Sillitoe's 2000 Yanacocha Porphyry

A report prepared for Minera Yanacocha S. R. L.

COMMENTS ON GEOLOGY AND EXPLORATION OF PORPHYRY  COPPER­GOLD MINERALIZATION IN THE YANACOCHA  DISTRICT, PERU

Richard H. Sillitoe

September 2000

CONTENTS SUMMARY

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INTRODUCTION

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KUPFERTAL PROSPECT

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Porphyry intrusions Quartz rextures Alteration­mineralization features

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LA SORPRESA PROSPECT

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MAQUI MAQUI PROSPECT

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CERRO NEGRO PROSPECT

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EXPLORATION PROGRAM

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Porphyry targets Exploration methodology Exploration recommendations Training

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FIGURES Fig. 1  Preliminary interpretation of quartz textures, Kupfertal Fig. 2  Schematic section of telescoped porphyry copper­gold    system applicable to Kupfertal sector

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Following 4 Following 4

SUMMARY • The predicted presence of porphyry­type copper­gold mineralization beneath the  high­sulfidation gold horizon in the Yanacocha district has been confirmed by  recent mapping and drilling. • The high­sulfidation and porphyry systems are extensively telescoped, a process  that caused total reconstitution of the upper parts of the chalcopyrite­bearing K­ silicate   alteration   zone   at   Kupfertal   by   covellite­rich   high­sulfidation  mineralization. The process enhanced copper contents, but conserved the gold  tenor. • The unusual patchy quartz­textured rock at the top of the Kupfertal system is  transitional  downward  through  buckled  (wormy)  to   stockwork   A­type   quartz  veinlets emplaced during K­silicate alteration. Therefore patchy quartz may be a  late­magmatic   product   rather   than   an   advanced   argillic   alteration   texture.  Nevertheless,   it   may   still   be   used   to   indicate   the   top   of   porphyry   centers   at  Yanacocha. • Porphyry exploration would be best focused on the Kupfertal sector in order to  determine   if   one   or   more   discrete   porphyry   centers   is   present,   if   economic  copper­gold mineralization exists in early porphyry phases, and if the volume of  barren late­mineral porphyry is appreciable. • Additional   geologic,   geochemical,   and   petrographic   studies   at   Kupfertal   are  recommended along with drilling of a fence of inclined core holes across the 2­ km wide target area. • Other porphyry centers at Maqui Maqui and La Sorpresa merit reconnaissance  drilling   as   an   aid   to   geologic   understanding,   despite   the   fact   that   the   latter  appears likely to be a subeconomic system.  • Geologic and geochemical parameters are preferred to geophysical anomalies as  a means of siting initial drill holes on porphyry targets at Yanacocha because of  the complex telescoped environment.  

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INTRODUCTION At the request of Carl Schnell, the writer spent 3.5 field days (11­15 September 2000)  in the Yanacocha gold district on behalf of Minera Yanacocha. The aim of the visit   was to comment on the newly discovered porphyry prospects and their ongoing  exploration. Field inspections were made of porphyry prospects at Kupfertal, Maqui Maqui, La  Sorpresa,   and  Cerro   Negro,  and  were  supplemented  by  observation  of  drill  core  from Kupfertal, Yanacocha Sur, Maqui Maqui, and Cerro Negro. This report briefly summarizes salient geologic observations and interpretations, and  comments on the exploration methodology and program.  The work was carried out with most of the Yanacocha exploration team and several  mine geologists, all of whom are thanked for instruction and discussions. KUPFERTAL PROSPECT Porphyry intrusions Observation of core from the upper parts of DDH CLL­5 at Kupfertal reveals the  presence of highly altered porphyry of uncertain composition that was subjected to  several different alteration­mineralization events (see below). At a depth of 557 m,  however,   this   early,   well­mineralized   porphyry   is   in   fault   contact   with   a   late  intermineral   porphyry,   apparently   of   quartz   dioritic   composition,   that   displays  remnant, weakly developed K­silicate alteration and only very sparse A­type quartz  veinlets; it contains only 0.14 % Cu and 0.1 g/t Au. This late porphyry phase was  cored to the bottom of the hole, but its dimensions remain completely unknown. Quartz textures The upper parts of the Kupfertal prospect, in and beneath the Encajón valley, are  characterized by unusual quartz textures that have been attributed to the effects of  advanced argillic alteration immediately above the porphyry environment. Similar  textures are observed in the vicinities of other porphyry prospects in the Yanacocha  district.   In   contrast   to   the   current   interpretation,   evidence   is   presented   here   that  preliminarily suggests that the quartz textures may be of late­magmatic origin and  may have formed prior to development of widespread hydrothermal alteration. Three   quartz   textures   are   widely   recognized   at   Kupfertal:   stockwork   veinlets   at  depth, wormy quartz veinlets, and patchy quartz at the shallowest levels (Fig. 1).  These   three   quartz   textures   are   demonstrably   transitional.   The   quartz   is   gray   in  color,   translucent,   and   granular   and  is   enveloped   by   pervasive   advanced   argillic  alteration, typically dominated by pyrophyllite.

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The quartz veinlets at depth constitute a classic A­type stockwork characteristic of  zones   of   K­silicate   alteration   in   porphyry   copper±gold   deposits.   The   overlying  wormy veinlets are also of A­type, but must have been emplaced under more ductile  conditions   while   the   host   porphyry   remained   plastic.   Such   wormy   veinlets   are  observed in porphyry systems elsewhere. The unusual patchy quartz texture above  the   wormy   quartz   zone   is   tentatively   interpreted   as   a   feature   confined   to   the  uppermost parts of the porphyry stock and to be broadly comparable to quartz rinds  and unidirectional solidification textures  (USTs; "brain rock") at the tops of some  felsic porphyry stocks. Intergrowth of rounded pieces of advanced argillic­altered  rock   with   gray,   translucent   quartz   may   even   suggest   immiscibility   between   a  residual silicate melt and an end­stage, silica­saturated magmatic fluid phase. Interpretation of the patchy quartz as a magmatic rather than an alteration product  gains support from two observations made at its upper limit in the Encajón valley.  First, dike­like bodies of patchy quartz intrude overlying volcanic rocks and, second,  angular   blocks   of   volcanic   rock   are   enclosed   in   patchy   quartz   and   appear   to   be  xenoliths.  If  this  interpretation  proves  to   be  correct,  two  corollaries  are  apparent.  First,  the  wormy   and   patchy   quartz   textures   should   be   confined   to   the   roof   zone   of   the  porphyry stock(s), although the quartz veinlets may pass outward into its host rocks  (Fig.   1).   Second,   the   rock   displaying   the   three   quartz   textures   was   originally  subjected to K­silicate alteration, which was destroyed by subsequent overprinting  of sericitic and, finally, advanced argillic alteration. Alteration­mineralization features      The alteration and mineralization cut by DDH CLL­5 is zoned vertically: advanced  argillic (mainly pyrophyllite) at the top, then sericitic, and finally K­silicate with a  partial   intermediate   argillic   (especially   chlorite)   overprint   (Fig.   2).   The   sericitic  alteration   clearly   overprinted   the   K­silicate   zone,   although   the   contact   is  exceptionally sharp. In contrast, the contact between the pyrophyllite­ and sericite­ dominated zones could be either overprinted or transitional, although the former is  favored.   The   sulphide   mineralogy   in   the   K­silicate   zone   comprises   pyrite   and  chalcopyrite, which were reconstituted to a higher sulfidation state pyrite­covellite­ (enargite) assemblage in the overlying sericitic and pyrophyllitic zones (Fig. 2). This  process also caused complete sulfidation of hydrothermal magnetite present in the  K­silicate  zone and  a doubling  of the copper  content.  In contrast, the gold tenor  remained essentially the same.  The pattern of alteration­mineralization zones revealed by DDH CLL­5 is typical of  telescoped porphyry systems in which the lithocap is superimposed on the upper  parts   of   the   underlying   porphyry   stock.   As   a   consequence,   the   acidic,   high­ sulfidation conditions of the lithocap environment supplant the more nearly neutral,  low­sulfidation   porphyry   environment,   giving   rise   to   total   reconstitution   of   pre­ existing   K­silicate   alteration   and   its   contained   opaque   minerals.   Similar   vertical  alteration­mineralization   sequences   to   those   displayed   by   core   from   DDH   CLL­5  5

characterize  the Wafi (Papua New Guinea), Guinaoang (Philippines), and several  other telescoped porphyry systems.   The main Yanacocha lithocap, quartz­alunite alteration passing upward to massive  and   vuggy   quartz   (Fig.   2),   is   believed   to   have   been   eroded   at   Kupfertal   during  glacial incision of the Encajón valley. Preserved  lateral  extensions of the lithocap  constitute the Yanacocha and San José high­sulfidation gold deposits. Therefore, the  annular   array   of   gold   zones   around   the   Kupfertal   system   may   be   more   a  consequence of erosion rather than of hypogene metal zonation. DDH   YS­569,   drilled   through   the   base   of   the   Yanacocha   Sur   silicified   horizon,  peripheral to the gold orebody, intersected several hundred meters of alunite­ and  pyrophyllite­altered   dacite   porphyry,   probably   part   of   a   dome.   Covellite   and  enargite are the principal hypogene copper minerals observed, and occur along with  gold in veinlet, disseminated, and breccia­filling forms. This mineralization is not  considered to be of porphyry type, but to be an integral part of the high­sulfidation  environment. Furthermore, the absence of a porphyry stock and associated A­type  quartz veinlets may be taken to suggest that the hole is collared peripherally with  respect to a porphyry system. LA SORPRESA PROSPECT Several concentrations of thin, translucent quartz veinlets were inspected in the La  Sorpresa   Norte   sector,   most   of   them   hosted   by   a   dacitic/quartz   dioritic   unit   of  possible intrusive origin. Alteration of the veined unit is dominated by supergene  kaolinite, although local illite and, possibly, sericite were also noted, in conformity  with the results of PIMA analysis. The La Sorpresa quartz veinlets are reminiscent of  those present in the porphyry gold deposits of the Maricunga belt of northern Chile,  although the characteristic veinlet banding is developed only locally. The dacitic unit appears to be intruded by medium­ and coarse­grained hornblende  diorite   porphyries   that   contain   few,   if  any,  quartz   veinlets.   The   medium­grained  phase   displays   weakly   developed   biotitization   and   contains   veinlets   and  disseminated   grains   of   magnetite,   some   of   it   associated   with   minor   amounts   of  chalcopyrite.  A  partial  illite  overprint   of  plagioclase  phenocrysts  in  the  medium­ grained porphyry is readily visible. The   relatively   weakly   developed   quartz   veining   at   La   Sorpresa   Norte   may   be  interpreted in terms of either a low­grade porphyry gold­(copper) system or the top  of a system that becomes better mineralized at depth. In view of the evidence for  relatively deep exposure of La Sorpresa Norte, especially the absence of a lithocap  and the outcropping K­silicate alteration, the former alternative is preferred. MAQUI MAQUI PROSPECT Core   from   DDHs   CSU­5   and   MM­314   (beneath   the   Maqui   Maqui   pit)   reveals  similarities with that from CLL­5 at Kupfertal. Both holes cut patchy­textured quartz  6

which, in MM­314, displays local transitions to A­type quartz veinlets. Alteration in  both  holes is advanced  argillic with pyrophyllite, alunite,  and/or  kaolinite  being  present   interstitial   to   the   patchy   quartz.   Pyrite­covellite­enargite   is   the   dominant  sulfide assemblage which, in core from CSU­5, reported substantial copper (0.25 %)  and gold (0.93 g/t) grades. It is agreed that the evidence from these two holes suggests that a porphyry copper   center   may   be   located   beneath   the   northeastern   side   of   the   Maqui   Maqui   gold  orebody, with its advanced argillic­overprinted top being exposed in the vicinity of  the DDH CSU­5 drill site. In contrast, DDH MM­346 appears to be located on the  margin of this inferred porphyry center, judging by the substantially lower copper  (0.1 %) and gold (0.2 g/t) values, scarcity of quartz veinlets, high (5­10 vol. %) pyrite  contents, and dominance of kaolinite alteration. CERRO NEGRO PROSPECT The zone with perceived porphyry potential at Cerro Negro is characterized by a  series   of   siliceous   ledges   separated   by   supergene   kaolinized   andesitic   rocks,  including   tuffs   and   flows   and/or   plugs.   Rock   displaying   patchy   quartz   texture  appears   to   occur   as   halos   to   the   siliceous   ledges   and,   at   least   locally,   to   be  transitional   to   them.   The   patchy­textured   rock   is   characterized   by   pyrophyllite  and/or kaolinite alteration. Both surface  and drill­core (DDS CN­10 and 18) inspection suggests that at least  some of the patchy­textured rock at Cerro Negro is an alteration feature different  from that observed at Kupfertal and Maqui Maqui. Nevertheless, some examples of  the patchy texture are difficult to distinguish from that interpreted to be of possible  late­magmatic origin at Kupfertal, except perhaps for the finer­grained nature of the  quartz.   This   difficulty   emphasizes   that   further   work   is   required   to   clarify   the  origin(s) and significance(s) of the patchy texture. The position(s) of any porphyry­type mineralization at Cerro Negro is not easy to  determine until the origin of the patchy texture is better defined or   early A­type   (including banded) quartz veinlets are recognized. EXPLORATION PROGRAM Porphyry targets Work to date in the Yanacocha district has demonstrated definitively that porphyry­ type   centers   exist,   as   predicted,   beneath   the   gold­rich   advanced   argillic   lithocap.  Furthermore,   it   is   evident   that   the   lithocap   and   porphyry   environments   are  extensively   telescoped,   thereby   raising   the   possibility   that   porphyry­type  mineralization may exist close enough to the surface to be economically mineable. The clearest example of a porphyry copper­gold center is that drilled by DDH CLL­5  at Kupfertal. Nevertheless, the presence of A­type quartz veinlets in core from DDH  7

KUP­1 shows that potentially similar porphyry­type mineralization is also present 2  km farther west. Therefore, a fundamental unanswered question at Kupfertal is: how  many porphyry centers are there? The magnetic high partially encircled by a zone of  enhanced (>50 ppm) molybdenum values at Kupfertal could be taken to indicate the  existence   of   a   single   porphyry   system,   perhaps   as   much   as   2   km   across.  Alternatively, two or more discrete porphyry centers, besides late­ and postmineral  intrusions, could be present.  The   potential   of   the   Kupfertal   porphyry   deposit(s)   is   currently   unknown,   but  depends   critically   on   the   significance   of   the   early   porphyry   phase   intersected   in  DDH CLL­5. If this porphyry is the earliest intrusive phase of a single system, then  Kupfertal is likely to be subeconomic; its grade in CLL­5 approximates 0.32 % Cu  and 0.37 g/t Au. However, if a single system contains one or more even earlier and,  therefore, probably better­mineralized porphyry phases or if several systems exist,  one better mineralized than the others, then appreciable untested potential remains. Additional porphyry systems occur beyond the Kupfertal sector, but none has been  properly   tested   to   date.   The   veining   at   Maqui   Maqui   suggests   similarities   to  Kupfertal,   whereas   that   at   La   Sorpresa   Norte   appears   to   be   more   typical   of   the  Maricunga­type gold­only systems. If this is shown to be the case, the proximity of  the   two   types   of   system   demands   an   explanation.   One   possibility   worthy   of  consideration   is   that   the   Maricunga­type   systems   are   generated   at   somewhat  shallower paleodepths, where less saline magmatic fluid would be predicted to have  been liberated. The lower salinities might be anticipated to have favored gold over  copper transport and, hence, generated gold­rich, copper­poor deposits. Indeed, the  Maricunga­like La Sorpresa quartz veinlets crop out >200 m higher in elevation than  the top of the A­type veinlet stockwork at Kupfertal. Exploration methodology One   of   the   principal   means   currently   employed   at   Yanacocha   to   determine  proximity to porphyry centers is the presence of patchy quartz texture. This criterion  remains   valid   even   if   the   reinterpretation   of   the   texture's   significance   proposed  herein  proves to be  correct.  Nevertheless,  this will not necessarily  be  true  if two  types of patchy texture do indeed exist. Observation of wormy or stockwork A­type  veinlets   provides   even   safer   evidence   and   indicates   that   the   porphyry­type  mineralization is directly exposed, albeit possibly overprinted by advanced argillic  alteration.   Given   that   the   hottest   and   lowest   parts   of   a   lithocap   are   likely   to   be  characterized   by   the   presence   of   abundant   pyrophyllite   (Fig.   2),   outcropping  pyrophyllite­dominated alteration may also be taken as an indicator of the possible  existence of a nearby porphyry center. Alteration patterns clearly provide potential vectors to porphyry centers, as may be  appreciated from the cartoon presented as Figure 2. Alteration mapping should be  carried out by geologists in the field, with only character samples from the zones  that   are   mapped   being   checked   by   PIMA   analysis.   This   approach   leads   to  progressive "calibration" of the geologists' visual skills. The current practice of doing  8

PIMA grids, in the same way as geophysical surveys, leads to alteration maps that  bear little resemblance to reality. For example, if samples for PIMA determination  are taken from siliceous ledges and different parts of their zoned alteration halos, as  occurs during grid sampling, the contoured results reveal a completely erroneous  alteration pattern.    Molybdenum   geochemistry   holds   out   the   possibility   of   providing   valuable  assistance   in   the   location   of   porphyry   centers   in   the   telescoped   porphyry  environment. Molybdenum anomalies have been shown to constitute an annulus to  the Kupfertal sector and to coincide with gold and copper anomalism at La Sorpresa  Norte. Moreover, molybdenite was observed abundantly as smears on fractures in  the patchy quartz rock at Maqui Maqui. In contrast, gold and copper are considered  to   be   less   useful   indicators   because   of   their   common   presence   in   both   the   high­ sulfidation   and   porphyry   environments.   Particular   care   must   be   taken   when  assigning significance to elevated copper values determined from roadcut sampling  because   of   the   widespread   exposure   of   the   supergene   redox   front   (e.   g.,   Cerro  Negro). Even incipiently developed chalcocite enrichment immediately beneath the  redox front may lead to definition of copper anomalies that possess no significance  whatsoever from the standpoint of porphyry­type mineralization. The geophysical response of telescoped high­sulfidation and porphyry systems is  complex   and   poorly   understood.   Elevated   pyrite   contents,   and   hence   enhanced  chargeability,   tend   to   be   widespread,   but   not   necessarily   indicative   of   porphyry  centers.   Indeed,   at   Maqui   Maqui,   the   most   pronounced   chargeability   high   may  define   the   pyritic   periphery   of   a   porphyry   center.   Depth   of   sulfide   oxidation,   in  addition   to   sulfide   volume   and   connectivity,   also   profoundly   influences   the  chargeability response in districts like Yanacocha, where sulfides are within 1 or 2 m  of the surface  beneath  valley  bottoms and other  topographic lows. The magnetic  response of a porphyry­type mineralization in the telescoped environment is likely  to depend on the depth of advanced argillic and sericitic overprinting, processes that  cause total magnetite destruction, as well as the hydrothermal magnetite content of  the underlying K­silicate alteration. Furthermore, barren late­mineral intrusions, in  which magnetite is commonly better preserved (e. g., DDH CLL­5), also tend to be  responsible for prominent magnetic highs in the porphyry environment. In view of  these considerations, it is recommended that initial drill testing of porphyry targets  is not based on geophysical parameters, although it is anticipated that both magnetic  and electrical methods may prove useful once the geologic features of the Yanacocha  porphyry centers are better understood.  Exploration recommendations It is recommended that further work designed to better understand the porphyry  environment in the Yanacocha district is focused on the Kupfertal sector. This might  commence with remapping of the Encajón valley with a view to determining the  extent and detailed contact relations of the patchy quartz­textured rock. This exercise  might be combined with rock­chip geochemistry for a suite of elements (including  Zn, Pb, Ag, Bi, and Te) to see if any of them, besides molybdenum, acts as a useful   9

vector to the porphyry center(s). A petrographic and fluid­inclusion reconnaissance  of wormy and patchy quartz would also be valuable, to see if similar textures and  high­temperature,   high­salinity   fluid   inclusions   to   those   in   quartz   from   the  underlying A­type veinlets are present. Future drilling at Kupfertal should be designed to throw further light on the extent  of   the   porphyry­type   mineralization   intersected   in   DDHs   CLL­5   and   KUP­1,  especially   the   number   of  systems  and   volume   of   late­mineral   intrusions  that   are  present. This is probably best accomplished by drilling a fence of inclined core holes  across the Kupfertal sector, internal to the molybdenum geochemical halo. Drilling  to a depth of at least 700 m would be required. Other porphyry centers in the Yanacocha district, especially Maqui Maqui and La  Sorpresa,  merit  preliminary  drill  testing  in order  to  assemble  additional geologic  information that can be used in the search for porphyry deposits elsewhere in the  district.   Inclined   core   holes,   to   at   least   600   m   in   the   case   of   Maqui   Maqui,   are  recommended. Training The exploration team at Yanacocha is in the midst of a difficult transition from high­ sulfidation   to   porphyry   geology.   The   transition   would   be   accelerated   by   the  opportunity to inspect hypogene porphyry systems elsewhere in the circum­Pacific  region, especially those where lithocaps are partially preserved. Funds devoted to a  field­based shortcourse designed to upgrade geologic knowledge and skills in the  porphyry environment would be wisely spent.

Yanacocha, Peru 16th September 2000   

Richard H. Sillitoe

http://es.scribd.com/doc/67632065/17/Alunita­KAl3­SO4­2­OH­6

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