Geologia, geocronologia, petrologia e metalogênese do prospecto Cu-Mo Yanac, ICA, PERU

Abstract

O prospecto Yanac está localizado no nordeste de Chincha Alta, Ica, Peru, na superunidade Incahuasi, dentro do segmento Arequipa do batólito costeiro de Peru e na extremidade noroeste da faixa metalogenética de cobre do Cretáceo Superior dos Andes. Três principais rochas graníticas, contemporâneas com enclaves e diques interminerais diorito-gabróicos, dioríticos e monzodioríticos foram definidas no prospecto Yanac. Primeiramente, a rocha hospedeira do sistema porfirítico Yanac, com idade U/Pb em zircão de 70,6 ± 1,0 Ma, é um granodiorito equigranular com granulação média a grossa, pertencente à superunidade Incahuasi do batólito costeiro. Com uma diferença desprezível de edade e um erro dentro de 1 Ma., ambos, O granodiorito Incahuasi é intrudido por um granodiorito porfirítico, com granulação fina a média, com idade U/Pb em zircão de 71,0 ± 1,0 Ma, e por um granodiorito-diorito porfirítico, com granulação média a grossa, com idade U/Pb em zircão de 67,75 ± 0,80 Ma. Diques traquidacíticos e basálticos cortam as rochas graníticas. Eles são pós-mineralização e podem estar relacionados com os eventos de alojamento do batólito costeiro. O granodiorito Incahuasi, o granodiorito porfirítico e o granodiorito-diorito porfirítico possuem características petrográficas de magmas oxidados. Geoquimicamente, as rochas graníticas, os diques interminerais e enclaves que ocorrem nos granitos possuem composição cálcio-alcalina, metaluminosa, de magmas do tipo I de arcos vulcânicos. Eles possuem biotita primária de composição annita-flogopita, compatível com biotita de magmas de suítes orogênicas cálcio-alcalinas, e anfibólio no campo da magnésio-hornblenda. O dique basáltico é geoquimicamente semelhante a magmas do tipo-I, enquanto o dique traquidacítico possui características geoquímicas de magmas do tipo S. Valores de εHf(T) entre -0,28 e +6,65 e de Hf TDM entre 460 e 740 Ma para o granodirito porfirítico e granodiorito-diorito porfirítico, juntamente com εNd(t) entre -1,11 e 1,72, e 87Sr/86Sr entre 0,70450 e 0,70472, e valores de Nd TDM entre 520 e 850 Ma para o granodiorito Incahuasi, granodiorito porfirítico, granodiorito-diorito porfirítico, diques interminerais, enclaves e diques basálticos, sugerem derivação de manto subcontinental, com restritos componentes crustais de sedimentos oceânicos reciclados ou embasamento Pré-Cambriano, e semelhante tendência de evolução. O dique traquidacítico possui εNd(t) de -2,33, 87Sr/86Sr de 0,70778 e Nd TDM de 850 Ma, coerentes com derivação na crosta superior. As rochas graníticas foram submetidas a diferentes tipos de alteração hidrotermal no prospecto Yanac. A alteração propilítica é menos enriquecida em Cu-Mo e circunscrita às zonas laterais do sistema. É caracterizada por vênulas designadas de subtipo A1, com quartzo-clorita-albita-carbonatos-pirita±calcopirita; A2, com pirita-quartzo±calcopirita±molibdenita; e A3, com assembleias de K-feldspato-epidoto-clorita-pirita±calcopirita. A alteração fílica é mais central e mais enriquecida em Cu-Mo. É caracterizada por diferentes tipos de vênulas. O primeiro, caracterizado como fraca alteração filica cortada por expressivos stockworks, representados pelas vênulas do subtipo B1, com assembleia de quartzo-pirita-calcopirita-molibdenita e fraco halo de alteração de sericita-albita; B2, com quartzo-sericita e halo de albita, com sutura de pirita-molibdenita-calcopirita±K-feldspato; B3, com sericita-clorita-quartzo-pirita±calcopirita; e B4, com quartzo-pirita e com um bem pronunciado halo de sericita atingindo até 2 cm de espessura; e o segundo, caracterizado como forte alteração fílica, representada pelas vênulas do tipo B5, com quartzo-sericita-pirita±albita, destrói completamente a textura original da rocha. Uma zona restrita, contendo brecha hidrotermal, pode ser caracterizada por fraca alteração fílica, pela similaridade da assembleia de alteração e mineralização com o evento B. A alteração mais jovem observada é dominada por vênulas locais designadas C1, com associação de laumontita-quartzo-adulária. O granodiorito-diorito porfirítico é interpretado como sendo o responsável pela geração de soluções hidrotermais e enriquecimento em Cu e Mo, por sua intrusão tardia em relação às outras fases pré-existentes, a posição espacial da brecha hidrotermal, presença moderada a pervasiva de stockworks e teores altos de Cu e Mo relacionados à alteração fílica. Processos supergênicos tardios e erosão em Yanac definem uma fina zona de oxidação-lixiviação. Com base no estilo da mineralização, rocha hospedeira, metais, alteração hidrotermal e minerais metálicos, o prospecto Yanac é interpretado como semelhante a depósitos do tipo Cu(-Mo) pórfiro. Considerando-se a mineralização como tendo a idade mínima de 67,75 ± 0,80 Ma., Yanac situa-se no cinturão cuprífero peruano do Cretáceo Superior. Recomenda-se investigação nas porções mais profundas do prospecto, com o objetivo de verificar a existência de assembleias hidrotermais de alta temperatura e possíveis teores mais elevados de metais. Concentrações econômicas de Cu-Mo na transição pórfiro-epitermal em Yanac e regiões vizinhas também devem ser consideradas. À medida que mais ocorrências e depósitos sejam estudados ao longo do cinturão metalogenético do Cretáceo Superior dos Andes Centrais, no sul do Peru, é possível que outros depósitos de Cu-Mo ± Au sejam descritos com características semelhantes às de Yanac. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The Yanac prospect is located at northeast of Chincha Alta, Ica Region, Peru, in the Arequipa segment of the coastal batholith of Peru and in the northwestern end of the late Cretaceous copper metallogenic belt of the Andes. Three major granitic rocks, contemporaneous with gabbroic diorite-diorite-monzodiorite intermineral dykes and enclaves, were defined at Yanac prospect. The host rock of the Yanac porphyritic system, with U/Pb zircon age of 70.6 ± 1.0 Ma, is a medium to coarse-grained equigranular granodiorite from the Incahuasi superunit of the coastal batholith. With an inconsiderable difference age and error within of 1 Ma., both, the Incahuasi granodiorite is intruded by a fine to medium-grained porphyritic granodiorite, with U/Pb zircon age of 71.0 ± 1.0 Ma, and by a medium to coarse-grained porphyritic granodiorite-diorite, with U/Pb zircon age of 67.75 ± 0.80 Ma. Finally, trachydacite and basaltic dykes cut the porphyry system. They are post-mineralization and could be related with the emplacement events of the coastal batholith. The Incahuasi granodiorite, the porphyritic granodiorite and the porphyritic granodiorite-diorite have petrographic characteristics of oxidized magmas. Geochemically, the granitic rocks, the dykes and the enclaves that occur in the granites have calc-alkaline and metaluminous composition, similar to I-type magmas from volcanic arcs. They have primary annite-phlogopite biotite, compatible with calc-alkaline orogenic suites, and magnesium-hornblende amphiboles. The basaltic dyke is geochemically similar to I-type magmas, while the trachydacitic dyke has S-type magma signature. Values of εHf(T) from -0.28 to +6.65 and Hf TDM from 460 to 740 Ma for the porphyritic granodiorite and porphyritic granodiorite-diorite, together with εNd(t) from -1.11 to 1.72, 87Sr/86Sr(i) between 0.70450 and 0.70472, and Nd TDM values from 520 to 850 Ma. for the Incahuasi granodiorite, porphyritic granodiorite, porphyritic granodiorite-diorite, intrusive intermineral dykes, enclaves and basaltic dykes, suggest a subcontinental mantle derivation, with minor crustal component of recycled oceanic sediments or precambrian basement, and a similar evolution trend. They are considered as the source of magmas and of Cu-Mo metals. The trackydacite dyke has εNd(t) of -2.33, 87Sr/86Sr(i) of 0.70778 and TDM of 850 Ma., coherent with derivation from the upper crust. The granitic rocks underwent different types of hydrothermal alteration at Yanac. A less enriched Cu-Mo propylitic alteration is mostly restricted to lateral zones and is characterized by A1 subtype veinlets with quartz-chlorite-albite-carbonates-pyrite±chalcopyrite; A2, with pyrite-quartz±chalcopyrite±molybdenite; and A3, with K-feldspar-epidote-chlorite-pyrite±chalcopyrite assemblages. A more Cu-Mo enriched central phyllic alteration in the system is characterized by different subtypes of veinlets. First, by a weak phyllic alteration, with high stockwork intensity, represented by B1 subtype veinlets, composed of quartz-pyrite-chalcopyrite-molybdenite, and weak alteration halo of sericite-albite; B2, with quartz-sericite, and albite halo, and pyrite-molybdenite-chalcopyrite±K-feldspar suture; B3, with sericite-chlorite-quartz-pyrite±chalcopyrite; and B4, with quartz-pyrite with a very pronounced sericite halo reaching up to 2 cm thick; and second, by a strong phyllic alteration, represented by B5, with quartz-sericite-pyrite±albite veinlets, that completely destroy the original texture of the rock. The hydrothermal breccia may be characterized by a weak phyllic alteration by its similarity of alteration and mineralization assemblage in event B. The latest veins observed are dominated by local C1 veinlets, with laumontite-quartz-adularia association. The porphyritic granodiorite-diorite is interpreted as the responsible for the generation of hydrothermal solutions and Cu and Mo enrichment, by its later emplacement, the spatial position of the hydrothermal breccia, moderate to pervasive stockwork structures and higher Cu and Mo values related to the phyllic alteration. Subsequent supergenic process and erosion at Yanac define a thin oxidation-leached zone. Based on the style of the mineralization, the host rock, the metals, the hydrothermal alteration and the metallic minerals, Yanac is interpreted as similar to porphyry Cu(-Mo) deposits. Considering the mineralization as having the minimum age of 67.75 ± 0.80 Ma, it is situated within the upper Cretaceous metallogenic copper belt of the Peruvian Andes. Investigation in deeper parts of the prospect is encouraged, in order to verify the existence of high temperature hydrothermal assemblages and possible higher metal concentrations. Economic concentrations of Cu-Mo in the transition porphyry-epithermal at Yanac and nearby should also be considered. It is possible that as more deposits are studied along the metallogenetic late Cretaceous belt of the Central Andes, in southern Peru, other Cu-Mo±Au deposits with characteristics similar to Yanac are described.