Por: Maylin Mendoza Mondragón, Nexa Resources y Cristina Palacios Allca, Explomin del Perú.

Resumen

En este trabajo, un primer estudio analizará e interpretará la litogeoquímica mediante la cual se entenderá el origen y la evolución de los procesos geológicos presentes en la formación de las diferentes litologías del yacimiento y, sobre todo, se determinarán las tendencias de alteración y se establecerán las firmas en las rocas más relacionadas con la mineralización. 

A partir de esta información, se busca la creación de un modelo explícito de alteración que, junto con otras herramientas de exploración, sirva para generar nuevos objetivos en la unidad minera Cerro Lindo.

Introducción 

El área de estudio se ubica en la parte occidental del Perú, en la provincia de Chincha, departamento de Ica, a 175 Km al SE de Lima. Cerro Lindo es un depósito de sulfuro masivo vulcanogénico (VMS) y está compuesto de varios cuerpos subverticales diferenciados los cuales ocurren en un área de 2.5 x 1 km. 

Posee una geometría peculiar que refleja el fuerte control estructural en su formación y preservación. Común a este tipo de sistemas, los sulfuros de Cerro Lindo se formaron preferencialmente (pero no exclusivamente) en un nivel específico de la estratigrafía volcánica de la Formación Huaranguillo. 

En un primer estudio se realizaron análisis e interpretaciones de litogeoquímica, en las cuales se logró entender el origen y evolución de los procesos geológicos presentes en la formación de las diferentes litologías del yacimiento y, sobre todo, determinar tendencias de alteración y establecer firmas en las rocas más relacionadas a la mineralización. Ahora con esta información se busca sustentar la creación de un modelo explícito de alteración que completado con otras herramientas de exploración sirvan para generar nuevos targets en la unidad minera Cerro Lindo.

Metodología aplicada

Se realizó análisis e interpretaciones de diagramas litogeoquícos (data geoquímica analizada por el método LF200) (J. Bueno & M. Mendoza, 2019) para caracterizar los procesos y generar firmas de ensambles de alteración en los halos cercanos a la zonas mineralizadas. Esta información posteriormente fue procesada en los DDH muestreados y se generaron secciones transversales y de planta para delimitar el modelo de alteración, y así establecer nuevos targets de exploración (ver Figura 1).

Litogeoquímica de alteración

Como se sabe, muchos depósitos VMS tienen halos de alteración que se extienden en forma horizontal, estos son de gran tamaño que envuelven la zona mineralizada, por ello se planteó hacer una zonación por alteración teniendo en cuenta los análisis de litogeoquímica.

El alteration box plot 

Large et al. (2001), incluye el índice de alteración de Hashimoto (AI, Ishikawa et al., 1976) versus el índice clorita-carbonato-pirita (CCPI). Se evidencia que la alteración cercana al cuerpo mineral corresponde al incremento progresivo de sericita-clorita-pirita, y alteración clorita-pirita hacia la parte más proximal del cuerpo, relacionada a las rocas más félsicas (Figura 2). 

La alteración sericítica se refleja en elevados contenidos de K (Figura 3, diagrama Na2O vs K2O). Tomando en cuenta este diagrama, se estaría hablando de una mica potásica en las rocas proximales al cuerpo, aumentando progresivamente el contenido de K2O hacia el centro del sistema (J. Bueno & M. Mendoza, 2019).

Grados de alteración en función de cationes (%) (Fe+Mg) vs Si 

Tomado de (Piercey, 2009), muestra campos ternarios de elementos principales con varios minerales de alteración potenciales, también han demostrado ser útiles para delinear diferentes tendencias de alteración, tipos y la variación en intensidad (Riverin y Hodgson, 1980; MacDonald et al., 1996; Sebert et al., 2004), al plotear el porcentaje de cationes se ha determinado la variabilidad en alteración de las muestras (Considerar a Barrett and MacLean 1991; MacLean and Barrett, 1993) (Figura 4). Estos diagramas apoyan las tendencias marcadas por los diagramas 1 & 2 indicando que la roca félsica cercana al cuerpo mineralizado está fuertemente alterada aumentando el contenido de sericita-clorita que aumenta hacia el orebody. (J. Bueno & M. Mendoza).

Modelo de alteración explícito

El yacimiento de Cerro Lindo está hospedado en una secuencia volcánica félsica con afloramientos expuestos en una franja de dirección NW-SE. Este nivel volcánico presenta grandes halos de alteración con diferentes mineralogías e intensidad de alteración de los minerales primarios, los cuales han sido afectados por las variaciones térmicas y por los grandes sistemas de fallas NW-SE y fallas posteriores N-S. 

Luego de construir los dominios de alteración según los diagramas de litogeoquímica, se procedió a elaborar cuadros isovalóricos en el software Leapfrog, para marcar tendencias por dominios según ensambles de minerales de alteración en la roca caja y complementar nuestro modelo explícito (Figura 5).

Se trabajó con el ratio CPPI/AI, con el cual se estableció las asociaciones de minerales de alteración relacionados al mismo evento alteración – mineralización. El ensamble más cercano a la zona mineralizada está determinado por ChlFe+SerK [0.8-1] (zona caliente) y hacia la zona más distal se observan finos halos de Ser Na [0.4-0.6] y de manera muy aislada hacia los bordes ChlMg [1-1.6] (zona fría) (ver Figura 6).

Teniendo las tendencias de alteración y su relación con la zona mineralizada se elaboraron secciones (Figura 7, 8 y 9), y en base a la interpretación se delimitó los halos por alteración, para obtener guías de manera local y se pudo determinar que el control de la alteración está básicamente en funcion a la diferenciación de la roca caja relacionada a los procesos estructurales a los que se sometieron posteriormente.

En el sector Cerro Lindo centro, los índices CCPI vs AI presentan una tendencia clara hacia los cuerpos mineralizados hacia el centro del sistema sericita potásica más clorita con contenido elevado de Fe (clorita-pirita), y hacia las partes más distales (presencia de calcita y epidota). Como vemos son las rocas más diferenciadas (riodacitas), las que presentan mejor sectorización con los índices de alteración (J. Bueno & M. Mendoza, 2019). En el área de la operación minera de Cerro Lindo afloran mayoritariamente andesitas-dacitas con cambios predominantes de alteración, y al tener estos parámetros de tendencia litogeoquímica en modelo 3D se podrá vectorizar para discriminar nuestras áreas de interés exploratorio (Figura 10).

Resultados

En base a esta tendencia de alteración se corroboró en la sección hacia el OB12 y OB3-4 (Exploraciones Cerro Lindo, 2019) que efectivamente la alteración guía de las zonas mineralizadas está en funcion de la SerK + ChlFe, tal cual se evidencia en la sección A-A´ (Figuras 11 y 12), de la misma forma correspondientes a esta alteración guía están el OB9-OB13, que determinan también zonas calientes con enriquecimiento básicamente de Ser K, y con estos nuevos OBS descubiertos los últimos años, se viene explotando un nuevo dominio denominado Volcánico mineralizado (zonas de Borde).

Conclusiones

1. En el sector Cerro Lindo, los índices CCPI vs AI presentan una tendencia clara hacia los cuerpos mineralizados, en el centro del sistema sericita potásica más clorita con contenido elevado de Fe (clorita-pirita), y en las partes más distales (Chl Mg más la presencia de calcita y epidota), además guardan mucha relación con el grado de diferenciación de las rocas volcánicas presentes.

2. Es posible elaborar un modelo de alteración para el sector Cerro Lindo Centro, mediante el procesamiento de los datos litogeoquímicos de alteración presentes en roca caja (CCPI/AI) junto con la data obtenida de los sondajes diamantinos con análisis multielementales.

3. Existe una buena correlación entre la mineralogía de alteración y la mineralización económica, y es posible de expresarlo en un modelo explicito (3D). Estas alteraciones guardan relacion con los minerales que presentan leyes altas de Zn, Pb, Ag y Cu, por lo que su uso sería una buena herramienta para la exploración de estos elementos en yacimientos tipo VMS.

4. La metodología utilizada en este trabajo puede extenderse para la obtención de modelos de exploración similares para los otros sectores del distrito (Chavín del Sur, Pathuasi Millay, etc.).

5. Se recomienda comparar este modelo con el nuevo modelo ajustado de alteración (2020) y verificar los isovaloricos por Zn-Cu-Ag y Au con las tendencias ya determinadas para continuar incrementando zonas de interés, se debe ampliar la BD de muestras de la mina e ir mejorando la metodología de trabajo geológico implementada durante los últimos años.

Agradecimientos

A la compañía minera Nexa Resources por facilitar la información requerida para la elaboración del presente trabajo y a los geólogos de la unidad minera Cerro Lindo, por el apoyo constante y el trabajo en equipo.

Bibliografía

Canales, J. 2015. Cartografiado geológico y muestreo geoquímico y litogeoquímico cerro lindo.

Hinostroza de la Cruz, J.H. 2009. Proyecto Cerro Lindo. Geología y Zonamiento Cu-Zn. Tesis para Optar el Título Profesional de Ingeniero Geólogo. Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y Metalúrgica. Lima, Perú.

Hochschild Plaut. 1999 Instituto de Ingenieros de Minas del Perú. ProEXPLO 99.

Galley, A.G. 1995. Target vectoring using lithogeochemistry: Applications to exploration for volcanic-hosted massive sulfide deposits; Canadian Institute of Mining and Metallurgy Bulletin, v. 88, p. 15-27.

Galley, A.G., Watkinson, D.H., Jonasson, I.R., and Riverin, G. 1995, The subsea-floor formation of volcanic-hosted massive sulfide; evidence from the Ansil Deposit, Rouyn- Noranda, Canada; Economic Geology, v. 90, p. 2006-2017.

Galley, A.G., Hannington, M.D., and Jonasson, I. 2007, Volcanogenic massive sulphide deposits, in Mineral Deposits of Canada: A Synthesis of Major Deposit Types, District Metallogeny, the Evolution of Geological Provinces, and Exploration Methods, (ed.) W.D. Goodfellow; Geological Association of Canada, Mineral Deposits Division, Special Publication No. 5, p. 141-161.

Hart, W.K., Wolde, G., Walter, R.C., Mertzman, S.A. 1989. Basaltic volcanism in Ethiopia: constraints on continental rifting and mantle interactions: Journal of Geophysical Research, 94, 7731-7748.

Ishikawa, Y., Sawaguchi, T., Ywaya, S., and Horiuchi, M. 1976. Delineation of prospecting targets for Kuroko deposits based on modes of volcanism of underlying dacite.

Bueno, J. & Mendoza, M. 2019. Caracterización litogeoquímica en el Yacimiento VMS-Cerro Lindo y su relacion con la mineralización para determiner vectores Guías en la exploración. Lima, Perú. Proexplo2019.

Lentz, D.R., and Goodfellow, W.D. 1996. Intense silicification of footwall sedimentary rocks in the stockwork alteration zone beneath the Brunswick No. 12 massive sulfide deposit, Bathurst, New Brunswick; Canadian Journal of Earth, v. 33, p. 284-302.

MacLean, W.H. and Barrett, T.J. 1993. Lithogeochemical techniques using immobile elements; Journal of Geochemical Exploration, v. 48, p. 109-133.

McConnell, B. 1991. Geochemistry and mineralogy of volcanic host rocks as indicators of massive sulphide genesis at Avoca, Southeast Ireland; Irish Journal of Earth Sciences v. 11, p. 43-52.

Piercey. 2009. Geochemistry of volcanic rocks associated with volcanogenic massive sulphide deposits and applications to exploration, v. 39, p.1-26.

Salazar, et al. 2013. Boletín de Geología Vol. 35, Petrografía y Geoquímica de las rocas volcánicas del cerro la teta y el arroyo jurarein, alta guajira colombiana.

Sun, S.S. and McDonough, W.F. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes, in Magmatism in the Ocean Basins, (eds.) A.D. Saunders and M.J. Norry; Geological Society of London, Special Publication No. 42, p. 313-345.