Prospección y Evaluación de Yacimientos Mineros Raúl de Nordenflycht A. Ingeniero Civil de Minas – USACH - 1974 Máster en Economía Minera – Nancy, Francia – 1990 Celular= 98791503 Correo= [email protected] Prospección y Evaluación de Yacimientos Mineros 1.- Introducción – 12 horas 1.1 Definición de yacimiento mineral 1.2 Conceptos de recursos y reservas 1.3 Presentación de datos mineros para evaluación 2.- Método de Prospección – 12 horas 2.1 Reconocimiento básico o superficial 2.2 Métodos geofísicos 2.3 Métodos de perforación de sondajes Prospección y Evaluación de Yacimientos Mineros 3.- Muestreo y Determinación de Ley Media – 16 horas 3.1 Definición de los minerales - versus su muestreo 3.2 Metodología de muestreo, preparación y control 3.3 Determinación de errores analíticos 3.4 Métodos estadísticos en la definición de ley media Prospección y Evaluación de Yacimientos Mineros 4.- Evaluación de Reservas Mineras – 32 horas 4.1 Conceptos y parámetros para cálculo de reservas 4.2 Definición económica del yacimiento 4.3 Delimitación del yacimiento 4.4 Determinación de potencia, densidad y humedad 4.5 Calculo de Reservas 4.6 Métodos clásicos 4.7 Métodos geoestadísticos 4.8 Aplicación de la informática Actividades Programa Inicio Clases 11 de abril Primera Prueba 10 mayo u 11 de mayo Segunda Prueba 14 junio o 15 junio Tercera Prueba 19 julio o 20 julio Termino de Clases 30 de julio Examen Final 1 agosto al 13 agosto Examen de Repeticion 16 agosto al 20 agosto Análisis del Mapa Minero de Chile Prospección y/o Exploración • Prospección es la búsqueda de yacimientos con anomalía, se prospecta un área para encontrar depósitos de minerales. • Exploración es la búsqueda de un deposito de mineral para definir su explotabilidad. Prospección y/o Exploración son similares La Mina es un agujero en la tierra, propiedad de un optimista, operado por un tonto, y generalmente seguido por una demanda Mark Twain 1853 Si hacemos los proyectos mineros difíciles o complejos, es porque no sabemos lo suficiente como para hacerlos simples. M. Gandhi 1.- Introducción 1.1 Definición de yacimiento mineral 1.2 Conceptos de recursos y reservas 1.3 Presentación de los datos mineros para evaluación Evaluación de Yacimientos Mineros versus Evaluación de Proyectos Mineros Evaluación Yacimientos v/s Evaluación Proyectos • Evaluación Yacimientos : – Prospección – Ingeniería de Perfil – Ing. Conceptual – Ingeniería Básica – Evaluación LOM – Planes de Producción – Const. y Operaciones – Plan de Cierres • Evaluación Proyectos: – – – – Ingeniería de Perfil Ing. Conceptual Ing. Básica Evaluación Vida Proyecto – Construcción – Puesta en Marcha (PEM) Evaluación es la cuantificación del beneficio QUE REVISAREMOS? 1.- CONSIDERACIONES ECONÓMICAS, ESTRATEGICAS y DE PROPIEDAD 2.- ETAPAS DE EXPLORACIÓN 3.- ELEMENTOS Y TECNICAS DE EXPLORACION 1.- CONSIDERACIONES ECONÓMICAS, ESTRATEGICAS y DE PROPIEDAD a) La exploración es esencialmente un negocio. b) La exploración obedece a una estrategia y es cuidadosa mente planificada. c) Tipo de negocio o asociación d) Propiedad minera. a) La exploración es esencialmente un negocio. • Con la exploración se espera conseguir una cierta rentabilidad. • Se podrá encontrar o adquirir un depósito. • La principal consideración es la relación de costo/beneficio. • Es una actividad con objetivos definidos. • Termino de la exploración. b) La exploración obedece a una estrategia Algunas de las preguntas clásicas que se hacen, durante la planificación, las empresas que deciden invertir en exploración son: ¿QUE? ¿PORQUÉ? ¿PARA QUIEN? ¿CUANDO? ¿DONDE? ¿COMO? ¿CON QUIEN? c) Tipo de negocio o asociación. Dependiendo de la estrategia de la empresa o institución, podrá decidir incorporarse al negocio según las modalidades siguientes: C.1 Estrategia – Programa de exploración básica. – Adquisición de un Prospecto. – Adquisición de un proyecto avanzado o de una mina en operación. C.2 Tipo de asociación – Operar sola a su entero riesgo – Joint Venture y compartir riesgos d) Propiedad minera. • Poder conseguir la propiedad minera. • En Chile el estado otorga a los interesados una concesión minera que puede ser de dos tipos: Pedimento: Tramite para conseguir el permiso de exploración que luego de la sentencia se llama concesión de exploración Manifestación: Tramite para obtener la concesión de explotación o pertenencia 2.- ETAPAS DE EXPLORACIÓN a. Etapa Generativa o de exploración básica • Definición de Prospectos o Anomalías que tienen indicios favorables documentados por geoquímica o geofísica b. Delimitación de la Anomalía en superficie. • Mediante mapeos geológicos y muestreos geoquímicos detallados de afloramientos se define con precisión la extensión de la anomalía en superficie. • En esta etapa es común que se hagan trabajos con bulldozer para aumentar las exposiciones en superficie. • El muestreo ha entregado leyes económicas y existen datos que demuestran la continuidad de la mineralización. • Se establece un "potencial" para el área y se identifican áreas prioritarias con mejores probabilidades. c. Demostración que la mineralización se extiende en profun didad • En esta etapa se perforan sondajes y/o construyen galerías subterráneas para demostrar que la mineralización se continúa en profundidad. • Se establece un recurso mineralizado con leyes económicas. • Los sondajes y/o galerías han demostrado la continuación en profundidad y aproximadamente la extensión lateral, lo que permite indicar un potencial de tonelaje y leyes para el recurso. d. Delimitación y cubicación del yacimiento Mediante una malla regular de sondajes y/o galerías se procede a evaluar el yacimiento en términos de tonelaje y ley, determinando tonelajes: Medidos - Indicados - Inferidos. . En esta etapa se inician los estudios mineros y metalúrgicos 3.- ELEMENTOS Y TECNICAS DE EXPLORACION a) Definición del "blanco" de exploración. b) Recopilación de la información bibliográfica. c) Imágenes satelitales y sensores remotos. d) Reconocimientos geológicos en terreno y recopilación de mapas. e) Prospección geoquímica f) Prospección geofísica g) Sondajes a) Definición del "blanco" de exploración. • Tipos de yacimientos que estamos buscando, se define uno o varios modelos de yacimientos posibles y se selecciona un área o región. Por ejemplo: Un pórfido cuprífero - de oro y/o plata b) Recopilación de la información bibliográfica. • Incluye los informes geológicos y especialmente los informes antiguos de minas. Con toda la información se prepara un mapa de ocurrencias minerales y áreas potenciales c) Imágenes satelitales y sensores remotos. • Consiste en la revisión de imágenes satelitales a gran escala para determinar condiciones geológicas y estructurales a nivel regional. • Es posible procesar una misma imagen con diferentes bandas de colores para resaltar características conocidas o patrones. • De esta forma se pueden identificar objetivos puntuales. • Determinación de zonas de alteración, unidades litológicas y situación estructural. Salar de Coipasa; Alteración hidrotermal d) Reconocimientos geológicos en terreno y recopilación de mapas. • Revisión de los afloramientos de superficie y en un muestreo orientativo. • Rastrear una serie de elementos que se reconocen típicamente asociados a la mineralización – mineralogía y tipos de limonitas en zona de oxidación – sulfuros relictos – minerales de alteración hidrotermal – mapa estructural (fallas y vetas) – Relación espacio / tiempo de las unidades litológicas. • establecer áreas prioritarias probando o descartando las hipótesis. e) Prospección geoquímica • La geoquímica es el estudio de los elementos en ambientes naturales que incluye: – la determinación de las abundancias absolutas y relativas, – la distribución, y – la migración. • Estudio sistemático de uno o mas propiedades químicas de los materiales que ocurren en la naturaleza, tales como: – suelos, sedimentos, – aguas, – coluvio, detritos glaciales, – rocas y – vegetación. ELEMENTOS Y TECNICAS DE EXPLORACION . Por efecto de la meteorización y la erosión, los yacimientos son lixiviados o cubiertos por materiales que impiden su detección en superficie. • Los estudios detallados de los yacimientos conocidos permiten determinar, para cada tipo, un modelo geoquímico consistente en: – elementos principales (Cu, Au, Ag) – elementos subordinados o trazas ELEMENTOS Y TECNICAS DE EXPLORACION . Los elementos se disponen generalmente en una zonación conocida y que tipifica el tipo de yacimiento. • El ambiente geoquímico es la suma total de las fuerzas físico – químicas activas en un área específica, limitada por parámetros de presión y temperatura. • Las anomalías tienen interés tanto por su configuración como por su valor absoluto en el elemento químico. • Un estudio geoquímico permite definir ANOMALIAS o BLANCOS, los cuales son probados con sondajes. Los tipos de muestras son – sedimentos de ríos – Suelos – rocas ELEMENTOS Y TECNICAS DE EXPLORACION . Ambientes Primarios. – Caracterizados por altas temperaturas y altas presiones – presencia de oxigeno libre y el movimiento del fluido es limitado. – Se extiende desde las profundidades de la tierra donde existe roca hasta los niveles inferiores de la superficie donde hay percolación de aguas. ELEMENTOS Y TECNICAS DE EXPLORACION • Ambientes secundarios – caracterizados por temperaturas y presiones bajas, – son superficiales, – los movimientos de los fluidos son libres y – presencia de abundante oxigeno y dióxido de carbono. • La movilidad de un elemento es la factibilidad con el cual puede moverse dentro de un ambiente específico. Esta movilidad depende de factores físicos, químicos y mecánicos. ELEMENTOS Y TECNICAS DE EXPLORACION La movilidad en ambientes primarios (hipógena) depende de factores físicos como viscosidad del magma y presiones diferenciales. • La precipitación de los elementos ocurre al momento que ellos alcanzan la estabilidad físico – química en las nuevas condiciones. • Los elementos mayores (O, Si, Mg, Ca, Al, Fe, Na, F, Ti, H) que componen el 98% de los minerales de la corteza terrestre cristalizan de acuerdo a le serie de Bowen (1928) f) Prospección geofísica • Geofísica: – Condiciones físicas de la tierra. – Condiciones físicas relacionados a depósitos de yacimientos. – La interpretación está relacionada a la geología del área de estudio. • Los métodos geofísicos son: – Gravimetría, – Magnetometría – Eléctricos. • Para comprender en forma global la aplicabilidad de la geofísica minera, debemos pensar en las diferentes clases de yacimientos como diferentes “fuentes” desde las cuales cierta información puede ser leída en la superficie de la tierra. g) Sondajes • Los sondajes son una de las herramientas finales de la exploración y una de las mas caras. • Con ellos es factible: – “encontrar” el yacimiento, – ver su relación espacial, – calidad, – dimensionarlo y poder así, desarrollar la evaluación económica del yacimiento. ELEMENTOS Y TECNICAS DE EXPLORACION – profundidades típicas que se perforan en Chile hoy son de hasta 400 mt como media, con profundidades máximas de 675 metros. – Rendimientos normales – dependiendo del tipo de roca y en función del proyecto –3.000 a 4.000 mt mensuales (100 a 130 metros día, en dos turnos), existiendo proyectos en los cuales que se pueden llegar a perforar a razón de 6.000 mt mensuales. – Diámetros más comunes desde 5 3/4" a 5 1/8". – Dentro de los equipos para perforación de circulación reversa existe la posibilidad de perforar tanto con: • martillo de fondo (dth), • con tricono (rotary). Temas Claves en la Exploración Bueno…ya hemos analizado los temas claves para Exploración y definición de un yacimiento….que fueron: 1.- CONSIDERACIONES ECONÓMICAS, ESTRATEGICAS y DE PROPIEDAD 2.- ETAPAS DE EXPLORACIÓN 3.- ELEMENTOS Y TECNICAS DE EXPLORACION a) Definición del "blanco" de exploración. b) Recopilación de la información bibliográfica. c) Imágenes satelitales y sensores remotos. d) Reconocimientos geológicos en terreno y recopilación de mapas. e) Prospección geoquímica f) Prospección geofísica g) Sondajes Como nos organizaremos ??? CARACTERÍSTICAS DE LA MINERIA * Recurso finito, no renovable * Largo período de Gestación * Requiere de Estudios Multidisciplinarios * Altos en Capital * Alto Nivel de Riesgo * Visión Técnico-Económica requiere de varias etapas * Alta Rentabilidad DELINEADO GROSERAMENTE DELINEADO MODERAMENTE DELINEADO CON ALTA PRECISION AUMENTO DE CONFIANZA GEOLÓGICA DELINEACIÓN GEOCIENTÍFICA VIABILIDAD ECONÓMICA CONFIRMADA Los Recourses Inferiors no tine Correlate con lass Reserves INFERIDO INDICADO PROBABLE Viabilidad Económica Medianamente Establecida MEDIDOS PROBADO Viabilidad Económica Razonablemente Establecida Yacimiento Etapas de la Minería Estudio de Perfil Ing. Conceptual Ing. Básica Construcción Puesta en Marcha Operación Exploraciones – Captura de Información Geológica Estudio de Perfil Ingeniería Conceptual Decisión de Invertir Ingeniería Básica Obras de Construcción Ingeniería de Detalles Compras y Suministros PEM y Operación Mina y Planta Factores que impactan a una Mina RECURSOS GEOLOGICOS ESTRATEGIA MINA PRECIOS PROCESO MEDIO AMBIENTE INFRAESTRUCT URA COSTOS DE OPERACION CONSTRUCCIO N COSTOS DE CAPITAL AVANCES EN EXPLORACIONES OBJETIVO ETAPA IDENTIFICAR BASICA EXPLORACIONE S INTERMEDIA AVANZADA “BLANCOS” IDENTIFICAR “CUERPOS” IDENTIFICAR “YACIMEINTOS” AVANCES EN MINERIA METALURGIA RESERVAS RECURSOS IDENTIFICADO S GEOMECÁNICA PARÁMETRO S INFERIDOS APRECIACIÓ N VISUAL GEOLOGÍA HIPÓTESIS DE EVALUACIÓN IDENTIFICACIÓN DE BLANCOS RECURSOS INFERIDA OBJETIVO INGENIERÍA DE PERFIL PERTENENCIAS SERVIDUMBRE S LEGAL VISION TÉCNICO-ECONÓMICA DIAGNÓSTICO DE IMPACTO AMBIENTAL MEDIO AMBIENTE AVANCES EN MINERIA RESERVAS PROBADAS PROBABLES METALURGIA PRUEBAS DE LABORATORIO GEOMECÁNICA MODELO PRELIMINAR OBJETIVO GEOLOGÍA MODELO SUPUESTO MALLA DE SONDAJES INGENIERÍA CONCEPTUAL MÉTODOS MINA Y PROCESO LÍMITE FINAL SECUENCIA ECONÓMICA NIVEL DE PRODUCCIÓN ALTERNATIVAS DE ABASTECIMIENT O RECURSO HÍDRICO ESTRATEGIA DE SOLUCIÓN DE PROBLEMAS LEGAL VALORIZACIÓN GRUESA DE MITIGACIONES MEDIO AMBIENTE DISEÑO GEOLÓGICO DEL DEPÓSITO PROCESOS PREDICTIBILIDAD DE MODELOS DE ESTIMACIÓN PRODUCTO ESTIMACIÓN DE RECURSOS DESARROLLO PERMANENTE MODELAMIENTO GEOLÓGICO Modelo EQUIPO DE GEOLOGÍA de Leyes REPRESENTATIVIDAD DE MODELOS GEOLÓGICOS GEOLOGICOS EXPLORACIÓN DISTRITAL BASE DATOS MAPEO GEOLÓGICO POZOS TRONADURA SONDAJE CONTROL CALIDAD DE LA INFORMACIÓN RECURSOS GEOLÓGICOS C L I E N T E S DISEÑO GEOMETALÚRGICO DE LA MINA MODELO GEOMETA- DESARROLLO PERMANENTE DISEÑO PLANTAS CONFIABILIDAD DE LOS DISEÑOS LÚRGICO REPRESENTATIVIDA D DE LOS MODELOS CALIDAD DE LA INFORMACIÓN EQUIPO MULTIDISCIPLINARIO (GEOLOGOS, GEOMECÁNICO ING.DE MINAS Y METALÚRGISTAS BASES GEOMETALÚRGICA S PARA LOS PLANES MINEROS C L I E N T PRUEBAS PRUEBAS DE PILOTO LABORATORIO REPRESENTATIVIDAD DE LAS MUESTRAS E S Articulo 2 de la Ley General de Minería: “La Prospección es libre en todo el territorio nacional. Estas actividades no podrán efectuarse por terceros en áreas donde existan concesiones mineras, áreas de no admisión de denuncios y terrenos cercados y cultivados, salvo previo permiso escrito de su titular o propietario, según sea el caso. Es prohibida la Prospección en zonas urbanas o de expansión urbana, en zonas reservadas para la defensa nacional o en zonas arqueológicas o sobre bienes de uso publico, salvo autorización previa de la autoridad competente” Etapas de un Proceso Minero en Prospección: Todo yacimiento mineral es una anomalía, aunque existen yacimientos parecidos entre sí y son clasificados en grupos. Cada uno tiene características especiales y distintas, entonces…..¿como encontrar algo que no se conoce? La Prospección comienza con la definición de tipos de Blancos a buscar. Con esa información se buscan las similitudes y características especiales que ese tipo de yacimiento presenta. Esta información permite desechar muchas aéreas y concentrar esfuerzos en aquellas que presentan características favorables para ese tipo de yacimiento. Prospección La etapa de exploración avanzada podría ser calificada, de acuerdo a la normativa ambiental, como actividad de prospección, la cual es definida por el Reglamento del SEIA Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental, como el: “Conjunto de obras y acciones a desarrollarse con posterioridad a las exploraciones mineras, conducentes a minimizar las incertidumbres geológicas, asociadas a las concentraciones de sustancias minerales de un proyecto de desarrollo minero, necesarias para la caracterización requerida y con el fin de establecer los planes mineros, en los cuales se basa la explotación programada de un yacimiento.” Las actividades de prospección deben ser evaluadas ambientalmente. Para ello, se requerirá la presentación de una Declaración de Impacto Ambiental (DIA) o un Estudio de Impacto Ambiental (EIA) según si se generan los efectos, características o circunstancias del artículo 11 de la Ley de Bases Generales del Medio Ambiente Nº19.300 o no. Paralelamente a esta actividad, se realizan mapeos litológicos, en que el geólogo revisa los testigos de roca de cada sondaje y describe el tipo de roca que encuentra, así como los minerales que tiene. Una vez descritos todos los sondajes, se hace un mapa que indica a qué profundidad está y qué forma y tamaño tiene el cuerpo mineralizado. Esto permite generar el modelo geológico del yacimiento que, junto al contenido en mineral, sirve como base para comenzar con la evaluación de recursos. ¿Quiénes son los principales participantes exploración y prospección minera? de la Exploradores Los exploradores son geólogos y generalmente son las primeras personas en buscar minerales en un área nueva. Pueden trabajar solos o en pequeños grupos, por su cuenta o para una compañía de exploración. Los exploradores buscan yacimientos que puedan contener minerales con valor económico para ser explorados en profundidad posteriormente. Compañías pequeñas de exploración o “junior” Son empresas caracterizadas por tener mucha movilidad. Tienden a enfocarse sólo en la exploración y su personal está conformado mayoritariamente por geólogos. Generan sus fondos mediante venta de acciones en las bolsas de comercio (Canadá, Australia, Gran Bretaña) y, por lo general, cuando encuentran un yacimiento con potencial para ser explotado, buscan a una compañía minera para que invierta en el proyecto y asuma la gerencia y operación de éste. Compañías mineras operadoras (gran minería) Son empresas que operan una o más minas. Tienen trabajadores con experiencia en un amplio rango de actividades relacionadas con la minería. Estas compañías conducen programas de exploración en su propia operación minera o en zonas cercanas, buscando más reservas de minerales que prolonguen la vida útil de la mina. Sus presupuestos para exploraciones son generalmen te mucho más altos que los de las compañías de exploración pequeñas. Pequeña minería o “pirquineros” Se trata de particulares independientes, o pequeñas cooperativas, que operan depósitos de reducida magnitud, tipo vetas o mantos generalmente superficiales y de escaso interés para las grandes compañías. Se caracterizan por ser artesanales y tener un alto nivel de informalidad. No realizan labores de exploración relevantes. ¿Qué es la exploración y prospección minera? La prospección y exploración minera corresponden a la primera etapa del ciclo minero. Esta fase consiste en la búsqueda y evaluación de recursos minerales y se extiende hasta el momento en que, en base a una serie de estudios, se decide si el proyecto es rentable como para convertirse en una mina en producción. A veces los proyectos se descartan, se venden o se reservan para otro momento más rentable, en que el precio del mineral haya subido, o bien cuando se encuentre un proceso tecnológico que permita su recuperación más económica. Toda mina nueva empieza como un proyecto de exploración; sin embargo, la mayoría de los proyectos de exploración no llegarán a convertirse en minas. Lo cotidiano es explorar den -tro de una mina en explotación para expandir el yacimiento mineral y aumentar las reservas, alargando así la vida útil de la mina. La exploración involucra generalmente un alto riesgo económico, ya que los costos invertidos sólo se recuperarán en caso de concretarse la explotación minera; es decir, si una mina llega a producir. Desde que se descubren los primeros indicios de mineral en el terreno, lo que se conoce como una anomalía, hasta llegar a una mina en producción o explotación, se deben desarrollar secuencialmente diferentes etapas. La exploración se puede realizar en zonas nuevas donde antes no se ha encontrado mineral (exploración preliminar o inicial) o en terrenos cercanos a una faena minera para buscar yacimientos adicionales. ¿Cuáles son las actividades prospección minera? de la exploración y Exploración básica Esta etapa se lleva a cabo con diferentes equipos y métodos, que van desde la utilización de herramientas tradicionales a otras mucho más sofisticadas. El gran desarrollo que la tecnología ha tenido en los últimos 20 años ha permitido avances importantes en la ubicación de reservas minerales. Generalmente se realizan las mismas actividades y en el mismo orden, comenzando por aquellas menos costosas y, en la medida que los resultados son positivos o “esperanza dores”, se invierten más recursos y se aplican los métodos más sofisticados. Pasos y métodos de la exploración básica Trabajo de gabinete. Una vez definido el tipo de yacimiento que se está buscando, se recopila toda la información disponible dentro de la región de interés. Primero la cartografía de base, o mapas con el detalle de las alturas, ríos, caminos, ciudades, entre otros. Luego, la información con los mapas geológicos, imágenes satelitales y planos catastrales de las concesiones mineras, para finalmente analizar todo en conjunto. Este análisis permite focalizar zonas más pequeñas con más probabilidades de contener un yacimiento. Reconocimiento preliminar en terreno. Con la ayuda de la cartografía compilada en el paso anterior, se envía a un geólogo a reconocer el terreno para determinar si se dan las condiciones geológicas favorables para la existencia de una mineralización de interés para la empresa. Esencialmente, se busca anomalías de color y/o rocas mineralizadas que eventualmente podrían estar aflorando en la superficie En estas salidas a terreno se elaboran mapas geológicos de detalle y se recolectan de forma aleatoria las primeras muestras de roca o de suelo. Estas muestras, de 3 a 4 kilos de peso, se envían a un laboratorio especializado que analiza el contenido en la roca de una lista de elementos químicos definidos con anterioridad, es decir, la ley o el porcentaje de mineral que se encuentra por cada tonelada de roca. A veces es tan bajo, que se mide en ppm (partes por millón) o ppb (partes por billón), como en el caso del oro. ¿Dónde se obtiene la información? La cartografía base puede ser adquirida en el Instituto Geográfico Militar. Métodos Geofísicos Con los métodos geofísicos se puede investigar zonas sin acceso para el ser humano, como el interior de la tierra. En la búsqueda de yacimientos metalíferos (prospección, exploración) estos métodos pueden dar informaciones sin hacer una perforación de altos costos. Existen varios métodos geofísicos, los cuales aprovechan propiedades físicas de las rocas. Pero todos dan solamente informaciones indirectas, es decir nunca sale una muestra de una roca. Los resultados de investigaciones geofísicas son hojas de datos (números) que esperan a una interpretación A continuación se indican los principales métodos: • Método sísmico • Método de resistividad eléctrica • Métodos magnéticos y gravimétricos • Refracción/Reflexión • Sondeos eléctricos verticales (SEV) • Tomografías Geo-eléctricas • Electromagnetismo • Geo-radar o GPR • El PID (Photo Ionization Detector) y el IR (Infra Red Analyzer) Método sísmico Este procedimiento se basa en la diferente velocidad de propagación de las ondas vibratorias de tipo sísmico a través de diferentes medios materiales. Las mediciones realizadas permiten establecer que esa velocidad de propagación varía entre 150 y 2.500 m/seg en suelos, correspondiendo los valores mayores a mantos de grava muy compactos y las menores a arenas sueltas; los suelos arcillosos tienen valores medios, mayores para las arcillas duras y menores para las suaves. En roca sana los valores fluctúan entre 2.000 y 8.000 m/seg. esencialmente el método consiste en provocar una explosión en un punto determinado del área a explorar usando una pequeña carga de explosivo. Por la zona a explorar se sitúan registradores de ondas (geófonos), separados entre sí de 15 a 30 m. La función de los geófonos es captar la vibración, que se transmite amplificada a un oscilógrafo central que marca varias líneas, una para cada geófono. Método de Resistividad Eléctrica Los métodos eléctricos son la modalidad de investigación geofísica más antigua y la utilizada por geólogos, geofísicos e ingenieros para distinguir y caracterizar el subsuelo. Los métodos eléctricos se basan en la medición de las propiedades eléctricas del subsuelo. Todos los materiales de la Tierra oponen resistencia al flujo de la corriente eléctrica. Esta propiedad se llama resistividad Geo-eléctrica, la cual nos permite diferenciar entre distintos materiales. Métodos Magnéticos y Gravimétricos El objetivo principal de la gravimetría es medir anomalías en el campo gravitatorio de la Tierra causadas por cambios de densidad entre distintos materiales. Los datos de campo deben ser corregidos respecto a puntos de referencia de conocida gravedad. La correcciones serán respecto al tiempo, altura topográfica, posición geográfica, mareas y cercanía a grandes masas de roca Campaña o programa de toma de muestras de superficie para análisis geoquímico. Se toman muestras de roca o suelo en forma sistemática, siguiendo las marcas de una malla regular colocadas en terreno por un topógrafo con unas estacas, o simplemente con la ayuda de un equipo de posicionamiento global conocido como GPS. El resultado es un mapa que indica, en el mejor de los casos, la presencia de anomalías geoquímicas, su forma, extensión e intensidad. Campaña de estudios con métodos geofísicos. Este es uno de los métodos de exploración más costosos. Su uso depende del área que se requiere cubrir, así como también del tipo de yacimiento que se está buscando. No todas las compañías lo utilizan. Hay dos tipos: terrestre y aérea. • La geofísica terrestre entrega información sobre la calidad de la roca, con respecto a la menor o mayor presencia de minerales metálicos. • La geofísica aérea se define colocando determinados sensores en un avión que sobrevuela la zona de interés; mide otras variables de las rocas, como la gravimetría o la magnetometría. Esta información se procesa con un software especializado, que permite realizar cálculos matemáticos y obtener una visualización en tres dimensiones (3D) del área de estudio. Lo anterior ayuda a determinar la localización, orientación y profundidad de los sondajes de exploración. Perforaciones y excavaciones. Esta etapa corresponde a la realización de sondajes de exploración. Desde la perspectiva de la normativa ambiental, en cuanto los sondajes sean calificados como actividad de “exploración”, no requieren ingresar al Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA). Cuando implican una intervención mayor, la actividad es denominada “prospección” y debe ser evaluada ambiental mente. A este respecto, cabe señalar que de acuerdo al Reglamento del SEIA en actual consulta, constituye prospección, entre otros, la ejecución de sondajes o perforaciones de al menos 20 plataformas en un área máxima de 100 hectáreas. Los sondajes de diamantina, los más usados en este tipo de actividad, recuperan el “testigo”, que es un tubo de roca que se va colocando en cajas junto con las anotaciones del metraje de la profundidad de cada barra. Posteriormente, cada testigo es cortado por la mitad longitudinalmente; una parte se envía al laboratorio para su análisis químico y la toma de muestras de ley mineral, y la otra es revisada por los geólogos, que hacen una descripción detallada de la roca. Ambos procesos describen la presencia de minerales de interés y las características generales de la roca. Según se van realizando los pozos de exploración o sondajes, los resultados se presentan a la alta dirección de la compañía, quien determina la continuidad del programa de perforación. Si el volumen del cuerpo y la ley de las muestras enviadas al laboratorio son suficientemente interesantes, se pasa a la etapa de exploración avanzada (prospección). Las obras y actividades que se ejecuten en la etapa preliminar no requerirán ingresar al SEIA en tanto sean calificadas, de acuerdo a la normativa ambiental, como “exploraciones”. En caso que sean calificadas como “prospecciones”, las obras y actividades deberán ser evaluadas ambientalmente. Las muestras son de vital importancia en la evaluación de un Depósito Mineral, debido que en el se apoya el estudio de viabilidad técnica-económica. Las muestras no solo deben ser representativas, sino que deben estar en una cantidad adecuada, en el lugar preciso, y con un proceso de reducción de peso y análisis apropiados. Que requisitos debe reunir una muestra? • Una muestra se define como una parte representativa de un sector. De tal forma que la proporción y distribución de la característica que se investiga (Ley), sean iguales en ambos. • Por las características de lo que se busca, la distancia entre sondajes es relevante. Métodos de selección de muestras Una muestra puede definirse como una parte representativa de un medio que se está investigando. Sin embargo, representatividad es un término relativo que debe considerarse con cuidado, junto con otros criterios, antes de la obtención de muestras. Entre los criterios más importantes se incluyen: • Representatividad. Una muestra posee las mismas características o propiedades que el material en estudio. El grado de semejanza entre las muestras y el material en estudio se determina por las características a estudiar y por las técnicas analíticas usadas. • Tamaño de muestra. Se debe seleccionar cuidadosamente, con base en las propiedades físicas de la matriz y los requerimientos y/o limitaciones del muestreo y las técnicas de análisis. • Número y/o frecuencia del muestreo. Estas consideraciones deben basarse en el tipo de información estadística que se desea y en la naturaleza del material a colectar. Métodos de muestreo clasificados de acuerdo con el número de muestras tomadas de una población. Bajo esta clasificación, hay tres tipos comunes de métodos de muestreo. Estos son, muestreo simple, doble y múltiple. Muestreo simple: este tipo de muestreo toma solamente una muestra de una población dada para el propósito de inferencia estadística. Puesto que solamente una muestra es tomada, el tamaño de muestra debe ser lo suficientemente grande para lograr una conclusión. Muestreo doble: bajo este tipo de muestreo, cuando el resultado del estudio de la primera muestra no es decisivo, una segunda muestra es extraída de la misma población. Las dos muestras son combinadas para analizar los resultados. Este método permite a una persona comenzar con una muestra relativamente pequeña para ahorrar costos y tiempo. Si la primera muestra arroja una resultado definitivo, la segunda muestra puede no ser necesaria. Muestreo múltiple: el procedimiento bajo este método es similar al expuesto en el muestreo doble, excepto que el número de muestras sucesivas requerido para llegar a una decisión es más de dos muestras. Factores que determinan el tipo y cantidad de muestra * Tipo de depósito mineral. * Distribución del mineral útil y su tamaño. * Etapa de investigación en la que se efectúa el muestro. * La accesibilidad a la mineralización. * La facilidad para la toma de muestra. * El costo de la toma de muestra. Tipo de Depósito Mineral Filones: mena se distribuye irregularmente, muestras poco espaciadas. Tener en cuenta dureza y fragilidad de la mena. Depósitos metálicos estratiformes: Leyes uniformes, cambios graduales, intervalos de muestreos amplios. Depósitos sedimentarios (carbón, yeso, hierro) la variación de los indicadores de calidad es gradual. intervalos de muestreos amplios. Pórfidos cupríferos: muestreo por sondeos con malla amplia (100 a150 m). Sulfuros masivos: su anchura, elevadas leyes, y fuerte buzamiento, muestras de perforación a testigo continuo. Principalmente presentan variaciones en el sentido vertical. Premisas para realizar un buen muestreo Los elementos de la población sean homogéneos. Que el muestreo sea insesgado. Que sea preciso, minimizando el error de muestreo. Por lo tanto el resultado será : Valores representativos del depósito mineral. Toma de conocimiento de la distribución espacial de las calidades. Lugar y frecuencia con que deben tomarse las muestras. Tipos de muestreos • Sistemático: el muestras se toman regularmente en espacio o en el tiempo. • Aleatorio: las muestras están aleatoriamente distribuidas en el espacio o en el tiempo. • Estratificado: las muestras se agrupan en poblaciones homogéneas, (capas, estratos) Muestreo sistemático • Muestras se toman en una malla regular, en intervalos regulares de tiempo o de espacio. Muestreo aleatorio • Muestras se toman en intervalos de tiempo o espacio variables y distribuidos al azar. Muestreo aleatorio estratificado • Muestras se toman aleatoriamente dentro de un estrato. Un estrato corresponde a una sección del tiempo o del espacio de tamaño constante. Sesgos que se pueden producir en el muestreo Alteración superficial de la roca muestreada. Pérdida selectiva de elementos móviles por elementos de granulometría mas fina. Contaminaciones Mala recuperación Fallo humano (selectividad por dureza) Planificación de una campaña de muestreo • Tener en cuenta: Método a seguir en la toma de muestras. Sistema mecánico de extracción de la muestra. Tamaño o peso de muestra en cada punto de toma. Lugar y frecuencia con que deben tomarse las muestras. Métodos de Muestreo Sistema Mecánico de extracción Muestreo por Puntos: Point o lump sampling. (Nudo de Muestreo) Chip sampling. (Nave de Muestreo) Grab sampling. (Toma de muestras puntuales) Muestreo Lineal: Barrenos Sondeos-Polvo o testigo Canaleta o ranurado Muestreo Volumétrico: Calicatas Muck sampling (rocas sueltas, lodo) Bulk sampling (muestreo por volumen - plan piloto) MUESTREOS DE ACUERDO A LA ETAPA DE LA ACTIVIDAD MINERA Muestreos de exploración Muestreos de producción Muestreo en plantas Muestreos de escombros Muestreos Dirigidos de Afloramientos Muestra perpendicular a estructura (potencia completa). Se muestrea más allá de la veta para asegurarse de que se muestreó el contenido total. Acumulación (ley x potencia) permanece constante. MUESTREO Y CONTROL DE CALIDAD – UNIVERSIDAD DE CHILE Muestreo de Afloramientos A T VE MUESTREO Y CONTROL DE CALIDAD – UNIVERSIDAD DE CHILE Muestreo de caminos y trincheras • Muestreo según cambio de alteración • Largo de muestras entre 5 y 10 m. • Peso de muestras ~ 50 kg. Muestreo de caminos y trincheras Muestreos de Testigos (DTH) Muestreo de exploración (AR) • Sistema de doble ciclón para muestreo usado en aire reverso Muestreo en Producción Muestreo de Pozos de Voladura Muestreo de Labores Subterráneas Muestreo de Carros o Camiones Muestreo Adelantado Muestreo de Pozos de Voladura Muestreo de Pozos de Voladura Muestreo de Labores Subterráneas Muestreo de Carros o Camiones Muestreo de gruesos Muestreo de finos Muestreo en Plantas • Muestreo de cabezas Flujo Cortador Muestreo de colas • Colas filtradas Muestreo de concentrados • Muestreo de concentrado en puerto de embarque Muestreo de pilas agotadas • Muestreo con retroexcavadora y paleo alternado. Pila Zanja de muestreo Muestras