Analisis Estratigrafico y Sedimentologico de La Formacion Jumasha Superficie e Interior Mina en Uchucchacua y Alrededores Alvan [PDF]

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Status: Informe Final

ANÁLISIS ESTRATIGRÁFICO Y SEDIMENTOLÓGICO DE LA FORMACIÓN JUMASHA: SUPERFICIE E INTERIOR-MINA EN UCHUCCHACUA Y ALREDEDORES

Elaborado por: Elaborado para:

Dr. Ing. Aldo Alván Compañía

de Minas Buenaventura S.A.A. (al 06 de Enero del 2018)

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Dr. Ing. Aldo Alvan D. CIP N°176073 REGINA (CONCYTEC) N° 1122 https://dina.concytec.gob.pe/appDirectorioCTI/VerDatosInvestigador.do?id investigador=368 87 https://www.uni-goettingen.de/en/aldo+alvan/473691.html [email protected]

Elvis Sánchez [email protected]

Importante: La información proporcionada en este informe está basada en datos de campo y en datos analíticos, i.e. petrografía de calizas al microscopio de luz transmitida y análisis de datos de litogeoquímica ICP en roca total. Estos datos fueron complementados/comparados con información propia de la Compañía de Minas Buenaventura con el objetivo de reducir la incertidumbre en la afirmación de los resultados presentados en este informe.

Foto de la página de portada muestra un detalle en las microfacies que ocurren en las calizas, desde lo visto en los afloramientos hasta el microscopio petrográfico. Se trata de una caliza grainstone colectado en la zona mineralizada del Cuerpo Edid, Mina Uchucchacua.

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Contenido

1. ................................................................................................................................................................................................... Resumen ..................................................................................................................................................................................................................................... 5 2. ................................................................................................................................................................................................... Introducción .............................................................................................................................................................................................................................. 7 2.1. ................................................................................................................................................................................. Ubicación de la zona de estudios .................................................................................................................................................................... 8 2.2. ................................................................................................................................................................................. Estado actual y objetivos .................................................................................................................................................................................. 10 3. ................................................................................................................................................................................................... Evolución de los estudios en estratigrafía de la Formación Jumasha ..................................................................................................................... 11 4. ................................................................................................................................................................................................... Breves nociones acerca de las calizas .............................................................................................................................................................................. 13 4.1. ................................................................................................................................................................................. ¿De qué están compuestas las calizas? ........................................................................................................................................................ 13 4.2. ................................................................................................................................................................................. ¿Cómo clasificamos a las calizas? .................................................................................................................................................................. 15 5. ................................................................................................................................................................................................... Descripción estratigráfica de la Formación Jumasha en Uchucchacua y alrededores ....................................................................................... 17 5.1. ................................................................................................................................................................................. Miembro Inferior (MI) de la Formación Jumasha (±577 m) ................................................................................................................... 17 5.2. ................................................................................................................................................................................. Miembro Medio (MM) de la Formación Jumasha (±560 m) .................................................................................................................. 20 5.2.1. .............................................................................................................................................................................. Secuencia Marcadora (SM) (±113 m)............................................................................................................................................................ 21 5.3. ................................................................................................................................................................................. Miembro Superior (MS) de la Formación Jumasha (±366 m) ................................................................................................................ 23 6.

Análisis sobre las facies carbonatadas en la Formación Jumasha de Uchucchacua: ¿Qué nos sugiere la petrografía al microscopio? .................................................................................................................................................. 25 6.1. ............................................................................................................................................................................ Nociones preliminares al análisis de microfacies ............................................................................................................................... 25 6.2. ................................................................................................................................................................................. Posición estratigráfica y espacial de las muestras .................................................................................................................................... 26 6.2. ................................................................................................................................................................................. Muestras colectadas en superficie ................................................................................................................................................................. 27 6.2.1. ............................................................................................................................................................... Miembro Inferior (MI) de la Formación Jumasha .................................................................................................................. 31 6.2.2. ............................................................................................................................................................... Miembro Medio (MM) de la Formación Jumasha ................................................................................................................. 31 6.2.3. ............................................................................................................................................................... Secuencia Marcadora (SM) .......................................................................................................................................................... 33 6.2.4. ............................................................................................................................................................... Miembro Superior (MS) de la Formación Jumasha ............................................................................................................... 33 6.3. ................................................................................................................................................................................. Muestras en el Interior-Mina y zonas altamente mineralizadas ........................................................................................................... 35

7. ...................................................................................................................................................................................................3 Análisis litogeoquímico en las calizas de la Formación Jumasha ............................................................................................................................. 39 8. Definición de "Facies Productivas" y "Facies Estériles" en la Formación Jumasha de Uchucchacua 41 8.1. ................................................................................................................................................................. Características de las Facies Productivas ................................................................................................................................. 41 8.2. ................................................................................................................................................................. Características de las Facies Estériles........................................................................................................................................ 44

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1. Resumen

En Uchucchacua, distrito y provincia de Oyón, se ha revisado los afloramientos y no -afloramientos de rocas carbonatadas atribuidas a la Formación Jumasha. La estratigrafía de Uchucchacua muestra una completa predominancia de rocas carbonatadas, siendo la Formación Jumasha la más gruesa, extensa y volumétricamente dominante. Las observaciones de campo coinciden parcialmente con lo descrito por Cobbing (1973), Romani (1952) y Navarro -Ramírez et al. (2017), y por los informes internos de BISA, en términos de espesores estratigráficos (±1677 m), edades depositacionales y definición de niveles estratigráficos (i.e. Fm. Jumasha Inferior, Fm. Jumasha Medio y Fm. Jumasha Superior). Los nuevos aportes en este informe se basan en la clasificación litológica de Dunham (1962) y Folk (1962), y también en referencia a Cushman (1933), Loeblich & Tappan (1988), Wignall (2008), Jones (2014), entre otros. La Formación Jumasha se puede dividir en tres miembros i.e. Miembro Inferior, Miembro Medio y Miembro Superior, en base a s us atributos litológicos y a caracteres internos. Se afirma que el Miembro Inferior de la Formación Jumasha está predominantemente compuesto de calizas de composición fina (i.e. calizas mudstone y wackestone), y ocasionalmente calizas de grano grueso (i.e. calizas rudstone, grainstone y packstone). En general, el Miembro Inferior se caracteriza por su abundancia de bivalvos. El Miembro Medio de la Formación Jumasha está representado por numerosas intercalaciones de calizas de grano grueso i.e. grainstone, p ackstone y numerosos niveles de rudstone con matriz de grainstone. Este miembro está caracterizado por la recurrencia de foraminíferos miliólidos, ooides y microalgas, y su alta ocurrencia solo ocurre en estratos del Miembro Medio. La Secuencia Marcadora (SM) comprende las mismas facies del Miembro Medio de la Formación Jumasha, y comprende mayor concentración de calizas de grano grueso y muy grueso. Por último, el Miembro Superior de la Formación Jumasha también se caracteriza por mostrar dominancia de calizas de grano grueso i.e. grainstone y packstone; sin embargo, los estratos con mayor ocurrencia de calizas muy gruesas i.e. rudstone ocurren en la parte media de este miembro. Este miembro se caracteriza por tener abundancia de foraminíferos alargados (meandropsínidos) en las calizas. Las calizas que tienen las proporciones más altas de microfósiles y constituyentes alóctonos (i.e. ooides y peloides) son aquellos que tienen mayor afinidad con la ocurrencia de minerales con valor económico en Uchucchacua (p or ejemplo, calizas rudstone, grainstone y packstone). Esta característica se basa en la común ocurrencia de abundantes calcitas solo en calizas donde existe dominancia de constituyentes calcáreos, sean microfósiles u ooides. En Uchucchacua, las venillas de calcita están íntimamente asociadas a la ocurrencia de óxidos de manganeso y a sulfuros. Este informe considera relevante afirmar que los estratos donde exista mayor acumulación de calizas de grano grueso serán las más atractivas para la exploración de vetas con valor económico, mientras la aparición de calizas con grano fino (i.e. mudstone y wackestone) limitará la expansión de tales vetas, y con mayor énfasis mientras mayor espesor estratigráfico tenga.

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2. Introducción

Según el Ministerio de Energía y Minas del Perú, las rocas carbonatadas de la Formación Jumasha constituyen un metalotecto muy importante en el centro y norte del territorio Peruano. Por tal motivo, el estudio de estas calizas se ha incrementado con mayor intensidad en el transcurso de la última década. Como es de esperase, en cada operación el desafío surge al momento de definir la organización estratigráfica y el contexto estructural de las rocas donde ocurre el mineral. Sin embargo, las variaciones laterales de facies complican la predicción. El primer paso para superar esta complicación es analizar estas rocas en términos de análisis de cuencas sedimentarias. La Compañía de Minas Buenaventura consideró clave la definición de estratos guías que sean correlacionables en el subsuelo con el objetivo de correlacionar los niveles más ricos con otros niveles con potencial metalotecto. El primer paso es describir la petrografía de las calizas y determinar el contenido fó sil (micro). El siguiente paso fue explicar cuál es la relación entre la composición petrográfica y la ocurrencia mineral. Los resultados presentados en este informe arrojaron evidencias contundentes acerca de esta relación y ofrece pistas novedosas sobre la predicción de nuevos depósitos que puedan estar cargados con reservas minerales. Los trabajos iniciaron con una revisión litológica de los tajos y vetas con mayor presencia mineral (i.e. en la roca caja), p or ejemplo, en las vetas Edid, Lucrecia, Candelaria, Socorro, Carmen, Camucha y Causalidad. La revisión consistió en la verificación petrográfica (de mano) de tales depósitos y colecta de muestras para petrografía al microscopio y para litogeoquímica en roca total (ICP-MS). La revisión de campo continúo con la revisión litológica de los mejores afloramientos de los alrededores de Uchucchacua (alrededores de Lucrecia, Plomopampa, Huantajalla, Huantajalla Sur, y Paton). Se colectaron 61 muestras de calizas para ser analizadas bajo el microscopio petrográf ico para dos metas (i) clasificación petrográfica y (ii) clasificación micropaleontológica. Los estudios petrográficos permitieron cuantificar información muy valiosa relacionada a la naturaleza de los componentes de las calizas, además de definir sus form as, tamaños, porcentajes y relaciones espaciales, lo cual permitió finalmente clasificar la roca y establecer ciertas condiciones de formación, i.e. texturas, alteraciones y reemplazamientos minerales. La clasificación petrográfica de las muestras se basó en los esquemas de Dunham (1962), Folk (1962) y Embry & Klovan (1974). Debido a que las muestras tienen abundante contenido fósil, es posible caracterizar los tres miembros y establecer relaciones entre estos y los "bolsones" observables en las vetas. La clasificación micropaleontológica se basó en los manuales de Cushman (1933), Loeblich & Tappan (1988), Wignall (2008), entre otros. Esta clasificación permitió definir las proporciones de microfósiles y demás componentes aloquímicos, así como también establecer líneas de tiempo y elementos de correlación en Uchucchacua y alrededores (guías estratigráficas). Este estudio toma en consideración las columnas estratigráficas elaboradas por la Compañía de Minas Buenaventura (en Paricahua, 2000) y está de acuerdo tanto con sus tres subdivisiones propuestas en la Formación Jumasha (i.e. Miembro Inferior, Miembro Medio y Miembro Superior) como con el espesor

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propuesto (ca. 1500 m). En ese contexto, cada miembro de la Formación Jumasha ha sido car acterizado en términos micropaleontológicos y petrográficos, en donde cada miembro es distinguible entre ellos. Este reporte sugiere demás una potencial ubicación de las extensiones sedimentarias donde puede contener mineral y explica el motivo por el cual existe la mineralización conocida en la Mina Uchucchacua.

2.1. Ubicación de la zona de estudios El área de estudios se halla en los alrededores de la Mina Uchucchacua de la Compañía de Minas Buenaventura. Políticamente se halla en la Provincia de Oyón, y en el Departamento de Lima. El proyecto está ubicado casi en el límite político con el Departamento de Cerro de Pasco (Figura 1).

Figura 1. Ubicación del área de estudios, encerrado en el marco rojo.

Geomorfológicamente, el área de estudios se halla en el flanco este de la Cordillera Occidental del Centro del Perú (Bellido, 1979; Benavides, 1999). Las rocas que conforman el área de estudios se presentan a manera de elevaciones que pueden llegar hasta los 5100 msnm. Se observa que existen numerosas pendientes y forman muchas veces acantilados. A la vez, en las zonas altas existen ciertas "plataformas" de menor extensión y fueron aprovechados para elaborar columnas estratigráficas y colecta de muestras.

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Figura 2. Mapa geológico de Uchucchacua y alrededores (tomado de Paricahua, 2000) de Compañía de Minas Buenaventura. Las líneas rojas representan las fracciones de columnas estratigráficas elaboradas para este informe. Las líneas color naranja representan columnas estratigráficas provistas en Paricahua (2000). 9

En el área de estudios afloran rocas que son atribuibles al Grupo Goyllarisquizga, Formación Jumasha, Formación Celendín y Grupo Calipuy (Cobbing, 1973). Las calizas son las que marcan la topografía de la zona, y generalmente se pronuncian a manera de escarpas de alta gradiente. Se pone énfasis en explorar y conocer la Formación Jumasha (Figura 3). Dada la complejidad estructural y la escasez de tiempo, se ha optado por elaborar columnas estratigráficas fragmentadas, las cuales han de ser integradas en el presente informe.

2.2. Estado actual y objetivo La Compañía de Minas Buenaventura explora y explota la Mina Uchucchacua, la cual litológicamente involucra en predominancia a las calizas de la Formación Jumasha. En esta mina y alrededores se tiene numerosas evidencias de la existencia de vetas que contienen mineral de importancia económica. Lo resaltante, es que estas vetas se encuentran con abundante mineralización de óxidos de Manganeso (MnO), abundantes venas y venillas de calcita, y sulfuración (de Pb, Fe, entre otros). Según estudios anteriores, mientras estas evidencias se encuentren con mayor densidad en las rocas "caja" i.e. calizas, mayor será el potencial económico. Tal es el caso de los cuerpos más ricos, e.g. Cuerpo Edid, Veta Gina- Socorro, entre otros. Este informe plantea una explicación sobre la relación entre la petrografía carbonatada y la mineralización, y propone nuevos targets de exploración en base a la petrografía carbonatada y análisis de facies sedimentarias.

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3. Evolución de los estudios en estratigrafía de la Formación Jumasha

La Formación Jumasha es una unidad litoestratigráfica definida por primera vez por McLaughlin (1934) en el Centro de Perú. En los alrededores de Uchucchacua, este autor consideró a tales estratos como "Calizas Jumasha" describiendo un espesor mayor de 1500 m de espesor. Se refiere a esta unidad como la más joven del Mesozoico y según este autor co nsiste en calizas uniformes grises, sin mayor detalle. La nomenclatura de "Formación Jumasha" fue definida por primera vez en el Centro de Perú (Jumasha, 28 km al sureste de Uchucchacua) por Wilson (1963) con hasta 1500 m de espesor, similar a lo descrito por McLaughlin (1924). Wilson (1963) fue el primero en describir petrográficamente la Formación Jumasha, aunque abarcando un área mucho más grande (en términos regionales). Este autor mencionó que la Formación Jumasha consiste en solo 400 m de espesor en los alrededores de Uchucchacua, y está compuesta de calizas y dolomitas bioclásticas y llenas de ooides, las cuales están intensamente afectadas por pliegues. Posteriormente, Cobbing (1973) describió a la Formación Jumasha como calizas grises claras y margas intemperizadas en superficie, las cuales pueden alcanzar hasta 800 m de espesor total (en los alrededores de la laguna Paton y Cachipampa). Este autor atribuye un espesor de hasta 1500 m en los alrededores de Ondores (Departamento de Junín). Trabajos posteriores en Uchucchacua y alrededores lograron proveer mayores detalles en la estratigrafía. De tal modo, Romani (1982) afirmó que la Formación Jumasha puede exceder los 1200 m de espesor y se le puede dividir en tres miembros i.e. "Jumasha Inferior", "Jumasha Medio" y "Jumasha Superior" en virtud a sus atributos litológicos. Romani (1982) propuso además que en Uchucchacua, la Formación Jumasha tiene en total 1260 m de espesor estratigráfico y tendría edades post-Albiano y pre-Coniaciano, dadas las precisiones bioestratigráficas de unidades litoestratigráficas infrayacentes y sobreyacentes (Benavides, 1956). En detalle, los miembros descritos por Romani (1982) consisten en: (i) Jumasha Inferior: calizas mudstone y wackestone beiges con Exogyra costagyra cf. disoponensis y Lyelliceras FULRICHI, de aspecto textural más grueso, (ii) Jumasha Medio (±485 m): calizas packstone y mudstone macizas grises con los fósiles Archaias perouvianella, y (iii) Jumasha Superior, compuesto de calizas wackestone, packstone y grainstone brechosas en estratos de 0.4 m sin fósiles. Tiempo después, Jaillard (1986) también describió a la Formación Jumasha y consideró mantener la subdivisión de tres miembros propuesto por Romani (1982). Jaillard (1986) atribuyó a la Formación Jumasha d esde el final del Albiano medio a Cenomaniano en edad, en base a referencias de estratos datados subyacentes, y tomando en referencia las biozonas de Benavides (1956). Afirmó además que la Formación Jumasha se formó durante tres pulsos de transgresión mari na que originó la formación de una extensa plataforma carbonatada. Este autor considera que el espesor de la Formación Jumasha en los alrededores de Uchucchacua y Oyón corresponde a 1300 m. Últimas actualizaciones en la geología de Uchucchacua fue llevado a cabo por la Compañía de Minas Buenaventura (en Paricahua,2000), y hace uso de esta división estratigráfica, y declara además que la

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Formación Jumasha tiene en total 1677 m de espesor estratigráfico. Lograron definir además un paquete de estratos guías, los cuales fueron de mucha utilidad para el cartografiado geológico (Secuencia Marcadora, SM). Este autor afirma que (i) la "Fm. Jumasha Inferior" está compuesta de 577 m de calizas wackestone con algunas intercalaciones de packs tone, (ii) la "Fm. Jumasha Medio" (±673) está compuesta por intercalaciones de packstone y mudstone, siendo la Secuencia Marcadora (SM) representada por predominancia de calizas wackestone, y (iii) la "Fm. Jumasha Superior" está representada por dominancia de calizas wackestone y algunas intercalaciones de packstone y mudstone. Trabajos recientes de Navarro-Ramírez et al. (2017) en Uchucchacua y alrededores definieron la paleogeografía de la depositación de la Formación Jumasha, sugiriendo que los foraminíferos largos son clave en la definición de estratos guías y su presencia se debió a que existió una fase "anóxica" que afectó a gran parte de la cuenca, y que representó un aislamiento total o parcial en relación al paleo- Océano Pacífico. Esta afirmación es bastante crucial para este trabajo, debido a que permite sugerir que estos depósitos son ricos en fósiles, y en especies endémicas que pueden resultar claves para los trabajos de exploración geológica.

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4. Breves nociones acerca de las calizas

Las calizas están definidas como aquellas rocas en las cuales están compuestas por predominancia de elementos carbonatados, y forman más del 50% del sedimento (ver clasificación textural de las rocas sedimentarias con componentes carbonatados en la Figura 3). Es decir, para que una roca sea considerada como caliza, al menos el 50% de la composición de roca debe ser carbonatada (bioclastos, componentes orgánicos y matriz carbonatada, Figura 4). Con la lupa de geólogo se puede verificar y cuantificar los componentes carbonatados y detríticos que nos llevan a clasificar las muestras, y obtener así una clasificación preliminar. Sin embargo, si en el campo es difícil de observar estas características, es decir, diferenciar los granos/clastos carbonatados de los granos de cuarzo y del cemento carbonatado, el geólogo puede colectar muestras para realizar láminas delgadas y emplear clasificaciones petrográficas más sofisticadas i.e. Dunham (1962), Folk (1962) y Embry & Klovan (1974) (Figura 5).

c = carbonato

Carbonatos

ca = caliza areniscosa cal = caliza areno-limolítica cía = caliza limo-areniscosa cm = caliza margosa m = marga Im = lutita margosa ac = arenisca calcárea acl = arenisca calcárea-limolítica ale = arenisca limolítica-calcárea al = arenisca limolítica a = arenisca

la = limolita areniscosa lac = limolita areno-calcárea lea = limolita calcárea-areniscosa Arenisca/arena (2 mm-62 |jm)

% de arcillas

Limolita/limo

I = limolita

(4 jjm-62 |jm)

Figura 3. Clasificación de campo (preliminar) de rocas carbonatadas de acuerdo a las proporciones de componentes terrígenos e n la muestra. En celeste se resalta la litología que se observa en los alrededores de Uchucchacua (Formación Jumasha).

4.1. ¿De qué están compuestas las calizas? Las rocas sedimentarias que están compuestas predominantemente de carbonato de calcio (CaCO 3) se denominan caliza. El componente principal son los carbonatos, y se presentan bajo la forma de calcita (micrita y/o esparita). La mayoría de estas rocas se forman por procesos químicos y bioquímicos, y tienden a ser mezclados en diversas combinaciones (por ejemplo, con componentes detríticos), el cual

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depende del ambiente sedimentario. Las calizas son extremadamente abundantes en medios marinos y son muy importantes de estudiar al detalle. Los componentes de una caliza generalmente están representados por microfósiles, los cuales pueden ser observados con ayuda de una lupa de magnificación, y fácilmente reconocibles bajo el microscopio petrográfico. Tales microfósiles pueden ser, por ejemplo, bivalvos, ostrácodos, foraminíferos, entre otros (Figura 4). Sin embargo, no todas las calizas están compuestas por componentes fósiles. Un componente muy recurrente de las calizas son los ooides o en general, formas de forma ovoide que está compuesto por formas recubiertas de carbonato de calcio. Estos componentes están soportados por matriz, la cual suele ser de lodo carbonatado (micritas). Sin embargo, si existe alteración o reemplazamiento mineral posterior a la sedimentación, estos granos pueden estar soportados por cemento.

Figura 4. Componentes de una caliza. En A: foraminíferos, bentónicos y planctónicos. En B: ostrácodos. En C: bivalvos y braqu iópodos. En D: ooides. A, B y C son restos fósiles, los cuales se acumulan en el sedimento carbonatado después de su muerte. Los ooides son esferas que se forman por acumulación de carbonatos de calcio en las corrientes de aguas agitadas. Su núcleo suele ser algún bioclasto (microfósil) o grano mineral inorgánico.

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4.2. ¿Cómo clasificamos a las calizas? Si se requiere sólo una clasificación simple en el campo, la roca debe ser clasificada como una caliza y un calificativo para describir el tamaño de grano o tamaño de cristal predominante. O simplemente verificar las proporciones de carbonatos versus los c componentes detríticos que pueda haber, como en la Figura 3. Sin embargo, para los fines requeridos, necesitamos mayor precisión y detalle. Las calizas pueden ser divididas fundamentalmente de acuerdo a sus texturas depositacionales (observables), sean biológicas o diagenéticas siguiendo las clasificaciones de Dunham (1962) y Embry & Klovan (1974) (Figura 5). A grandes rasgos, esta clasificación define a una caliza que esté compuesta por m aterial fino como matriz (micrita) como una caliza micrítica, y a una caliza que esté compuesta por bioclastos con cristales finos (cristales de carbonato espático) se puede describir como una caliza esparítica.

Figura 5. Componentes de una caliza que dan textura y proveen criterios para su clasificación. En A: foraminíferos bentónicos y planctónicos. En B: ostrácodos. En C: bivalvos y braquiópodos. En D: ooides. A, B y C son restos fósiles (bioclastos), los cu ales se acumulan en el sedimento carbonatado después de su muerte. Los ooides son esferas que se forman por acumulación de carbonato de calcio en las corrientes de aguas agitadas. El núcleo de los ooides suele ser algún bioclasto o grano mineral indiferencia do.

Esta clasificación es muy empleada por los geólogos en los trabajos de campo (descripción macroscópica). Sin embargo, es recomendable emplear la clasificación de Dunham (1962) y Embry & Klovan (1974) en paralelo con la clasificación de Folk (1962). La clasificación de Folk (1962) provee una descripción más detallada en función de los componentes aloquímicos observables. El componente aloquímico pueden ser los fragmentos de fósiles (Figuras 4A, 4B y 4C) y también partículas de carbonatos 15

que han sido acumulados y transportados en una corta distancia (Figura 4D) y finalmente es depositado junto con el lodo sedimentario y demás bioclastos. Dados los componentes formadores de una caliza, se debe identificar y cuantificar los componentes bioclásticos y minerales en general. Se recomienda enfáticamente utilizar la tabla de conteo visual semicuantitativo. Los resultados se considerarán preliminares mientras no se realice los estudios microscópicos correspondientes. La clave en la clasificación de calizas se basa en la definición de su textura depositacional, el cual depende del reconocimiento de los componentes aloquímicos (granos del armazón, sean microfósiles o demás componentes minerales inorgánicos). Tomando en consideración la Figura 5, Dunham (1962) definió las calizas "mudst one" como calizas que son enteramente compuestas por lodos carbonatados (desde el 95%), quizás con esporádicas apariciones de bioclastos (Figura 4A). Hallsworth & Knox (1999), las calizas "wackestone" fueron definidas como aquellas que contienen más del 10 % de granos/bioclastos y tiene menos del 75% de matriz (lodos carbonatados). El término "grainstone" fue introducido por Dunham (1962) y se refiere a calizas que tienen a los granos/bioclastos en contacto entre ellos, y casi no hay matriz o lodo carbonatado. Posteriormente, Embry & Klovan (1974) introdujeron los términos "floatstone" y "rudstone" para describir calizas que contengan más del 10% de bioclastos mayores a 3 cm de longitud, en donde la matriz puede ser de mudstone o wackestones (floatstones) y de packstone o grainstone (rudstones). El interés de describir los bioclastos y granos minerales en las calizas no solo es para obtener un nombre para su clasificación, sino, para dar a conocer la estructura y relación de contacto entre sus componentes. Por ejemplo, la Figura 6 ilustra las principales relaciones de contacto entre los granos/bioclastos en una caliza. Cada tipo de contacto nos permite asegurar en contacto que hay entre los granos en la muestra y a lo largo del estrato.

Figura 6. Organización de los granos/bioclastos. Izquierda: definición de la terminología de la organización de los granos/bi oclastos según el tipo de contacto de los granos (Pettijohn et al., 1987). Pueden ser contactos flotantes (donde hay más matriz), p untuales y largos (donde no hay matriz) y suturados (donde puede haber hasta cementación).

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5. Descripción estratigráfica de la Formación Jumasha en Uchucchacua y alrededores

Este estudio considera que el espesor de la Formación Jumasha es de al menos 1600 m de espesor, similar a lo propuesto en Paricahua (2000). Espesores similares se han propuesto en McLaughlin (1924), Jaillard (1986) y Navarro -Ramírez et al. (2017); sin embargo, ninguno excede de los 1300 m de espesor. Este espesor es lo reportado al menos en Uchucchacua y alrededores, puesto que el espesor conocido de la Formación Jumasha no excede normalmente de los 800 m (Wilson et al., 1995) y puede oscilar entre 200 y 300 m de espesor (Cobbing et al., 1996). En líneas generales, po demos observar que las facies descritas en este reporte son parcialmente similares a lo descrito por Romani (1982). Las columnas estratigráficas presentadas en este informe han sido elaboradas integrando fragmentos de columnas estratigráficas tomadas en numerosos sitios a lo largo de la zona de estudios (franjas rojas en el mapa geológico de la Figura 2). Las columnas estratigráficas elaboradas en la Figura 7 son una actualización de las columnas presentadas en Paricahua (2000). A lo largo las columnas estratigráficas detalladas en la Figura 7 se indica en estrellas marrones la ocurrencia significante de óxidos de Manganeso (MnO) y/o venas de calcita, los cuales consideramos importantes resaltar para este estudio. Este estudio consideramos oportuno el uso de la subdivisión de 3 miembros en la Formación Jumasha, (i) Miembro Inferior, (ii) Miembro Medio y (iii) Miembro superior. Consideramos que la Secuencia Marcadora se ubica estratigráficamente en la parte superior del Miembro Medio de la Fm. Jumasha.

5.1. Miembro Inferior de la Formación Jumasha (±577 m) Las calizas del Miembro Inferior de la Formación Jumasha han sido revisadas en los alrededores de la laguna Patón. El espesor estimado para esta unidad es de aproximadamente 475 m (ver Figura 7A). En términos generales, estas calizas consisten predominantemente en mudstone y wackestone. Gran parte de la columna estratigráfica está conformada calizas de granulometría muy fina, en la cual el lodo carbonatado es un componente dominante. Sin embargo, se pueden observar algunas calizas de grano grueso (rudstone, grainstone y packstone). Es necesario mencionar que tales calizas de grano grueso no son espesas, no excediendo los 4 m de espesor. Descripción estratigráfica (Figura 7A) Tope de la columna estratigráfica del Miembro Inferior de la Fm. Jumasha

• Calizas mudstone grises oscuras a pardas, en estratos masivos de 3 m, con delgadas intercalaciones de 0.7 m de calizas grainstone a la base. En total, esta intercalación muestra 12 m de espesor.

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•

Intercalaciones de calizas grainstone de ooides intercalados con calizas rudstone y algunas packstone,

•

Calizas grainstone grises oscuras con bioclastos de bivalvos, dispuestas en capas de 4 m y 2 m al tope,

•

Estratos potentes de calizas mudstone grises (de hasta 12 m) con algunas intercalaciones de calizas packstone

formando un espesor de 28 m en total. confirmando un apilamiento de 10 m. y wackestone de 1.4 m de espesor. Las calizas packstone presentan ooides. Todas estas intercalacione s ocupan un espesor de 55 m. Colecta de la muestra UCHU-49sd.

•

Margas y calizas areniscosas grises oscuras, con algunos bioclastos de bivalvos en un espesor de 3 m. estas

•

Calizas mudstone en estratos de 10 m, y capas internas de 1.5 m a 2 m intercalados con estratos de 1 m de

capas se acuñan lateralmente. calizas wackestone y packstone grises oscuras con bivalvos y ostrácodos. En total, se tiene 52 m de estas intercalaciones. Colecta de las muestras UCHU-51sd, UCHU52sd y UCHU- 53sd.

•

A partir de este nivel ocurre una potente intercalación de 73 m de calizas rudstone (de gasterópodos) con matriz de grainstone con calizas grainstone y margas. De este paquete, la mayor concentración de calizas de grano muy grueso y grueso se hallan al tope. Las calizas de grano grueso se caracterizan por contener bioclastos de bivalvos, ostrácodos y microalgas. Colecta de muestras UCHU-55sd, UCHU-56sd, UCHU-54sd, y UCHU-01sd.

•

Calizas mudstone grises oscuras, masivas, en estratos de al menos 7 m de espesor, intercaladas con estratos de calizas grainstone (con ooides) y packstone de 1 m de espesor. Este paquete representa 47 m de espesor. Colecta de las muestras UCHU-50sd y UCHU-57sd.

•

Intercalaciones de calizas grainstone y mudstone en estratos de 3 m, respectivamente, conformando un paquete

•

Calizas mudstone grises oscuras masivas de 6 m de espesor, con algunas intercalaciones de marga s y calizas

de 25 m, dispuestos en set estrato-creciente. wackestone de 1 m de espesor. Este paquete conforma al menos 35 m de potencia. Colecta de la muestra UCHU-04sd.

•

Estratos intercalados de calizas grainstone y rudstone con matriz de grainstone en estratos de 1 m, formando

•

Intercalaciones de calizas mudstone (4 m), wackestone (1 m) (raras veces con foraminíferos largos

un espesor total de 10 m. meandropsínidos y ostrácodos) y en menores proporciones calizas grainstone (capas de 40 cm), los cuales juntos dan la apariencia de ser un set estrato-decreciente. Este set ocupa un espesor de al menos 50 m. Colecta de la muestra UCHU-03sd en la parte superior.

•

Sets estrato- y grano-decreciente de calizas rudstone (de gasterópodos) con matriz de grainstone y a veces mudstone (floatstone), en un espesor de 15 m.

•

Calizas wackestone gris oscura con foraminíferos largos meandropsínidos y en menor proporción ostrácodos, en estratos de un espesor de 5 m.

•

Estratos gruesos en capas de 2 m de espesor, masivas de calizas grainstone grises oscuras. En total ocupan 10 m de espesor.

•

Intercalaciones de calizas wackestone y mudstone grises claras y oscuras de al menos 12 m de espesor.

•

En la base se tiene 10 m de calizas mudstone gris oscuro con ostrácodos y menor proporción de foraminíferos largos meandropsínidos. Colecta de la muestra UCHU-02sd.

Base de la columna estratigráfica del Miembro Inferior de la Fm. Jumasha

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Figura 7. Columnas estratigráficas de la Formación Jumasha, reformuladas para el presente informe.

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Como se observa en la Figura 7A y de acuerdo a lo descrito, se observa que algunos niveles están conformados por calizas grainstone y algunos rudstone (con matriz de grainstone a packstone), y se hayan preferentemente en la parte inferior, media y superior de este miembro. Sin embargo, están bordeadas tanto arriba y abajo por proporciones predominantes de estratos con calizas de grano fino (mudstone). El contacto entre el Miembro Inferior y el Miembro Medio solo es observable en los afloramientos al oeste de la laguna Colquicocha. Este contacto está marcado por una súbita aparición de calizas de grano grueso (Miembro Medio), el cual se refleja en la topografía con rasgos más agrestes y pronunciados. De antemano, se afirma que la dominancia volumétrica en este miembro está dominada por las calizas de grano fino, y tiene una marcada relación con el transporte de mineral (ver mayores detalles en la Sección 7).

5.2. Miembro Medio de la Formación Jumasha (±560 m) Las calizas del Miembro Inferior de la Formación Jumasha han sido revisadas en los alrededores de Huantajalla, Plomopampa, Lucrecia, Carmen, Cachipampa y camino a la zona industrial de Plomopampa. El espesor estimado para esta unidad es de aproximadamente 540 m (ver Figura 7B). A grandes rasgos, las calizas que conforman este miembro consisten predominantemente en calizas grainstone, packstone y rudstone. Casi la totalidad de la columna estratigráfica mostrada en la Figura 7B está conformada calizas de granulometría gruesa y muy gruesa, en la cual los componentes bioclásticos son muy recurrentes. Sin embargo, se pueden observar algunas calizas de grano fino (i.e. mudstone y algunos wackestones) que yacen entre las capas de grano grueso. Tales calizas de grano fino no son espesas, y no representan un volumen significante en la cartografía. Descripción estratigráfica (Figura 7B) Tope de la columna estratigráfica del Miembro Medio de la Fm. Jumasha

•

Calizas grainstone grises oscuras (de ooides y foraminíferos miliólidos) en estratos de 9 m, conformando un apilamiento de 19 m. Internamente se tiene algunos niveles delgados de calizas mudstone.

•

Esta parte consiste en una potente intercalación de calizas rudstone (de gasterópodos) con matriz de grainstone (con ooides, ostrácodos y miliólidos), packstone y ocasionalmente estratos de mudstone (0.5 m). Se observa abundante MnO. En total, esta intercalación tiene 112 m de espesor. Colecta de las muestras UC HU07sd, UCHU-58sd y UCHU-06sd.

•

Calizas mudstone en estratos de 8 m en un apilamiento de 82 m. Estas calizas muestran intercalaciones de wackestone (0.5 m) y ocasionalmente un estrato de 8 m de caliza grainstone de bivalvos (muestra UCHU -08sd). Los grainstones muestran abundantes evidencias de MnO y de venas de calcita (estrellas marrones).

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•

Calizas grainstone (de bivalvos, foraminíferos miliólidos y ostrácodos) en estratos de 11 m, a veces de 8 m de espesor (en la base). Generalmente son masivos, de color gris oscuro. Estos grainstones están intercalados con estratos esporádicos de calizas mudstone (1-2 m). A veces ocurren estratos de calizas rudstone (de gasterópodos) con matriz de packstone. En total, esta intercalación muestra 90 m de espesor. Colecta de las muestras UCHU-35sd, UCHU-36sd, UCHU- 37sd y UCHU-38Asd.

•

Calizas rudstone (de gasterópodos) con matriz de grainstone (de bivalvos y ostrácodos) gris oscuro (similar a la Figura 8D) y localmente packstone, ocupando un estrato de 3 m.

•

Calizas grainstone (predominantemente de foraminíferos miliólidos) en estratos e 12 m de espesor, mostrando sets internos estrato-decrecientes (hasta 2 m). Estos estratos están intercalados con estratos delgados de wackestone (1 m) y mudstone (0.7 m). Toda esta intercalación se apila en 101 m de espesor. Colecta de la muestra UCHU-35sd.

•

Estrato de 2 m de calizas rudstone (de gasterópodos) con matriz de grainstone (de ooides y bivalvos) en un estrato de 2 m.

•

Calizas mudstone grises oscuras en 2 m de espesor subyaciendo a 19 m de paquetes de 2 m de calizas grainstone grises oscuras.

•

Aparición de calizas rudstone de matriz de grainstone (de ooides) en un estrato de 2 m. Colecta de la muestra

•

Estratos de calizas grainstone (de ostrácodos y ooides) de 12 m, mayormente masivos, a veces en capas de 1

UCHU-33Asd. m, con intercalaciones menores de calizas mudstone (0.80 m) y packstone (0.5 m). En total, esta intercalación conforma 81 m de espesor. Colecta de las muestras UCHU-05sd, UCHU-59sd, UCHU-03sd, y UCHU-60sd.

• •

Aparición de calizas rudstone de matriz de grainstone (de ostrácodos y bivalvos) en un estrato de 2 m. La columna inicia con 19 m de intercalaciones de calizas grainstone y packstone grises oscuras. Ambas son bioclásticas y tienen evidencias de bivalvos fragmentados, ocasionalmente ooides.

Base de la columna estratigráfica del Miembro Medio de la Fm. Jumasha En las calizas de este miembro se reporta la ocurrencia de las vetas y cuerpos mineralizados más ricos de Uchucchacua, tales como Candelaria, Edid, Camucha, Casualidad, entre otros. Se resalta que la abundancia de "patinas" pardas muy oscuras que cubren la caliza y a la vez, que aparentemente forma parte de la composición de la roca. Estas patinas se componen de óxido de manganeso (MnO), y muchas veces dan la apariencia de bitumen o materia orgánica, y a la vez, dan la apariencia de corresponder a una caliza "mudstone". Es decir, en numerosas oportunidades, rocas de grano grueso (i.e. grainstone y packstone) que tenga ocurrencia de este oxido lucirá a simple vista como una caliza mudstone, ya que está teñido, y sus componentes aloquímicos no son fácilmente identificables. Por tal motivo, es necesario invertir tiempo y paciencia en una correcta clasificación de campo de estas calizas. Esta observación s e ve reflejada en la columna estratigráfica de la Figura 7B.

5.2.1. Secuencia Marcadora (SM) (±113 m) La Secuencia Marcadora es un término propuesto en Paricahua (2000) para referirse a un set de estratos de aproximadamente 113 m de espesor. Estos niveles se hallan en la parte superior del Miembro Medio

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de la Formación Jumasha. Paricahua (2000) se refiere a estos estratos como capas que contienen en su mayoría margas y componentes areniscosos. En efecto, una revisión de campo comprobó la existencia de niveles margosos y areniscosos en estas sucesiones, especialmente en el cerro al norte de la laguna Paton; sin embargo, tales estratos ocurren a manera de lentes sedimentarios y no son extendibles lateralmente por más de 50 m. Se puede afirmar que la Secuencia Marcadora está compuesta en su mayoría por intercalaciones de calizas rudstone con matriz de grainstone, grainstone y packstone. Las capas de calizas mudstone son muy esporádicas. En términos generales, la Secuencia Marcadora tiene en su parte inferior y en su parte superior calizas rudstone y grainstone, mientras en su parte medie ocurre con mayor frecuencia las calizas grainstone y packstone.

Figura 8. Fotos de campo. En A y C: se muestra a la Secuencia Marcadora (SM). Algunos de sus estratos están siendo deformados . En B: calizas de grano grueso en la Veta Candelaria. En D: calizas de grano grueso de la parte superior del Miembro Medio de la Formación Jumasha en los alrededores de Plomopampa (caliza rudstone con matriz de grainstone).

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Descripción estratigráfica (parte superior de la Figura 7B) Tope de la

Secuencia Marcadora de la Fm. Jumasha •

Calizas mudstone, gris oscura y clara localmente, con algunos bivalvos, en 8 m de espesor.

•

Calizas grainstone de foraminíferos meandropsínidos y bivalvos, gris oscuro, de 3 m de espesor. Colecta de la muestra UCHU-12sd.

•

Apilamiento de 30 m de calizas rudstone (de gasterópodos grandes) con matriz de grainstone (bivalvos y gasterópodos). Estas calizas rudstone ocupan estratos de hasta 5 m, masivos. Se observan delgadas capas de packstone y grainstone. Presencia de MnO y venillas de calcita. Colecta de muestra UCHU-46sd.

•

Margas grises claras en estratos de 1 m intercaladas con estratos de wackestone y packstone, conformando en

•

Calizas rudstone con matriz de grainstone y packstone de foraminíferos miliólidos, en un espesor de 13 m,

total 12 m de espesor. Colecta de la muestra UCHU-13sd. masivos y con evidencias de MnO (estrellas marrones).

•

Calizas grainstone con ooides y miliólidos (muestras UCHU-14sd y UCHU-19sd) intercalado

con

algunos niveles de packstone y mudstone. En total, conforman estratos de 31 m.

•

Se presenta un estrato de margas de 2 m de espesor, con textura granular de color gris oscuro y con alteración de MnO y venillas de calcita.

•

La base de la Secuencia Marcadora consiste en dominancia de calizas rudstone (de gasterópodos), con estratos de hasta 11 m de espesor. Estos rudstones tienen matriz de grainstone de microalgas, ooides y miliólidos. Están intercalados con estratos de 2 m de grainstone y packstone. Colecta de las muestras UCHU -47sd, UCHU16sd, UCHU-15sd y UCHU- 18sd. Esta intercalación conforma un espesor total de 33 m.

Base de la Secuencia Marcadora de la Fm. Jumasha

5.3. Miembro

Superior de la Formación Jumasha (±366 m) Las calizas del Miembro Superior de la Formación Jumasha han sido revisadas en los alrededores de Socorro, Carmen, Huantajalla y cerca de la laguna Paton. El espesor estimado para esta unidad es de aproximadamente 366 m (ver Figura 7C). A grandes rasgos, las calizas que conforman este miembro consisten predominantemente en calizas gruesa s tales como grainstone y packstone. Casi la totalidad de la columna estratigráfica mostrada en la Figura 7C está conformada calizas de granulometría gruesa, en la cual los componentes bioclásticos son muy recurrentes. Sin embargo, se pueden observar algunas calizas de grano fino (i.e. mudstone y algunos wackestones) y algunas de grano muy grueso (i.e. rudstone con matriz de grainstone y packstone) que ocurren intercalados entre ellos. Se puede apreciar que la ocurrencia de los estratos con calizas con granulometría más gruesa ocurre en la parte media y superior del Miembro Superior.

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Descripción estratigráfica (Figura 7C)

Tope del Miembro Superior de la Fm. Jumasha •

Calizas grainstone intercaladas con wackestone y mudstone, en un espesor de 8 m.

•

Calizas grainstone masivas, a veces con rizaduras de corriente en espesores de

hasta

14

m

(estrato-decreciente). Los grainstones están intercalados con estratos de hasta 1 m de wackestone y packstone. Ocasionalmente mudstone, aunque delgados. Colecta de las muestras UCHU-31sd y UCHU-32sd. Esta intercalación ocupa 74 m de espesor.

•

Caliza rudstone (de gasterópodos) masiva con matriz de wackestone con bivalvos y foraminíferos meandropsínidos. Espesor de 10 m.

•

Calizas grainstone de foraminíferos largos meandropsínidos y bivalvos, en estratos que varían de 10 a 8 m. estos estratos tienen algunas veces intercalaciones de calizas mudstones (0.5 -0.8 m) y packstone. Ocasionalmente se observa algunos niveles de calizas rudstone (de gasterópodos) con matriz de grainstones en la parte media de este apilamiento. En total, se observa 153 m de espesor.

•

Calizas rudstone con matriz de packstone y grainstone, en un espesor de 4 m.

•

Calizas grainstone en un estrato de 10 m intercalado con niveles de mudstone.

En

total,

se

observa un espesor de 12 m.

• •

Calizas rudstone con matriz de packstone y grainstone, en un espesor de 8 m. Esta parte muestra una intercalación muy cíclica de calizas grainstone, packstone y mudstone, en un espesor total de 164 m. las calizas grainstone son las dominantes en este apilamiento (estratos de 10 m), y constan de foraminíferos largos meandropsínidos y miliólidos. Colecta de las muestras UCHU -17sd, UCHU-11sd, UCHU09sd, UCHU-10sd, UCHU-33sd y UCHU-30sd.

•

Calizas rudstone con matriz de grainstone de foraminíferos largos meandropsínidos y bivalvos. Estrato de 2 m de espesor. Colecta de la muestra UCHU-48sd.

Base del Miembro Superior de la Fm. Jumasha

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6. Análisis sobre las facies carbonatadas en la Formación Jumasha de Uchucchacua: ¿Qué nos sugiere la petrografía al microscopio?

Antes de proceder a la caracterización petrográfica de microfacies, es necesario puntualizar sobre componentes específicos. Es decir, a lo largo del presente documento se repetirá la presencia de componentes aloquímicos tales como "ostrácodos", "foraminíferos meandropsínidos", "foraminíferos miliólidos", foraminíferos vaginulínidos", "ooides", (Figura 9) entre otros. Cada uno de estos mencionados representan una familia de microfósiles, y componentes inorgánicos (en el caso de ooides) (en consistencia con lo explicado en la Sección 4.1). Cada familia tiene un significado distinto, tanto en la paleogeografía como en la caracterización petrográfica. Por tal motivo, es clave conocer a que se refiere cada término.

6.1. Nociones preliminares al análisis de microfacies Después de haber definido claramente los componentes típicos de una caliza en la Sección 4, es necesario profundizar en el tema, con los componentes que habitualmente podemos encontrar en las calizas que yacen en Uchucchacua. Tómese en consideración la Figura 9.

Figura 9. Componentes aloquímicos más comunes en las calizas de Uchucchacua. En A: Ostrácodos, enteros y fragmentarios (muest ra UCHU-07sd). En B: ooides (muestra UCHU-05sd). En C: foraminíferos miliólidos (muestra UCHU-35sd). En D: foraminíferos meandropsínidos (alargados) junto con foraminíferos vaginulínidos (muestra UCHU -09sd).

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6.2. Posición estratigráfica y espacial de las muestras Después de la revisión petrográfica (de campo) y estratigráfica de los afloramientos citados en la Sección 5, se ha colectado 61 muestras para estudios de petrografía en láminas delgadas bajo el microscopio de luz transmitida (Figura 10). También se cuenta con muestras que han sido colectadas en el interior de los tajos, donde están los cuerpos mineralizados más ricos, así como también las "zonas estériles", con el objetivo de caracterizar en lo posible los depósitos ricos y sin minera l. Los resultados han logrado caracterizar a cada miembro de la Formación Jumasha en términos composicionales.

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