Lithocap on Porphyry Shoulder: Geology and lifespan of the La Arena-Calaorco porphyry and epithermal deposits, Huamachuco-Cajabamba Belt, Northern Peru

Abstract

Basado en dataciones U-Pb sobre circones, la actividad magmático-hidrotermal en La Arena duró 2,24±0,79 Ma, desde el emplazamiento del plutón precursor entre 26,64±0,71 y 26,50±0,28 Ma, seguido de pórfidos tempranos intensamente mineralizados a 26,45±0,64 Ma y pórfidos inter-minerales débilmente mineralizados entre 25,58±0,68 y 24,95±0,29 Ma, hasta las intrusiones tardías en Calaorco entre 24,81 ±0,48 y 24,40±0,34 Ma. Los análisis de Re-Os arrojan edades de formación de mineral entre 26,61 ± 0,41 y 26,51±0,46 para dos vetillas de cuarzo que contienen molibdenita, 26.05±0.39, 25.93±0.44 y 25.86±0.44 Ma para tres vetillas de transición ricas en molibdenita alojadas en pórfido temprano que se encuentran dentro de un lapso de tiempo de 0,75 ± 0,60 m.y. Esto implica que el molibdeno se depositó en dos etapas de mineralización separadas en el pórfido andesítico temprano. Las edades de enfriamiento de 40Ar/39Ar se han determinado en biotita, moscovita / sericita y alunita. Las biotitas de la zona potásica tienen edades de 26,40 ± 0,29 y 26,35 ± 0,14 Ma, biotita de la zona SCC arrojó una edad de 25,96 ± 0,16 Ma, datación de moscovita / sericita de zona fílica arrojan edades de 26,41 ± 0,52, 26,38 ± 0,24 y 26,02 ± 0,07 Ma. Cristales de alunita relacionada al techo argílico avanzado del pórfido andesítico temprano del pit Calaorco rindieron edades de 25.57 ± 0.16, 25.51 ± 0.10 y 25.51 ± 0.17 Ma y 25.81 ± 0.16 Ma de la zona de Ethel. La alteración argílica avanzada en Calaorco y Ethel son ~ 0.89 y ~0,59 Ma más joven que las biotitas hidrotermales de estilo tipo pórfido, respectivamente, pero un rango similar al de la biotita de la zona de alteración del SCC. Esto apoya que el alteración hidrotermal centrada en el pórfido andesítico temprano al epitermal evolucionó a lo largo de dos trayectorias de flujo de fluidos hidrotermales como pulsos separados en un lapso de tiempo de 0,89 ± 0,34 m.y.

Based on samples that show unambiguous field relationship coupled with zircon U-Pb dating, the magmatic-hydrothermal activity lasted 2.24 ± 0.79 m.y., from emplacement of the precursor pluton between 26.64 ± 0.71 and 26.50 ± 0.28 Ma, followed by an intensely mineralized early porphyry at 26.45 ± 0.64 Ma and weakly mineralized inter-mineral porphyries between 25.58 ± 0.68 and 24.95 ± 0.29 Ma, to intrusions of the late mineral porphyries at Calaorco between 24.81 ± 0.48 and 24.40 ± 0.34 Ma. Re-Os analyses yield ore-formation ages of 26.61 ± 0.41 and 26.51 ± 0.46 for two early molybdenite-bearing quartz veinlets, 26.05 ± 0.39, 25.93 ± 0.44, and 25.86 ± 0.44 Ma for three molybdenite-rich transitional veinlets hosted in early porphyry that are within a time span of 0.75 ± 0.60 m.y. This implies that the molybdenum were deposited in two-separated mineralization stages into the early andesite porphyry. The cooling 40Ar/39Ar ages have been determined on biotite, muscovite/sericite, and alunite. The deep potassic biotites have ages of 26.40 ± 0.29 and 26.35 ± 0.14 Ma, biotite in paleo-green SCC alteration zone yielded an age of 25.96 ± 0.16 Ma, muscovite/sericite in sericitic zones dating ages of 26.41 ± 0.52, 26.38 ± 0.24, and 26.02 ± 0.07 Ma. Alunite crystals related to advanced argillic altered roofs of the early andesite porphyry from the Calaorco open-pit yielded ages of 25.57 ± 0.16, 25.51 ± 0.10, and 25.51 ± 0.17 Ma and 25.81 ± 0.16 Ma from the Ethel area. Advanced argillic alteration at Calaorco and Ethel are ~ 0.89 and ~ 0.59 m.y. younger than the deep porphyry-style hydrothermal biotites, respectively, but similar range as that of the biotite from SCC alteration zone. This supported that the hydrothermal alteration centered in the early andesite from porphyry to epithermal environment evolved along two fluid flow paths as separate pulses of hydrothermal activity within a time span of 0.89 ± 0.34 m.y.