Early Jurassic arc related magmatism associated with porphyry copper mineralization at Zafranal, Southern Peru unraveled by zircon U-Pb ages

Abstract

[ESP] Las rocas ígneas relacionadas al arco Jurásico temprano del sur de Perú albergan prospectos de pórfidos cupríferos y depósitos de vetas de cuarzo con contenido de oro. Diez nuevas edades U-Pb en circones de la roca caja de las vetas de cuarzo con oro, rocas jurásicas y stocks porfiríticos con mineralización cuprífera del pórfido de cobre Zafranal, junto con edades publicadas para las rocas jurásicas, revelan una continua evolución magmática del arco Jurásico temprano. Las rocas jurásicas y los sistemas de vetas de cuarzo con contenido de oro en el flanco oeste de la Cordillera Occidental están alojadas en ortogneis del Paleo y Meso-Proterozoico del Macizo de Arequipa (1.75-1.44 Ga) que sufrieron metamorfismo de edad Grenvilliana ~1 Ga. El magmatismo máfico se registra entre 199.6-193.2 Ma, y fue seguido por magmatismo predominantemente félsico desde 184,1-174,9 Ma. Ambos eventos magmáticos han formado el cinturón intrusivo más delgado (<15 km de ancho) del Batolito de la Costa del sur de Perú. El último evento magmático del Jurásico temprano está representado por varias fases de stocks porfiríticos asociados con la mineralización cuprífera en el pórfido de cobre Zafranal, con emplazamientos durante los 181.0-174.9 Ma. Edades publicadas indican que el arco magmático migró a lo largo del límite este del afloramiento principal del Macizo de Arequipa durante el período Jurásico medio. En el Jurásico tardío (~146 Ma) el foco magmático retornó cerca de las intrusiones del Jurásico temprano. En general, las rocas intrusivas y los stocks porfiríticos asociados con mineralización de cobre representan los eventos magmáticos más antiguos del Batolito de la Costa del Perú que se formaron durante el Jurásico temprano.

[ENG] Early Jurassic arc-related igneous rocks host porphyry copper prospects and gold-bearing quartz vein deposits in southern Peru. Ten new zircon U-Pb ages for wall rocks of gold-bearing quartz veins, Jurassic rocks and copper-mineralized porphyry bodies in Zafranal porphyry copper, together with published ages for Jurassic rocks, reveal a continuous magmatic evolution of the early Jurassic arc. The Jurassic rocks and gold-bearing quartz vein systems in the western flank of the Western Cordillera are hosted by Paleo- and Meso-proterozoic orthogneisses of the Arequipa Massif (1.75-1.44 Ga) that underwent Grenville-age metamorphism ~1 Ga. The early mafic magmatism is recorded between 199.6-193.2 Ma, and was followed by dominantly felsic magmatism from 184.1-174.9 Ma. Both magmatic events have formed the thinnest intrusive belt (<15 km wide) of the Coastal Batholith in southern Peru. The last magmatic event of the early Jurassic (181.0-174.9 Ma) is represented by several phases of porphyries associated with copper mineralization in the Zafranal porphyry copper deposit. The published ages indicate that the magmatic arc migrated along eastern limit of the Arequipa Massif during Middle Jurassic. In the late Jurassic (~146 Ma) the magmatic locus returned near early Jurassic intrusion. Overall, the plutonic intrusive rocks and porphyry bodies with copper mineralization represent the oldest magmatic events of the Coastal Batholith of Peru formed during the early Jurassic.