Exploración en Yacimientos Aluviales

UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS APURIMAC FACULTAD INGENIERIA DE MINAS ESCUELA ACADEMICO PROFECIONAL DE INGENIERIA DE MINAS SUB SEDE H AQUIRA-COTABAMBAS

EXPLORACIÓN DE YACIMIENTOS ALUVIALES

exploración de yacimientos aluviales

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1. EXPLORACIÓN EN YACIMIENTOS ALUVIALES 1.1. CATEO MINERO 

Históricamente el cateo es una actividad reservada a personas humildes y se practica por propia iniciativa o por encargo, comúnmente por aficionados a la minería, pastores de ganados, etc. Es decir, técnicamente, el cateo se realiza por lo común mediante sencillas labores de investigación de tipo manual, destinadas a poner en evidencia, indicios de mineralización.

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En esta etapa se buscan zonas en las que se presume existe un yacimiento minero, vale decir, zonas geológicas susceptibles de ser explotadas (vetas, diseminados, lavaderos). Durante el cateo se recogen rocas del suelo o se cavan zanjas para obtener muestras y analizarlas físicamente (ver color, dureza, etc.);

1.2.PROSPECCIÓN MINERA: 

Considerada como la actividad de carácter minero que consiste en practicar la investigación conducente a determinar áreas de mineralización, mediante indicadores químicos y físicos, con uso de instrumentos y técnicas de presión; puede afirmarse que es una forma de cateo tecnificado. Para ejercitar la prospección, el interesado debe recabar la autorización correspondiente, que es de carácter personal, con derecho preferencial para que se le otorgue ulteriormente la concesión de exploración, y finalmente, la de explotación, de donde viene el concepto de “Permiso de Prospección”. Pero esta autorización es sólo temporal, dada su naturaleza, pues no sería justo que la persona esté prospeccionando por años o de por vida; determinada el área de mineralización deberá solicitar la exploración o la explotación. Concluida la prospección, las personas naturales o personas jurídicas, pueden hacer uso del derecho preferencial que les asiste.

Se realiza con el fin de demostrar las dimensiones, posición, características mineras, reservas y valores de los yacimientos minerales 1.3. CATEO Y PROSPECCIÓN En esta etapa se buscan zonas en las que se presume existe un yacimiento minero, vale decir, zonas geológicas susceptibles de ser explotadas (vetas, diseminados, lavaderos). Durante el cateo se recogen rocas del suelo o se cavan zanjas para obtener muestras y analizar las físicamente (ver color, dureza, etc.); mientras que en la prospección se aplican análisis químicos y estudios geofísicos. Las actividades de cateo y prospección en áreas libres no requieren de permiso o autorización previa. 

Prospección Es la búsqueda de yacimientos, que se hace en base a mapas de distinto tipo, fotografías aéreas, imágenes satelitales, antecedentes mineros, geológicos,


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geofísicos, geoquímicos, catastrales, económicos, etc. Esta infraestructura casi siempre es provista por el Estado, a través del SEGEMAR y, en algunos casos, por empresas especializadas. La ejecución de las tareas de prospección (trabajos de campo y de laboratorios) está en manos de geólogos especialistas, que cuentan con la ayuda de la tecnología apropiada para cada caso, vehículos, equipos, instrumental, laboratorios, etc. La prospección puede hacerse de distintas maneras y con diferentes técnicas, de acuerdo al tipo de yacimiento que se busque: prospección geológica, recopilación de antecedentes, uso de fotografías aéreas e imágenes satelitales, trabajos de campo –observaciones directas, toma de muestras-, análisis y ensayos de laboratorio, uso de planos y perfiles, prospección geoquímica –detección de “anomalías geoquímicas”-, prospección geofísica, magnetometría, radimetría, sísmica, gravimetría, geoléctrica, laboreos y perforaciones. Por otra parte, para desarrollar esta actividad debe solicitarse a la Autoridad Minera un permiso de exploración –permiso de búsqueda o cateo- y realizar un IIA. Una vez descubierto un cuerpo mineral (en forma casual o a través de una prospección) es necesario delimitar su forma y determinar su tamaño y la calidad del material que lo compone. Para eso se realiza la Exploración.

1.4.EXPLORACIÓN Se realiza con el fin de demostrar las dimensiones, posición, características mineras, reservas y valores de los yacimientos minerales. se considera exploración al conjunto de operaciones o trabajos dirigidos a evaluar cualitativa y cuantitativamente el recurso minero con el objeto de definir la factibilidad técnico-económica de la explotación de un yacimiento. Se lleva a cabo mediante labores mineras superficiales (calicatas, pequeños pozos, etc.) y labores subterráneas (pozos profundos o piques y túneles) con las cuales se reconoce el cuerpo mineral en sus tres dimensiones. Las labores subterráneas suelen reemplazarse por perforaciones con herramientas que permiten obtener muestras del cuerpo mineral a todo lo largo del sondeo, ya sea en forma de testigos (cilindros de roca) o de triturados y polvo. Se realiza exploración en superficie, mediante pozos o zanjas, denominadas destapes, calicatas o trincheras. Se abren con pico y pala, barrenos y explosivos, excavadoras o topadoras, entre otros equipos. El conjunto de trabajos consiste en observaciones geológico-mineras, interpretación de afloramientos, ejecución de planos a escala minera, labores superficiales, toma de muestras, geoquímica de detalle, geofísica. También existen métodos de exploración subterránea, para estudiar la tercera dimensión: profundidad, realizado con labores mineras o perforaciones. Es decir, con pozos y túneles subterráneos, o mediante sistemas de perforación. De esta manera se obtienen muestras: recuperación de polvo, detrito o cutting, o testigos.


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La exploración determinará la cantidad y calidad del mineral del yacimiento, en relación con la calidad comercial de dicha sustancia. Para ello se determina la forma del yacimiento, el volumen y el peso específico de la sustancia. La calidad del mineral se determina mediante minuciosos análisis, ensayos y estudios, realizados sobre muestras que se extraen del cuerpo mineral de acuerdo a técnicas de muestreo que varían según el tipo de yacimiento. Por otra parte, debe estudiarse la Ingeniería del Proyecto, es decir, las diferentes alternativas y métodos de explotación y tratamiento. La etapa de exploración también requiere de un IIA. El último paso es el Estudio de Factibilidad, en el que se usan y comparan todos los parámetros técnicos y económicos obtenidos en los estudios realizados con otros datos tomados del mercado en el que se piensa colocar la producción Una vez que se determinó la factibilidad del proyecto se pasa a la etapa de Explotación. 1.5. LA EXPLORACIÓN Y LA MINERÍA ALUVIAL

1.5.1. Como probar un depósito aluvial Uno de la tarea más difícil asociada con la minería aluvial es la evaluación del depósito. Más proyectos aluviales ha fracasado debido a la valoración inexacta de las reservas que a cualquier otra razón. Dentro del reino de depósitos aluviales, aquellos conteniendo poco valiosos minerales con una unidad de alta valor (diamantes) son más difícil a probar que aquellos con un volumen más grande de los minerales de valor de unidad más bajo (estaño). Algunos artículos para considerar cuando se prueba un depósito aluvial: 1) Se necesita una muestra del tamaño relativamente grande para la valoración exacta. Los depósitos aluviales están compuestos de muchos tamaños de grava. Esto hace difícil de obtener una muestra representativa.

2) Cuando se prueba los depósitos para los minerales de alta valor de unidad, como oro, cualquier error en el contenido de mineral en la muestra se magnificará en el cálculo de reservas.

3) Los valores normalmente son erráticamente distribuidos dentro de la masa de grava. Por consiguiente, pueden evaluarse algunos depósitos con una distribución de valor más uniforme adecuadamente con un número mínimo de muestras, mientras un depósito con una alta distribución errática de valores no puede probarse adecuadamente sin reparar en cuántas muestras se toma.

4) La investigación de un depósito aluvial debe estar bajo la dirección de una persona experimentada en el arte de probar depósitos aluviales.

5) Durante un programa, artículos que deben observarse y deben notarse además del tamaño de la muestra y el valor de mineral debe incluir tamaño del canto


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rodado y debe numerar, volumen de la arcilla, el lecho de roca condiciona, riegue, tierra helada, lecho de roca falso, y cualquier otra característica física que afectarían explotación del d epósito.

1.6. EL PROGRAMA DE PRUEBAS Los pasos a ser seguidos durante un programa de pruebas:

El reconocimiento: (1) Estado de la propiedad de la tierra (2) Las características físicas de área (3) La investigación la historia minera del área

La inspección del campo: (1)La foto geomorfología (2) Las muestras encima de todas las exposiciones de grava, (3) Algo secciones sísmicas, (4) El estudio geobotánico (5) El estudio de antiguos trabajos mineros.

Escogiendo un método de pruebas Los métodos principales para considerar son: (1) las exposiciones existentes (2) los hoyos excavados a mano (3) los fosos abiertos a retro-excavadora (4) los fosos abiertos a excavadora (5) otros hoyos máquina-excavados (6) los posos hechos con taladro encajonado (7) otros métodos de taladrar (8) las muestras de volumen.

Los problemas especiales asociados con la evaluación del depósito aluvial: Estos son: (1) las grandes piedras (2) los altos valores erráticos (3) el taladro non encajonado (4) el taladro de pequeño diámetro


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(5) salaron. 1.7.

El procesamiento o concentración de muestra:

La consideración es: si la muestra debe ser concentrada a mano o equipo.

El procesamiento de los datos El procesamiento de datos consiste a guardar un registro de valores, y procedimientos del ensaye. 1.8. PROSPECCION DE PLACERES Es necesario la utilización de la geología en la prospección de placeres, especialmente en lo relacionado al cartografiado regional al estudio de procesos sedimentarios y otras tecnologías asociadas. La prospección comprende fundamentalmente aspectos geológicos, complementada con la parte de ingeniería en la que incluye mecanismos físicos de perforación, muestreo y evaluación, siendo estas disciplinas claramente interdependientes. 1.9. PROGRAMA DE PROSPECCION Los pasos a seguir, de una manera general son los siguientes: 1.9.1. Etapa de Gabinete I a) Recopilación de Información: Es la compilación de toda la información técnica-geológica-minera existente sobre el área a investigar; asimismo, de fotos aéreas, imágenes de satélite y mapas necesarios. b) Análisis de Información e Interpretación preliminar: Es el estudio global de las características del área. Se debe tener en cuenta: (1) Procedencia de un marco geológico apropiado. (2) Condiciones adecuadas de meteorización y clima. (3) Existencia de sistemas dinámicos de transporte (ríos). Sobre estas bases se seleccionan zonas promisorias. Los mapas geológicos regionales a escalas 1:100,000 y 1:250,000 son necesarios para las correlación e interpretaciones en base a imágenes de satélite.

1.9.2.

Etapa de Campo

En esta fase se efectúa el cartografiado geológico mediante la comprobación en el campo de mapas elaborados en gabinete; determinación de unidades geológicas y reconocimiento de sectores mineralizados así como los muestreos preliminares para determinar los estudios de detalle que sean necesarios. Un método de campo utilizado consiste en recorrer ríos y quebradas principales aguas arriba, con especial énfasis en las partes media y superior donde se encuentran las primeras ocurrencias de gravas y arenas. En estas áreas se procede a «batear» para obtener concentrados de minerales pesados; en cada bateada se puede reconocer las «chispas» de oro y así determinar la importancia del área. Asimismo se puede recurrir a métodos geofísicos tales como gravimetría, electromagnético y resistivdad eléctrica.

1.9.3.

Etapa de Gabinete II

Se hace el análisis e interpretación de la información obtenida en la fase de campo


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así como análisis químicos de las muestras. Una vez preparado el informe, de acuerdo a los resultados obtenidos, se puede continuar con la exploración de sectores donde los resultados sean favorables. 1.10. ESTUDIOS GEOLOGICOS  En el Cuadro N° 2, se puede apreciar un modelo de exploración de placeres. En esta figura la procedencia se refiere al lugar de origen y características de las zonas mineralizadas de donde se derivan los minerales de placer.

1.10.1. Geomorfología.

Un relieve alto favorece el flujo rápido de las corrientes, con buen transporte y selección de los sedimentos. En estas condiciones la erosión es acelerada y superficies frescas son expuestas con frecuencia a la meteorización. Un relieve bajo facilita una meteorización profunda en algunos ambientes.

1.10.2. Tecnologías Asociadas: a) Sedimentología: Se refiere a la manera como se comportan los sedimentos

una vez formados. La selección se va desarrollando mejor, en forma progresiva, a medida que la fuente está más lejos, pero esto sucede solamente si existe agua corriente suficiente y bastante energía para transportar los sedimentos en suspensión. La sedimentación está enlazada con la procedencia, la dinámica hidráulica, la geomorfología e historia. b) Geofísica. Para definir paleocanales y placeres enterrados, se pueden utilizar métodos gravimétricos en áreas extensas, seguidos por sísmica y


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resistividad (S.E.V.) Luego de cumplido el programa de prospección, las áreas seleccionadas son estudiadas para determinar las dimensiones de un depósito en términos de volumen, tenor (contenido de oro), geometría del depósito así como cualquier rasgo geomorfológico o litológico que pudiera afectar los métodos previstos para el minado y tratamiento. Es importante definir sectores de baja y alta ley, presencia de agua freática, naturaleza de la roca del basamento (bed-rock), características de la grava (granulometría), existencia de arcillas, distribución de los cantos, cálculo de reservas, tamaño y forma de las partículas de oro, Etc. Los objetivos anotados se obtienen durante las etapas de muestreo y evaluación del depósito; en consecuencia, es muy importante el análisis de las muestras obtenidas en el campo, considerando que a mayor número de muestras, la ley promedio obtenida será más representativa.

II.

MUESTREO

La obtención de una muestra representativa es una tarea muy difícil de lograr por la frecuente heterogeneidad de un placer, ya que todo depósito contiene una mezcla de fragmentos de diversos tamaños, arena, guijarros y bloques (boulders) y ocasionalmente material arcilloso. El problema se agudiza por el tamaño de los bloques (pedrones) que varían en algunos casos hasta 0.60 m. de diámetro. En este caso, una buena aproximación se obtiene estimando en porcentaje el contenido de los fragmentos y utilizando factores de corrección en los cálculos finales de las muestras. En general, los valores de metales preciosos en un placer están repartidos irregularmente, por lo que para realizar un buen muestreo es necesario obtener numerosas muestras de modo que se pueda compensar los valores altos y bajos a fin de conseguir un valor promedio representativo. Las herramientas para el muestreo de reconocimiento son sencillas: Bateas, canalones rudimentarios y zarandas. Con el fin de alcanzar los objetivos de la evaluación en forma rápida inicialmente, se toman muestras en sectores que aparentemente son los más favorables. De obtenerse resultados satisfactorios, se incrementa el número de muestras; caso contrario, se podría abandonar el proyecto. Los factores a tenerse en cuenta para tomar una decisión son: - Disponibilidad de agua para el minado y recuperación - Condiciones climáticas - Acceso e infraestructura - Espesor de la sobrecarga - Condiciones ambientales y ecológicas

2.1.- METODOS DE MUESTREO La selección del método de muestreo depende del tamaño del proyecto, profundidad de la roca basal y del presupuesto disponible por parte del inversionista. Una vez conocido el potencial de oro que podría hacer económico


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un depósito, se escoge el método de muestreo apropiado, que aunque costoso, puede dar un nivel más alto de confiabilidad así como una mayor rapidez, debiéndose tener en consideración los siguientes factores: - Características del material del placer (especialmente presencia de grandes bloques o de arcillas endurecidas). - Clima de la región. - Estimación de costos, considerándose requerimientos mínimos como campamento, equipos de perforación, preparación de muestras, vehículos, logística, etc., cobertura vegetal y sobrecarga. De acuerdo al procedimiento de la obtención de la muestra; los métodos de muestreo se clasifican en manuales y mecanizados.

2.2. Método Artesanal o Manual Muestreo realizado a mano en excavaciones (pozos) o canales. •

POR POZOS

Son recomendados para terrenos secos, poco profundos en áreas con poca accesibilidad. Se efectúan en llanuras de inundación donde se excavan calicatas o pozos de poca profundidad. Se utilizan en depósitos de superficie suave y consiste en extraer todo el material de una capa definida, son eficientes hasta una profundidad de 2.50 m sin embargo pueden llegar hasta los 8 m ó 10 m (con un considerable aumento del costo). El tamaño y forma varía, pueden ser circulares con 1.2 m a 1.5 m de diámetro, rectangulares de 1.2 m x 0.8 m o cuadrados de 1.0 m de lado. La ventaja de este sistema de muestreo es su bajo costo (no se necesita personal especializado) así como también que dan una mejor idea del contenido de los bloques (boulders) y tamaños de la grava, lo que es muy importante para los proyectos de dragado. Muchos expertos coinciden en que se debe lavar todo el material muestreado,


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pero por razones de costo se puede lavar varias bateas por cada pie de profundidad cuando avanza la excavación, pero esto último sólo tiene validez si los trabajos son supervisados por un geólogo experimentado. Entre las desventajas de este tipo de muestreo se pueden mencionar que en depósitos deleznables no se puede profundizar mucho y otra es el nivel freático que impide el muestreo. •

POR CANALES

Este método consiste en la obtención de muestras en los frentes expuestos de las terrazas o en una pared del pozo, abriendo canales verticales en todo el espesor de la grava aurífera, cuidando de hacer una limpieza previa. Los canales por lo general son de 0.25 m x 0.25 m y debido a que el material a tratarse es poco se procesa la muestra mediante el bateado (Fig. N° 5). Es recomendable muestrear por horizontes y de arriba hacia abajo, en todos los puntos de observación geológica; en las cuales se debe elaborar un perfil estratigráfico que nos permita correlacionar los horizontes muestreados.

2.3. Métodos Mecanizados Existe una variedad de equipos para la obtención de muestras por medios mecánicos, utilizados en llanuras o depósitos de topografía moderada. La elección del equipo para el muestreo requiere de un buen criterio técnico, teniendo en cuenta un conjunto de factores, tales como: - Profundidad que se desea alcanzar - Volumen de muestra a obtenerse - Rapidez del muestreo - Granulometría del oro - Dimensiones de los clastos del material a perforar - Grado de consolidación de la materia - Acceso a la zona de trabajo Entre los modelos de perforadoras empleadas se tiene la Bancka-Drill de 4" y 6" de diámetro con casing para profundidades de 10-12 m. Un equipo muy utilizado es la perforadora a percusión Churn-Drill, desde los antiguos modelos Keystone, ward-drill; hasta los modelos modernos como la Bucyrus Erie 20w (USA). Las características de este equipo son: - Alcance máximo en profundidad de 100 m (dependiendo del tipo de material de la grava) - Sólo perforar pozos verticales - El castillo tiene una altura de 12 m. y es extensible, sirve para efectuar el ascenso y descenso del cilindro y bomba. - Cincel de acero macizo de 5.5 m. suspendido del castillo, tiene un peso aproximado de 500 Kg. Las etapas de la perforación son las siguientes:


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- Instalación - Perforación - Obtención de la muestra - Tratamiento de la muestra (bateado) - Boletín de sondaje - Desinstalación y traslado En algunos casos se han utilizado retroexcavadoras para el muestreo de placeres, la profundización puede llegar hasta 8 m, dependiendo de la longitud del brazo del equipo utilizado (Figs. N° 6). CAISSON ALTURA(M)VOLUMEN(M3) I II III IV V

2.4.

DIAMETRO(M) 1.38 1.32 1.26 1.2 1.14

1.23 1.19 1.19 1.19 1.23

1.84 1.62 1.48 1.34 1.25

Muestreo por Caissones

Utilizado en la etapa de comprobación, se emplea para tomar muestras de mayor volumen lo que permite obtener muestras más representativas. Además de proporcionar al geólogo una mejor visualización, permite estudiar la naturaleza de la grava aurífera. La información obtenida sirve para diseñar la planta de concentración. Los caissones son cilindros de acero de distinto diámetro que encajan uno dentro de otro en forma telescópica. Cada cilindro tiene 6 cm. menos de diámetro que el anterior, siendo el espesor de la plancha de 1/8" con bandas de refuerzo en los extremos. Las dimensiones de los caissones más utilizados son: Los caissones se deben ubicar especialmente en pozos en los que se obtuvieron tenores altos y bajos para una mejor comprobación del contenido de oro en los diferentes niveles. Para cada avance se toman muestras en cajas de volumen conocido, procediéndose a lavar la muestra en una planta portátil y concentrándose mediante el «bateado». Con el material obtenido se hacen estudios y pruebas que ayudan a conocer la naturaleza del material, tamaño y granulometría de las gravas y del oro; también ayuda a conocer el porcentaje de recuperación que es importante para la evaluación económica final.

2.5.

FACTORES DE CORRECCIÓN

2.5.1.- Tipos de Corrección Teniendo en cuenta los diferentes tipos de muestreo descritos, es también necesario establecer una diferenciación en las correcciones a estimarse, sobre todo en muestras de sedimento y al oro recuperado antes de realizar el cálculo de leyes al metro cúbico obtenido.


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