Geology, geochemistry, hydrothermal alteration, and mineralization at the Ronaldo epithermal prospect, Peru

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201909133485
Title: Geology, geochemistry, hydrothermal alteration, and mineralization at the Ronaldo epithermal prospect, Peru
Author: Georgi, Jaakko
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Science
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2019
Language: eng
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201909133485
http://hdl.handle.net/10138/305422
Thesis level: master's thesis
Degree program: Geologian ja geofysiikan maisteriohjelma
Master's Programme in Geology and Geophysics
Magisterprogrammet i geologi och geofysik
Specialisation: Petrologia ja taloudellinen geologia
Petrology and Economic Geology
Berggrundsgeologi och ekonomisk geologi
Discipline: none
Abstract: Tämän tutkimuksen tavoitteena on karakterisoida Ronaldon malminetsintäalueen geologia, geokemia, hydroterminen muuttuminen ja mineralisaatio sekä arvioida alueen malmipotentiaali. Ronaldon malminetsintäalue sijaitsee Keski-Andeilla Perussa, 4300 metrin korkeudessa. Aikaisemmin alueella toteutetut kartoitusprojektit ovat havainneet alueelta intruusioita, joita peittävät vulkaaniset kivilajiyksiköt, sekä silisifioituneita harjanteita (silicified ridges), jotka leikkaavat edellä mainittuja intruusioita. Näistä silisifioituneista harjanteista löytyy epitermistä mineralisaatiota. Satelliittikuvien perusteella Ronaldon korkeimmista kohdista löytyy voimakkaasti muuttunutta kiveä, joka todettiin osaksi laajaa kehittyneen argillisen muuttumisen aluetta (advanced argillic lithocap). Tällainen alue muodostuu, kun happamat magmaattis-hydrotermiset fluidit reagoivat sivukiven kanssa. Tutkimuksen menetelmiin kuuluivat kokokivigeokemia, lyhyen aallonpituusalueen infrapunasäteily-spektroskopia (short-wave infrared spectroscopy), petrografia ja geokronologia. Aikaisemmat tutkimukset ovat todenneet, että vain high-sulfidation-tyypin epitermiset malmit voivat spatiaalisesti ja ajallisesti liittyä porfyyrityypin mineralisaatioon. Näin ollen tässä tutkimuksessa perehdytään malminetsintäalueen muiden piirteiden ohella epitermisen malmin karakterisointiin, jotta malminetsintäalueen porfyyrityypin malmipotentiaali voidaan arvioida. Alueelta kartoitettiin kaksi varhaismioseenin aikana muodostunutta intruusiota, porfyyrinen dioriitti ja porfyyrinen granodioriitti, joiden ikäero on keskiarvoltaan 1.79 miljoonaa vuotta. Nämä intrusiiviset kivilajiyksiköt ovat altistuneet intermediääriselle argilliselle muuttumiselle (intermediate argillic alteration). Intruusioita peittää Sacsaquero-muodostuman basalttiset andesiitit ja ignimbriitit. Alueella, jolla esiintyi lähinnä intrusiviisiä kiviä, havaittiin basalttisen andesiitin jäämiä (roof pendants), jotka indikoivat, että intruusioiden huiput ovat paljastuneina. Ronaldon korkeimmissa kohdissa havaittiin muuttumismineraaleja, kuten pyrofylliittiä, kaoliniittia sekä dumortieriittiä, jotka kaikki viittaavat kehittyneeseen argilliseen muuttumiseen. Alue tulkittiin lithocapin syvien osien jäämiksi. Serisiittiselle muuttumiselle (sericitic alteration) altistuneet silisifioituneet harjanteet tulkittiin tämän lithocapin juurirakenteiksi. Kokokivigeokemiaan perustuen alueen on tulkittu olevan pääosin osa serisiittistä muuttumisvyöhykettä, sillä etenkin Te-, Bi-, As- ja Sb-pitoisuudet ovat koholla. Magmaattis-hydrotermisessä breksiassa havaitut suuret magnetiittirakeet (magnetite aggregates) mahdollisesti indikoivat, että aiempi kali-muuttuminen (potassic alteration) on korvautunut serisiittisellä muuttumisella. Malminetsintäaluetta leikkaa jokilaakso, josta havaittiin muutamia intermediate-sulfidation-tyypin epitermisiä juonia sekä muutamia porfyyrityypin juonia. Korkea silikapitoisuus sekä serisiittinen muuttuminen korreloivat korkeiden Ag-, Au- ja Mo-pitoisuuksien kanssa Ronaldossa, kun taas Cu-pitoisuus ei korreloi silikapitoisuuden tai minkään muuttumistyypin kanssa. Silisifioituneissa harjanteissa havaittiin kvartsijuonia, joiden tulkittiin muodostuneen myöhemmässä, magmaattis-hydrotermiseen systeemiin liittymättömässä vaiheessa. Juonissa esiintyy ajoittain runsasta hopea- ja kultamineralisaatiota, joka karakterisoitiin low-sulfidation-tyypin epitermiseksi mineralisaatioksi useiden teksturaalisten havaintojen, korkean Ag/Au-suhdeluvun sekä ohuthiessä havaitun adularian perusteella. Ronaldon malminetsintäaluetta karakterisoi laaja hydroterminen systeemi, josta lithocapin syvät juurirakenteet ovat paljastuneina. Low-sulfidation-tyypin epitermisen mineralisaation malminetsintäpotentiaali on alueella huomattava, kun taas porfyyrityypin mineralisaation malminetsintäpotentiaali alueella ei ole lupaava. Tätä puoltavat alhaiset Cu- ja Mo-pitoisuudet, harvakseltaan havaitut porfyyrityypin juonet, tyypillisesti matalan hydrotermisen muuttumisvyöhykkeen muuttumismineraalit sekä high-sulfidation-tyypin epitermisen mineralisaation puute.This study consists of a comprehensive characterization of the geology, geochemistry, alteration, and mineralization at the Ronaldo prospect as well as an evaluation of its ore potential. Previous mapping campaigns of the prospect, which lies in the Central Andes in Peru at an elevation of 4300 metres, have identified intrusions overlain by a volcanic package. The intrusions are crosscut by silicified ridges that host epithermal mineralization. Satellite imagery reveals that the topographically elevated areas exhibit strongly altered rocks identified as an advanced argillic-altered lithocap. The methods used to define and better understand the geology and the evolution of the hydrothermal system included reconnaissance field mapping, whole-rock geochemistry, short-wave infrared spectroscopy, petrography, and geochronology. Previous studies have shown that only high-sulfidation epithermal mineralization can be spatially and temporally linked to porphyry Cu mineralization, and therefore this study investigates – among other aspects – what type of epithermal mineralization is present at Ronaldo in order to evaluate the potential for concealed at-depth porphyry Cu mineralization. Two separate lower Miocene intrusive units were identified, a porphyritic diorite and a porphyritic granodiorite, whose average age difference is 1.79 Ma. The intrusive units display intermediate argillic alteration. The overlying extrusive units are Sacsaquero Formation basaltic andesites and ignimbrites that are either unaltered or display propylitic alteration. The basaltic andesite roof pendants observed at Ronaldo indicate that the tops of the intrusions are preserved. At high elevations, advanced argillic alteration composed of pyrophyllite, kaolinite, and dumortierite was observed. This area is the remnant, deeper zone of a larger lithocap. The steeply dipping silicified ridges that display sericitic alteration were inferred to be the root zone of this lithocap. Elevated values of trace elements such as Te, Bi, As, and Sb suggest that the Ronaldo prospect is mostly situated in a sericitic alteration zone related to a porphyry-like magmatic-hydrothermal source located at greater depth. Isolated magnetite aggregates were observed in magmatic-hydrothermal breccia, which indicates that the sericitic alteration may have overprinted potassic alteration. A few intermediate-sulfidation epithermal veins and porphyry-related veins, including a banded molybdenite quartz vein, were observed in the creek near the major fault. At Ronaldo, high silica content and sericitic alteration correlate well with elevated concentrations of Ag, Au, and Mo, whereas Cu concentration does not correlate well with any alteration type or with silica content. Quartz veinlets in the silicified ridges that host abundant Ag and Au mineralization were interpreted to have formed at a slightly later stage and to be unrelated to the magmatic-hydrothermal system. This mineralization was interpreted to be low-sulfidation epithermal in origin due to features such as abundant adularia, lattice-textured bladed calcite replaced by quartz, crustiform banding, banded quartz-chalcedony veins, druse-lined cavities, and high Ag/Au ratios. In conclusion, the Ronaldo prospect comprises a hydrothermal system in which the deep, root zone of an advanced argillic lithocap is exposed. The exploration potential for low-sulfidation epithermal mineralization in the silicified ridges is rather significant, whereas the potential for porphyry Cu mineralization is minor due to the lack of appreciable Cu and Mo mineralization, typically shallow-depth porphyry-related hydrothermal alteration, and the lack of high-sulfidation epithermal mineralization.
Subject: Low-sulfidation epithermal mineralization
drusy quartz
adularia
silver sulfosalts
lattice-textured bladed calcite
advanced argillic lithocap root zone
silicified ridges
pyrophyllite
dumortierite
whole-rock geochemistry
short-wave infrared (SWIR) spectroscopy
porphyry Cu exploration
Miocene magmatism
the Andes
Huancavelica
Peru
Low-sulfidation-tyypin epiterminen mineralisaatio
adularia
kehittynyt argillinen muuttuminen
lithocap
silisifioituneet harjanteet
pyrofylliitti
dumortieriitti
kokokivigeokemia
lyhyen aallonpituusalueen infrapunasäteily-spektroskopia
porfyyrityypin malmipotentiaali
Andit
Huancavelica
Peru


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Georgi_Jaakko_Pro_gradu_2019.pdf 18.21Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record