Por: Maylin Mendoza, Sheyla Pinto y Edwars Espinoza, ingenieros geólogos titulados.

Resumen

En Cerro Lindo el oro está presente en asociaciones con otros metales preciosos como la plata y el cobre, se presenta como oro nativo o electrum en inclusiones dentro de ensambles mineralógicos de galena, cobres grises, calcopirita y arsenopirita y está definido por un ensamble “Au-Ag-Cu-As-Sb”. La producción anual del oro en los últimos cinco años ha fluctuado entre los 3,500 a 4,500 Oz/troy, con una ley promedio de 0.05 g/t adquiriendo mayor importancia dentro de la cadena de producción de la unidad minera Cerro Lindo.

Por ello, con este estudio se buscó caracterizar el comportamiento del Au en un yacimiento Tipo VMS bimodal félsico, donde el Au, no es un elemento principal y, por esta razón, muchos en las campañas de exploración le restamos importancia, sin saber el valor agregado que le puede dar a lo largo de la producción. Con este trabajo queremos mostrar esta nueva metodología basada en una visión más integral donde el conocimiento geológico nos lleva a incrementar valor a los yacimientos.

Palabras clave: Controles geológicos, Yacimiento VMS, Au.

Introducción

En base a la interpretación de los resultados geoquímicos ICP+Au (G0148) de dos campañas de remuestreo en los años 2021 - 2022 y data histórica, se han realizado correlaciones geoquímicas, caracterizado los controles estructurales, litológicos y de alteración, y se han establecido asociaciones entre ellos para determinar el comportamiento del Au a nivel del yacimiento, de esta manera mostramos una metodología de caracterizar el Au en un yacimiento tipo VMS que, por lo general, es polimetálico y enriquecido en Ag. Combinando una metodología tradicional con las nueva tecnologías aplicadas a la geología.

El objetivo principal es identificar zonas con valores económicamente representativas de Au, así como su distribución espacial de leyes como parte del proceso de estimación de recursos, con el fin de alinear a mayor detalle los planes de producción a largo plazo y así poder ser más selectivos en su proceso de recuperación y generar mejoras dentro del proceso geometalúrgico.

Objetivos

Las campañas de remuestreo con las que se ha generado las interpretaciones del presente estudio se han realizado en base a la información utilizada en la generación de los modelos de recursos y reservas incluidos en los programas de producción, con la finalidad de que la información y resultados finales sean tomados en beneficio e incremento de valor al depósito.

Como objetivos principales tenemos:

ν Establecer objetivamente la distribución geoespacial del Au a lo largo de los cuerpos mineralizados del depósito y su correlación con los controles estructurales y geológicos presentes.

ν Identificar mayores zonas con anomalías de leyes de Au con potencial de incremento del valor dentro de los recursos geológicos e inclusión dentro de las guías de exploración.

Metodología

Habiendo definido por teoría y datos históricos las asociaciones del oro con otros elementos, se han tomado los datos históricos de 51,000 muestras de sondajes con análisis ICP+Au producto de campañas de exploración brownfield y dos campañas de remuestreo de 4,504 pulpas finas a las que se le practicó análisis de ICP+Au (G0148).

La selección de estas muestras para re-análisis fueron en base a la asociación de dominios litológicos, recuperación y conservación de las pulpas y, finalmente, representatividad de las muestras en el depósito, abarcando zonas con aporte económico y áreas de preparación para futura extracción, con el fin de establecer un valor agregado a los recursos.

Para el tratamiento estadístico, químico y geológico la data fue procesada usando un software geoquímico SPSS v25.0 y ioGas para realizar el cálculo de correlaciones geoquímicas Pearson - Spearman, scatter plots, histogramas, boxplots y pruebas de normalidad para obtener mapas isovalóricos por nivel del Au y establecer la relación con los controles de la mineralización del yacimiento y poder caracterizar la zonación de este elemento.

Para la interpretación se consideraron dos factores guía:

ν Correlación geoquímica con los principales dominios litológicos del depósito [Volcánico (V), Falla (F), Volcánico Mineralizado (VM), Sulfuro Semimasivo (SSM), Sulfuro Primario de Pirita (SPP) y Sulfuro Primario de Baritina (SPB)].

ν Controles estructurales como principal responsable del enriquecimiento de Au a lo largo del depósito.

Estableciendo los factores guía se realizó la secuencia de trabajo presentada.

Los mapas isovalóricos, contornos de alteración e interpretación se realizaron con el software Leapfrog 2023.1.0.

Contexto geológico

Cerro Lindo está definido como un yacimiento VMS tipo Kuroko bimodal-félsico dentro de sucesiones litoestratigráficas volcánicas submarinas con un 35% a 70% de rocas félsicas en contacto con intrusiones subvolcánicas máficas y félsicas, desarrollado dentro de un contexto de cuenca de rift por adelgazamiento de la corteza cortical regional (M. Mendoza, 2022). Este depósito tiene como elementos principales Zn-Pb-Cu-Ag con presencia de elementos marginales como el As-Sb-Au con una distribución dispersa y de la cual uno de estos es objetivo de este trabajo.

Dentro de un análisis mundial de los depósitos VMS, estos pueden ser considerados como importantes yacimientos de Au en base a las correlaciones de leyes entre los elementos base característicos y este metal precioso. Aunque la data analizada a esta escala indica que la mayoría presenta leyes bajas de Au (<2 g/t), esta aún representa un número significativo de recursos económicos con oportunidad de extracción dependiendo de las características geológicas y de operación que estas representen (Hannington, M & Mercier-Langevin, P, 2011). De estos análisis podemos establecer como pautas estadísticas como el tipo de correlaciones de dispersión de elementos base de manera individual en relación con el contenido de Au para la identificación de posibles anomalías dentro del yacimiento objeto de estudio y definir posibles guías de exploración o incrementar el valor económico de una operación (Figura 2).

Contexto litológico

El depósito Cerro Lindo está conformado de cuerpos irregulares a lenticulares, constituidos de sulfuros masivos comprendiendo pirita (50% a 95%), esfalerita, calcopirita y galena en menores proporciones.

Cantidades considerables de baritina están presentes (10% a 60%), especialmente en las porciones superiores de los cuerpos mineralizados. Estos cuerpos masivos se han definido con una composición de aproximadamente 13 dominios litológicos principales descritos según su composición mineralógica y mantienen una caracterización utilizada desde el logueo de ddh hasta la estimación de recursos. Los dominios litológicos considerados para este trabajo son:

Sulfuros Primarios de baritina (SPB): sulfuros masivos baríticos bandeados ricos en Zn-Pb-Ag: contienen más del 50% de los sulfuros totales (incluyendo baritina dentro de los sulfuros), donde la baritina representa más del 10%. La mineralización consiste en esfalerita, calcopirita y galena; la plata se encuentra en la galena, la mineralización presenta una textura de bandeamiento grueso - sulfuros masivos baríticos, homogéneos ricos en Cu: contiene más del 50% de los sulfuros totales (incluyendo barita), donde la baritina representa más del 10% con menor cantidad de pirita respecto al SPB ricos en Zn. La mineralización muestra una textura masiva homogénea donde los sulfuros ocurren como parches gruesos intercrecidos y la marmatita aparece como inclusiones en la calcopirita, y se constituyen de baritina, pirita, pirrotita, calcopirita y marmatita.

Sulfuro Primario de Pirita (SPP): este tipo de sulfuro masivo se conforma casi exclusivamente de pirita, con menos de 10% de barita y calcopirita intersticial. La textura es homogénea de grano medio a grueso algo deleznable. La pirita de grano grueso y deleznable se genera por recristalización se encuentra más cerca de los intrusivos y no tiene contaminantes (Hg-As-Sb-Bi), la pirita de grano medio se encuentra un poco lejos de los intrusivos y se muestra contaminada (Hg-As-Sb-Bi).

Sulfuro Semimasivo (SSM): este tipo contiene entre 20% a 50% de sulfuros, conformado mayormente por pirita de grano medio a fino en forma de diseminados, parches-playas y venillas, mayormente ocurren en la caja piso. Ocasionalmente se encuentra diseminaciones y venillas de calcopirita.

Volcánico Mineralizado (VM): roca volcánica silicificada y con moderada a fuerte alteración de clorita y sericita con parches por remplazamiento de esfalerita, galena y cobres grises; presente como halo rodeando por zonas con mayor enriquecimiento económico.

Volcánico (V): roca volcánica riolita-riodacita interpretada como roca caja estéril son parches de pirita y presenta silicificación moderada a fuerte.

Presentación de resultados

Tratamiento estadístico

Para el tratamiento estadístico se generó los histogramas de frecuencias absolutas (Figura 4) y gráficos box plots (Figura 3), teniendo en cuenta la distribución de este elemento dentro de las litologías con mayor relevancia y representatividad dentro de los dominios litológicos mencionados en el contexto geológico. La distribución de leyes en el depósito de Cerro Lindo es heterogénea en dominios como el VM y SSM, teniendo en cuenta que se están considerando dentro de la data, las muestras con valor mínimo detectable (0.001 para muestras DDH y 0.005 g/t para muestras de pulpas) según análisis ICP+Au (G0148), marcando una media de 0.21 g/t y una mediana de 0.07 g/t para el VM y una media 0.13 g/t y una mediana de 0.003 g/t para el SSM mientras que los dominios como el SPB y SPP presentan una distribución más homogénea con respecto a las primeras, marcando la primera una media de 0.1 g/t y una mediana de 0.06 g/t mientras que el SPP muestra una media de 0.08 g/t y una mediana de 0.06 g/t, siendo este dominio el que mayor simetría representa en sus datos.

Análisis e interpretación de datos

Correlación litológica

Se realizó un análisis bivarial (correlación de Pearson) de las muestras de las dos campañas de reanálisis por su homegenidad en la metodología de análisis químico y el valor mínimo detectable (0.005 g/t Au). Para esta correlación se mantuvo los mismos dominios litológicos presentados en el tratamiento estadístico.

De acuerdo con lo mencionado en el enunciado anterior, se obtuvieron firmas geoquímicas de ensambles hidrotermales relacionados con mayor correlación al Au y elementos propios de los análisis multielementales en los dominios SPB, SPP, SSM, VM y V. Dentro de estos dominios la correlación entre la Ag y Au van de moderado (0.6 - 0.7) a fuerte (0.7 - 0.8), excepto en el dominio de SPB donde la correlación con la Ag es débil (0.4 - 0.6). Al ser el SSM y el VM dominios ubicados en zonas de mineralización tardía y en los bordes transicionales del depósito y considerando los procesos fisicoquímicos de los fluidos con contenidos de Au podrían indicar la removilización local de Au a través de estructuras de arrastre posteriores a la mineralización principal aprovechando la porosidad propia de estas litologías y las zonas de extensión sustentado por correlaciones débiles (0.4 - 0.6) con Pb-As-Bi y moderadas (0.6 - 0.7) con Ag/Cu en los dominios mencionados.

El dominio con mayor aporte de Cu como el SPP dentro del depósito presenta una correlación débil con su elemento principal y moderada con Ag, generado en zonas de profundidad del OB1 y OB5B que se presentan por un enriquecimiento de arsenopirita asociado a intersección de fallas y un enriquecimiento tardío Ag desde la cota Nv.1710 hacia los límites del OB1 (Nv.1450) y OB5B (Nv.1580).

Se debe considerar que los valores de Au por estas correlaciones de débiles a moderadas con elementos como Cu y Pb nos podrían indicar la inclusión de este elemento dentro de los eventos hidrotermales asociados a la formación del VMS, por lo cual para el proceso de generación del modelo de distribución se tendrán en cuenta los trends de mineralización de estos elementos en concordancia con el direccionamiento de orebodies del yacimiento.

Correlación mineralógica

El predominio litológico de Cerro Lindo en base a los estudios petromineragráficos y de litogeoquímica para caracterizar la roca caja y la serie magmática, indican una mayor composición del volcánico félsico bimodal característico de ambiente de arco de margen continental dominado por una composición de riolitas y riodacitas (rocas con alta porosidad) en las cuales se han emplazado con mayor predominancia y potencia los sulfuros masivos (M. Mendoza, 2022).

Para el propósito de este trabajo se enviaron a analizar muestras de mano como parte de una campaña de análisis de petromineralogía y microscopia de barrido. Entre las principales conclusiones alineadas al análisis de distribución de Au, corroboramos las correlaciones débiles a moderadas de Au-Ag-As-Bi, debido a la presencia de relictos de electrum dentro del grano de cobres grises (tenantita) en zonas de límite del depósito sea en extensión lateral o vertical como posible evento post mineralización VMS y como relictos de Au dentro de granos de arsenopirita, mineral parte de las primeras fases syn-mineralización del VMS asociado a las fallas extensionales de configuradoras de la cuenca.

Correlación alteración

Para esta caracterización se utilizan los diagramas de índice de alteración de Hashimoto (AI) (Ishikawa et al., 1976) frente al índice de clorita-carbonato-pirita (CCPI, Large et al., 2001), complementado con el diagrama (Fe+Mg) Catión% Vs Si(catión%) que miden la intensidad de sericita y clorita que hay en las rocas volcánicas como producto de alteración de Fk y PLg. De estos diagramas se deduce lo siguiente:

ν Alteración principal proximal a la zona de los cuerpos mineralizados [SerK+ChlFe (Piritización)].

ν Las zonas de borde con VM-SSM-volcánico riodacito alterado correspondería a la alteración Ser+Chl. Y hacia las partes más distales se tiene sericita con contenidos de Na y Chl que se enriquece en Mg, entonces hacia el centro del cuerpo aumenta la alteración clorita-pirita con moscovita enriquecida en K y hacia la parte distal micas con contenido de Na.

ν Estructuralmente la alteración (SerK-Chl Fe) está relacionada a zonas de altas leyes de sulfuros y a fallas profundas, antiguas y de mayor ángulo mientras que la alteración Ser-Chl está relacionada a los cuerpos de sulfuros masivos de menor ley (cuerpos piritosos SSM) y/o de zonas de bordes (mineralización basada sobre roca volcánica) y controlado por fallas antiguas poco profundas y de menor ángulo.

Como se logra evidenciar los cuerpos de la parte de borde OB1 – OB14 (SPP-SSM), así como los cuerpos con dominio de VM (OB9 - OB13) que presentan sistemas de fallas poco profundas, de menor ángulo (NW-SE/NE- SW < °) y con mineralización menos económica están relacionados al halo de alteración (Ser y Chl) - Zonas intermedias; mientras que en la parte central, zonas con más altas leyes (SPP-SPB), con sistema de fallas más profundas, de mayor ángulo (NW-SE/NE-SW >°) y mineralización de alta ley, relacionadas a las anomalías de Au en el OB2-OB5-OB5B, se diferencia al halo anterior de alteración básicamente en el enriquecimiento y empobrecimiento de K en las sericitas y de Fe en las Chl, (SerK+ChlFe) - zona más proximal. Tener en cuenta que en Cerro Lindo las fallas NE-SW son las responsables de la deposición de los sulfuros, que actúan como conductos de paso de la mineralización, así como de zonas de stringers, que actualmente se encuentran rellenadas por diques porfiríticos andesíticos tardíos.

Control estructural en la distribución de Au

Se han reconocido cuatro principales alineamientos estructurales, el evento principal con orientación NW-SE de naturaleza extensional responsable de la geometría de la cuenca y eventos secundarios con orientación NE- SW y NS, donde se han generado zonas de intersección de fallas con evidencia de zonas de enriquecimiento de sulfuros y metales preciosos (Pinto, 2019). Realizado una correlación en los niveles principales de información estructural y de mapas isovalóricos de contenido de Au se ha definido principales zoneamientos (Figura 8):

ν Al oeste de la Falla Pahuaypite se observa los OB5B y OB1 con su extensión a profundidad hacia la cota 1450 y 1640, respectivamente, está extensión de mineralización de sulfuros masivos viene acompañado de un enriquecimiento de la correlación Sb-Ag-Au justificado por la intersección de la falla NW-SE con la intersección de fallas NE (Figura 9) de alto ángulo desde la cota 1620 a profundidad en el OB1 alcanzando leyes >1 g/t Au producto del arrastre de fluidos mineralizantes a través de fallas N-S y en el OB5B-OB5C desde Nv.1710 al Nv.1640 con leyes superiores a 0.8 g/t Au evidenciado en el modelo de distribución isovalórica.

ν Entre las fallas Pahuaypite y Milpo a lo largo del emplazamiento del OB2-OB5B se observa un enriquecimiento de metales preciosos Ag-Au desde el Nv. 1650 al Nv. 1770 focalizado en la distribución de VM y SSM del OB5B probablemente arrastradas por fallas NE-SW profundas con leyes de 0.5-0.7 g/t Au y en el OB2 más asociado con un dominio de SPP enriquecido en Ag con presencia de arsenopirita asociados a fallas NW-SE de alto ángulo con mayor espaciamiento, generando aperturas de mayor extensión con un incremento de porosidad secundaria producto de estas intersecciones.

ν La interpolación de valores de Au indica un zoneamiento importante en los niveles Nv. 1740, Nv. 1770, Nv. 1800, Nv. 1820 y Nv. 1850, con migración del Au al NE a partir del Nv. 1880 por la acción de removilización de un sistema de fallas recientes subverticales (NE-SW/ N-S). Las cuales presentan un potencial de exploración y posible incremento en la recuperación de Au.

ν El comportamiento del límite SE del depósito hacia le extensión del OB9-OB15 se debe al dislocamiento del trend estructural de la Falla Casuarinas y Falla Patahuasi con intersección de fallas límites de esta mineralización con dirección NEE-SWW poco profundas, generando un favorecimiento de la porosidad y permeabilidad desde el Nv. 1790 al Nv. 1880, acompañados de mineralización de la roca caja como dominio de VM con presencia de cobres grises al ser un evento posterior y presencia de leyes de >1 g/t de Au hacia el límite sur del este orebody.

ν Anomalías con valores Au>0.5 ppm ligadas al primer sistema de fallas NW-SE con mayor enriquecimiento y más presencia de Ag-Au en el OB1, OB5B y OB9 hasta el Nv. 1880, por encima de este nivel en el OB13, OB14 y OB6A.

Existe una disminución de valores en la zona central en el nivel del depósito, debido a la disminución del alcance de las fallas profundas que han sido las principales alimentadoras de este elemento.

Modelamiento y estimación

Para propósitos de la valorización económica del estudio y enfoque de la distribución de Au para agregar valor a los siguientes modelos de recursos y reservas se ha realizado un modelo 3D utilizando el software Leapfrog 2023.1.0 en base a la información de 51,000 muestras de DDH con objetivos de exploración brownfield y las 4,504 muestras reanalizadas por ICP+Au de pulpas recuperadas de las últimas campañas de perforación infill 2020 - 2022. Asimismo, se utilizó la generación de inputs del modelo oficial de recursos del yacimiento en el cual solo se estima los elementos principales Zn-Pb- Cu-Ag y Fe tales como los trends de mineralización del Ag, con el fin de mantener las correlaciones mencionadas en apartados anteriores y verificar la distribución del Au en todo el yacimiento, así como utilizar las validaciones visuales y locales para la reducción de márgenes de error (Figura 11).

Como parte de la metodología de modelamiento se realizaron sólidos de envolvente con la herramienta de modelos numéricos seleccionando un valor base de la ley de Au de 0.1 g/t, debido a su representatividad dentro del cálculo de NSR del modelo geológico en el cual está una ley de 0.1 g/t de Au equivale a US$ 1 de NSR. Esto se desarrolló para los mismos dominios principales mencionados en las correlaciones litológicas como el VM, SPP, SPB y SSM, debido a la mayor densidad de información y poder desarrollar un modelo con mayor valor agregado.

La estimación se realizó utilizando los sólidos o wireframes mencionados en el apartado de Modelamiento realizando las corridas en el software Studio RM (Figura 12) y para lo cual se tuvo en cuenta los mismos parámetros de estimación que el modelo de recursos oficial como longitud de compósito, metodología de EDA, capping y para el caso de las leyes de Au (g/t) se utilizó el método de IDW3 y NN para garantizar la menor intervención por anisotropía y analizar la distribución de Au con los sólidos de envolventes realizados en el Leapfrog para cada dominio litológico.

Valorización económica

La producción inicial del yacimiento operada en los cuerpos centrales de sulfuros masivos al inicio de la vida de la mina arrojaban valores promedio de baja importancia ligados a las zonas con poca presencia de anomalías de metales preciosos, de lo cual en los últimos años y con extensión del depósito y la caracterización geológica-estructural de las zonas de borde transicional y los cuerpos en la profundización, han mostrado un enriquecimiento de Au alcanzando a zonificarse zonas de Au>1.0 ppm que han generado un incremento de la producción de Oz de Au durante los últimos años reportando una correlación directa del aumento en proporción del tonelaje en estas zonas identificadas como anomalías de mayores leyes de Au y el incremento de onzas de producción de Au reportadas anualmente. Este aumento del valor en la producción del yacimiento ha tomado importancia en el secuenciamiento de minado y los planes de producción. Desde el 2018 los valores de producción finos en Oz de Au han alcanzado volúmenes mayores de 4,000 Oz en la reportabilidad de finos, alineados con el inicio de operación de cuerpos de borde e incremento de producción en dominios nuevos como el VM y SSM.

Conclusiones

1. La metodología empleada en el presente trabajo ha logrado una fiable caracterización y distribución de Au en un yacimiento tipo VMS como Cerro Lindo y se ha materializado en un incremento de recursos. Las zonas con presencia de anomalías de Au se ubican dentro de áreas de futura producción como la profundización del OB1, OB5B, OB9 y OB13, en donde se espera que la producción del depósito tenga más de 25% del promedio mensual y, por lo tanto, el aporte de finos de Au (Oz) tenga un comportamiento estable con tendencia al incremento. Se concluye en una expectativa de aporte económico agregando valor a la cadena de producción de Cerro Lindo.

2. Ha sido importante la correlación del elemento Au por dominio litológico y características de la roca caja (porosidad, grado de diferenciación, potencial de asimilación, etc.) con el comportamiento de los fluidos hidrotermales tardíos con enriquecimiento de Au a lo largo de todo el depósito. El componente estructural para la localización de enclaves de mineralización tardía y transportadora de estos fluidos enriquecidos en Au ha sido por medio del sistema NW-SE principalmente y de manera secundaria los sistemas N-S y NE-SW.

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