Epitermal Cordillerano Cu-Zn-Pb-(Au-Ag) Mineralización en el Distrito Colquijirca

Epitermal Cordillerano Cu-Zn-Pb-(Au-Ag) Mineralización en el Distrito Colquijirca, Perú Central: Modelos a escala del depósito

RONNER BENDEZU y LLUIS FONTBOTÉ
Bilbao 295, Lima, Perú.
Sciences de la Terre et de l’environnement, Université de Geneve, Rue de Maraichers 13, CH-1205, Geneve, Switzerland

SINTESIS.
En Colquijirca, en el Centro Peruano, un complejo de Domo-Diatrema del Mioceno está asociado en espacio y tiempo con varios grandes depósitos epitermales polimetálicos (Cu, Zn, Pb, Au, Ag) de la clase Cordillerana. De estos depósitos, Smelter y Colquijirca, localizados en el sector norte del distrito, son la parte de una mineralización continua norte-sur que se extiende casi 4 km hacia los extremos del complejo de la Domo-Diatrema y a 1 Km de profundidad bajo la superficie. Esta mineralización continua está dividida en zonas de menas Cu-(Au) en sus partes interiores (Depósito Smelter) a menas Zn-Pb-(Ag) en la periferia (Depósito Colquijirca). El corrredor de Smelter-Colquijirca se ha sometido a erosión menor, proporcionando un buen ejemplo del sistema intacto temprano paleo-epitermal de la clase Cordillerana.
La descripción de los patrones hipógenos mineralógicos del corredor Smelter-Colquijirca nos conduce a proponer que son el resultado de la superposición en el tiempo y el espacio de tres etapas principales. Durante una etapa temprana de cuarzo-pirita, básicamente no se produjo depósitos de mineral económico, las rocas carbonatadas que rodean el complejo de Domo-Diatrema fueron reemplazados por cuarzo y pirita. Esto es seguido por la etapa principal del mineral, que se superpuso en gran medida a los reemplazos de cuarzo-pirita y produjo una zonación de minerales y metales a lo largo del corredor Smelter-Colquijirca. La zonificación de minerales de Cu a Zn-Pb es compleja y comprende una serie de distintas y bien definidas zonas que muestran interfaces abruptas o graduales entre estas. De las partes internas a las externas, estas zonas consisten principalmente en las siguientes asociaciones y ensambles minerales: (1) enargita ± (luzonita, pirita, colusita, tenantita, goldfieldita, ferberita, telururos oro-plata, bismutoinita, oro, alunita, zunite, caolinita, dickita, esmectita, illita, sericita, cuarzo); (2) enargita ± (pirita, cuarzo, bismutoinita, alunita, dickita, caolinita, esmectita, illita, sericita); (3) bornita ± (pirita, cuarzo, alunita, dickita, caolinita, barita); (4) tenantita, barita ± (dickita, caolinita, calcopirita, minerales Bi- y / o Ag-portadores); (5) calcopirita, esfalerita, galena ± (pirita, cuarzo, dickita, caolinita, barita); (6) esfalerita, galena, pirita ± (hematita, caolinita, siderita, magnetita, marcasita); (7) zona de carbonato que contiene Zn; Y (8) una zona exterior estéril que consiste principalmente en calcita. Las relaciones transversales y los patrones de zonificación indican que durante la etapa principal de mineralización, las zonas interiores de Cu sobre-imprimieron progresivamente las zonas de Zn-Pb. También se reconoce la evidencia de la contracción posterior del frente de mineralización. Una fase de mineralización tardía controlada por fallas fueron el último episodio reconocido de mineralización en el corredor Smelter-Colquijirca, relacionado con la deposición de Calcocita, digenita y covelita como vetas que cortan y reemplazan las diferentes zonas de Cu de la etapa principal del mineral; No siendo esto económicamente importante.
Las diferentes asociaciones y ensambles de minerales nos dan una idea de la química de los fluidos hidrotermales, particularmente la de la etapa principal del mineal. La acidéz y el estado oxidación de los principales fluidos de la etapa de minealización variaron considerablemente antes de una interacción significativa con la roca huésped. Esto se observa mejor en las zonas portadoras de enargita en las que la mayoría de los fluidos ácidos formaban grupos de alunita-zunilita-enargita y fluidos menos ácidos formaban conjuntos de esmectita-ilita-enargita y de moscovita-enargita. El conjunto de ensamble kaolinita-dickita-enargita estaba relacionado con fluidos de carácter intermedio entre los dos estilos de miembros finales. Las fluctuaciones significativas de acides de los fluidos de mineral en las partes centrales del sistema de mineralización se interpretan para reflejar la mezcla entre cantidades variables de fluidos ácida y oxidada magmática derivada de vapor y fluidos menos ácidos de baja a moderada formación de mineral salino de origen magmático.

INTRODUCCIÓN

Perú es el mayor productor de plata, cobre, zinc, plomo, bismuto, estaño y oro. De estos metales, el zinc, el plomo, la plata, el estaño y el bismuto se producen principalmente a partir de diversos tipos de depósitos, pero todos comparten las siguientes características principales: (1) conjunto polimetálico (Cu-Zn-Pb-Ag-Au); (2) zonación de minerales internos portadores de cobre a externos de Zn-Pb; (3) Enriquecimiento de sulfuros, comúnmente masivo; y (4) ocurrencia primaria como rellenos de espacio abierto (venillas, cuerpos de brecha) en rocas hospedantes de silicato y como reemplazos en rocas carbonatadas. Sawkins (1972) clasificó los minerales que exhibían estas características como depósitos del tipo de la vena de Cordillerana. Posteriormente, Einaudi (1982) describió estos depósitos como depósitos de venas o vetas Cordilleranas en el contexto de sistemas relacionados con pórfidos. Guilbert y Park (1986), Bartos (1989) y Fontboté y Bendezú (2009) presentan discusiones generales adicionales sobre los depósitos de vetas de la Cordillera. Recientemente, este tipo de mineralización ha sido denominado «venas de metal de base zonificadas» por Einaudi et al. (2003); Sin embargo, no siempre se reconoce una zonación clara, y los minerales en muchos distritos son predominantemente mantos y no venas, y comúnmente contienen Au y Ag además de metales básicos. Por lo tanto, preferimos el término más general «depósitos polimetálicos de la Cordillera» (Bendezú et al., 2008; Fontboté y Bendezú, 2009).

Hasta la década de los ochenta (Guilbert y Park, 1986), los minerales de Cordillera no eran comúnmente reconocidos como asociaciones con depósitos de pórfidos de cobre o sus rocas intrusivas asociadas. Durante las últimas décadas, la minería extensiva y la exploración en los distritos maduros han revelado que estos minerales polimetálicos se localizan principalmente a niveles menos profundos que los centros de mineralización de pórfido-Cu- (Au-Mo) y/o skarn (por ejemplo, Quiruvilca, Noble & McKee, 1999; Yauricocha, Álvarez & Noble, 1988, Magma, Manske & Paul, 2002, Vinchos, Farfán, 2006, Morococha, Bendezú, 2007, Catchpole et al., 2008). Los estudios de inclusiones fluidas en varios yacimientos de la Cordillera indican que este tipo de mineral precipitó principalmente en condiciones epitermales (Colqui, Kamilli y Ohmoto, 1977, Hualgayoc, MacFarlane et al., 1990, San Cristóbal, Beuchat et al., 2004, Colquijirca, Bendezú, 2007, Cerro de Pasco, Baumgartner et al., 2008).
En el Perú, los depósitos de la Cordillera se encuentran sólo en los altos Andes entre 3.500 y 5.000 m sobre el nivel del mar (asl). Ejemplos del norte y centro del Perú muestran una amplia variedad de asociaciones de minerales que forman un continuo entre los dos estilos de miembros finales siguientes:
1. Depósitos fuertemente zonificados constituidos por núcleos dominados por enargita, pirita, cuarzo ± (tenantita, wolframita, chalcopirita, covellita, chalcocite, alunita, dickita, caolinita) y partes externas por esfalerita, galena ± (sericita, caolinita, dickita, hematita, Carbonatos de Mn – Fe). Los ejemplos incluyen la mayoría de la Smelter-Colquijirca, partes de Cerro de Pasco, Hualgayoc, Quiruvilca, Yauricocha, Morococha, San Cristóbal, Huarón y Julcani.
2. Depósitos de zona débilmente constituidos por zonas internas con pirrotita, pirita, cuarzo ± (chalcopirita, arsenopirita, tetraedrita, carbonatos, sericita, clorita, cuarzo) y zonas externas con esfalerita, galena, pirrotita ± (Mn-Fe Carbonatos, sericita, clorito, cuarzo). Algunos ejemplos son Malpaso, Huanzalá, Huagochugcho, Huaraucaca, Vinchos y partes del Cerro de Pasco y Morococha.
Muchos depósitos de la Cordillera peruana muestran una de estas asociaciones de minerales contrastantes o asociaciones intermedias entre ellas, pero en algunos casos, incluyendo Cerro de Pasco y Morococha, ambos estilos de miembros finales están presentes en el mismo depósito. En estos dos ejemplos, las asociaciones minerales indican que el pH y los estados de Sulfuración de los fluidos mineralizadores fluctuaron, desde los estados fuertemente ácidos y muy altos de Sulfuración hasta los estados débilmente ácidos y de baja Sulfuración, respectivamente.
El distrito de Colquijirca, así como Cerro de Pasco, está relacionado con uno de los cinturones magmáticos Miocenos más orientales del centro y norte del Perú (~ 360 km de la trinchera peruana). El distrito de Colquijirca se ubica a 4.300 msnm en el altiplano de la Meseta de Bombón de los Andes peruanos centrales, cerca de los 11°S y los 76°W (Fig. 1). En el distrito existen dos tipos principales de mineralización epitermal, ambos con estrechas relaciones temporales y espaciales con el complejo volcánico Domo-diatomema Marcapunta del Mioceno (Figura 1). Estos son los minerales de Au- (Ag) de alta sulfuración colocados dentro del complejo Domo-Diatrema de Marcapunta (Vidal et al., 1997, Bendezú et al., 2003), y el Cu-Zn-Pb- (Au -Ag) depositados en gran parte en secuencias de carbonatos (Lindgren, 1935, McKinstry, 1936, Vidal et al., 1984, Bendezú et al., 2003, 2008, Bendezú, 2007). Los depósitos de la Cordillera incluyen Colquijirca y Smelter o Marcapunta Norte (al norte del complejo volcánico de Marcapunta), Marcapunta Oeste (al oeste de Marcapunta) y San Gregorio, uno de los mayores depósitos de Zn-Pb sin desarrollar en el mundo (al sur de Marcapunta, Fig. 1).
Basados en la datación del Ar40/Ar39 (Bendezú et al., 2003, 2008), los depósitos cordilleranos de Smelter y Colquijirca se formaron durante la último hidrotermalismo histórico del Distrito Colquijirca entre 10,8 y 10,6 Ma y posteriormente el episodio de alta-sulfuración epitermal con mineralización Au-(Ag) en el Complejo Volcánico Marcapunta, que se formó aproximadamente entre 11,1 a 11,9 Ma en el centro del distrito, en el margen sur de los depósitos de Colquijirca y de Smelter.
El propósito de este trabajo es proporcionar una descripción detallada de la mineralización de la Cordillera en el histórico distrito de Colquijirca y, en particular, en su parte norte, donde ocurren los depósitos de Smelter y Colquijirca. Estos depósitos forman un corredor continuamente mineralizado que ha sido ampliamente explorado desde 1996, lo que permite una visión tridimensional completa de la distribución de minerales y proporciona excelentes ejemplos de depósitos fuertemente zonificados. El trabajo se centra en los patrones mineralógicos, documentando cuidadosamente la zonificación y las relaciones transversales de un sistema mineralizado bien conservado. Estos patrones mineralógicos proporcionan una visión del origen y evolución de la mineralización, junto con la inclusión de fluidos y datos de isótopos estables (Bendezú, 2007).

TERMINOLOGÍA.
Los siguientes términos son empleados en el sentido de Barton et al. (1963), Barton (1970), Hemley y Hunt (1992), y Einaudi et al. (2003).

«Ensamblaje mineral: » Un grupo de minerales que se encuentran en contacto directo y no muestran evidencia de reacción entre sí (Einaudi et al., 2003). Aunque Hemley y Hunt (1992) aplicaron este término cuando el equilibrio químico está implícito, en este trabajo el término conjunto mineral es estrictamente descriptivo. Los minerales que constituyen un ensamblaje se unen con signos de guion.
«Asociación mineral:» Un grupo de minerales que ocurren juntos pero que no están necesariamente en contacto ni necesariamente depositados al mismo tiempo (Einaudi et al., 2003). Una asociación mineral implica condiciones de no equilibrio (Barton et al., 1963, Hemley y Hunt, 1992). Los minerales que constituyen una asociación están separados por comas.
«Etapa o etapa única de la mineralización:» Este término se usa en el sentido de Barton (1970) para un grupo de fases que representan un intervalo de deposición durante el cual no hay ningún cambio químico (físico) o físico notable.

GEOLOGÍA GENERAL.
La característica principal del distrito de Colquijirca es el complejo Domo-Diatrema del Mioceno Marcapunta situado en el centro del distrito. El complejo de Marcapunta invade una gruesa secuencia de rocas sedimentarias (Figuras 1, 2), que desde abajo hacia arriba incluyen pizarras del Grupo Excelsior Devónico, capas rojas del Grupo Mitu Pérmico (Fig. 2), calizas y dolomitas de El Grupo Pucará Triásico Temprano-Jurásico Temprano y las rocas continentales principalmente detríticas y carbonatadas de las Formaciones Pocobamba y Calera del Cenozoico Temprano (Fig. 1).

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