Distrito El Toqui

Universidad de Antofagasta Departamento de Ingeniería en minas Facultad de Ingeniería

DISTRITO GEOLOGICO EL TOQUI Sociedad Contractual Minera El Toqui

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Índice Índice ................................................................................................................................................... 1 Introducción ........................................................................................................................................ 2 Sociedad Contractual Minera El Toqui ................................................................................................ 3 Marco geológico regional .................................................................................................................... 4 Geología local ...................................................................................................................................... 4 Edades geológicas ............................................................................................................................... 4 Rocas intrusivas .................................................................................................................................. 5 Mineralización ..................................................................................................................................... 5 Mantos de mineralización ................................................................................................................... 6 Estructuras .......................................................................................................................................... 7 Metodo explotación Room and Pillar ................................................................................................. 9 Campo de aplicación del método .................................................................................................... 9 Ventajas ........................................................................................................................................... 9 Desventajas ................................................................................................................................... 10 Detalle explotación Minera El Toqui ............................................................................................. 11 Producción ........................................................................................................................................ 12 Equipos .............................................................................................................................................. 12 Planta concentradora ........................................................................................................................ 13 Trituración: .................................................................................................................................... 13 Molienda: ...................................................................................................................................... 14 Flotación: ....................................................................................................................................... 14 Espesado: ...................................................................................................................................... 15 Filtrado: ......................................................................................................................................... 15 Secado: .......................................................................................................................................... 16 Conclusión ......................................................................................................................................... 17 Bibliografía ........................................................................................................................................ 18

Introducción

En el presente informe se dará a conocer la geología del distrito polimetálico “El Toqui”, la

cual principalmente se va a evaluar como ocurre la mineralización del yacimiento, producto del intrusivo asociado a la misma. Además se podrá visualizar los estratos asociados a la formación den mineralización y las rocas predominantes en da una de las capas del de mineralización y así determinar las formaciones que van dando origen, dependiendo de las rocas predominantes en cada una de las fases. También se visualizara el comportamiento de las alteraciones producidas en la formación y consolidación del yacimiento y como las estructuras y fallas determinan las características físicas, geologías y geométricas, para efectuar la explotación más idónea. Con lo anteriormente mencionado se proporcionara toda la estructura de operación de la mina llámese el método de explotación, la producción que se genera y los equipos necesarios para poder llevar a cabo en plan de explotación de la mina. Finalmente se dará a conocer la importancia que tiene en la minería polimetálica del distrito El Toqui, con sus distintas minas asociadas a la extracción del mineral.

Sociedad Contractual Minera El Toqui La Sociedad Contractual Minera El Toqui, que pertenece a la corporación canadiense Breakwater Resources Limited de Toronto desde 1997, inició sus operaciones en 1983. La mina subterránea, localizada en la XI Región de Aysén, a 120 kilómetros al Norte de Coyhaique y a una altura de 700 metros sobre el nivel del mar, posee reservas probadas (a Diciembre de 1998) de 1.415.000 toneladas de concentrado de zinc y para este año espera alcanzar una producción anual de 71.000 toneladas de dicho mineral y 4.000 toneladas de concentrado de oro. La matriz canadiense, que posee inversiones por US$18,1 millones en Chile, cuenta además con dos minas en Canadá, una en Honduras y otra en Túnez. Es una mina productora de oro, plomo, plata y zinc. Las áreas cubriendo los denuncios El Toqui están principalmente caracterizadas por mineralización de oro, cobre y zinc en vetas, stockwork y diseminados; las rocas huéspedes son del tipo sedimentario y volcánico, del periodo Jurásico-Cretácico. La propiedad El Toqui puede ser dividido en dos sectores en términos de mineralización, mineralización de Zinc y Zinc-Oro. Desde puerto Montt, distante a 500 Km al Norte de Coyhaique se puede acceder por medio de transporte aéreo descendiendo en Balmaceda Coyhaique, desde este punto se transitan 10Km por la ruta que unen esta ciudad con el puerto Aysén. Posteriormente se toma la carretera austral avanzando por ella 90 Km, para luego continuar por un desvío de 17 Km hacia el Este para llegar a las faenas del yacimiento el Toqui.

Marco geológico regional La geología regional realizada por Niemeyer, quien divide la geología de los Andes patagónicos entre los 45° y los 47° en dos franjas( Occidentales y Orientales) paralelas, de orientación NS caracterizadas por rocas metamórficas y estratificadas separadas por un cuero batolítico central(Batolito Patagónico) que se constituye en la parte más alta de la Cordillera Andina. El distrito Toqui, se ubica desde el batolito Patagónico y en la franja oriental, la cual está conformada por rocas Mesozoicas y Cenozoicas apoyadas sobre un basamento metamórfico de edad Paleozoica.

Geología local El distrito eta constituido por varios yacimientos estratiformes y vetiformes que se ubican en un área de 6 por 3 Km; constituyendo así una semielipse de orientación noreste. Los yacimientos contienen principalmente blenda y galena y menos cantidad de calcopirita y además una cantidad apreciable de plata. Los yacimientos estratiformes, que son los más importantes, son el de san Antonio, cerro estatua y Concordia y los yacimientos vetiformes los de Zúñiga y Antolín. Ambos tipos de yacimiento de ubican en la secuencia volcánica y sedimentaria que consiste en rocas volcánicas riolíticas y en menor proporción andesíticas, con intercalaciones de caliza, en parte de carácter coquinoide. Es en esta sección donde se presenta la mineralización importante. Sobrepuesta a la serie volcánica y sedimentaria aparece una serie de lutitas gris oscuras a negras que constituyen el techo de la serie, donde stas lutitas tienen un grado desarrollado hacia el sur, especialmente en el área de Coyhaique.

Edades geológicas 1. Mesozoico

El mesozoico está representado por secuencias volcanosedimentarias diferenciables y en orden crono estratigráfico decreciente corresponden a formación Ibáñez (Jurásico Medio a Superior) formación Coyhaique (Cretáceo Inferior) y Divisadero (Cretácico Medio).

2. Cenozoico

Las unidades pertenecientes a este periodo se exponen preferentemente en la precordillera y zona Extrandina, y en los alrededores del distrito el toqui. Están representadas por la formación Galena y los “rodados Patagónicos” o “gravas Tehuelches”.

Rocas intrusivas Las rocas intrusivas están representadas por extensas formaciones de rocas graníticas de orientación Norte-Sur que conforman el “batolito Patagónico”. Señala que existe una notoria transversal de los tipos petrográficos en el Batolito, observándose rocas de carácter ácido, a estas composiciones básicas hacia el oeste. Por lo tanto y bajo este punto de vista, batolito estarías compuesto por granitos, granodioritas, tonalitas dioritas cuarcíferas y dioritas. También describe en el nombre de fiordo de Aysén pequeños afloramientos de peridotitas asociadas a cuerpos gábricos. Basados en sus relaciones estratigráficas y edades radiométricas asignan a este complejo intrusivo una edad comprendida ente jurásico Medio-Oligoceno, (Niemeyer).

Mineralización Se caracteriza principalmente por numerosas mineralizaciones estratiformes de Zn-PB-Cu (Au) alojadas en las rocas de la formación Coyhaique y que se comprenden los yacimientos San Antonio Millín-Mónica, Doña Rosa, Mallín Sur, Aserradero, Concordia y Estatuas. También se reconocen cuerpos vetiformes de Zn y Zn-Pb emplazados enrocas de formación Ibáñez, los cuales están representados por vetas de Antolín y Zúñiga. Una importante controversia surge a los procesos genéticos que intervinieron en la formación de este yacimiento. Es así como se propone un origen exhalativo singenético basados en los siguientes antecedentes. 

Estrecha afiliación con rocas volcánicas submarinas de carácter calco alcalino.

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Zonación vertical de mina San Antonio representada por una abundancia relativa de esfalerita sobre calcopirita y además en los yacimientos de Estatuas y San Antonio mineralización importante de pirrotina en la parte inferior de los cuerpos mineralizados.

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Alteración argílica intensa y un halo geoquímico en brechas andesíticas bajo el manto principal en el sector Concordia, que sugieren que los fluidos extralativos ricos en metales bases son contemporáneos con la depositación de las rocas volcánicas.

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Continuidad de la actividad extralativa indicada por la depositación concordante a la estratificación de pirrotina y pirita en las lutitas sobre yacentes a las zonas mineralizadas del sector Concordia. La actividad exsalativa fue rica en sílice como lo indica la presencia de chert intercalado en las lutitas y las zonas silificadas al NE de Estatuas y San Antonio.

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Tanto la mineralización como la alteración presenta asociaciones mineralógicas similares en los diferent4s mantos mineralizados sugiriendo una relación genética entre ellos, que no solo contempla una contemporaneidad de los eventos, sino que sugiere una relación directa entre la litología y la alteración

Mantos de mineralización 

Coquina (manto principal mineralizado)

Roca calcárea fosilífera de potencia promedio de 8 Mts. Con intercalaciones finas de areniscas gruesas a medias. Los fósiles corresponden a bivalvos principalmente Exogiras couloni y grifárea. La mineralización de presenta con distintos grados de intensidad, en forma de Areniscas calcáceas de cuarzo, de grano medio a grueso. En la base de la unidad que aparecen locamente masas negras. El espesor varía entre 15 a 35 Mts.

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Calizas (Manto Alto)

La tercera y última unidad calcárea es el manto y está compuesta por calizas brechosas conglomerádicas, de grano grueso a finos muy impuras y con probable contenido de material plástico fino. Su espesor varía entre 2 4 mts.

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Tobas y areniscas (parte superior)

Esta unidad es muy similar a la unidad anterior. Su espesor es de 30 mts. En el sector suroeste (Aserradero) y de 40 mts. En el sector Oriental (Mallín Alto).

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Lutitas Negras.

Esta es la última unidad reconocida con sondajes; construiría la última sedimetria de formación Coyhaique en el distrito Toqui. Se caracteriza principalmente d la formación Coyhaique en el distrito Toqui. Se caracteriza principalmente por la fangolias negras a gris oscuras, en partes margosas, con fuerte fracturamiento y fisibilidad moderada. Su espesor mínimo alcanza por lo menos 70 mts.

Estructuras El marco estructural de la zona precordillerana, en la cual está ubicado el distrito Toqui, se caracteriza por fallas normales de alto ángulo y de rumbos predominantes NNW a NNE. Sus desplazamientos don de orden de ángulos cientos de metros, pero algunos casos los rechazos alcanzarían entre los 3-4 Km. Los pliegues que afectan a la cobertura Mesozoica-Cenozoica poseen gran longitud de onda (5 a 10 Km.) y el espesor de los niveles plegados alcanza alrededor de 2 Km. Su amplitud se variable, común promedio de 0,5 Km. Los ejes no son rectos y tienden a terminar en forma periclinal, alcanzando un largo de máximo de 5 Km. Las flexuras monoclínicas son muy comunes; en la cobertura tiene rumbo de norte-sur. Y muchas de ellas inclinan el bloque oriental (Niemeyer).

El sistema estructural desarrollado en el distrito Toqui está asociado a una tectónica de carácter distensivo y el patrón direccional principal es de dirección NW seguido en orden de importancia por un sistema NNE Y NNE.

Las fallas de mayor importancia corresponden a falla Toqui y falla Chica respectivamente, las cuales definen un horst central en el cual, se desarrollan estructuras de igual actitud pero con menor magnitud en las que se destacan las fallas Elefante, Aserradero, Doña Rosa y San Antonio.

Simbología del margo geológico distrito toqui.

Metodo explotación Room and Pillar  (Cámaras y Pilares) •

El método de explotación Room and Pillar o también cámaras y pilares, consiste como su nombre lo indica, en la explotación de caserones separados por pilares de sostenimiento del techo. La recuperación de los pilares puede ser parcial o total, en este último caso, la recuperación va acompañada del hundimiento controlado del techo que puede realizarse  junto con la explotación o al final de la vida del yacimiento, lógicamente el hundimiento del techo en este caso es totalmente controlado.

Campo de aplicación del método •

Este método de explotación es aplicado ampliamente y en los últimos años se ha desarrollado bastante, debido a su bajo costo de explotación y a la vez que permite hasta cierto punto una explotación moderadamente selectiva. Los yacimientos que mejor se presentan para una explotación por Room and Pillar, son aquellos que presentan un ángulo de manteo bajo, aunque también es aplicable en yacimientos de manteo entre 30° y 40°, es decir, en yacimientos de manteo crítico, donde el mineral no puede escurrir por gravedad.

Ventajas •

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El método hasta cierto punto es selectivo, es decir zonas más pobres pueden no explotarse sin afectar mayormente la aplicabilidad del método. En yacimientos importantes puede llegarse a una mecanización bien completa lo que reduce ampliamente los costos de explotación. En yacimientos que afloran a la superficie puede hacerse todo el desarrollo y preparación por mineral, o en caso contrario los desarrollos por estéril pueden ser muy insignificantes. Permite la explotación sin problemas, de cuerpos mineralizados ubicados paralelamente y separados por zonas de estériles. La recuperación del yacimiento aún no siendo del 100 % puede llegarse a recuperaciones satisfactorias del orden del 80 a 90 %.

Desventajas •

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Si el yacimiento presenta una mineralización muy irregular, tanto en corrida como en potencia podría llegar a afectar la explotación, limitando mucho la planificación del método, como así mismo la perforación y provocar problemas de carguío sobre todo para posibles mecanizaciones. Problema de manteo del yacimiento, cuando el manteo esta muy cerca del manteo crítico ( 45° ), se producen problemas para el movimiento del mineral en los caserones y aún este problema es más grave, si se trata de mantos angostos. En el caso de mantos potentes hay problemas en la mecanización de la perforación lo que se traduce en dificultades de movilidad al usar el equipo pesado de perforación. Dilución de la ley : es un problema que es muy importante y que en casos de techos débiles puede ser causa que llegue a limitar la aplicación del método.

Detalle explotación Minera El Toqui 

Dimensiones:  

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Caserón: 11 [m] de ancho Pilar: sección cuadrada de 8 [m] x 8 [m].

Método: La extracción se realiza en 2 fases Fase I: Extracción primaria – 3 etapas  Etapa 1: Generación de galerías (denominadas calles y cruzadas) separados sus ejes por 19 [m].Sección cuadrada de 6,0 [m] x 5,5 [m].  Etapa 2: Desquinchado de galerías (ensanche hasta alcanzar los 11 [m] del caserón).  Etapa 3: Banqueo del caserón, consistente en la explotación del suelo del caserón para explotar toda la potencia del manto. Fase II:  Extracción Final, consiste en la recuperación de los pilares bajo restricción de que el radio hidráulico se menor a 8.

Producción De acuerdo con los ejecutivos de esta empresa ubicada en la Región de Aysén, El Toqui corresponde a un proyecto consolidado con proyección, basado en la producción de concentrado de zinc, plomo, plata y oro, además de barras de metal doré. En términos de cifras, El Toqui cerró 2013 con una producción en concentrados de 23.100 toneladas de zinc y 1.200 toneladas de plomo, que se suman a las 41.900 onzas de oro y a las 142.200 onzas de plata. Todas ellas, obtenidas en esta mina polimetálica explotada en forma subterránea en sus yacimientos Doña Rosa, Mallín-Mónica y San Antonio, los cuales se encuentran colindantes pero separados por fallas. Las proyecciones de la minera para 2014 apuntan a alcanzar una producción en concentrados de 30.000 ton de zinc, 3.300 ton de plomo, junto a 35.000 onzas de oro y 220.000 onzas de plata, que esperan continuar exportando a sus actuales destinos: Asia para el concentrado de oro y plomo, y Europa para el concentrado de zinc. La plata se convierte en metal doré, que es enviado a Canadá.

Equipos En relación con el equipamiento cuentan en equipos de generación, con cuatro unidades generadoras Caterpillar 3516, dos unidades generadoras Caterpillar 3512, dos turbinas hidráulicas Francis de 1.200 Kw y seis unidades eólicas tipo MP de 250 Kw. Ello permite bajar el consumo de petróleo de la central eléctrica diésel, que cubre el 44% de la demanda de energía, con lo cual disminuyen sus costos de generación En mina trabajan con cinco camiones Toro 50D, dos scoop Atlas Copco ST14, un scoop Toro 514 (hoy LH 514), tres apernadores Atlas Copco Boltec235H, dos perforadores Axera (DD321 y DD26) y un perforador Sandvik DL330. En planta poseen un chancador primario tipo mandíbula, marca Traylor Füller, tamaño HB 36” x 8”, un chancador secundario tipo hidrocono, Sa ndvik, modelo CH-440, un chandacor terciario tipo cono, Bergeaud, modelo Symons Short Head  ¼’, junto a un molino Krupp de fabricación alemana, tamaño ′ x 88′ y un molino Marcy de fabricación norteamericana, tamaño 8′ x 2′.

Planta concentradora Una planta concentradora es una unidad metalúrgica constituida por una serie de equipos y maquinas instaladas de acuerdo a un Lay Out o diagrama de flujo, donde la mena es alimentada y procesada hasta obtener uno o más productos valiosos denominados concentrados y un producto no valioso denominado relave. Los minerales no sufren ningún cambio químico. Para el diseño de una planta concentradora de minerales se debe tener en cuenta el comportamiento de la mena frente al proceso de concentración (flotación por espumas, gravimétrica, magnética, etc.) según sea la zona o profundidad de donde provienen y que debe estar ubicada lo más cerca posible de la mina. Ello conlleva a establecer una relación entre la zona de una veta y el proceso de concentración. Los edificios del concentrador, almacenamiento de mineral bruto y trituración, están situados en un punto equidistante entre las minas Zúñiga y San Antonio.

Vista del concentrador. El edificio superior corresponde al almacén de mineral bruto y trituración.

Trituración: El mineral bruto procedente de las minas es acopiado en un edificio cubierto para así prevenir las inclemencias del invierno. En el interior de este mismo edificio queda situada la tolva principal de alimentación ala machacadora primaria de m andíbulas. Desde ésta, una cinta conduce el mineral a la trituración secundaria, previa clasificación. El producto obtenido es conducido a la trituración terciaria, previa clasificación, a 6mm. De este modo se obtiene un producto final -6 mm. , que es almacenado en una tolva de finos desde la que se alimenta a los dos circuitos de molienda.

Molienda: El mineral triturado es extraído de la tolva de finos mediante alimentadores vibrantes que descargan el producto en cintas transportadoras de baja velocidad y equipadas con básculas pesadoras. El circuito de molienda, como antes decíamos, consta de 2 líneas provistas de molinos Humboldt Wedag de 8' x 8' con revestimiento de goma. Los molinos trabajan en circuito cerrado, realizándose la clasificación mediante hidrociclones Aka Vortex de 250 mm. de diámetro.

Molino 8' x 8' con revestimientos de goma. Motor de accionamiento de 300 CV.

Flotación: El producto obtenido en el rebose de los ciclones, 80%-100 micras, es acondicionado con los reactivos necesarios e introducido en el circuito de flotación. El circuito de flotación está proyectado con una gran flexibilidad, teniendo en cuenta que a veces pueden tratarse minerales con contenidos apreciables de cobre, por lo que estos deberían ser recuperados. En general, y al ser los contenidos de cobre bajos, este no se recupera. El producto proveniente del área de molienda pasa, en primer lugar, aun banco de flotación de desbaste de plomo. El concentrado obtenido es remolido en un molino de 4' x 8', también Humboldt Wedag, trabajando en circuito cerrado con hidrociclones Aka Vortex de 6", pasando a continuación aun circuito de limpieza de plomo en tres etapas. Las bombas empleadas en el circuito de flotación, tanto para la recirculación de pulpa como para el bombeo de los estériles, son de la casa DENVER del tipo 5" x 3" para el bombeo de este último servicio, y del tipo 2 1/2" x 2" para el resto.

Espesado: Los diferentes concentrados obtenidos en la flotación son enviados por gravedad mediante tuberías, a los correspondientes espesadores que quedan situados fuera del edificio. El mayor espesador corresponde al concentrado de zinc, de 12 m. de diámetro y 3 m. de altura. El espesador de plomo es de 10 m. diámetro x 3 m. y, finalmente, el de cobre es de 5 m. diámetro x3. Los espesadores fueron suministrados por la firma ERAL Equipos y Procesos. Todos ellos poseen la misma cabeza de accionamiento, aún a pesar de las diferencias de tamaño, a fin de simplificar el mantenimiento; punto este de enorme interés dada la situación de la planta.

Vista de los espesadores de 12 m ∅  para el concentrado de zinc, 10 m para el concentrado de plomo y 5 m ∅para el cobre.

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Las aguas clarificadas no son reutilizadas y se evacuan directamente al río, ya que como puede suponerse, en la zona no existen problemas de abastecimiento del precioso líquido elemento, que en muchas de nuestras plantas del Sur es de vital importancia. Es paradójico que en el mismo país y en la parte Norte, a 5.000 Kms. aproximadamente de distancia, el abastecimiento de agua sea el principal problema en casi todas las plantas, al estar situadas sobre el desierto más seco del mundo, el desierto de Atacama.

Filtrado: El concentrado de zinc es filtrado en un filtro de vacío de 6 discos de 6' de diámetro. Este filtro presenta un diseño especial, estando dividido en dos secciones; una con 4 discos y otra con 2. Cuando no se recupera cobre la totalidad del filtro es ocupada para filtrar concentrado de zinc, mientras que cuando se recupera éste, 4 discos trabajan filtrando zinc y los otros 2 filtrando cobre.

Secado: Dadas las condiciones de humedad de la zona, y muy especialmente en las épocas de invierno, ha sido preciso instalar equipos de secado a fin de reducir la humedad en el concentrado final antes de su embarque en puerto. El concentrado de zinc es secado en un horno rotativo, suministrado igualmente por la firma ERAL, de 1,5 m. de diámetro y 8 m. de longitud. Este secador está realizado totalmente en acero inoxidable y equipado del necesario equipo de recuperación de polvo: ciclón y lavador de gases. El concentrado final de mineral de zinc que produce la planta, tiene un contenido del orden de 54,4% de zinc, con contenido de plomo de 0,88% y de cobre 0,93%. Igualmente, existen valores de plata en este concentrado del orden de 58 grs/ton. La recuperación obtenida es del orden del 92%. El concentrado final de mineral de plomo obtenido, tiene una ley de plomo de 76,1% con un contenido de 4,61% de zinc, 0,63% de cobre y 743 grs. de plata, y casi 1 gr. de oro. La recuperación del plomo en este concentrado es del orden del 90%, así como la plata recuperada en este concentrado de plomo representa el 65% del total. Las impurezas de arsénico son inferiores en ambos concentrados, a 0,001% y los contenidos de antimonio y bismuto son, igualmente, bajos.

Conclusión Gracias a las correspondientes averiguaciones hechas en tanto en la parte de la geología y operaciones de explotación del distrito El Toqui se puede concluir los siguientes puntos: 

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El distrito el toqui comprende varios yacimientos asociados, los cuales se destaca Los yacimientos estratiformes, que son los más importantes, los cuales son el de san Antonio, cerro estatua y Concordia y los yacimientos vetiformes los de Zúñiga y Antolín Por otra parte también se puede concluir que el intrusivo asociado a las formaciones geologías del yacimiento es de tipo batolitico, que está compuesto por granitos, granodioritas, tonalitas dioritas cuarcíferas y dioritas, además nacen pequeños afloramientos de peridotitas asociadas a cuerpos gábricos. También se puede concluir que los mantos mineralizados convierten a este yacimiento en unos de los más variados en cuando a características geológicas de cada capa que incide en el yacimiento. En cuanto a la parte operacional se refiere, se puede dilucidares que la morfología y estructura del yacimiento hace pensar que el método de explotación más rentable es el room and pillar.

Bibliografía

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