Matriz Óxidos El protolito silicoclástico de esta brecha es una limolita cuarzosa fina y unimodal, siendo la única roca componente de los fragmentos, por lo que se le denomina adicionalmente “monolítica”. La matriz está compuesta principalmente de limonitas, con algo de hematita y granos de cuarzo sedimentario fino, liberado del protolito por abrasión, producto de los procesos cataclásticos que sufrió este, tal como se puede evidenciar por los micropliegues y otras estructuras apreciadas en la microfotografía MF02a. En sección pulida se pueden apreciar vetillas de limonitas de 1.8mm de ancho en promedio y muy escasos relictos de calcopirita de 20µ. Excepcionalmente se encontró también un grano 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 cuarzo bastante bien unidos entre sí, los que componen un 98 % de la roca, por lo que se la define mas bien como una arenisca cuarzosa, de tamaño de grano medio, subredondeado, bastante uniforme (unimodal) y con rasgos isotrópicos de deposición. En los espacios intergranulares se encuentra ocasionalmente cristales de alunita y algo de jarosita. Las limonitas 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 areniscas cuarzosas de la formación Chimú, el brechamiento hidrotermal y posterior relleno de sulfuros en la matriz, los que pronto se oxidaron y pasaron a ser limonitas como cementante intraclástico. La microfotografía MF04a muestra los clastos de arenisca cuarzosa cementados casi enteramente por limonitas, ocasionalmente botroidales. La microfotografía 4b permite apreciar 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 formación Chimú. 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 y cubriendo 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 entre las limonitas. 45
  • 51. IV.5.1. MICROFOTOGRAFÍAS. a 1mm b 200µ Lámina 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 200µ b 100µ Lámina MF02. a) Brecha Monolítica arreglo rompecabezas con fragmentos de limolita y matriz 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. 200µ a b 200µ Lámina MF03. a) Arenisca Cuarzosa, con trazas de alunita. b) Limonitas, con relictos de Pirita, covelita y calcosita, como minerales secundarios de calcopirita. a & b) Nícoles cruzados. Aumento 5 x 10. 48
  • 54. 200µ a. . 30µ b Lámina MF04. a) Brecha crackle de Arenisca Cuarzosa con matriz cementante de goethita. Nícoles cruzados, Aumento 10 x 10 b). 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 50µ Lámina 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 definida en función de un intensivo muestreo de espectros de minerales utilizando espectrómetros de campo con tecnología de análisis espectral de las ondas electromagnéticas reflejadas y absorbidas en las longitudes SWIR (Short Wave Infrared) y VNIR (Visible Near Infrared), siendo los espectros compilados en archivos de datos espectrográficos e interpretados adecuadamente. El modelo es uno típico de un yacimiento epitermal de alta sulfuración, similar al presentado por Corbett (2004), con centros de alteración argílica avanzada y núcleo de sílice residual que va siendo rodeada de alunita, principalmente potásica. A medida que los fluidos aumentan su pH y disminuyen la temperatura, estos van depositando 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, como se 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 esta litología, 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 minerales representativos de alteración del yacimiento en estos tipos de roca, a diferencia de las rocas sedimentarias, las que mas bien, como en el caso de las areniscas limpias de la formación Chimú, que son bien seleccionadas y cuarzosas, no permiten apreciar una distribución homogénea de los minerales de alteración, sino en las vetillas y fracturas, donde se depositan como minerales alotígenos, dejados allí por el avance de fluidos que van empobreciéndose en su camino. Los horizontes silicoclásticos de limolitas y lutitas permiten mas bien por sus características fisicoquímicas un mejor desarrollo de minerales de alteración en su seno, de hecho, estas secuencias pelíticas son comúnmente hospedadoras de alteración argílica, con presencia de caolín, illita, dickita y pirofilita, llegando también a ser enriquecidas con mineralización aurífera y silicificadas. La alteración en brechas es algo mas complejo, pues depende del tipo de estas, sea que se encuentren como brechas de diatrema, freáticas, freatomagmáticas, hidrotermales o diques brechosos cortando rocas sedimentarias, pero en general matriz y fragmentos tienen una respuesta a los fluidos hidrotermales muy similar a lo anteriormente descrito. 51