Palma, Yacimiento de Tipo VMS Distal Formado

Palma, yacimiento de tipo VMS distal formado en un ambiente sedimentario sedimentario intravolcánico del Grupo Casma, Cretáceo Medio, Cuenca Huarmey, Lima

Jorge Injoque1, Alberto Ríos1, Julio Torres1, Christian Vargas1 1

 Cía. de Minas Buenaventura S.A.A., Carlos Villarán 790, Sta. Catalina, La Victoria,Lima, Perú. E-mail: [email protected]

El yacimiento Palma, ubicado en el Distrito de Antioquía, valle de Lurín al sur de Lima, es un yacimiento de tipo sulfuros masivos (VMS), que ha sido trabajado en forma pequeña desde mediados de los 80’s. Este yacimiento se emplaza en la Fm. Quilmaná del Cretáceo medio, la cual se encuentra plegada y en parte dislocada por fallas longitudinales, siguiendo un rumbo local N-S a NNE-SSW. Esta unidad litoestratigráfica está constituida por lavas y piroclásticos andesíticos, con intercalaciones de calizas y margas. Al oeste de esta franja afloran unidades del Batolito de la Costa, las cuales han metamorfizado en mayor o menor grado a estas rocas. Estos  plutones también afloran hacia el este. Cubriendo parcialmente los techos de ambas unidades se encuentran en discordancia angular secuencias félsicas del Grupo Calipuy (Paleógeno-Neógeno). (P aleógeno-Neógeno). Las estructuras de la región son principalmente fallas longitudinales de rumbo NNE-SSW, las cuales controlan los horst y graben locales, habiendo además fallas transversales a las anteriores, las que controlan a nivel más local los hundimientos y levantamientos de la zona. La secuencia sedimentaria de Palma, en la zona central del distrito consiste de calizas, margas y lutitas, las que se intercalan con lavas andesíticas y volcanoclásticos, volcanoclásticos, formando paquetes paquetes potentes. Esta secuencia sedimentaria se adelgaza bruscamente al este y oeste a consecuencia de bloques levantados  por las fallas longitudinales, longitudinales, los que conforman el Graben Palma. Este adelgazamiento de la secuencia sedimentaria, cierra paulatinamente la cuenca local sedimentaria a los lados, dando paso a secuencias volcánicas potentes, características de arcos extrusivos. Esta característica de la cuenca es de importancia para entender la extensión lateral de la mineralización, la cual por ser exhalativa volcánica, está controlada por las mismas estructuras que controlaron la sedimentación local. 1

Introducción

El Prospecto Mina Palma se ubica en las coordenadas 76°35’W, 12°04’S, a cotas de 1000 m a 3000 m, en el paraje denominado Pampa de Lara, quebrada afluente del rio Lurín, jurisdicción del Distrito de Antioquía, Provincia de Huarochirí, al sur de Lima (Fig. 1). El acceso se realiza por  carretera afirmada, 28 km. desde Cieneguilla, al sur de Lima Además existe una carretera afirmada que sale de Cieneguilla hacia el sur y que accede a las  partes altas de la zona de trabajo, desde esta zona. Este prospecto se encuentra 15 km al sur del Distrito Minero Perubar, y es en realidad su extensión al sur. Este prospecto se inició cuando en 1985, Minera Palma S.A., filial de Barmine, que trabajaba en el valle del Rímac, colocó denuncios en el valle de Lurín, sobre indicios de Ba y Zn. CEDIMIN S.A., a partir de Agosto de 1986 inicia trabajos en la zona (LLOSA, 1990; PAREDES,1991) con cartografía (1/500, 1/2000), muestreo, pruebas metalúrgicas, perforaciones diamantinas y galerías y hasta el año 1991 elabora estudios de factibilidad. En esta época CEDIMIN S.A. perforó 6 sondajes diamantinos por un total de 962,65 m y abrió labores mineras, pero debido a las pocas reservas que se encontraron transfirió el proyecto en opción como exploración a SIMSA. Esta empresa (HERNÁNDEZ, 1997) trabajó con una planta de 90 t/día y llevó a cabo 10 sondajes diamantinos más en los 90’s. por 3185 m, con lo cual se han totalizado 4147,65 m de diamantina y alrededor de 1700 m de túneles en la zona. De estos trabajos, a la fecha SIMSA determinó recursos minerales por  134,000 Tons con 9,45% de Zn y 2,38% de Pb. En cuanto a trabajos de investigación realizados en la zona, solo se conocen VIDAL 1987; STEINMÜLLER, 1987; STEINMÜLLER & WAUSCHKUHN, 1990. El primer autor postula un origen exhalativo volcánico tipo Kuroko para estos yacimientos, como parte de lo que es el cinturón mineralizado de Perúbar. Los segundos, también tienen un  planteamiento similar, pero consideran a estos yacimientos más de tipo transicional a SEDEX. El presente trabajo, llevado a cabo la segunda mitad de 1999 (RIOS et al. 1999), es consecuencia del interés que toma Buenaventura en esta  propiedad, cuando CEDIMIN S.A. pasa a ser parte del patrimonio de Cía. de Minas Buenaventura S.A.A.

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Geología Regional

La geología de la región está dominada por los volcánicos Casma de edad Albiano a Cenomaniano, denominados en la zona como Volcánico Quilmaná por INGEMMET (PALACIOS et al., 1992), los cuales se extienden como una franja, en parte plegada y en parte dislocada por fallas longitudinales, pasando hacia el norte al valle del Rímac en dominios de Perúbar. Estas rocas consisten de lavas y piroclásticos andesíticos, con intercalaciones de calizas y margas. Al oeste de esta franja afloran unidades del Batolito de la Costa, las cuales han metamorfizado en mayor o menor  grado las rocas del Grupo Casma. Estos plutones también afloran hacia el este. Cubriendo parcialmente los techos de ambas unidades se encuentran en discordancia angular secuencias félsicas del Grupo Calipuy. Las estructuras de la región son principalmente fallas longitudinales de rumbo NNE-SSW, las cuales controlan los horst y graben locales, habiendo además fallas transversales a las anteriores, las que controlan a nivel más local los hundimientos y levantamientos de la zona. Al norte en el valle del Rímac existen pliegues de rumbo andino que no han sido observados localmente en Palma. Geología Local

Localmente en mapeo realizado por Buenaventura se llevó a cabo sobre una base aerorestituida 1:10,000. Además se relogeó los 3450 m de sondajes diamantinos existentes y labores mineras (Fig. 1). Este trabajo nos permitiò definir la existencia de una cuenca sedimentaria en Palma, la cual se restringe a una estructura denominada , cuya estati gr af ìa   pertenece al Grupo Casma, la cual consiste Graben Palma  de base a techo, de cuatro miembros. El M iembro Basal , está constituido por tobas andesíticas y areniscas volcanoclásticas propilitizadas con alguna intercalación de lavas andesitícas, lodolitas y mármoles. Este miembro aflora en la parte este de la quebrada Pampa de Lara y en las inmediaciones de la mina Palma ha sido reconocido  por sondajes de exploración. Su grosor es indeterminado (> 300 m) y se adelgaza rápidamente al este de la falla Pampa de Lara donde se intercala con lavas andesitícas y niveles delgados de caliza. El M iembro Pi so   consiste  principalmente de lodolitas oscuras, intercaladas con tobas andesíticas y está directamente bajo los horizontes mineralizados. Aflora al sur y norte de la mina Palma y su grosor es de 250 m medidos a partir de algunos sondajes. El 3

M iembr o H ué sped , es el receptor de la mineralización económica de la Mina

Palma y esta constituido por calizas y lodolitas piritosas oscuras y con laminaciones finas, evidencia de ambientes profundos y anóxicos, coladas y tobas andesìticas intercaladas con mantos de sulfuros. Se han reportado también, lavas riolíticas al piso de este miembro al norte de la mina Palma y diques ocoíticos 1. Es característica importante de esta secuencia la abundacia de texturas de deformación por peso, slumpings, pliegues intraformacionales y disturbación sinsedimentaria producto de resbalamiento intracuenca. También se observa calizas diagenizadas en bloques dentro de niveles  plásticos que también evidencian resbalamiento. A este miembro se le calcula un grosor de 250m. Encima se encuentra el M iembro Superior , que consiste de un paquete de calizas blancas, eventualmente portadoras de pirita diseminada y algo marmolizadas, estériles post-minerales. Estas calizas muestran oquedades, las que parecen corresponder a niveles evaporíticos. Estos cuatro miembros representan el relleno de una subcuenca, de subsidencia activa en el Albiano medio. Los tres primeros miembros están restringidos a la cuenca y marcan la etapa de hundimiento paulatino de la cuenca, en tanto que el cuarto se extiende al este de la Falla Pampa de Lara por 1 a 2 km adelgazándose  paulatinamente e interdigitando con los volcánicos y marca la etapa de colmatación de la cuenca. Estos volcánicos son andesitas y basaltos, en parte ocoíticos,  presentándose a manera de coladas, lavas almohadilladas, hialoclásticas y tobas. Estos se hacen más abundantes al este hacia Pampa Grande en donde  parece haberse situado el ar co vol cánico del este . Al oeste en el Prospecto  Napuquio, intercalados con calizas, aparecen niveles de ocoita y riolita, marcando la presencia del ar co vol cánico del oeste , desde donde parece haber  derivado material volcánico, sedimentario y exhalativo hidrotermal a la cuenca local Palma. La potencia total de esta secuencia sobrepasa los 1000 m. Esta formación ha sido asignada al Albiano medio, por la datación de un fósil  Ammonideo, Eubrancoceras sp. por Lidia Romero (INGEMMET), encontrado en el sector Pampa Grande (RIOS et al., 1999). Los intrusivos en la zona, consisten en una parte de diques andesíticos y ocoíticos relacionados al volcanismo local y tambièn de diques microdioríticos, aplíticos y plutones dioríticos - tonalíticos del Batolito de la Costa, estos ùltimos produciendo metamorfismo de contacto en grados variables y diversos. 1

 Ocoita: Ocoita es el nombre dado en Chile a andesitas o basaltos con fenocristales de plagioclasa grandes (>1 cm.). Su aplicaciòn a esta geologìa es por sus implicancias geotectònicas expuestas en Injoque 1999 a, b. 4

El fallamiento   longitudinal observado, es de orientaciòn NNE-SSW, corta a las unidades del Batolito de la Costa, y controló anteriormente la deposición de Grupo Casma. Esto se manifiesta por estructuras y texturas que afectan a estas rocas indicando resbalamientos y deformaciones sinsedimentarias. También son manifestación de este fenómeno los adelgazamientos bruscos de la secuencia calcárea, de oeste a este, al pasar la Falla Pampa de Lara. Esto sugiere fuertemente que la secuencia calcárea se depositó en un graben local activo, Graben Palma (Fig. 1, 2, 3), controlado desde entonces por estas fallas y que los arcos extrusivos volcánicos se encontraban al oeste y este de esta zona. Las fallas longitudinales principales de la región son de oeste a este (en Perubar). Al norte, la Falla Corte de Ladrones, que controla los cuerpos minerales Graciela, Juanita y Chamodada (Vidal, 1987), la Falla Agua Salada, que controla Elenita (VIDAL, 1987) y que en Palma controla el prospecto  Napuquio (Fig. 3; RÍOS et al, 1999). Finalmente en la zona de Palma, la Falla Pampa de Lara que controla la sedimentación cretácea y los movimientos gravitacionales en el borde este del Graben Palma y la Falla Ocorure, que controla los movimientos gravitacionales actuales en el borde oeste, pero no el límite oeste de la sedimentación cretácea, estándo dicho límite erosionado e intruido por el Batolito de la Costa. En el detalle del logeo y el mapeo puntual, se observa la intrusión de diques y de material hidrotermal a lo largo de estas mismas fallas longitudinales. Geología Económica Mineralizaciones (Fig. 3)

En la zona existen dos tipos de mineralizaciones. El primer tipo asociado al Grupo Casma, es de tipo Exhalativo Volcánico, de valor  económico, con cuerpos lenticulares proximales de Zn, (-)Pb. Mas al sur en Palma, ha producido cuerpos distales más estratiformes, también de Zn y ()Pb. El segundo tipo de mineralizacion es solo informativo y consiste en skarns de magnetita, pirita en asociación a dioritas. Esta mineralización está dispersa en el área y asocia a las unidades básicas del Batolito de la Costa, no siendo económica, y por tanto no se muestra en el mapa.

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Palma

Las mineralizaciones tipo Palma, ocurren en Mina Palma y se extienden en forma discontinua por 4 km hacia el sur y norte del área Palma. Estas consisten en mantos de sulfuros masivos, compuestos de pirita, esfalerita, galena y principalmente calcopirita, habiendo también baritina. En Mina Palma estos mantos son de rumbo NNE-SSW y buzantes 45° E. Se extienden horizontalmente, según sondajes y labor de mina, por aproximadamente 250 m, con una potencia promedio de 2 m y están zonados, siendo los dos mantos superiores, económicos y polimetálicos. Los mantos intermedios están compuestos de pirita-pirrotita y los inferiores son principalmente calcopirita y  pirita. La baritina ocurre al tope de estas mineralizaciones, formando un manto de características similares. En general estos mantos tienen bordes bien irregulares, debido a que sus contactos con andesitas y ocoitas son irregulares, lo cual diluye el mineral a la hora de su explotación. Esto parece deberse a dos posibles causas. La primera es el resbalamiento de sedimentos, mineral y volcánicos durante la sedimentación. La otra posibilidad es que los intrusivos sean sills peperiticos, que hayan intruido el mineral previamente depositado, diluyéndolo a su paso. Los mantos si bien afloran a lo largo de varios kilómetros, no se extienden al este de la Falla Pampa de Lara, en donde desaparecen junto con la secuencia sedimentaria. Además lateralmente, se presentan discontinuos, debido a que hay fallas transversales que hunden y levantan el nivel mineralizado, lo cual ha hecho que existan segmentos erosionados de este nivel, razón por la que el mapeo de detalle, estratigráfico y estructural es fundamental para encontrar los blocks preservados de este mineral. De acuerdo a datos de SIMSA (HERNANDEZ, 1997), existen en la zona mina 134,000 tons de 9,45% de Zn y 2,38% de Pb (no verificadas por los suscritos), entre menas probadas, probables y potencial. Extensiones de estas menas han sido reconocidas en superficie al norte (Palma Norte) y sur (Palma Sur y Sta. Lidia), con similares características a las observadas en la mina y se deben explorar. Cabe señalar sin embargo que dentro de esta secuencia hay espacio suficiente para la ocurrencia de cuerpos grandes tipo Perubar, y estos se presentarán ahí donde la sedimentación haya permitido la ocurrencia de un segmento de hundimiento mayor, al hundimiento promedio de la cuenca. Napuquio

El Prospecto Napuquio se encuentra ubicado aproximadamente 4 km al SE de Mina Palma y consiste de un paquete exhalitas de sílice-hematita y 6

 jaspe, con intercalaciones de riolitas, cortadas por brechas del mismo material de sílice-hematita. Este paquete de rumbo N-S es vertical, encontrándose al  piso y techo rodeado por calizas. En discordancia sobre estas rocas se encuentra el volcánico Calipuy. Las exhalitas presentan indicios de mineralización tipo VMS y representa una ventana exhalativa con características similares a las observadas en Tambogrande y Potrobayo, y  potencial para cuerpos VMS proximales de tipo Perubar. Pampa Grande

Pampa Grande es el área que se ubica al este de Palma. En esta zona se han encontrado secuencias de calizas blancas, que se acuñan y dan paso a volcánicos andesíticos y dacíticos, probablemente en sus centros extrusivos. Se encuentran también basaltos peperíticos con mezcla de jaspe rojo piritoso y afloramientos de jaspes rojos algo piritosos, brechas hidrotermales y riolitas,  junto con suelos rojos. Estos suelos, así como algunas de las rocas mencionadas son anómalas en elementos polimetálicos, todo lo cual sugiere que aunque la potencia de los sedimentos se angosta, hay un ambiente exhalativo favorable a la formación de cuerpos proximales tipo Perubar. Discusión:

1.-Ambi ente paleogeográfico : El ambiente formacional del Volcánico Quilmaná, es el de una cuenca cerrada, longitudinal NNE-SSW, controlada  por un graben, denominado Graben Palma. Fuera de este graben la sedimentación fue predominantemente volcánica y se tenía los arcos extrusivos laterales. Hacia y dentro del graben, ocurrio la deposición de material volcánico, marcando el inicio del hundimiento. Luego predominó la deposición sedimentaria de lodolitas y calizas características de un ambiente anóxico y cada vez más profundo. Esta cuenca estaba en hundimiento continuo tal como lo indican las texturas de resbalamiento, características de estas rocas. Posteriormente la cuenca se colmató y depositaron calizas blancas con características de ambientes evaporíticos. Esta cuenca por sus características semeja a los ambientes de cuenca de California, descritos por  (ZIERENBERG et al., 1998), los que también contienen yacimientos de tipo VMS. Posteriormente las fallas longitudinales controlaron también intrusión del Batolito de la Costa y fallamiento más reciente. Esta cuenca además se alinea con el sistema regional del fallamiento denominado “Sistema Huaura” (PETERSEN & VIDAL, 1996) que controló 7

estructuras y formación de yacimientos desde la costa (Perubar) hasta Cerro de Pasco. 2.-Metamorfismo de contacto  : Aunque el trabajo realizado por  Buenaventura no ha mapeado aureolas de contacto, dada la escala del trabajo, estos son evidentes en mayor o menor grado en toda el área de trabajo, bajo de forma de volcanicos y metasedimentos cornificados y de eventuales rocas ricas en granates y actinolita. Trabajos anteriores (STEINMÜLLER, 1987; STEINMÜLLER & WAUSCHKUHN, 1990) indican, que el yacimiento Palma es un yacimiento típicamente no metamorfizado. Esto probablemente se aplique directamente Mina Palma, la cual arrojaba de planta concentrados con más de 100 ppm de Hg, indicio de ausencia de metamorfismo, pero este debe ser un fenómeno local de algunos segmentos de la mineralización. Por  referencias, algo parecido ocurría en Perubar en donde había áreas metamorfizadas y no metamorfizadas con mineral, manifestado por la  presencia o ausencia de Hg en los concentrados (VIDAL, com.pers) asi como  por aureolas de metamorfismo de contacto mapeadas en terreno (VIDAL, 1987). 3.-Ti po de minerali zaciones  : La mineralización de Mina Palma, es de tipo exhalativo volcánico. En ningún caso se ha encontrado mineralización de tipo stockwork o ventanas exhalativas con brechamiento hidrotermal indicativas de ambientes proximales. Por otra parte la mineralización es texturalmente sedimentaria y se encuentra intercalada en una secuencia dominantemente sedimentaria piritosa, lo cual sugiere más bien un ambiente de deposición distal en una cuenca de ambiente profundo y anóxica. Este ambiente es en algo parecido al ambiente deposicional de los yacimientos Kuroko de Japón, en donde el ambiente anóxico y profundo se debió al colapso de la Caldera Hokuroku, contenedora de los yacimientos de dicha región (NAKAJIMA, 1993).  El zonamiento y texturas presentes en el mineral (PAREDES, 1991), dentro de la pila sedimentaria, indican que las soluciones hidrotermales se originaron al oeste y que se depositaban en la cuenca sedimentaria hacia el este. Además estás fueron variando químicamente con el tiempo, desde originalmente muy ricas en Cu-Fe, pasando luego a Zn-Pb y finalmente a Ba. Aunque hay algún parecido de este mineral con yacimientos como Mount Isa en Australia, que son en opinión de algunos expertos, reemplazivos, no se ha encontrado indicios de reemplazamiento en estos sulfuros, ni a baja ni a alta temperatura. Este yacimiento, junto con yacimientos como Perubar por el norte y Cerro Lindo por el sur, marcan el extremo sur de las mineralizaciones de tipo 8

VMS, las que más al sur dan paso a mineralizaciones de yacimietnos de Cu Tipo Manto (Injoque, 1999 a, b)) Agradecimientos

Los suscritos agradecen a Cía. de Minas Buenaventura S.A.A. y a Cedimín S.A. las facilidades brindadas para el trabajo así como el permiso  para publicar el presente trabajo. Bibliografía

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