1Palma, yacimiento de tipo VMS distal formado en unambiente sedimentario intravolcnico del Grupo Casma,

Cretceo Medio, Cuenca Huarmey, Lima

Jorge Injoque1, Alberto Ros1, Julio Torres1, Christian Vargas1

1 Ca. de Minas Buenaventura S.A.A., Carlos Villarn 790, Sta. Catalina, La Victoria,Lima,Per. E-mail: jinjoque@buenaventura.com.pe

El yacimiento Palma, ubicado en el Distrito de Antioqua, valle deLurn al sur de Lima, es un yacimiento de tipo sulfuros masivos (VMS), queha sido trabajado en forma pequea desde mediados de los 80s.

Este yacimiento se emplaza en la Fm. Quilman del Cretceo medio, lacual se encuentra plegada y en parte dislocada por fallas longitudinales,siguiendo un rumbo local N-S a NNE-SSW. Esta unidad litoestratigrfica estconstituida por lavas y piroclsticos andesticos, con intercalaciones de calizasy margas. Al oeste de esta franja afloran unidades del Batolito de la Costa, lascuales han metamorfizado en mayor o menor grado a estas rocas. Estosplutones tambin afloran hacia el este. Cubriendo parcialmente los techos deambas unidades se encuentran en discordancia angular secuencias flsicas delGrupo Calipuy (Palegeno-Negeno).

Las estructuras de la regin son principalmente fallas longitudinales derumbo NNE-SSW, las cuales controlan los horst y graben locales, habiendoadems fallas transversales a las anteriores, las que controlan a nivel ms locallos hundimientos y levantamientos de la zona.

La secuencia sedimentaria de Palma, en la zona central del distritoconsiste de calizas, margas y lutitas, las que se intercalan con lavas andesticasy volcanoclsticos, formando paquetes potentes. Esta secuencia sedimentariase adelgaza bruscamente al este y oeste a consecuencia de bloques levantadospor las fallas longitudinales, los que conforman el Graben Palma. Esteadelgazamiento de la secuencia sedimentaria, cierra paulatinamente la cuencalocal sedimentaria a los lados, dando paso a secuencias volcnicas potentes,caractersticas de arcos extrusivos.

Esta caracterstica de la cuenca es de importancia para entender laextensin lateral de la mineralizacin, la cual por ser exhalativa volcnica,est controlada por las mismas estructuras que controlaron la sedimentacinlocal.

2Introduccin

El Prospecto Mina Palma se ubica en las coordenadas 7635W,1204S, a cotas de 1000 m a 3000 m, en el paraje denominado Pampa deLara, quebrada afluente del rio Lurn, jurisdiccin del Distrito de Antioqua,Provincia de Huarochir, al sur de Lima (Fig. 1). El acceso se realiza porcarretera afirmada, 28 km. desde Cieneguilla, al sur de Lima Adems existeuna carretera afirmada que sale de Cieneguilla hacia el sur y que accede a laspartes altas de la zona de trabajo, desde esta zona. Este prospecto se encuentra15 km al sur del Distrito Minero Perubar, y es en realidad su extensin al sur.

Este prospecto se inici cuando en 1985, Minera Palma S.A., filial deBarmine, que trabajaba en el valle del Rmac, coloc denuncios en el valle deLurn, sobre indicios de Ba y Zn. CEDIMIN S.A., a partir de Agosto de 1986inicia trabajos en la zona (LLOSA, 1990; PAREDES,1991) con cartografa(1/500, 1/2000), muestreo, pruebas metalrgicas, perforaciones diamantinas ygaleras y hasta el ao 1991 elabora estudios de factibilidad. En esta pocaCEDIMIN S.A. perfor 6 sondajes diamantinos por un total de 962,65 m yabri labores mineras, pero debido a las pocas reservas que se encontrarontransfiri el proyecto en opcin como exploracin a SIMSA. Esta empresa(HERNNDEZ, 1997) trabaj con una planta de 90 t/da y llev a cabo 10sondajes diamantinos ms en los 90s. por 3185 m, con lo cual se hantotalizado 4147,65 m de diamantina y alrededor de 1700 m de tneles en lazona. De estos trabajos, a la fecha SIMSA determin recursos minerales por134,000 Tons con 9,45% de Zn y 2,38% de Pb.

En cuanto a trabajos de investigacin realizados en la zona, solo seconocen VIDAL 1987; STEINMLLER, 1987; STEINMLLER &WAUSCHKUHN, 1990. El primer autor postula un origen exhalativovolcnico tipo Kuroko para estos yacimientos, como parte de lo que es elcinturn mineralizado de Perbar. Los segundos, tambin tienen unplanteamiento similar, pero consideran a estos yacimientos ms de tipotransicional a SEDEX.

El presente trabajo, llevado a cabo la segunda mitad de 1999 (RIOS etal. 1999), es consecuencia del inters que toma Buenaventura en estapropiedad, cuando CEDIMIN S.A. pasa a ser parte del patrimonio de Ca. deMinas Buenaventura S.A.A.

3Geologa Regional

La geologa de la regin est dominada por los volcnicos Casma deedad Albiano a Cenomaniano, denominados en la zona como VolcnicoQuilman por INGEMMET (PALACIOS et al., 1992), los cuales se extiendencomo una franja, en parte plegada y en parte dislocada por fallaslongitudinales, pasando hacia el norte al valle del Rmac en dominios dePerbar.

Estas rocas consisten de lavas y piroclsticos andesticos, conintercalaciones de calizas y margas. Al oeste de esta franja afloran unidadesdel Batolito de la Costa, las cuales han metamorfizado en mayor o menorgrado las rocas del Grupo Casma. Estos plutones tambin afloran hacia el este.Cubriendo parcialmente los techos de ambas unidades se encuentran endiscordancia angular secuencias flsicas del Grupo Calipuy.

Las estructuras de la regin son principalmente fallas longitudinales derumbo NNE-SSW, las cuales controlan los horst y graben locales, habiendoadems fallas transversales a las anteriores, las que controlan a nivel ms locallos hundimientos y levantamientos de la zona. Al norte en el valle del Rmacexisten pliegues de rumbo andino que no han sido observados localmente enPalma.

Geologa Local

Localmente en mapeo realizado por Buenaventura se llev a cabo sobreuna base aerorestituida 1:10,000. Adems se reloge los 3450 m de sondajesdiamantinos existentes y labores mineras (Fig. 1).

Este trabajo nos permiti definir la existencia de una cuencasedimentaria en Palma, la cual se restringe a una estructura denominadaGraben Palma, cuya estatigrafa pertenece al Grupo Casma, la cual consistede base a techo, de cuatro miembros.

El Miembro Basal, est constituido por tobas andesticas y areniscasvolcanoclsticas propilitizadas con alguna intercalacin de lavas andesitcas,lodolitas y mrmoles. Este miembro aflora en la parte este de la quebradaPampa de Lara y en las inmediaciones de la mina Palma ha sido reconocidopor sondajes de exploracin. Su grosor es indeterminado (> 300 m) y seadelgaza rpidamente al este de la falla Pampa de Lara donde se intercala conlavas andesitcas y niveles delgados de caliza. El Miembro Piso consisteprincipalmente de lodolitas oscuras, intercaladas con tobas andesticas y estdirectamente bajo los horizontes mineralizados. Aflora al sur y norte de lamina Palma y su grosor es de 250 m medidos a partir de algunos sondajes. El

4Miembro Husped, es el receptor de la mineralizacin econmica de la MinaPalma y esta constituido por calizas y lodolitas piritosas oscuras y conlaminaciones finas, evidencia de ambientes profundos y anxicos, coladas ytobas andesticas intercaladas con mantos de sulfuros. Se han reportadotambin, lavas riolticas al piso de este miembro al norte de la mina Palma ydiques ocoticos1. Es caracterstica importante de esta secuencia la abundaciade texturas de deformacin por peso, slumpings, pliegues intraformacionalesy disturbacin sinsedimentaria producto de resbalamiento intracuenca.Tambin se observa calizas diagenizadas en bloques dentro de nivelesplsticos que tambin evidencian resbalamiento. A este miembro se le calculaun grosor de 250m. Encima se encuentra el Miembro Superior, que consistede un paquete de calizas blancas, eventualmente portadoras de piritadiseminada y algo marmolizadas, estriles post-minerales. Estas calizasmuestran oquedades, las que parecen corresponder a niveles evaporticos.Estos cuatro miembros representan el relleno de una subcuenca, desubsidencia activa en el Albiano medio.

Los tres primeros miembros estn restringidos a la cuenca y marcan laetapa de hundimiento paulatino de la cuenca, en tanto que el cuarto seextiende al este de la Falla Pampa de Lara por 1 a 2 km adelgazndosepaulatinamente e interdigitando con los volcnicos y marca la etapa decolmatacin de la cuenca.

Estos volcnicos son andesitas y basaltos, en parte ocoticos,presentndose a manera de coladas, lavas almohadilladas, hialoclsticas ytobas. Estos se hacen ms abundantes al este hacia Pampa Grande en dondeparece haberse situado el arco volcnico del este. Al oeste en el ProspectoNapuquio, intercalados con calizas, aparecen niveles de ocoita y riolita,marcando la presencia del arco volcnico del oeste, desde donde parece haberderivado material volcnico, sedimentario y exhalativo hidrotermal a lacuenca local Palma.

La potencia total de esta secuencia sobrepasa los 1000 m. Estaformacin ha sido asignada al Albiano medio, por la datacin de un fsilAmmonideo, Eubrancoceras sp. por Lidia Romero (INGEMMET), encontradoen el sector Pampa Grande (RIOS et al., 1999).

Los intrusivos en la zona, consisten en una parte de diques andesticosy ocoticos relacionados al volcanismo local y tambin de diquesmicrodiorticos, aplticos y plutones diorticos - tonalticos del Batolito de laCosta, estos ltimos produciendo metamorfismo de contacto en gradosvariables y diversos. 1 Ocoita: Ocoita es el nombre dado en Chile a andesitas o basaltos con fenocristales de plagioclasa grandes(>1 cm.). Su aplicacin a esta geologa es por sus implicancias geotectnicas expuestas en Injoque 1999 a, b.

5El fallamiento longitudinal observado, es de orientacin NNE-SSW,corta a las unidades del Batolito de la Costa, y control anteriormente ladeposicin de Grupo Casma. Esto se manifiesta por estructuras y texturas queafectan a estas rocas indicando resbalamientos y deformacionessinsedimentarias. Tambin son manifestacin de este fenmeno losadelgazamientos bruscos de la secuencia calcrea, de oeste a este, al pasar laFalla Pampa de Lara. Esto sugiere fuertemente que la secuencia calcrea sedeposit en un graben local activo, Graben Palma (Fig. 1, 2, 3), controladodesde entonces por estas fallas y que los arcos extrusivos volcnicos seencontraban al oeste y este de esta zona.

Las fallas longitudinales principales de la regin son de oeste a este (enPerubar). Al norte, la Falla Corte de Ladrones, que controla los cuerposminerales Graciela, Juanita y Chamodada (Vidal, 1987), la Falla Agua Salada,que controla Elenita (VIDAL, 1987) y que en Palma controla el prospectoNapuquio (Fig. 3; ROS et al, 1999). Finalmente en la zona de Palma, la FallaPampa de Lara que controla la sedimentacin cretcea y los movimientosgravitacionales en el borde este del Graben Palma y la Falla Ocorure, quecontrola los movimientos gravitacionales actuales en el borde oeste, pero no ellmite oeste de la sedimentacin cretcea, estndo dicho lmite erosionado eintruido por el Batolito de la Costa.

En el detalle del logeo y el mapeo puntual, se observa la intrusin dediques y de material hidrotermal a lo largo de estas mismas fallaslongitudinales.

Geologa Econmica

Mineralizaciones (Fig. 3)

En la zona existen dos tipos de mineralizaciones. El primer tipoasociado al Grupo Casma, es de tipo Exhalativo Volcnico, de valoreconmico, con cuerpos lenticulares proximales de Zn, (-)Pb. Mas al sur enPalma, ha producido cuerpos distales ms estratiformes, tambin de Zn y (-)Pb. El segundo tipo de mineralizacion es solo informativo y consiste enskarns de magnetita, pirita en asociacin a dioritas. Esta mineralizacin estdispersa en el rea y asocia a las unidades bsicas del Batolito de la Costa, nosiendo econmica, y por tanto no se muestra en el mapa.

6Palma

Las mineralizaciones tipo Palma, ocurren en Mina Palma y se extiendenen forma discontinua por 4 km hacia el sur y norte del rea Palma. Estasconsisten en mantos de sulfuros masivos, compuestos de pirita, esfalerita,galena y principalmente calcopirita, habiendo tambin baritina. En MinaPalma estos mantos son de rumbo NNE-SSW y buzantes 45 E. Se extiendenhorizontalmente, segn sondajes y labor de mina, por aproximadamente 250m, con una potencia promedio de 2 m y estn zonados, siendo los dos mantossuperiores, econmicos y polimetlicos. Los mantos intermedios estncompuestos de pirita-pirrotita y los inferiores son principalmente calcopirita ypirita. La baritina ocurre al tope de estas mineralizaciones, formando un mantode caractersticas similares.

En general estos mantos tienen bordes bien irregulares, debido a que suscontactos con andesitas y ocoitas son irregulares, lo cual diluye el mineral a lahora de su explotacin. Esto parece deberse a dos posibles causas. La primeraes el resbalamiento de sedimentos, mineral y volcnicos durante lasedimentacin. La otra posibilidad es que los intrusivos sean sills peperiticos,que hayan intruido el mineral previamente depositado, diluyndolo a su paso.

Los mantos si bien afloran a lo largo de varios kilmetros, no seextienden al este de la Falla Pampa de Lara, en donde desaparecen junto conla secuencia sedimentaria. Adems lateralmente, se presentan discontinuos,debido a que hay fallas transversales que hunden y levantan el nivelmineralizado, lo cual ha hecho que existan segmentos erosionados de estenivel, razn por la que el mapeo de detalle, estratigrfico y estructural esfundamental para encontrar los blocks preservados de este mineral.

De acuerdo a datos de SIMSA (HERNANDEZ, 1997), existen en lazona mina 134,000 tons de 9,45% de Zn y 2,38% de Pb (no verificadas por lossuscritos), entre menas probadas, probables y potencial. Extensiones de estasmenas han sido reconocidas en superficie al norte (Palma Norte) y sur (PalmaSur y Sta. Lidia), con similares caractersticas a las observadas en la mina y sedeben explorar. Cabe sealar sin embargo que dentro de esta secuencia hayespacio suficiente para la ocurrencia de cuerpos grandes tipo Perubar, y estosse presentarn ah donde la sedimentacin haya permitido la ocurrencia de unsegmento de hundimiento mayor, al hundimiento promedio de la cuenca.

Napuquio

El Prospecto Napuquio se encuentra ubicado aproximadamente 4 km alSE de Mina Palma y consiste de un paquete exhalitas de slice-hematita y

7jaspe, con intercalaciones de riolitas, cortadas por brechas del mismo materialde slice-hematita. Este paquete de rumbo N-S es vertical, encontrndose alpiso y techo rodeado por calizas. En discordancia sobre estas rocas seencuentra el volcnico Calipuy. Las exhalitas presentan indicios demineralizacin tipo VMS y representa una ventana exhalativa concaractersticas similares a las observadas en Tambogrande y Potrobayo, ypotencial para cuerpos VMS proximales de tipo Perubar.

Pampa Grande

Pampa Grande es el rea que se ubica al este de Palma. En esta zona sehan encontrado secuencias de calizas blancas, que se acuan y dan paso avolcnicos andesticos y dacticos, probablemente en sus centros extrusivos.Se encuentran tambin basaltos peperticos con mezcla de jaspe rojo piritoso yafloramientos de jaspes rojos algo piritosos, brechas hidrotermales y riolitas,junto con suelos rojos. Estos suelos, as como algunas de las rocasmencionadas son anmalas en elementos polimetlicos, todo lo cual sugiereque aunque la potencia de los sedimentos se angosta, hay un ambienteexhalativo favorable a la formacin de cuerpos proximales tipo Perubar.

Discusin:

1.-Ambiente paleogeogrfico: El ambiente formacional del VolcnicoQuilman, es el de una cuenca cerrada, longitudinal NNE-SSW, controladapor un graben, denominado Graben Palma. Fuera de este graben lasedimentacin fue predominantemente volcnica y se tena los arcosextrusivos laterales. Hacia y dentro del graben, ocurrio la deposicin dematerial volcnico, marcando el inicio del hundimiento. Luego predomin ladeposicin sedimentaria de lodolitas y calizas caractersticas de un ambienteanxico y cada vez ms profundo. Esta cuenca estaba en hundimientocontinuo tal como lo indican las texturas de resbalamiento, caractersticas deestas rocas. Posteriormente la cuenca se colmat y depositaron calizas blancascon caractersticas de ambientes evaporticos. Esta cuenca por suscaractersticas semeja a los ambientes de cuenca de California, descritos por(ZIERENBERG et al., 1998), los que tambin contienen yacimientos de tipoVMS.

Posteriormente las fallas longitudinales controlaron tambin intrusindel Batolito de la Costa y fallamiento ms reciente.

Esta cuenca adems se alinea con el sistema regional del fallamientodenominado Sistema Huaura (PETERSEN & VIDAL, 1996) que control

8estructuras y formacin de yacimientos desde la costa (Perubar) hasta Cerrode Pasco.

2.-Metamorfismo de contacto: Aunque el trabajo realizado porBuenaventura no ha mapeado aureolas de contacto, dada la escala del trabajo,estos son evidentes en mayor o menor grado en toda el rea de trabajo, bajo deforma de volcanicos y metasedimentos cornificados y de eventuales rocasricas en granates y actinolita. Trabajos anteriores (STEINMLLER, 1987;STEINMLLER & WAUSCHKUHN, 1990) indican, que el yacimientoPalma es un yacimiento tpicamente no metamorfizado. Esto probablemente seaplique directamente Mina Palma, la cual arrojaba de planta concentrados conms de 100 ppm de Hg, indicio de ausencia de metamorfismo, pero este debeser un fenmeno local de algunos segmentos de la mineralizacin. Porreferencias, algo parecido ocurra en Perubar en donde haba reasmetamorfizadas y no metamorfizadas con mineral, manifestado por lapresencia o ausencia de Hg en los concentrados (VIDAL, com.pers) asi comopor aureolas de metamorfismo de contacto mapeadas en terreno (VIDAL,1987).

3.-Tipo de mineralizaciones: La mineralizacin de Mina Palma, es detipo exhalativo volcnico. En ningn caso se ha encontrado mineralizacin detipo stockwork o ventanas exhalativas con brechamiento hidrotermalindicativas de ambientes proximales. Por otra parte la mineralizacin estexturalmente sedimentaria y se encuentra intercalada en una secuenciadominantemente sedimentaria piritosa, lo cual sugiere ms bien un ambientede deposicin distal en una cuenca de ambiente profundo y anxica. Esteambiente es en algo parecido al ambiente deposicional de los yacimientosKuroko de Japn, en donde el ambiente anxico y profundo se debi alcolapso de la Caldera Hokuroku, contenedora de los yacimientos de dicharegin (NAKAJIMA, 1993).

El zonamiento y texturas presentes en el mineral (PAREDES, 1991),dentro de la pila sedimentaria, indican que las soluciones hidrotermales seoriginaron al oeste y que se depositaban en la cuenca sedimentaria hacia eleste. Adems ests fueron variando qumicamente con el tiempo, desdeoriginalmente muy ricas en Cu-Fe, pasando luego a Zn-Pb y finalmente a Ba.Aunque hay algn parecido de este mineral con yacimientos como Mount Isaen Australia, que son en opinin de algunos expertos, reemplazivos, no se haencontrado indicios de reemplazamiento en estos sulfuros, ni a baja ni a altatemperatura.

Este yacimiento, junto con yacimientos como Perubar por el norte yCerro Lindo por el sur, marcan el extremo sur de las mineralizaciones de tipo

9VMS, las que ms al sur dan paso a mineralizaciones de yacimietnos de CuTipo Manto (Injoque, 1999 a, b))

Agradecimientos

Los suscritos agradecen a Ca. de Minas Buenaventura S.A.A. y aCedimn S.A. las facilidades brindadas para el trabajo as como el permisopara publicar el presente trabajo.

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