APUNTES DEL CURSO DE GEOLOGIA DE MINAS CAPITULO I – YACIMIENTOS Geología de minas es la aplicación de las Ciencias geológicas a la exploración y explotación de yacimientos minerales. Los yacimientos minerales son depósitos donde se han acumulado en mayor cantidad sustancias minerales útiles y explotables.
1.1.- CLASIFICACION DE YACIMIENTOS a). Según la naturaleza del mineral que contienen: 1.- Metalíferos.- metales nativos o combinados (óxidos, sulfuros) 2.- Combustibles.Combustibles.- liquido (petróleo) y sólidos (hulla, (hulla, lignito) 3.- Rocosos.- no metales 4.- Salinas.- sal de gema, nitrato, bórax, silvina.
b). Según la forma del yacimiento: 1.- Yacimiento de impregnación.2.- Yacimiento de filones y vetas.- fallas y fracturas mineralizadas 3.- Yacimientos de capas.- forma aplastada 4.- Bolsonada o criadero macizo.- masa irregular 5.- Placeres.- Yacimientos de aluviones
1.1.- CLASIFICACION DE DEPOSITOS DE MINERALES METALICOS a). Magmático.- depósitos endógenos. La fuente de los metales es magmática, soluciones exhalativas volcánicas, aguas meteóricas y connatas. La mena se presenta en forma discordante con la roca caja, en forma filoniana o manteada. El emplazamiento ocurre dentro de 15 km debajo de la superficie. T= 1200 a 50 °C
b). Magmático-Sedimentario.- ocurren en la interfase agua-sedimento (plataforma, cuencas oceánicas, niveles subvolcanicos). Sus metales provienen de las exhalaciones volcánicas y del agua marina. Se deposita en forma concordante con la roca caja. Mineralización masiva. T= 400 a 50 °C
c). Sedimentario.- depósitos exógenos. Ocurren en la interfase agua-sedimento (areas continentales, plataforma marina, cuencas oceánicas). Sus metales provienen del agua marina y de la erosion continental. Se deposita en forma concordante con la roca caja. Mineralización estratiforme (gran long.). T<200°C
CAPITULO II.- LEY GENERAL DE MINERIA Cateo.- pone en evidencias indicios de mineralización mediante labores elementales. Prospección.- determina areas de posible mineralización por medio de d e indicaciones físicas y químicas, medidas con instrumentos y técnicas.
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Exploración.- demuestra la dimensión, posición, carac. mineralog., reservas y valores de los yacimientos.
Explotación.- extracción de los minerales contenidos en un yacimiento. Desarrollo.- operación que hace posible la explotación. Concesión minera.- derecho a la exploración y explotación Derecho adquirido por la concesión.- la concesión minera es un inmueble distinto y separado del predio donde se encuentre ubicada. Las partes integrantes y accesorias tienen condición de inmueble. - Parte integrante.- labores ejecutadas. -Parte accesoria.- bienes de propiedad.
Derecho real.- la concesión es irrevocable Unidad básica.- la figura geométrica, determinada por coordenadas UTM Unidad de medida de la concesión.CAPITULO III.- PROSPECCION POR IMÁGENES SATELITALES 3.1.- IMÁGENES LANDSAT.Sensor multiespectral que capta tomando imágenes multiespectrales de mediana resolución. Destinado para la investigación; desarrollo de recursos y medio ambiente Orbita: circular helisincronica. Sensor: pasivo. Escalas: 1/80000, 1/35000
3.2.- IMÁGENES SPOT.Destinado a realizar estudios de suelos y evaluación de RRNN de exploración. Escalas 1/25000, 1/100000, 1/50000
3.3.- IMÁGENES RADAR.Sensor activo (produce su propia energía), hace su propia iluminación en forma de ondas de radio. Se obtiene modelos DEM (topografía 3D)
3.4.- FOTOGRAFIAS AEREAS.Se obtiene mediante sistemas aerotransportados, mediante un estereoscopio se determina la imagen 3D. Se determina la identificación de drenajes, litología, planos topográficos, geomorfológicos, etc.
3.5.- INTERPRETACION DE IMÁGENES SATELITALES.Manejando el visor multiespectral mediante el juego de colores con las bandas 4, 5, 6 y 7 se realizan interpretaciones geológicas, geomorfológicas, hidrológicas, estructurales.
Resolución y sensibilidad espectral Banda 1 (Azul): Usada para el mapeo de aguas costeras, mapeo de tipo de forestación o agricultura y la identificación de los centros poblados. Banda 2 (Verde): Corresponde a la reflectancia del verde de la vegetación vigorosa o saludable. También es usada para la identificación de centros poblados.
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Banda 3 (Rojo): Es usada para la discriminación de especies de plantas, la determinación de límites de suelos y delineaciones geológicas así como modelos culturales. Banda 4 (Infrarrojo Reflectivo): Determina la cantidad de biomasa presente en un área, enfatiza el contraste de zonas de agua-tierra, suelo-vegetación. Banda 5 (Infrarrojo Medio): Es sensible a la cantidad de agua en las plantas. Usada en análisis de las mismas, tanto en época de sequía como cuando es saludable. También es una de las pocas bandas que pueden ser usadas para la discriminación de nubes, nieve y hielos. Banda 6 (Termal): Para la vegetación y detección de la vegetación que se encuentra enferma, intensidad de calor, aplicaciones de insecticidas, para localizar la polución termal, ubicar la actividad geotermal, actividad volcánica, etc. Banda 7 (Infrarrojo medio): Es importante para la discriminación de tipos de rocas y suelos, así como el contenido de humedad entre suelo y vegetación.
CAPITULO IV.- PROSPECCION GEOQUIMICA Es la aplicación de los principios geoquímicos teóricos a la exploración de depósitos minerales.
4.1.- METODO STREEM SEDIMENT.Se tiene en cuenta el drenaje de la zona de estudio. -Aspectos importantes: topografía, época de muestreo, determinación y ubicación de muestras. -Como realizar el muestreo: Tomar en la parte central del cauce, canal de 20x20; Luego se tamiza; En los ríos caudalosos se hace la toma en las partes laterales del cauce. -Descripción de muestra, hay que tener en cuenta: Tipo de roca; Alteraciones que puede presentar; Mineralización existente; Aspectos laterales de la zona de muestreo
4.2.- METODO ROCK CHIP.Se realiza sobre el afloramiento directamente. Se debe tener precaución: Contaminantes (partes alterados por meteorización); Tener en cuenta el sistema de estructuras para tomar las muestras perpendicularmente; Se toma la muestra en forma de esquirlas aproximadamente de ½ pulg.
4.3.- METODO DE SUELOS.Se realiza en zonas de material cuaternario, zonas de alteración de grandes magnitudes. Se realiza el muestreo en tres capas: CAPA A: Ligado al material orgánico CAPA B: Ligado a zonas de arcilla CAPA C: Relacionado con la roca
4.4.- VALORES GEOQUIMICOS Abundancia normal de elementos o background (BG).- Valores promedios de los elementos que se encuentran libres de agentes mineralizantes.
Valor umbral o threshold (TH).- Concentración de un elemento superior al valor background, la cual muestra una anomalía geoquímica que implica la existencia de un cuerpo o estructura mineralizada.
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CAPITULO VII.- PROSPECCION GEOLOGICA 6.1.- PLANIFICACION 6.2.- TIPOS DE PROSPECCION 6.2.1.- Prospección de explotación de mena.- Se supone que la cantidad de mena es grande, se realiza un estudio de si el producto es vendible, costos de extracción y tratamiento
6.2.2.- Prospección de ampliación de mena.- El objetivo es el hallazgo de nuevas menas.
6.2.3.- Prospecciones para encontrar mena.- Reconoce el valor de la mena, mediante guias como afloramientos, monteras, zonas alteradas o condiciones estructurales favorables.
6.3.- METODOS DE DESARROLLO DE PROSPECCIONES Desarrollo de la superficie.- menos costoso, poca información. Socavones y pozos de mina.- pozo, terreno llano; socavon, laderas empinadas. Equipo.Costo del desarrollo.- varian ampliamente. CAPITULO VII.- EXPLORACION GEOLOGICA SUPERFICIAL 7.1.- PLANEAMIENTO.Se inicia con el reconocimiento inicial, obteniendo la máxima información en el menor tiempo. El método mas rápido consiste en seguir un arroyo hacia arriba y el siguiente hacia abajo.
7.2.- CLASIFICACION Y ELECCION DEL TERRENO 1). Terrenos con indicaciones prometedoras de yacimiento. 2). Terrenos en que se sabe que existen condiciones estructurales favorables. 3). Terrenos en que no se sabe que existen condiciones favorables. 4). Terrenos en que se cree que no existen condiciones favorables. 5).zonas con presencia de alteración.
7.3.- METODOS DE INVESTIGACION 7.3.1.- Levantamiento de planos.- Es indispensable para mostrar accidentes geológicos o anotar la mena y mineralización observada
7.3.2.- Campañas geofísicas.- Se considera en territorios grandes, depende del tipo de mena
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7.3.3.- Prospeccion.- Búsqueda de menas, mediante deducción geologica seguida de perforaciones y trabajos en el subsuelo.
7.3.4.- Método de los prospectores.- Trabajo metodico, rompiendo una esquina de toda roca aflorante y partiendo trozos de guijarros, en especial si son oscuros o de aspecto herrumbroso.
BUSQUEDA Y DESARROLLO DE LA MENA Consiste en poner al descubierto la roca mineralizada cavando una serie de trincheras o calicatas.
CAPITULO VIII.- PLANOS Y SECCIONES 8.1.- MAPA TOPOGRAFICO.Expresa la forma, dimensiones y distribución de los rasgos morfológicos de la superficie. Los rasgos se clasifican en 3: 1). Relieve (colinas, valles, llanuras) 2). Hidrografía (mares, lagos, ríos, charcas) 3). Obras y construcciones
Partes de un plano a). borrador b). escala, representación del terreno en un papel c). curvas de nivel, líneas unidas con la misma altitud o cota d). orientación, dirección del norte magnetico y geográfico e). leyenda, explicación de los signos convencionales empleados. f). signos convencionales, ríos, edificaciones, carreteras, etc.
8.2.- SECCIONES Y PERFILES.Diagramas que muestran la forma de la superficie del terreno tal como aparece al cortarla transversalmente por un plano vertical.
Partes del perfil a). traza del perfil, límite superior del diagrama, representa la intersección del plano vertical con la superficie del terreno. b). línea de base, línea horizontal por debajo del punto de menor altitud. c). líneas extremas, limitan los extremos y son perpendiculares a la línea de base. d). líneas del perfil, rectan o traza en el mapa que fija puntos. e). escalas, la escala vertical es de dos a tres veces mayor a la horizontal f). posición del perfil, se fijan letras en extremos y determinan su orientación y vista.
8.3.- PLANOS AEROFOTOGRAFICOS Muestran la forma y distribución de los rasgos morfológicos de la superficie
8.4.- PLANOS GEOLOGICOS Es una colección de echos geológicos en sus relaciones espaciales correctas.
Grados de duda.- se indica sobre el plano el grado de incertidumbre. ¿Qué debemos cartografiar? Todos los detalles capaces de ser registrados.
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¿Qué recoger en primer lugar? Anotar todos los rasgos posibles metro a metro a medida que el trabajo progresa. Principios para resultados practicos: 1.- Prestar atención primaria a la mena y estructuras conectadas a ellas. 2.- recoger los hechos que puedan ser observados y registrados.
Reconocimiento y detalle.8.5.- MAPA GEOLOGICO
Muestra los contactos de las rocas, forma, estructura geologica y la distribución de recursos minerales.
Partes de un plano a). borrador b). líneas de contacto, afloramientos y estructuras definidas; líneas de pautado, afloramientos y estructuras inferiores. c). trama o color para diferenciar las diferentes formaciones de acuerdo a su edad geológica. d). simbolos convencionales, dirección, buzamiento de las estratific., afloramientos, fallas, fracturas, etc. e). código de formaciones sedimentarias, intrusiones, volcánicos e intrusitas de acuerdo a su origen y edad. f). leyenda; orientación
8.6.- CLASES DE PLANOS GEOLOGICOS a). Planos a gran escala.- 1/500 y 1/1000 Planos del subsuelo, detalles geológicos de la veta y secciones.
b). Planos a escala mediana.- 1/2000 a 1/5000 Para mostrar las relaciones de las vetas y rocas en geología local.
c). Planos a escala pequeña.- 1/10000 a 1/20000 d). Planos a escala reducida.- 1/50000 y 1/100000 e). Plano fotogeologico.- 1/30000 8.7.- SECCIONES GEOLOGICAS Clases a) Cortes geológicos.- muestran las rocas, estructuras geológicas y vetas en vertical. b) Secciones típicas.- muestran la posición de una formación en un lugar accesible en su contacto infrayecente y suprayecente. c) Sección longitudinal de veta.- expresa la veta en un plano vertical. d) Sección transversal de vetas o veta.- muestra el comportamiento de la veta en profundidad. e) Planos de sondaje y sección de perfiles f) Bloques, diagramas, esqueletas, isométricos, etc.
8.8.- CORTES COLUMNARES a) Columna estratigráfica regional.- expresa las unidades de roca en orden de edad, por formaciones, grupos, descripción litológica y potencias.
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b). Columna estratigráfica local.- muestra el orden de sucesión, las relaciones estratigráficas, estructurales originales de las formaciones sedimentarias, volcánicas o intrusivas de un area. c). Columna con perfil.- diferencia las formaciones o rocas fuertes y débiles determinando rasgos de erosión. d). Modelo de columna geologica: era-sistema-serie-piso-unidad-simbolo-litologiapotencia-descripcion.
CAPITULO IX.- MAPEO GEOLOGICO Es un trabajo técnico-científico, el que se ejecuta en el campo.
9.1.- ETAPAS a). El estudio bibliográfico b). El estudio fotogeologico.- Identificación de las unidades litológicas, delimitaciones y si es posible determinar estructuras tectónicas.
c). El estudio de campo propiamente dicho.- visita al campo para familiarizarse con su relieve, clima, accesibilidad. Permite ver afloramientos. -Determina la litología, relieve, rumbos, buzamientos, código de cada muestra, se dibuja todo lo necesario. Toma de fotos; Toma de muestras; Ploteo de estructuras; Levantamiento de secciones estratigráficas; Ejecución de cortes geológicos de detalles generales.
METODOS a). Campo.- se preparan los itinerarios, mapeando las rocas y estructuras b). Gabinete.- elaboración de laminas y secciones delgadas 9.2.- MAPEO SUBTERRANEO Se debe registrar rumbo, buzamiento, potencia, contacto, alteraciones, abundancia.
Equipo: brújula, portamapeo, hoja de trabajo, papel milimetrado, lápiz, borrador, colores, protector, transportador, wincha de 30 m, flexometro de 3m, libreta de notas, acido, guillet, lijar, mochila, picsa, linterna, etc.
Plano base: escala 1/500, Hoja de trabajo: tamaño 21x28; margen 2cm; doblado forma acordeon; fijar N-S Lavado de paredes: para quitar el polvo y el barro para revelar estructuras y minerales. En galerías: paredes y techo; en cruceros: franja de 30 cm en ambos hastiales; en chimeneas: los sitios necesarios.
Mediciones:
CAPITULO X.- MUESTREO J. CRISTIAN HERNANDEZ M.
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Proceso técnico para conocer la riqueza de un yacimiento.
10.1.- DEFINICION.Procedimiento mediante técnicas para obtener una pequeña cantidad de mineral que represente lo mas aproximado a un deposito mineral.
TEORIA DEL MUESTREO.Como los yacimientos minerales son irregulares y los contenidos metalicos varian, la muestra ideal no existe.
10.2.- FINALIDAD DE MUESTREO.Determinar el contenido y el valor de la mena. Sirven para: -Conocer las leyes, calcular las reservas, tonelaje, planificar la explotación, controlar la eficiencia de las plantas metalúrgicas, etc.
IMPORTANCIA DEL MUESTREO.Sirve para valorizar un depósito mineral, plantear o controlar la explotación. Es necesario ser cuidado y preciso.
10.4.- ERRORES EN EL MUESTREO Factores personales, desconocimiento de las técnicas de muestreo y del tipo de mineralización.
ERRORES Y MANERAS DE EVITARLOS -Cuando hay bandas de diferente dureza, se realiza un muestreo por separado. -Cansancio, los muestreros deben de rotar. -Falta de limpieza y poco cuidado en la superficie de muestrear.
10.5.- CUARTEO DE LA MUESTRA.Proceso de reducción en peso. Puede ser manual y mecanico.
10.6.- TECNICA DEL MUESTREO POR CANALES.Cortar con exactitud una ranura rectangular de profundidad y ancho determinado, a intervalos constantes y perpendiculares al rumbo de la estructura. 1. Ubicación del canal: debe de ser un punto topográfico. 2. Los canales están a intervalos constantes de 1,2. 3. Se marca con lámpara de carburo a un lado de la labor. 4. Se marca el area por limpiar con carburo (5 o 10cm). Mas alla de los lados del canal y perpendicular a las cajas. Largo depende de la potencia. 5. Limpiar el area marcada, con manguera de aire o lavando con agua. 6. Marcar un rectángulo de longitud igual a la potencia y ancho variable. 7. Cortar la muestra en forma de U. 8. La cantidad minima es de 1.5 kg. 9. Llenar la hoja de talonario de muestreo, croquis. Colocarse dentro de la bolsa.
10.7.- CLASES DE MUESTREO -Muestreo de galerías.- Muestreada por canales en el techo de la labor a intervalos irregulares. El ancho max. 1.5m y el min. 0.5m.
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-Muestreo de chimeneas.- Debe de indicarse la altura sobre el riel y el aro con respecto al norte.
10.8.- MUESTREO POR PUNTOS.Para zonas donde la potencia del manto es mayor que el ancho de la labor. Consiste en marcar con pintura, rectángulos de 2m de longitud, luego dibujar una malla de esparcimiento de 0.50m, asi tener 25 puntos y sacar una esquirla en cada punto
10.9.- TECNICA DE MUESTREO EN CANCHAS.Las canchas pueden ser acumulaciones de mineral o de desmonte o de mineral y desmonte, formadas por fragmentos y trozos de diferente tamaño y polvo fino q dificultan el muestreo. 1.- Muestreo de trincheras.- mas utilizado, se abren zanjas perpendiculares al eje mayor a intervalos iguales. 2.- Muestreo por pozos.- excavación de pozos verticales a intervalos iguales.
10.10.- TECNICA DE MUESTREO POR ASTILLAS.Mas sencillo y menos laborioso, consiste en tomar una serie de astillas o fragmentos de mineral, siguiendo una línea imaginaria.
10.11.- TECNICA DEL MUESTREO AGARRANDO Se supone una distribución uniforme de mineral y se muestrea al azar.
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