Nuevos enfoques metalogenéticos en el Batolito de la Costa, segmento Arequipa entre los 15° y 16° 30' latitud sur

W. Ccal lo, D. Soberon, R. Rodríguez, M. Mamaní

Instituto Geológico Minero y Metalúrgico - INGEMMET

R e s u m e n

El área de estudio está ubicada entre los 15° - 16° 30' Latitud Sur, comprende los departamentos de Arequipa e lea. En esta área fueron definidas las nuevas unidades intrusivas del Batolito de la Costa (Segmento Arequipa), en el marco de la actualización de la carta geológica a escala 1:50,000, En base al mapeo detallado de rocas intrusivas, estudio petrográfico, geoquímica de rocas e isótopos U/Pb, se logró determinar hasta doce nuevas unidades intrusivas, distribuidas en un tiempo geológico continuo desde el Jurásico medio (168 Ma) al Cretácico superior (92 Ma). Se evidenciaron además nuevas estructuras relacionadas a mineralizaciones de yacimientos tipo pórfido, lOCG (¡ron Oxide Copper Gold), vetas mesotermales auríferas y cupríferas. También se pone en evidencia los ejes del magmatismo de los arcos: Jurásico medio-superior y Cretácico superior. En ese sentido, estas evidencias nos permitirán entender y enfocar mejor la búsqueda de nuevos yacimientos metálicos.

A b s t r a c t

The study área is located between 15° -16° 30' South latitude, comphsing the departments of Arequipa and lea. In this área were defined the new intrusive units of the batholith of the coast, segment Arequipa. Within the framev^/ork of the update of the geological chart at scale 1:50000, based on detailed mapping of intrusive rocks, petrographic study, rock geochemistry and U/Pb isotopes. Up to tweive new intrusive units were identified, distributed in a continuous geological time from the Middie Jurassic (168 Ma) to the Upper Cretaceous (92 Ma). New structures related to porphyry deposit mineralization, lOCG (Iron Oxide Copper Gold), gold mesothermal and copper veins were evidenced. It aiso shows the axes of the magmatism of the arches: mid-upper Jurassic and upper Cretaceous. Therefore we believe thatthese evidenceswl l help U S to better understand and approach the search for new metallic deposits.

Palabras c lave: Enfoque, Metalogenla, Batolito, Magmatismo, Segmento.

M a r c o G e o l ó g i c o

Los estudios geológicos nos han permitido revisar las características y edades de las unidades metamórficas, sedimentarias, intrusivas y volcánicas de la zona norte del segmento de Arequipa (Cobbing et al., 1977). Las rocas más antiguas están constituidas por gneis y esquistos del Basamento Metamorfico (BM) (Shackieton et al., 1979 y Wasteneyseta l . , 1995). Cortando al BM tenemos dioritas, sienogranitos y monzogranitos de edad Ordovicica (466-464 Ma, U/Pb) (Santos et al., 2016). Sobreyaciendo a las unidades antes mencionadas tenemos a unidades sedimentarias Paleozoicas correspondientes a los grupos Ambo, Tarma y Mitu. En la zona sur y al norte tenemos a las formaciones Marcona y San Juan. Al norte de la falla Iquipi-Clavelinas afloran secuencias jurásicas volcanosedimentarias de la Formación Rio Grande (162±0.5 Ma, U/Pb) (Santos et al 2016) constituida por niveles de lavas andesíticas violáceas y escasos estratos de areniscas calcáreas y tobas soldadas. La secuencia continúa con la Formación Copara (142 Ma, U/Pb) (Santos et al., 2016) con niveles

proEXPLO2017 13

consistentes de aglomerados volcánicos y niveles de lavas andesíticas de edad Cretácico. Por otro lado cabe indicar que en el extremo este del segmento afloran secuencias sedimentarias que corresponden al Grupo Yura (Fms. Cachios y Labra). Sobreyaciendo a las unidades mesozoicas tenemos secuencias del Eoceno-Mioceno, constituidas por areniscas rojizas de la Formación Sotillo, conglomerados de la Formación Moquegua y niveles de ignimbritas de la Formación Alpabamba (9.97±0.38, U/Pb) (Santos et al., 2016). Finalmente, al norte del segmento tenemos secuencias de areniscas de la Formación Pisco de edad Miocena.

R e s u l t a d o s

Unidades Intrusivas del Batol i to de La Costa En el sector norte del segmento de Arequipa se determinaron doce nuevas unidades intrusivas en el marco de la actualización de la carta geológica a escala 1:50 000 (Tabla 1). Las Unidades se determinaron en base al cartografiado geológico al detalle, estudios petrográficos, geoquímica de roca e isótopos U/Pb.

M u t - n n i l t i H

F d a i t r - P b

( M a J l ! \ p r f i H Í n t i i o r f í i l ñ g i i H \u l i i n i o s i t a

I H I m l i ' i i s d i r t v de n i i n i r a t f .

p i i n e i p a K s

l i iS .27 . ;U .72

iw.y . 1 . 1

su^i a l k i r u i m a i L o ^

c i m l i i n n a n un ciniurón

de on í i i l a í i ó i i 1:<J

m o n / o j a n n i U i - . p resenta a n l i i x t l e s c k t n t i / u j o s en una

n i a m / a l i i n m c a c o n (ra/as de l u m E i i m a

C h a l a

1 5 y . 2 i O . 9 4

160 l ^ r l .K

I61.16'0. í<4

s e m i c i r c u l a r c o n l i i e r re

u b r j M i i n m a l i n a

t u o n z o d i o r i t a s c o n

va r i a c i ones a d ioneas

c r i s ta l es tabu lares de an f iho l es

o n c n i a d o s y cúniulos de h i o n i a s

C o m p l e j o s i ' n i a n i h i e de d i q u t ' \f r oca caja diorítica I b l i a d a y

d i ques de v a n a d a

tumpusic ión

cr is ta les tabu lares y ac t c i i l a i e s

de d i ques 1 5 7 . 7 : 1 . 1 nrieiiratuín N 1 4 ( l

r oca caja diorítica I b l i a d a y

d i ques de v a n a d a

tumpusic ión l ie a n i i h o l f s J p i n i l e i i o s

T o i r t v i l l a ^ uy.dto.i 146 .111 .5

l i e n i u m . n i c i U a t H i n

N 1 2 0 i i . ic ia el r i o A t i c o

e u a r / o - i i i i i n l a - , ,

g t a n o d i o r i l a s y g r a i u l o s

se o b s e n a n cns ta l e s tabulares de

a i i l i b i ' l e s y la h i o l i t j se p i c s eu l a a is lada

V e n c i i i n u l o s

SHH;k S a n

J u a n I5 .VS± ! . I

presenta una g c u m c i n a

nen i r e i r cu la r g r a n i u i p i v l l d i c o

c o n t i e n e u n d e s a r r o l l o de s t t i ck n o t k de

V(;ni1la.s i i p o A

San [ l » ^ 151 K : l 2

! 4 L : 4 ' 0 , ' M

cue rpos lahvj lates

a i s l ad i i s d c n l r o de la S I ! d i o n las a i;uar/i>üionla^

la b¡i>lilas c-sla en cúmuliis, A J o n á s se

t i d n e l enoens i a l e s de I w r m b l e n d a s . t u

las / l inas de ta l l as se o b s e n a u n a

l i i e n e e s q i n s t o s i d s d y bandeanuenro

151 K : l 2

! 4 L : 4 ' 0 , ' M Sac i iU i

l a b¡i>lilas c-sla en cúmuliis, A J o n á s se

t i d n e l enoens i a l e s de I w r m b l e n d a s . t u

las / l inas de ta l l as se o b s e n a u n a

l i i e n e e s q i n s t o s i d s d y bandeanuenro

S l o i k

Sauzales 145.44-Ü.K7

c i i e i p o ^ lahu lares de

oriL^iilaiión N S - . i cn i i p ' an i l o s

b i o t i i a s a is ladas cloriti/íidas y escaso

antíbo!

S i i c i ua

I.1.Í.7.1 7

l .U .56 -0 ,S í

l40 .5 - ( ) . »7

cinlurón inagn iá iuo de

( ineníación N 1 2 0

a c i n i d a d niaginática de

m a y o r v i i l u m e n de l o n a i i l a s

a g r a i u x l i i i n i a s

h o i m b l e n d a s l ahu l a t e s dcsa r ru l l a s

|- 1 .5 t ; in ) y b i o t i l a h e x a ^ i m a l . E n las

7onas de Tallan ^ e n c u e n t r a n

fu e r t emen t e n i i l o t u l i / a d a s

dioriías de g rano l i n o .

A e a r i i (W)-4 tüc ip i ) s t ' m i e i r c u i a i pT i eso , que i a r i a n a

c u a r z o d i t f f i i a s leucútraia

escasa b i o u l a y a b u n d a n t e p i r i . i \cno

l i o I Í 2 . l + : ( . 7

t u e r j w s aliviados,

c u h I C T I O L ; p o r la 1-m.

M o q n e ^ u a .

a i a i 7 o d i o n l a s c i m

( a r i a c i o n e s a n i n a l i i . i -

presenta cúmulos d e b i n t i t a s y po t i r cs

en a n l i K i l desartíi i lado

mtitl 2 y j . O ! i . f i

g e o m u l r i a a k m ^ a d a de

i i nen lac i ónN120

inon/oüioti las que l a r i a n a

nn>n/oni tas y e u a t / n

i n o n A i n i l a s

h m i u b l e n i l a s t abu la r e s y cúniiikw de

b iD l i t a s

Pampohuas i 95 5^0 (, los a l l o r . i m i c n i o s

L i i s l aJ i i . s e r n a i r t u l a r e -d i o t i l a s y g r a n o d i o n t a s

ba j i ) d e sa r r o l l ado de l i is c r i su i i e s de

a n i i b o l e s \a

Tabla 1. Nuevas unidades intrusivas determinadas en la zona norte del segmento de Arequipa (tomado y modificado de Santos et al., 2016).

Evidencia de Nuevas Estructuras Relacionadas a Mineral ización Las principales estructuras relacionadas a mineralización en este sector del segmento, presentan continuidad desde el borde norte del Basamento de Arequipa (Fig. 1). En el sector sur de la zona de estudio que abarca las minas Esperanza (Au), Calpa (Pb-Zn-Cu), Española (Au-Cu), 9 Horas (Au), Marcahui (Cu-Mo), Durasnillo (Cu-Mo), Capitana (Au) y Orion (Au), las fallas más importantes son Calpa (sinestral-inverso) y Achanizo (sinestral) y tienen una orientación NMO" y afectan al batolito (Fig. 1A). Por otro lado, en el sector norte que abarca las minas Santa Filomena (Au), Mina Argentina (Cu), Pampa de Pongo (Cu-Fe), Mina Copara (Cu, Au) y Hierro Acari (Fe), las fallas más importantes son Lomas (sinestral-normal), Tunga (sinestral -inverso). Los Cerrillos-Bella

proEXPLO 2017 14

Unión (sinestral), Quemado (dextral-normal), Mancha (dextral). Manto (sinestral inverso), Ganchete (control litologico), Cabonera (sinestral). Todas presentan una dirección preferente N130°, (Fig. 1A).

Evidencia de los Ejes del Magmat ismo de Arco: Jurás ico Medio-Super ior y Cretácico Super ior En esta zona del segmento de Arequipa, se evidenciaron más de ocho zonas con enjambre de diques máficos diferenciados en dos gnjpos en base a la relación de contacto y dataciones radlométricas. El primer grupo está constituido por enjambres de diques de edad Jurásico medio-superior y el segundo por enjambres de diques de edad Cretácico superior. Los enjambres de diques del Jurásico medio-superior (Fig. 1 A) están ubicados en el extremo occidental del batolito de la costa y están constituidos por dioritas y diohtas con cuarzo de grano fino. En el sur cortan a secuencias volcanosedimentarias de la Formación Rio Grande y en zona norte, en la Mina Marcona, cortan metagranitos del Basamento Metamorfico (Fig. 1B). Finalmente, en el rio Atico se encuentran enjambres similares de microdiorita datados en 156±1.5 Ma (Santos et al., 2016). Los enjambres de diques del Cretácico superior (Fig. 1), están ubicadas relativamente en el extremo oriental del Batolito de la Costa y están conformados por dioritas de grano fino principalmente al sureste y granodioritas hacia el noreste. Estas se encuentran cortando a tonalitas del Cretácico inferior y complejos Jurásicos

C o n c l u s i o n e s

En la zona norte del segmento de Arequipa del Batolito de la Costa, se determinaron doce nuevas unidades intrusivas con diversas morfologías, variaciones litológicas y diferentes características mineralogías. A lo largo de estos cuerpos encontramos ocho zonas de enjambre de diques que indican centros emisión magmática, los cuales se encuentran a lo largo de los ejes de arcos magmáticos del Jurásico y Cretácico. Las fallas N140 - N130 de tipo sinestrales están asociadas a depósitos del tipo pórfido, lOCG (Iron Oxide Copper Gold), vetas mesotermales auríferas y cupríferas. Sin embargo, faltan por explorar este tipo de fallas, las cuales son potenciales para nuevos blancos de exploración.

R e f e r e n c i a s

Ccallo, W. Torres, D. Santos, A. y Soberon, D. 2016. Enjambre de diques San Fernando y Peñuelas: evidencia de centros magmáticos en el arco Jurásico medio - superior (145 - 170 Ma), en la costa sur del Perú. Congreso Peruano de Geología XVIII. Cobbing, E.J., Pitcher, W.S. and Taylor, W.P. 1977. Segments and super-units in the coastal batholith of Perú: Journal of Geology, v. 85, p. 625 -631 .

Santos, A. Weimin, G. Tassinari, C. Soberon, D. y Ccallo, W. 2016. Geocronología U-Pb sobre zircones en la contrastación de la evolución espacial-temporal del magmatismo y la metalogenia del Batolito de la costa "Segmento Arequipa". Congreso Peruano de Geología XVIII.

Shackieton, R., Ries, A., Coward, M., Cobboid, P. 1979. Structure, Metamorphism an geochronology of the Arequipa Massif of coastal Perú. Journal of the Geological Society, V .136, p. 195-214.

Wasteneys, H., Clark, A., Parrar, E., Langridge, R. 1995. Grenvillian granulite-facies metamorphism in the Arequipa Massif, Perú: a Laurentia-Gondw/ana link. Earth and Planetary Science Letters 132, p.63-73.

proEXPLO 2017 15

7 5 - 3 0 ' 0 ' W 7! F o t m a c i ú n R io G r a n d e ( J u r á s i c o m e d i o - s u p e r i o r )

E n j a m b r e d e d i q u e s San F e r n a r w i o - P e r t u e l a í [ J u r á s i c o m e d i o - s u p e ri o r ?l.

P o b a b l e f u e n t e d e e m i s i é n m a g m á t i c a d i q u e s d e l J u r á s i c o m e d i o - s u p e r i o r y C r e t á c i c o s u p e r i o r .

• E d a d e s r a d l o m é t r i c a s r e l a c i o n a d o s a r r v a o m a t i s m o J u r á s i c o m e d i o - s u p e r i o r e n la z o n a d e e s t u d i o . Fa l la S ines t ra l Fa l la N a

J B u m b o p - o m e d i o V i E ' * . , 1^^^ tí*^"^"*"-^^!"!:^9-"* í ' ^ >

7 d e l e r v j a m b r e d e t o m p r e s i o n a ,65^.4 •^^/ 'V ( F l o g o p i t a j : V i d a l e t al . , ( 1 9 9 0 )

A-.^.... > ^ t / i s t e n s i o n a l 1 ? ' . S ± 1 . ! M a ' ^ r A r ( F l o g o p i t a l : C h e n ( 2 1 X 1 8 )

Figura 1. A) Mapa geológico de la zona de estudio, los polígonos con tonalidades rojizas corresponden a unidades intrusivas de la zona norte del segmento de Arequipa. B) Vista ampliada de enjambre de diques en el sector de la mina Marcona (modificado de Ccallo et al. 2016).

proEXPLO 2017 16