LA FRANJA CRETACEA DE PÓRFIDOS DE COBRE EN EL SUR DEL PERU

Fernando Rivera, Arturo Moretti, & Regina Baumgartner

Teck Cominco Perú S.A., Pasaje Los Delfines 159, piso 5, Urb. Las Gardenias, Santiago de Surco, Lima 33

RESUMEN

En el sur del Perú, entre el valle del río Cañete en Lima hasta el suroeste de la mina Cerro Verde en

Arequipa (Figura 1) los sistemas de pórfidos de cobre-molibdeno como Los Pinos, Puquio, Pucacorral

Norte, Lara, Zafranal y Angostura fueron originalmente considerados como la extensión norte de la

franja paleocena de pórfidos de cobre-molibdeno del sur del Perú (52 a 59 Ma., Sillitoe et al., 2005),

sin embargo el trabajo de campo y estudios geocronológicos de los autores respaldado por otros

estudios recientes (Montoya et al., 2004; Sillitoe et al., 2005; Quang et al., 2005; Rivera, 2007; Acosta,

2007; Moretti, 2008; Silva, 2008) determinaron que la mineralización en esta franja se halla asociada a

pórfidos calcoalcalinos de edad Cretáceo superior (68 a 82 Ma).

GEOLOGÍA REGIONAL

En el frente pacífico andino comprendido entre Lima y Arequipa, las rocas más antiguas pertenecen al

Macizo de Arequipa de edad Precámbrica, compuestas por facies de granulitas y anfibolitas,

conformada por gneisses, esquistos y migmatitas que subyacen a secuencias de rocas sedimentarias

del Jurásico y del Cretáceo de naturaleza mayormente volcanoclástica en el borde costero y

dominantemente clástico-carbonatada en el frente andino. Dichas rocas son intruidas por unidades

dioríticas a granodioriticas del Batolito de la Costa cuyas edades varían de 78 a 107 Ma. (Skinner,

1999), y éstas a su vez son intruidas por sistemas de pórfidos de cobre-molibdeno, los cuales se

habrían emplazado en el Cretáceo superior (68 a 82 Ma) y el Paleoceno (52 a 59 Ma). Rocas

volcánicas del Mioceno cubren localmente el substrato pre-Terciario del frente pacífico andino, donde

se localizan las franjas cupríferas relacionadas a sistemas pórfidos de cobre-molibdeno.

El emplazamiento de los sistemas de pórfidos cretácicos ha sido controlado por estructuras regionales

de dirección NO-SE, N-S, E-O y NE-SO y sus intercepciones, asociadas a un ambiente compresional y

de inversión tectónica relacionado a la Fase Peruana del ciclo andino de edad Cretáceo Superior

(Palacios, 1995). Las estructuras longitudinales de dirección andina (NO-SE) son mayormente fallas

inversas de alto ángulo cortadas por las fallas de cizalla transversales que exhiben movimientos

destrales y sinestrales, las cuales son estructuras de extensión o dilación que favorecieron el

emplazamiento de stocks y diques intrusivos que conforman el complejo intrusivo de los diferentes

sistemas tipo pórfido de edad cretácea en el sur del Perú.

FAJA CRETACICA DE PÓRFIDOS DE COBRE

En el flanco occidental de la cordillera de los andes del sur del Perú entre los paralelos 13o y 16° S

(Figura 1), se ha reconocido una franja con mineralización tipo pórfido de cobre de edad Cretácea, con

una extensión de 770 km de largo por 20 a 40 km, con un total de 26 prospectos de pórfido de cobre,

de los cuales Zafranal, es el más importante y de mayor potencial conocido hasta la fecha.

En la faja Cretácea, se han identificado dos subfranjas de acuerdo con su distribución geográfica, edad,

dimensiones y características geológicas (nivel de erosión, alteraciones y estilos de mineralización,

Tabla 1). La Subfranja Puquio, ubicada al norte, comprende sistemas pequeños a medianos con

excepción de Puquio (5 x 3.5 km), los sistemas localizados en el lado norte de esta subfranja están

erosionados hasta el núcleo potásico y exhiben mineralización somera de óxidos de cobre con leyes

submarginales variables entre 0.1 a 0.3 % Cu (Lucumo, Los Pinos, Cerro Campana y Puquio),

mientras que al sur de esta subfranja agrupa sistemas de mayores dimensiones que los anteriores, con

un nivel de erosión más somero, que expone zonas de alteración fílica y muy localmente alteración

potásica con desarrollo local de perfiles someros de lixiviación y de enriquecimiento secundario

inmaduro (Pucacorral Norte y Lara), aunque se observan también sistemas no lixiviados con presencia

fundamental de pirita en zonas con alteración silicificación-sericita (Tibillos y Pucacorral Sur). La

Subfranja Zafranal, es la más importante por el numero de sistemas identificados, por sus dimensiones

y prospectividad, ellos exhiben generalmente núcleos fílicos con mineralización de cobre supérgeno

de moderada madurez y leyes de hasta 2 % en calcocina (Zafranal); sin embargo, existen también

sistemas localizados al norte de la subfranja que se encuentran erosionados hasta sus zonas potásicas

(Marcahui, Durasnillo, Sondor y Erika) con mineralización mayormente en primarios de baja ley y

perfiles de lixiviación someros o incipientes. El pórfido de Zafranal, exhibe una zona de

enriquecimiento con calcocita-covelina con leyes económicas de cobre, donde la mejor intercepción

registrada en este proyecto fue de 110 m @ 1.22 % Cu & 0.16 g/t Au.

Los complejos de intrusivos que conforman los diferentes sistemas tipo pórfido de cobre a lo largo de

la franja cretácica son de naturaleza calcoalcalina, con composiciones que varían desde dioritas hasta

granodioritas pasando por monzonitas y cuarzo-monzonitas. La alteración hidrotermal incluye

ensambles de: clorita-epidota-calcita en zonas propilíticas, cuarzo-sericita-pirita con vetilleo tipo D en

zonas fílicas, localmente sericita-clorita-arcillas en zonas de argilización intermedia y biotita-

feldespato potásico, a veces magnetita, con vetilleo EB, A y B en zonas potásicas. Los prospectos de

esta franja se asocian con anomalías geoquímicas importantes de cobre y molibdeno, aunque algunos

de ellos muestran valores locales de oro dentro de su sistema. Las características de los principales

sistemas de pórfidos cretácicos reconocidos se encuentran en la Tabla 1.

DATACIONES RADIOMÉTRICAS

Diferentes estudios 40Ar/39Ar muestran que el estilo de alteración y mineralización tipo pórfido de los

sistemas más representativos a lo largo de la franja tuvieron lugar en el Cretáceo Superior (Quang et

al., 2005; Rivera, 2007; Moretti, 2008; Silva, 2008). La Subfranja Puquio fue datada en el prospecto

Puquio y Pucacorral Sur, en el prospecto Puquio con tres dataciones Ar40/Ar39 en el pórfido temprano

(Argon Geochronology Laboratory-UBC, 2007) asociado a la mineralización principal del sistema, los

resultados de los análisis fueron de 77.48 ± 0.53 Ma en sericita, 75.34 ± 0.40 Ma en biotita primaria y

76.56 ± 0.87 Ma en biotita hidrotermal (Rivera, 2007). El prospecto Pucacorral Sur fue datado en un

pórfido dácítico intermineral, siendo el resultado de 82.2 ± 0.5 Ma en sericita (Silva, 2008). En la

Subfranja Zafranal, en el prospecto Angostura se obtuvo una edad de 68 Ma. (Quang et al., 2005).

Los estudios 40

Ar/39

Ar de este trabajo y de otros previos, más las relaciones de campo, demuestran que

la alteración y mineralización tipo pórfido de los sistemas de Puquio, Pucacorral Sur y Angostura

tuvieron lugar en el Cretáceo Superior (Quang et al., 2005; Rivera, 2007; Moretti, 2008; Silva, 2008).

Sin embargo, dichas edades son preliminares y necesitan ser complementadas con otras adicionales de

los sistemas de la misma franja para precisar su edad con mayor detalle.

Figura. 1. Mapa generalizado del sur del Perú mostrando la localización de los pórfidos Cu-Mo de edad

Cretácea incluyendo Puquio (76 Ma.), Pucacorral Sur (82 Ma.) y Angostura (68 Ma.); también como la

localización de los pórfidos Cu-Mo de edad Paleocena, incluyendo las minas en producción.

PROSPECTO SUBFRANJA DEPARTAMENTO DIMENSIÓN

(km) ROCA HUESPED PÓRFIDO

MINERALIZADOR ESTRUCTURAS ALTERACIÓN TIPOS DE VETILLAS

Cerro Campana**

Puquio Ica 1.5 x 1 Granodiorita Pórfido Intramineral

(Granodiorita) Sistemas NO-SE, E-

O y N-S Conformada por una zona fílica central que varia a una zona fílica-

potásica y una zona externa propilítica A, B y D

Lara* Puquio Ayacucho 2 x 1.3 Cuarzo-Diorita Pórfido Cuarzo-Monzonita Sistemas N-S, E-O,

NE-SO y NO-SE Potásica y fílica A, B, C y D

Los Pinos* Puquio Lima 1.8 x 0.9 Granodiorita Pórfido Monzonita Sistemas N-S, E-O,

NE-SO y NO-SE Zona potásica A y B

Lucumo** Puquio Lima 2.3 x 1.4 Granodiorita Pórfido Monzonita Sistema NO-SE Conformada por un centro de alteración potásica, rodeada por

alteración fílica y propilítica B y D

Pucacorral Norte*

Puquio Ayacucho 1.7 x 1.3 Cuarcitas (Grupo Yura) y pórfido

andesítico precursor Pórfido Dacítico Temprano

Sistemas NO-SE, NE-SO y E-O

Zona central potásica con sobreimposición de fílica rodeada por un halo de propilítica y silicificación; además de hornfelización en

sedimentos A, B y D

Pucacorral Sur*

Puquio Ayacucho 4 x 1 Cuarcitas (Grupo Yura) y diorita

precursora Pórfido Dacítico

Intermineral Sistema NO-SE

Zona central potásica con sobreimposición de fílica rodeada por un halo de propilítica y silicificación; además de hornfelización en

sedimentos A y D

Puquio** Puquio Huancavelica 5 x 3.5 Cuarcitas (Grupo Yura) y diorita

equigranular precursora Pórfido Temprano QPHB

(Granodiorita) Sistemas NO-SE,

NE-SO y N-S Conformada por un centro de alteración potásica, rodeada por

alteración fílica y propilítica EB, A, B y

D

Tibillos** Puquio Ica 0.4 x 0.3 Rocas sedimentarias (Grupo

Yura) y volcaniclásticas (Formación Guaneros)

Pórfido Cuarzo-Monzonita Sistemas NO-SE y

NE-SO Fílica y propilítica B y D

Tingo** Puquio Huancavelica 2.5 x 1 Granodiorita Pórfido Diorita Sistemas N-S, E-O,

NE-SO y NO-SE Conformada por un centro de alteración potásica, rodeada por

alteración fílica y propilítica A y B

Angostura** Zafranal Arequipa 4 x 1.5 Volcánicos Pórfido Cuarzo-Feldespato Sistema NO-SE Fílica, silicificación y propilítica B y D

Alto Quemado**

Zafranal Arequipa 0.3 x 0.35 Gneiss-Esquistos, diorita y

granodiorita Pórfido Cuarzo-Feldespato

Sistemas NO-SE, N-S y E-O

Fílica, silicificación y propilítica B y D

Andaray** Zafranal Arequipa 1 x 1

Gneiss-esquistos, cuarcitas-areniscas(Grupo Yura) y

volcaniclásticas (Formación Guaneros)

Pórfido Cuarzo-Diorita Sistemas NO-SE y

NE-SO Fílica y silicificación A y B

Campanero* Zafranal Arequipa 1.4 x 0.7 Cuarcitas (Grupo Yura) Pórfido Cuarzo-Diorita Sistema NO-SE Fílica y propilítica B

Clavelinas** Zafranal Arequipa 3.5 x 1 Rocas sedimentarias (Grupo

Yura) y volcaniclásticas (Formación Guaneros)

No aflora Sistemas E-O y NE-

SO Fílica y propilítica B

Durasnillo** Zafranal Arequipa 1.5 x 1 Tonalita y granodiorita Pórfido Monzonita Sistema NO-SE Zona potásica central rodeada por alteración propilítica/silicificación A, B y D

Erika** Zafranal Arequipa 2 x 1.1 Rocas sedimentarias (Grupo

Yura) Pórfido Cuarzo-Monzonita

Sistemas NO-SE, N-S, NE-SW, E-O

Fílica y potásica A y B

Marcahui** Zafranal Arequipa 1 x 0.6 Tonalita y diorita Pórfido Cuarzo-Feldespato Sistema NO-SE Alteración potásica en la parte central con bordes propilíticos y

zonas puntuales con alteración fílica B y D

Pecoy** Zafranal Arequipa 2.5 x 1.3 Granodiorita Pórfido Cuarzo-Monzonita Sistema NO-SE Fílica y silicificación A y B

Rosario** Zafranal Arequipa 1.6 x 0.5

Gneiss-esquistos, cuarcitas-areniscas-calizas (Grupo Yura) y

volcaniclásticas (Formación Guaneros)

Pórfido Cuarzo-Feldespato Sistemas NO-SE, N-

S, NE-SW y E-O Fílica y propilítica A y B

Sicera Norte** Zafranal Arequipa 0.5 x 0.6 Gneiss-esquistos Pórfido Cuarzo-Feldespato Sistema NO-SE Fílica y propilítica A, B y D

Sicera Sur** Zafranal Arequipa 2 x 0.8 Rocas sedimentarias (Grupo

Yura) Pórfido Diorita

Sistemas NO-SE y NE-SO

Fílica y propilítica A, B y D

Sondor** Zafranal Arequipa 0.3 x 0.3 Granodiorita Pórfido Granodiorita Sistema NO-SE Alteración potásica con débil sericitización sobreimpuesta. B

Tinajas* Zafranal Arequipa 2.7 x 1 Rocas sedimentarias (Grupo

Yura) y volcaniclásticas (Formación Guaneros)

No aflora Sistemas E-O, N-S y

NO-SE Fílica y propilítica B y D

Yanabra** Zafranal Arequipa 0.75 x 0.4,

0.5 x 0.5 y 0.4 x 0.2

Gneiss-esquistos y diorita Pórfido Cuarzo-Feldespato Sistemas NO-SE,

NE-SW y E-W Fílica y propilítica B y D

Zafranal ** Zafranal Arequipa 4.5 x 1 Rocas sedimentarias (Grupo

Yura), volcaniclásticas (Formación Guaneros) y diorita precursora

Pórfido Diorita Sistemas NO-SE y

E-O Fílica y propilítica A, B y D

Zafranalito** Zafranal Arequipa 0.5 x 0.26 Gneiss y granodiorita Pórfido Cuarzo-Feldespato Sistemas NO-SE Fílica y propilítica D

Tabla 1. Características de los principales sistemas pórfido de Cu-Mo (**) y Cu (*) que conforman la Franja Cretácea.

Figura. 2. Fotografías mostrando diferentes características de algunos pórfidos que conforman la franja

Cretácea. A. Los Pinos, Subfranja Puquio, Lima: Pórfido monzonitico con alteración potásica y óxidos de cobre.

B. Lara, Subfranja Puquio, Ayacucho: Pórfido cuarzo-monzonita con vetillas de cuarzo tipo A. C. Puquio,

Subfranja Puquio, Huancavelica: Pórfido Cuarzo-Plagioclasa-Hornblenda-Biotita (QPHB) exhibiendo alteración

potásica, óxidos de cobre y vetillas de cuarzo tipo B con sutura de molibdenita. D. Tibillos, Subfranja Puquio,

Ica: Stockwork de vetillas de óxidos de fierro en el pórfido de cuarzo-monzonita, el intrusivo exhibe alteración

silicificación-sericita. E. Alto Quemado, Subfranja Zafranal, Arequipa: Stockwork de vetillas de oxido de fierro

en el pórfido cuarzo-feldespato. F. Campanero, Subfranja Zafranal, Arequipa: Vetillas de cuarzo tipo B con

sutura de hematita en las cuarcitas del Grupo Yura. G. Tinajas, Subfranja Zafranal, Arequipa: Stockwork de

vetillas de óxidos de fierro en la roca volcanoclástica de la Formación Guaneros, la roca se encuentra totalmente

obliterada por la fuerte alteración fílica. H. Zafranal, Subfranja Zafranal, Arequipa: Vetillas paralelas de oxido

de fierro tipo D con halo de sericita en la roca volcaniclástica de la Formación Guaneros.

A B

C D

E F

G H

REFERENCIAS

• Acosta, J., 2007, Las inclusiones fluidas como guías de exploración en depósitos de minerales.

Ejemplo: El pórfido de cobre Lara, Ayacucho-Perú: Tesis de maestría 94 p.

• Argon Geochronology Laboratory, Department of Earth and Ocean Sciences, University of British

Columbia (UBC), 2005, Report 40Ar/39Ar age determination method, Puquio project, 16 p.

• Chan X. Quang, Alan H. Clark and James K. W. Lee. 2005, Response of supergene processes to

episodic Cenozoic uplift, pediment erosion, and ignimbrite eruption in the porphyry copper province of

southern Perú: Economic Geology, v. 100, p. 87-114.

• Montoya, M. and Moretti, A., 2004, Summary report on the Paleocene porphyry copper belt 2003-2004,

generative program (southern-central Peru): Teck Cominco Perú S.A., reporte interno, 74 p.

• Moretti, A., 2008, Caracterización genética del sistema pórfido de Cu Pucacorral Norte: Tesis para

titulo profesional de ingeniero geólogo, Lima, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 51 p. Tesis

no publicada.

• Palacios, O., 1995: Instituto Geológico Minero y Metalúrgico (INGEMMET), geología del Perú:

Boletín n. 55, p. 29-43.

• Rivera, F., 2007, Caracterización genética y potencial económico del prospecto pórfido de Cu-Mo

Puquio: Tesis para titulo profesional de ingeniero geólogo, Lima, Universidad Nacional Mayor de San

Marcos, 112 p.

• Sillitoe, R. and Perelló J., 2005, Andean copper province: Tectonomagmatic settings, deposit types,

metallogeny, exploration, and discovery: Economic Geology 100th Anniversary Volume, p. 845-890.

• Silva, E., 2008, Sistema porfirítico Pucacorral Sur – características geológicas y potencial económico:

Tesis para titulo profesional de ingeniero geólogo, Lima, Universidad Nacional Mayor de San Marcos,

p. 27-28. Tesis no publicada.

• Skinner, B., 1999, Geology and ore deposits of the central Andes: Special Publication Series - Society

of Economic Geologist, p. 61-78.