Análisis litogeoquímico de rocas magmáticas para determinar su relación con los depósitos Iron Oxide Copper Gold (IOCG)

Abstract

Rocas magmáticas Silúrico-Devónicas del Batolito de San Nicolás, Jurásico medio de la Formación Río Grande, Cretácico inferior-medio del Grupo Casma y Batolito de la Costa, se exponen en el área en estudio ubicado en la costa sur peruana entre Ica y Acarí en las franjas metalogenéticas IOCG jurásicas-cretácicas que albergan depósitos de clase mundial como Marcona (Fe ± Cu), Pampa de Pongo (Fe ± Cu) y Mina Justa (Cu ± Au, Ag), así como abundantes depósitos filonianos (Fe-Cu-Au) de pequeño tonelaje. Se midió una sección completa de la Formación Río Grande (Aaleniano - Titoniano) con un espesor de 2.8 km dividido en parte inferior y superior. La parte inferior es de 2 km predominantemente volcánica andesita basáltica con niveles restringidos de calizas y la parte superior comprende 800 m de una secuencia predominantemente carbonatada y silicoclástica con niveles de lava andesita. Se realizó estudios de petrografía y petromineralogía con difracción de rayos x, para complementar el estudio de la litogeoquímica llevado a cabo en las rocas magmáticas del Batolito de San Nicolás (granitoides), Formación Río Grande (andesitas basálticas), Grupo Casma (andesitas basálticas) y Batolito de la Costa (granitoides). La litogeoquímica de los magmatismos estudiados indican magmas calcoalcalinos, medio-alto K, metalumínicos predominantes, del tipo transicional arco de isla (San Nicolas, Rio Grande y Casma) hacia arco continental (Batolito de la Costa) en un marco tectónico de subducción. Utilizando Sr/Y se halló que el espesor promedio de la corteza para el jurásico-cretácico (Rio Grande-Casma) es de 31 Km debido a una importante extensión cortical con cuencas tipo rift que acompañaba la subducción en el inicio del ciclo andino. Así mismo, el origen de fuentes magmáticos, indica que los Batolitos de San Nicolas y de la Costa provienen de fundidos con alto K, mientras que el magmatismo de Río Grande y Casma proviene de rocas máficas de bajo y alto K y con un escaso origen de metasedimentos. Se registraron 23 anomalías tipo IOCG (presentan asociaciones entre Fe, Cu, Au, Ag, Mo, V, Co, U o REE) que se relacionan al magmatismo de Río Grande y Casma, los cuales son afines a Fe-Cu-Au y Cu-Au principalmente, mientras que los Batolitos de San Nicolas y de la Costa no presentan filiación a metales. Sin embargo, el Batolito de la Costa ha contribuido a la mineralización ya sea como un motor térmico para circular fluidos en las rocas hospedantes o como fluido formador directo de minerales fuente.

Silurian-Devonian magmatic rocks of the San Nicolás Batholith, middle Jurassic of the Río Grande Formation, lower-middle Cretaceous of the Casma Group and Batholith of the Coast, are exposed in the study area located on the southern Peruvian coast between Ica and Acarí in the Jurassic-Cretaceous IOCG metallogenetic belts that host world-class deposits such as Marcona (Fe ± Cu), Pampa de Pongo (Fe ± Cu) and Mina Justa (Cu ± Au, Ag), as well as abundant Filonian deposits (Fe-Cu- Au) of small tonnage. A complete section of the Río Grande Formation (Aalenian - Tithonian) with a thickness of 2.8 km divided into upper and lower parts was measured. The lower part is 2 km predominantly volcanic andesite basaltic with restricted levels of limestone and the upper part comprises 800 m of a predominantly carbonate and silicoclastic sequence with andesite lava levels. Petrographic and petromineralogical studies with x-ray diffraction were carried out to complement the lithogeochemical study carried out in the magmatic rocks of the San Nicolás Batholith (granitoids), Río Grande Formation (basaltic andesites), Casma Group (basaltic andesites) and Coastal Batholith (granitoids). The lithogeochemistry of the studied magmatisms indicate calcoalkaline magmas, medium-high K, predominantly metalluminic, of the transitional island arc type (San Nicolas, Rio Grande and Casma) towards a continental arc (Coastal Batholith) in a subduction tectonic framework. Using Sr/Y it was found that the average thickness of the crust for the Jurassic-Cretaceous (Rio Grande-Casma) is 31 km due to an important crustal extension with rift-type basins that accompanied the subduction at the beginning of the Andean cycle. Likewise, the origin of magmatic sources indicates that the Batholiths of San Nicolas and of the Coast come from melts with high K, while the magmatism of Río Grande and Casma come from mafic rocks of low and high K and with little origin. of metasediments. 23 IOCG type anomalies were recorded (they present associations between Fe, Cu, Au, Ag, Mo, V, Co, U or REE) that are related to the magmatism of Río Grande and Casma, which are related to Fe-Cu-Au and Cu-Au mainly, while the Batholiths of San Nicolas and of the Coast do not show affiliation to metals. However, the Coastal Batholith has contributed to mineralization either as a heat engine to circulate fluids in the host rocks or as a direct source mineral-forming fluid.