Universidad Católica del Norte Facultad de Ingeniería y Ciencias Geológicas Departamento de Ciencias Geológicas
INFORME DE TERRENO TE RRENO LOMAS BAYAS BAYAS REGIÓN DE AN!FAGA"A C#I$E Curso de Geología de %inas I Grupo &
J. Felipe Contreras Barrientos Andrés Mestre Bravo a!lina Torres Leiva Rodri"o Torres i#arro 'ro(esor) Dra* %aría "oledad +em,o- "eguel 'ro(esor Au.iliar) Andrea Andrea Ro/as 'ardo
Anto(agasta0 12 de Diciem,re de 3413
CONTENIDO 1* INR!DUCCIÓN 1*1* !,/etivos*** 1*3* U,icación y acceso*** 1*5* %etodología de tra,a/o*** 1*5*1 Caracteri6ación Geot7cnica de testigos de sonda/es 3* GE!$!G8A
3*1* Generalidades** 3*3* Geología distrital*** 3*5* Geología local Granodiorita9 Cuar6o %on6onita de ,iotita y :orn,lenda ;grd< +rec:a +iotita ;,r,< +rec:a irana ;,rt< 'ór(ido $omas ;prl< Di=ues 'or(ídicos tardíos +rec:as Cuar6o>urmalina ;,=t< +rec:a Clorita ;,rc< +rec:a Andacollo ;,rm< ?eta Andacollo 3*@* Alteraciones*** Alteración 'otsica Alteración Clorítica Alteración Cuar6o>"ericita Alteración Argílica Argílica "up7rgena 3*&* %inerali6ación***** 3*B* %arco Estructural 5* GE!$!G8A DE +ANC!" @* GE!$!G8A DE "!NDAE" &* 'R!DUCCIÓN &*1* 'o6os de tronadura*** &*3* $eyes*** &*5* 'rocesos de recuperación utili6ados $i.iviación en 'ilas E.tracción por "olventes Electro>!,tención B* C!NC$U"I!NE" **** 2* REFERENCIA" * ANE!" **** %apeo de ,ancos**** %apeo de sonda/es*
$. INTROD%CCI&N INTROD%CCI&N
El presente in(orme se enmarca dentro del programa de estudio del Curso de Geología de %inas 10 dictado por el Departamento de Ciencias Geológicas de la Universidad Católica del Norte* A=uí se entrega el desarrollo de la in(ormación o,tenida por el grupo & del curso0 mediante datos recopilados en terreno y ,s=ueda ,i,liogr(ica* $a campaa de terreno se reali6ó entre los días @ al 2 de diciem,re del 34130 en las dependencias del distrito minero $omas +ayas* %inera lomas +ayas0 perteneciente a compaía minera strata Copper0 es líder en el tratamiento de mineral de co,re de ,a/a ley en el mundo0 tra,a/ando a ra/o a,ierto con leyes promedio de 4*32H de co,re solu,le* $omas +ayas corresponde a un comple/o 'or(ídico de Cu ;%o< y +rec:as :idrotermales de Cu ;Au<0 inserto en la (ran/a metalog7nica 'aleoceno> Eoceno In(erior ;B&>&4 %a< ;Fig*1<0 =ue se reconoce desde el "ur del 'er :asta la I? Región de C:ile* En este yacimiento0 el co,re se encuentra presente en minerales de co,re sul(atado =ue o(rece una rpida li.iviación con ,a/a demanda de cido* El mineral de mayor ley es c:ancado y li.iviado en pilas0 mientras =ue el de ms ,a/a ley es enviado directamente desde la mina a li.iviación de pilas run of mine R!%* El co,re e.istente en la solución es recuperado por medio de e.tracción por solvente y re(inado en ctodos en la planta de electro>o,tención* $os ctodos son luego remitidos a Anto(agasta y em,arcados :acia los distintos mercados del mundo*
Figura* 1 %apa %etalog7nico* Ro/o indica u,icación $omas +ayas*
$.$ OBJETI'OS
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Conocer y comprender el metodo de e.plotacion de una mina a cielo a,ierto* Conocer los m7todos de mapeo de ,ancos0 mapeo geot7cnico de ,ancos0 mapeo mineralógico y geot7cnico de sonda/es* Conocer los criterios de selección de mineral y aprender a clasi(icarlos segn su ley para determinar el destino del mineral*
$.( %BICACI&N Y ACCESO El yacimiento est situado a 134 m al noreste de la ciudad de Anto(agasta0 a 5B m al este de la localidad de +a=uedano* "e u,ica en el (lanco J de la 'recordillera0 a una elevación de 1244 m s*n*m* A este lugar se accede por la ruta &0 tomando el desvío :acia E desde el cruce +a=uedano ;Figura 3<*
Figura* 3 %apa Geogr(ico Rutero* Cuadro a6ul indica u ,icación $omas +ayas.
$.). METODOLO*+A DE TRABAJO El tra,a/o se reali6ó durante @ dias de terreno0 los =ue se llevaron a ca,o durante los días @ a 2 de diciem,re del presente ao* En estos @ días e(ectivos de terreno0 se tra,a/ó en la Compaía %inera strata Copper>$omas +ayas* •
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D,a $) $a /ornada comien6a con una c:arla de inducción de seguridad0 seguida de una c:arla =ue respecta la geología general del distrito minero* Durante la tarde0 se procede al reconocimiento del yacimiento y mapeo de producción de +ancos ;escala 1)144<0 registrando litología0 minerali6ación y alteración* D,a () "e reali6a c:arla de inducción de geot7cnia* 'osteriormente se da lugar a la actividad de mapeo geot7cnico de ,ancos* A=uí se clasi(ican sets de estructuras de acuerdo a los parmetros re=ueridos por la empresa ;escala 1)144<*
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D,a )) "e reali6a mapeo mineralógico de sonda/es ;escala 1)144<*
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D,a -) "e reali6a mapeo geot7cnico de "onda/e ;escala 1)144<*
$.).$. CARACTERIACI&N *EOT/CNICA DE TESTI*OS O01etivos2 Corto pla#o2 •
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Apoyo geot7cnico a la operación ;detectar oportunamente sectores con riesgo de aparición de cuas potencialmente inesta,les0 y apoyar en la (orma de como operar estos sectores< con in(ormes acotados* Con respecto al punto anterior se de,e de(inir un plan de acción para poder operar en sectores con(lictivos de (orma segura* Auscultación0 con ayuda de un sistema de instrumentación0 del comportamiento de los taludes de $omas 1 y Fortuna de Co,re* Esto permite o,tener in(ormación para validar y me/orar los diseos de taludes0 como tam,i7n detectar oportunamente el desarrollo de situaciones anómalas* Apoyo al grupo de tronadura en sectores donde sea necesario0 evaluando la condición de la cara del ,anco* %e/ora periódica de la caracteri6ación geot7cnica de la mina* Esto se traduce en el desarrollo permanente de mapeos geológicos>geot7cnicos ;estructuras0 alteración0 (racturamiento0 etc*<*
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$ograr una 6oni(icación geot7cnica de la mina ;G"I0 dure6a0 modelo estructural<0 incluyendo mapas de riesgo geot7cnico y sísmico*
Mediano pla#o2 Apoyo a los programas de producción* 'redicción del comportamiento esperado en a=uellos sectores =ue resulten del inter7s de la C%$+ ;6onas donde la e.pansión del ra/o pueda a(ectar a la in(raestructura u,icada en la vecindad de la mina<* Interpretación de los programas de auscultación0 incluyendo los resultados de los sistemas de instrumentación* Evitar acumular in(ormación* Desarrollar metodologías adaptadas a las condiciones particulares de la mina para el tra,a/o geot7cnico ;Data entry de mapeo de ,ancos<* %antener una ,ase de datos con in(ormación geot7cnica actuali6ada* De esta manera se puede proveer de in(ormación adecuada cuando sea necesario ;consultoras0 C%$+<* Capacitaciones al personal de operaciones mina en conceptos de geotecnia mediante desarrollo de talleres ;geotecnia operacional prctica<*
Lar"o pla#o2 'articipación y apoyo en los proyectos de C%$+0 de modo =ue estos consideren adecuadamente los aspectos geot7cnicos =ue pudieran a(ectar al negocio* Evaluación de la calidad del tra,a/o desarrollado por el e=uipo geot7cnico0 y poder reali6ar me/oras* 'articipación en proyectos nuevos a nivel corporativo y apoyar a otras divisiones*
Mapeo *eoté3ni3o B4si3o Tra5o de sondeo) Corresponde al tramo de per(oración considerado0 se incluye la posición de per(oración de inicio ;DE"DE< y t7rmino del tramo ;#A"A<* En algunos casos estos tramos de per(oración son regulari6ados a tramos regulares0 en cuyo
caso se podr utili6ar los tramos regulares0 con la de,ida precaución respecto del corte arti(icial de tro6os de sonda/es*
Figura 50 Formato de %apeo Geot7cnico +sico
N65ero de Fra3t!ras) "e conta,ili6an las (racturas a,iertas de origen natural presentes en un determinado tramo de sonda/e0 evitando contar a=uellas estructuras inducidas por e(ectos de manipulación de los testigos ya sea a trav7s de planos de de,ilidad o de la matri6 de la roca* $as estructuras se agrupan de acuerdo al ngulo menor =ue (orman respecto del e/e del testigo o ngulo a ;Figura @<0 los rangos corresponden a) 4>54K0 54K>B4K0 B4K>L4K0 adems de la suma total de estructuras conta,ili6adas en estos rangos*
Figura @0 Determinación del largo de los testigos y el ngulo con respecto al e/e del sonda/e
Lar"o de tro#os de Ro3a) Considera la medición de los tro6os de roca separados por estructuras geológicas a,iertas0 =ue presenten sonoridad ;deere 1LB<0 =ue tengan un grado de meteori6ación ,a/o0 esto es entre I y III* $os testigos con meteori6ación de grados I?0 ?0 y ?I no de,en ser medidos ;ver (igura B<* "e recomienda utili6ar una línea o e/e central para medir en ella la longitud de los tramos ;m7todo es recomendado por la "ociedad Internacional de %ecnica de Rocas>I"R%0 1L1<* $as rupturas causadas por el proceso de per(oración o el operador0 =ue son usualmente evidenciadas por super(icies rugosas (rescas0 no de,en ser incluidas y se de,en considerar como un solo tro6o de testigo* Tipo de Molido ) Corresponde a una descripción del material disgregado recuperado por la per(oración del sondeo0 =ue puede presentar un comportamiento como suelo0 o los tramos de roca triturada =ue no es capa6 de mantener la (orma cilíndrica producida por la corona de per(oración y las 6onas con alto grado de meteori6ación ;I?0 ?0 y ?I<* $a (igura & descri,e las categorías de caracteri6ación utili6adas* Dempers ;1LL@< denomina el molido como M%atri60 y la de(ine como el material =ue va desde la arena a tro6os ms largos de roca =ue derivan de (allamientos0 6ona de ci6alle0 y :ori6ontes de(orma,les*
Figura &0 Clasi(icación del ipo de %olido ;?illarroel0 1LL@<
*rado de Meteori#a3i7n) 'ara cada tramo considerado se reali6a una estimación del grado de meteori6ación de acuerdo a lo recomendado por I"R% ;1L1<0 =ue se presenta en la Figura B*
Figura B0 Grado de %eteori6ación I"R% ;1L1<
Mapeo "eoté3ni3o por tra5os Dentro de la de(inición de los tramos geot7cnicos se de,ern considerar en especial los cam,ios litológicos0 de alteración y minerali6ación* Tra5o "eoté3ni3o2 Este parmetro est constituido por la posición de inicio ;DE"DE< y la posición de t7rmino ;#A"A< de un tramo de igual calidad geot7cnica0 el cual es de(inido por la persona =ue e(ecta el levantamiento geot7cnico* Cara3teri#a3i7n de Estr!3t!ras R!"osidad 8JRC92 Este parmetro permite estimar el grado de aspere6a natural presente en las discontinuidades de la roca a escala menor ;14 cm<0 siendo un importante parmetro para la caracteri6ación de la condición de las discontinuidades* Resisten3ia relleno2 "e de(ine el relleno como el material =ue se u,ica entre las paredes de las discontinuidades de la roca* En general las estructuras =ue presentan relleno son (allas o vetillas* 'ara determinación de la resistencia del relleno0 se considera el uso de la (igura 2 la =ue corresponde al criterio empírico para la estimación de la resistencia del material ;I"R% 1L1<* $os valores "1 a "B se de,en aplicar a suelos y los valores R4 a RB se de,en aplicar a roca* En el caso de ocurrir ms de un tipo de relleno0 se de,e pre(erir el de peor condición0 sin em,argo0 se pueden tam,i7n caracteri6ar los dos tipos en el mismo (ormato*
Figura 20 Criterios para la Estimación de la Resistencia del %aterial ;I"R% 1L1< Resisten3ia ared2 'ara estimar la resistencia de las paredes se de,e utili6ar los criterios para la estimación de la resistencia del material0 descritos en la Figura 2* $a (igura ilustra los conceptos de relleno0 pared de la estructura0 y matri6* Generalmente las paredes de las estructuras0 en especial las (allas y estructuras mayores0 presentan un grado de meteori6ación y9o alteración :idrotermal ms intenso =ue la matri6 de la roca0 o sea la roca =ue se encuentra ale/ada de las estructuras*
Figura 0 Criterios para determinar el grado de alteración de las paredes
Esti5a3i7n *SI
El 8ndice Geológico de Resistencia ;G"I<0 propuesto por #oeO ;1LL@<0 y #oeO0 aiser y +a-den ;1LL&<0 :a sido modi(icado para incorporar rocas masivas y (oliadas por #oeO0 %arinos y +enissi ;1LL<0 proponiendo utili6ar esta ltima para la metodología de este tra,a/o* 'ara determinar este índice0 se anali6an dos parmetros geológico>geot7cnicos los cuales corresponden a la MEstructura del %aci6o Rocoso y la MCondición de las Discontinuidades ;Figura L<* "i ,ien al revisar las ca/as de los sonda/es0 no se puede reali6ar la me/or estimación del G"I0 esta se me/ora y a/usta con la o,tención de las clasi(icaciones geot7cnicas ;R%R0%R%R0 y P<0 con el desarrollo de nuevas la,ores mineras y del anlisis retrospectivos de las o,ras construidas0 =ue permiten ir me/orando el m7todo de caracteri6ación*
Figura L0 Caracteri6ación del 8ndice de Resistencia Geológico ;#oeO y otros0 1LL<
CALC%LO DE OTROS ARAMETROS *EOT/CNICOS R:D2 Es una modi(icación del porcenta/e de recuperación de testigos en =ue todas las pie6as de testigos con Msonoridad al ser golpeadas ;Deere y Deere0 1L<0 con un largo so,re 144mm0 son sumadas y divididas por el largo del tramo considerado* or3enta1e de Ro3a2 "e de(ine como porcenta/e de roca0 al porcenta/e del tramo considerado =ue presenta la roca con un grado de meteori6ación entre I y III0 de acuerdo a la Figura y =ue adems se pueda reconstruir la (orma del cilindro original* or3enta1e de Molido2 El porcenta/e de molido :a sido de(inido0 como el porcenta/e del tramo de sonda/e =ue presenta un comportamiento como suelo* am,ien se :a asignado a los tramos de testigos per(orados sin recuperación o a los tramos donde el testigo recuperado0 no es capa6 de mantener la (orma cilíndrica producida por la corona de per(oración* (. *EOLO*+A
(.$. *ENERALIDADES $omas +ayas es una mina de co,re a ta/o a,ierto0 con una tasa de empleo de apro.imadamente mil personas* "u capacidad de producción anual es de 2&*444 toneladas de ctodos de co,re* %ane/a una planta de e.tracción por solventes y electrodeposición ;">EJ<* $os minerales o.idados de co,re de $omas +ayas son de rpida li.iviación y de ,a/o consumo de cidos* El mineral de alta ley se c:anca y li.ivia en pilas* El mineral de ,a/a ley se envía directamente de la mina al ,otadero de li.iviación* El co,re se recupera de la solución0 por medio de la e.tracción por solventes y electrodeposición0 en (orma de ctodos de alta calidad* $os ctodos se transportan por camión a Anto(agasta y se envían por ,arco a los clientes (inales* $os ctodos =ue produce estn certi(icados por la +olsa de %etales de $ondres0 los =ue se transan en los mercados internacionales con la marca $+F* Actualmente e.isten dos proyectos importantes de e.tensión en etapa de la pre>(acti,ilidad =ue incluye una e.pansión de la operación actual a 2&*444 toneladas anuales de ctodo de co,re y el desarrollo del depósito de Cu Fortuna locali6ado a 5 Oilómetros de $omas +ayas* "e espera =ue este depósito aumente la vida de la mina en siete aos :asta el 3434* (.( *EOLO*+A DISTRITAL Distritalmente0 $omas +ayas est inserto en la unidad intrusiva +atolito "an Cristó,al0 de edad Cretcico "uperior0 con dataciones Ar>Ar de 2*B %a* $as condiciones tectónicas durante el 'aleoceno en el distrito de $omas +ayas> "an Cristó,al0 (ueron principalmente e.tensionales0 pro,a,lemente de,ido a una disminución en la velocidad de su,ducción* Estas condiciones generaron actividad magmtica0 pro,a,lemente con presencia de centros volcnicos estacionarios0 en corte6a continental delgada0 re(le/ada en $omas +ayas0 por el empla6amiento de +rec:as :idrotermales0 'ór(ido y stocO-orOs de vetas* En se propone =ue entre los B4>&& %a0 se produ/o un pulso intermedio de minerali6ación en el distrito0 =ue coincide con la (ase compresiva Incaica* Es posi,le =ue durante este evento se :ayan (ormado sistemas estructurales importantes como la Qona de Falla "an Cristó,al0 con movimientos de.trales0 desarrollo de duple. e.tensionales y generación de estructuras su,verticales de comportamientos transcurrentes normales e inversos0 adems de (ormación de (allas lístricas de ,a/o ngulo* (.) *EOLO*+A LOCAL El yacimiento lomas ,ayas se alo/a en dos tipos principales de intrusivos0 los cuales :an sido cortados por un variado con/unto de ,rec:as y di=ues =ue ascendieron por (allas y (racturas y sus intersecciones* $a roca :u7sped o ca/a se denomina Intrusivo Granodioritico0 ya =ue la mayor concentración de este tipo de roca tiene esa caracteri6ación geo=uímica* Esta unidad est intruida por el 'ór(ido $omas +ayas0 =ue tam,i7n tiene un carcter geo=uímico de tipo granodiorítico* $uego se tiene una serie de di=ue menores =ue solo se o,servaron cortando al Intrusivo Granodiorítico0 pero =ue podrían estar causando el mismo e(ecto en el 'ór(ido $omas +ayas* $as ,rec:as a=uí descritas son de carcter magmtico e :idrotermal y se componen de ,rec:as de cuar6o y ,iotita y ,rec:as de cuar6o y clorita0 con clastos del Intrusivo Granodiorítico0 ,rec:as de cuar6o y turmalina con clastos de am,os
intrusivos y una ,rec:a característica denominada ,rec:a :idrotermal %ariely* 'or ltimo0 se descri,en ,revemente los depósitos sedimentarios recientes =ue rodean al yacimiento0 en este caso ceni6as volcnicas0 aluviones y coluvios* *ranodiorita; C!ar#o Mon#onita de 0iotita < =orn0lenda 8"rd9 ) Intrusivo enca/ante0 =ue al,erga a todos los eventos geológicos ms /óvenes* 'resenta te.tura (anerítica e=uigranular compuesta por plagioclasa ;plg< (eldespato potsico ;(d< ,iotita ;,t
Bre3=a Biotita 80r09) 'e=ueos cuerpos con relleno de matri6 correspondiente a ,iotita secundaria de grano (ino magnetita ;mt<* am,i7n :an sido reconocidos como 6onas con (uerte vetilleo polidireccional de ,iotita magnetita* Bre3=a Tirana 80rt9) +rec:a :idrotermal magmtica0 (ragmento de grd ;y ,r,T<0 de te.tura tipo mosaico* $a matri6 se compone de turmalina ;tur< =6 ,t de grano gruesoSgrano (ino (dO0 presentando una 6onación vertical0 con porcenta/es =ue alcan6an :asta un 54H de matri6 y asociaciones turS=6S,t en los niveles superiores0 disminuyendo :asta &>14H con asociaciones de ,tturS=6 :acia los niveles ms pro(undos reconocidos* 7r>ido Lo5as 8prl92 Corresponde a una dacita9granodiorita con (enocristales de plagioclasa ;:asta un @4H<0 o/os de =6 S (eldespato alcalino S ,t* $a masa (undamental est compuesta por un arreglo microcristalino de plgS =6* Di?!es or>,di3os tard,os) 'e=ueos cuerpos ta,ulares0 de espesores entre 4*&>1*&m0 de composición similar a prl con variaciones dioríticas* Bre3=as C!ar#o@T!r5alina 80?t9) De amplia distri,ución0 el cuerpo principal es de carcter polimíctica ;grd9prl<0 con una matri6 ;:asta un 4H< compuesta por turmalina masiva SS cuar6o* Cuerpos de dimensiones menores tienen (ormas ta,ulares con orientaciones EJ y NNE* Bre3=a Clor,ta 80r39) Cortan a grd y prl0 ,rec:a con te.tura tipo mosaico0 clastos parcialmente rotados0 de (ormas irregulares y tamaos de :asta 3m de dimetro0 inmersos en una matri6 ;:asta 1&>34H<0 compuesta por la asociación clorita cuar6o car,onatos ; tur<* Esta ,rec:a se caracteri6a por la (ormación de cuar6o diente de perro0 estructuras drusi(ormes en las intersecciones estructurales* Bre3=a Anda3ollo 80r59) +rec:a pype* 'resenta una (orma irregular0 con (uerte control estructural y ci6alle0 cortando principalmente a prl* $a matri6 se incrementa :acia su ncleo ci6allado0 y corresponde a polvo de roca con (uerte alteración =6>ser0 ms sl(uros diseminados* 'eta Anda3ollo) "e de(ine como un cuerpo masivo de cuar6o de grano grueso0 con te.tura de mosaico0 sem>itraslcido0 empla6ado en 6ona de Falla "ur y reconocida a partir de la cota 13L40 cortando a ,rm* (.- ALTERACI&NES Altera3i7n ot4si3a
A,arca cuatro unidades litológicas) grd0 ,r,0 ,r, ;,< y prl0 y est su,dividida en tres etapas) 10 3 y 5T en donde encontramos ,iotita o (eldespato>O dominante0 en (acies =ue son generalmente acompaadas por turmalina* $os eventos 1 y 3 se presentan en toda la unidad grd variando su intensidad desde d7,il a moderada0 con ocurrencia de ,iotita secundaria de grano (ino como reempla6o de :orn,lenda y ,iotita primaria0 de (orma intersticial y en vetillas (eldespato>O magnetita0 a (uertes intensidades en la unidad ,r, y sus alrededores* %ientras =ue las vetillas =ue estn asociadas a 1 son de ,iotita S cuar6o0 pudiendo ocurrir en vetillas de cuar6o con :alos de ,iotita cuar6o (eldespato>O0 adems de vetillas cuar6o (eldespato>O0 3 est caracteri6ada por una a,undante presencia de (eldespato>O en reempla6o y vetillas0 la =ue se encuentra asociada a la unidad ,rt* Este ltimo evento0 aporta vetas y vetillas de cuar6o masivo adems de vetas de turmalina cuar6o S ,iotita de grano grueso0 con :alos de (eldespato>O cuar6o de d7,iles a intensos* $a tercera alteración ;5T< el cual sería un evento con d7,il y local ocurrencia de (eldespato>O ,iotita al,ita0 en reempla6os y vetillas* "o,re la minerali6ación :ipógena0 1 y 3 son una importante (uente de minerales cuprí(eros del sistema0 con presencia de calcopirita S pirita S moli,denita S ,ornita0 los =ue se encuentran relacionados principalmente a la unidad ,rt0 presentndose como cemento de la matri6 y como diseminaciones en los (ragmentos0 o depositados de (orma directa en las vetas y vetillas o de manera diseminada en sus :alos de alteración*
Altera3i7n Clor,ti3a2 Est compuesta de la asociación de clorita>cuar6o epidota car,onatos0 y se presenta como ptinas0 vetillas y reempla6o parcial de ,iotita y :orn,lenda primaria y en menor cantidad plagioclasa* Relacionada tanto espacial como temporalmente con las unidades ,rc y prl0 en donde la clarita ataca a la plagioclasa0 ,iotita u :orn,lenda* 'or otro lado0 este es el evento con un menor aporte de sul(uros ;py S cpy< al sistema* Adems0 se muestra como una d7,il distri,ución en la unidad grd0 generando una so,reimposición de clorita a alteraciones potsicas con ,iotita secundaria* Altera3i7n C!ar#o@Seri3ita $a alteración est su,dividida en C"1 y C"30 el cual se so,reimpone a los eventos potsico y clorítico* Este evento a,arca la unidad ,rm ;C"1<0 la cual corresponde a un evento pervasivo con importante sericita0 cuar6o secundario y ,a/a cantidad de turmalina0 asociados con vetas de cuar6o masivo de grano grueso con (acies de sul(uros py cpy S moli,denita0 con presencia de :alos sericíticos clorita0 con un anc:o varia,le =ue depender del espesor de la veta0 las =ue de (orma local se presentan en en/am,res los cuales a(ecta a las unidades grd0 ,rt0 ,rc y prl adems de estar generalmente so,reimpuestas a estructuras =ue al,ergan ,rec:as ,=t* $a otra etapa de alteración0 la etapa C"30 correspondería al empla6amiento de la unidad ?eta Andacollo0 la cual se compone de cuar6o masivo y de un d7,il :alo sericítico0 con un ,a/o aporte de sul(uros diseminados en la vetaV cpy S py S mo* "e determinó por inclusiones (luidas una pro(undidad de 1@B4m en condiciones litoestticas* %ientras =ue las muestras en el sector Andacollo0 indican una (ase posterior meso y epitermal* Altera3i7n Ar",li3a S!pér"ena
'resenta ocurrencia de arcillas y ó.idos de Fe y %n0 las =ue presentan una intensidad varia,le0 so,reimponíendose y :aci7ndose ms pro(undas en lugares de (allas o de (racturamientos* Así los procesos supergenos :a,rían originado por lo menos dos etapas de li.iviación y o.idación ;co,res verdes<0 pudiendo (ormar localmente una 6ona de enri=uecimiento secundario* Figura 140 Es=uemas de Eventos Geológicos #ipogenos $omas +ayas
(. MINERALIACI&N S%/R*ENA ASOCIADA 'roceso supergeno =ue a(ecta a la minerali6ación :ipógena por enri=uecimiento de la roca minerali6ada y a la posterior o.idación y parcial removili6ación del co,re* El enri=uecimiento consiste en calcosina W covelina digenita =ue reempla6an y revisten a calcopirita0 ,ornita y pirita* Este enri=uecimiento a(ecta a todos los sul(uros de co,re y de :ierro del sistema :ipógeno* $a posterior o.idación produ/o los sul(atos ,rocantita0 antlerita y C:alcantita* +rocantita y antlerita son los minerales de co,re ms a,undantes en la 6ona de o.idación* Am,os minerales pueden tam,i7n proceder de la o.idación directa de sul(uros primarios* !tros minerales ricos en co,re de la 6ona de o.idación incluyen atacamita0 crisocola0 cuprita0 mala=uita0 c:enevi.ita0 neotosita0 ó.idos9 :idró.idos de :ierro rico en co,re y la presencia de sul(atos de :ierro cargado de co,re0 =ue corresponden a un producto de alteración de calcosina>covelina0 de color negro y =ue representaría una transición amor(a 9 o po,remente cristalina a c:alcantita* $a o.idación tam,i7n produ/o minerales ricos en :ierro0 incluyendo /arosita0 go:etita0 :ematita0 pic:tlimonita0 melanterita y s6omolnoOita ;sul(ato de :ierro :idratado<* $os ó.idos de co,re ocurren rellenando (racturas y en menor grado como diseminaciones* $as ms altas concentraciones de co,re son en reas donde las (ases de sul(uros del sistema (ue enri=uecida su,secuentemente o.idada Min situ* E.posiciones de este tipo de stocO-orO y vetas de ó.idos de co,re su,paralelas y cercanamente espaciadas0 pueden ser vistos en los ra/os de Andacollo y Candelaria* E.isten algunas e.posiciones en super(icie donde la roca enri=uecida en co,re esta parcial a totalmente li.iviada* Estas corresponden a cuerpos de ,rec:as de sul(uros y ocurren en todos los ra/os del yacimiento0 caracteri6ados por e.:i,ir una matri6 rica en /arosiaW:ematitaWgo:etita0 adems de sericita0 cuar6o0 (eldespato y turmalina0 en ve6 de sul(uros* $a minerali6ación de ó.idos es el resultado de la o.idación in situ de sul(uros enri=uecidos en co,re y la posterior removili6ación durante el proceso de la o.idación de la mena metlica* (. MARCO ESTR%CT%RAL El marco estructural de $omas +ayas consiste en un comple/o arreglo de (allas y (racturas de alto y ,a/o ngulo0 =ue se rami(ican e intersectan entre sí* $as estructuras de alto ngulo presentan direcciones NNE>""J0 ENE>J"J0 NJ>"E0 N" y JNJ X E"E y las de ,a/o ngulo con manteos al J y "J* •
Estructuras de Alto Ángulo: consisten en (allas y (racturas de direcciones NNE> ""J0 NJ>"E0 N>" y JNJ>E"E* Incluyen (allas mayores irana0 Candelaria0 aty0 y Este*
•
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Estructuras de bajo Ángulo: consisten en (allas y (racturas =ue por lo general muestran direcciones NNJ a NNE y manteos entre 34Y> @&Y al J a "J* Intersecciones Estructurales: 6onas de intenso (racturamiento y ,rec:i6ación ocurren donde las estructuras se curvan e intersectan*
Figura 130 'lanta modelo estructural mostrando control so,re litologías
). *EOLO*+A DE BANCOS Mapeo de Ban3os El mapeo se reali6a en el ,anco 1B@4 a una escala 1)1440 en el cual se descri,e litología0 alteración0 minerali6ación y estructuras a lo largo de 34 m* en direccion N"* ;Ane.o 1<* 'ara e(ectos prcticos se nos asignó como o,/etivo principal solo caracteri6ar la litología0 minerali6ación y alteración del ,anco* 'ara ello se utili6aron criterios de clasi(icación de rocas ;"trecOeisen0 A* $*0 1L2@< para determinar la litología0 y in(ormación entregada durante la inducción acerca de la alteración y minerali6ación del distrito minero* •
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$itología) Durante todo el tramo se o,servó granodiorita de grano grueso0 con cristales 3&H de Cuar6o0 &4H 'lagioclasa0 1&H Feldespato potsico0 &H de +iotita y &H #orn,lenda* No presenta minerali6ación0 y se encuentra (uertemente alterada* Alteración) El proceso de alteración corresponde principalmente a alteración cuar6o>sericítica y en los primeros B m ;Norte a "ur< se o,serva alteración propilítica so,reimpuesta* Ca,e sealar =ue se pudieron identi(icar 3 tipos de vetillas de distinta generación* $a primera corresponde a vetillas de +iotita> Cuar6o0 de espesor 3cm* Estas vetillas son cortadas por otras vetas de Cuar6o>+iotita0 con un espesor m.imo 3 mm* %inerali6ación) No presenta minerali6ación o,serva,le* Estructuras) El ,anco se presenta (uertemente (allado y (racturado* De acuerdo a esto se logra identi(icar tres set de (allas normales con orientación NE>"E* $as dimensiones de esta (alla son varia,les dentro del orden m7trico0 logrando algunas atravesar por completo el ,anco*
-. *EOLO*+A DE SONDAJES
Mapeo de sonda1es en Dia5antina El sonda/e a descri,ir (ue identi(icado como el po6o $D>L@>ca/a NY&2>B4 correspondiente a sonda/es para geotecnia* Este sonda/e (ue mapeado a una escala 1)144 ;Ane.o 3<* •
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$itología) 'ara el sonda/e o,servado en diamantina0 se pudo identi(icar tramos correspondientes a Granodiorita intercalados con +rec:a clorítica* Alteración) "e o,servaron en la Granodiorita principalmente alteración clorítica0 caracteri6ada por clorita>cuar6o epidota car,onatos0 y se presenta como ptinas0 vetillas y reempla6o parcial de ,iotita y :orn,lenda primaria* En menor cantidad se puede o,servar presencia de :alos sericíticos clorita y arcilla* Estas alteración va cam,iando a medida =ue grada la litología a las ,rec:as %inerali6ación) $a minerali6ación del sonda/e si ,ien varía de acuerdo a la alteración y litología0 est caracteri6ada principalmente por la presencia de Calcopirita0 'irita diseminada y %oli,deno diseminado y en vetillas* Estructuras) "e identi(icaron vetillas de calcopirita0 moli,denita0 calcita0 adems algunas vetillas rellenas con Cuar6o en (orma de MDientes de perro y turmalina* $a disposición principal de estas estructuras es de un angulo entre 54K y B4K respecto al e/e del sonda/e*
. ROD%CCI&N El proceso productivo consiste en la e.plotación a ra/o a,ierto de la mina0 la cual posee dos vías de tratamiento de los minerales =ue se e.traen) 1< Una vía es para los minerales de alta ley ;$ey promedio de 40&1H Cu<0 El cual pasa al circuito de c:ancado para su reducción de tamao en tres etapas seguido de una aglomeración y curado en correas para su posterior apilamiento y li.iviación ;#eap $eac:ing<* 3< $a segunda vía de procesamiento es para los minerales de ,a/a ley ;$ey promedio de 4033H Cu<0 el cual es transportado directamente desde la mina a trav7s de camiones olva y sin etapas de reducción de tamao0 este material es conocido como material R!% o MRun o( mine* $a li.iviación en am,os casos se reali6a en pilas permanentes* $a li.iviación de mineral R!% se reali6a mediante la irrigación de soluciones de re(ino0 provenientes de la etapa de e.tracción por solvente0 esta genera como producto una solución intermedia la cual sirve de alimentación a la li.iviación de minerales #eap* $a li.iviación de mineral #eap genera dos tipos de soluciones0 las =ue se encuentran di(erenciadas sólo por su concentración de co,re0 denominadas '$" e I$"* El I$" es recirculado en esta etapa de li.iviación y el '$" es enviado directamente a las etapas de e.tracción por solvente* $a etapa de e.tracción por solvente concentra y puri(ica las soluciones de '$" a trav7s de un circuito en serie0 el cual contempla 3 etapas de e.tracción y un circuito en paralelo0 de una etapa de e.tracción* El orgnico cargado producto de estas dos etapas es tratado mediante dos etapas de lavado en serie para (inalmente pasar a una etapa de ree.tracción*
$a etapa de e.tracción por solvente genera dos productos) Re(ino y Electrolito rico* El re(ino es enviado a la pila R!%0 como solución de li.iviación* El electrolito rico sirve de alimentación a la etapa de electro,tención0 mediante el cual se o,tiene el producto (inal* Esto es0 ctodos de co,re con una pure6a de LL0LLH* $a e(iciencia en esta etapa es de un L3H* Un resumen es=uemtico del proceso est representado en el cuadro sinptico de procesamiento esta,lecido por Falcon,rige ;Figura 15< Figura 150 Diagrama de Flu/o Falcon,rige $omas +ayas
.$ OOS DE TRONAD%RA Comien6a con el diseo de las mallas de per(oración* Zstas0 a cargo del rea de 'er(oración y ronadura de !peraciones %ina0 generan mallas de per(oración con espaciamiento desde L m a 1@ m de dimetros0 per(oración de L 29 pulgadas a 15 [ pulgadas0 y límites de 3&4444 ton9ao a per(orar y tronar* $a per(oración es del tipo convencional para una altura de 1& m0 adems de la pasadura0 lo =ue genera un cono de detritos alrededor del punto de per(oración0 de 1*& a 3 ton0 de donde se recolecta la muestra* $uego se procede con el muestreo del po6o donde se recolecta una nica muestra por po6o de entre 34 a 3& Og0 la =ue se o,tiene de (orma manual donde se o,tienen B incrementos por un tu,o de muestreo desde el cono de detritos0 eliminando previamente el material de la pasadura* .( LEYES El alcance del servicio es plani(icar y veri(icar parmetros de control de los procesos metalrgicos y geológicos relacionados con la Geometalurgia =ue incluye un delineamiento Geológico X Geometalrgico X Geot7cnico y %etalrgico0 consolidando in(ormación t7cnica para esta,lecer los (actores geológicos =ue inciden en los parmetros metalrgicos tales como recuperación0 ley del concentrado0 dure6a y dure6a "AG =ue permitan desarrollar modelos geometalurgicos de recuperación dure6a y calidad de concentrado* Es imperante =ue se vele por el cumplimiento de la política am,iental0 de seguridad y salud ocupacional del distrito* Actualmente0 $omas +ayas es la mina de ms ,a/a ley en operaciones en C:ile0 caracteri6ndose por su alta e(iciencia y ,a/os costos* A comien6os de 344B0 las reservas pro,adas y pro,a,les alcan6a,an a 35L millones de toneladas de co,re con una ley de 4*5BH* En 344B produ/o B@*3B& toneladas de ctodos de co,re0 superando la capacidad de diseo de B4*444 toneladas anuales* .) ROCESOS DE REC%ERACI&N %TILIADOS Al igual =ue en la mayoría de los yacimientos de co,re0 en $omas +ayas0 los procesos productivos comien6an con la e.tracción de material minerali6ado0 =ue involucra per(oración0 tronadura0 carguío y transporte* El destino del material depende de su ley* El est7ril va al ,otaderoV el material de ,a/a ley es destinado a la pila R!%V y el =ue tiene mayor contenido de mineral0 denominado #EA'0 se envía a planta de
c:ancado para o,tener un material ms (ino y luego ser transportado :acia la pila #EA'* Como producción diaria0 en %inera $omas +ayas se e.traen 344 mil toneladas0 de las cuales 5L mil toneladas son clasi(icadas como mineral #EA'0 y apro.imadamente 11& mil toneladas son destinadas a pilas R!!%* El mineral dispuesto en las pilas R!% y #EA' es li.iviado con cido sul(rico para o,tener una solución concentrada de mineral0 denominada '$"* Así los procesos presentan las siguientes características)
Liivia3i7n en ilas Corresponden a pilas permanentes de 2 metros de alto* El rea ,a/o riego es de 5@4*444 m\0 con una tasa de riego 3&44 m] a una concentración de 2g9l de cido sul(rico* El ciclo de li.iviación es de apro.imadamente 134 días0 y las soluciones resultantes son de 303 g9l de Cu* Es posi,le seguir con el proceso de li.iviación posterior a 134 días0 pero resulta ser poco renta,le* 'ara la li.iviación en ,otaderos se cuenta con material de gran tamao ;& pulgadas< en pilas de metros* El rea ,a/o riego es de @&4444 m\ con una tasa de riego de 5&44m]9:r* $as soluciones li.iviantes presentan concentraciones de & g9l cido sul(rico* El ciclo de li.iviación es de L4 días0 pudiendo e.tenderse a 144 o 114 días* $as soluciones ricas en co,re presentan concentración de 10L g9l Cu* $as soluciones ricas en co,re ;'$"<0 resultantes de los procesos de li.iviación descritos anteriormente son conducidas a trav7s de un circuito de canales y piscinas :acia la planta de e.tracción por solventes0 para luego pasar al proceso de electro> depositación0 donde se o,tienen ctodos de co,re de alta pure6a ;Figura 1@<* $os ctodos se apilan y se ordenan0 y posteriormente son cargados en camiones y trasladados :asta el puerto de Anto(agasta donde son em,arcados al e.tran/ero* $os ctodos =ue produce Compaía %inera $omas +ayas estn certi(icados por la +olsa de %etales de $ondres y se transan en los mercados internacionales* Figura 1@0Diagrama General del 'roceso $omas +ayas*
Etra33i7n por solventes El circuito de e.tracción est compuesto por las etapas E>1 y E>30 =ue operan en serie y en contracorriente* El diseo de las etapas de e.tracción permite alcan6ar un porcenta/e de e.tracción del L3H del co,re contenido en el '$"* Cada etapa posee 5 me6cladores c,icos de dimensiones 503 . 503m de ,ase y de 5m de altura m.ima* El material de construcción de todos los me6cladores es de acero ino.ida,le tipo 3&@ "%!0 resistente a la corrosión por el cloro* El primer me6clador de cada una de las etapas E>1 y E>30 es un pump mi.er =ue succiona y me6cla los (luidos de acuoso y orgnico al mismo tiempo* $os me6cladores au.iliares ;secundarios y terciarios< continan el me6clado de los (luidos :asta completar la reacción* Actualmente0 el circuito de " opera ,a/o una con(iguración serie paralelo compuesto por)
^ Dos etapas de e.tracción en serie ;E1 y E3<0 ^ Una etapa de e.tracción paralelo ;E5<* ^ Dos etapas de re>e.tracción en serie ;"1< ^ Una etapa de limpie6a de orgnico ;J1 y J3<* $as etapas E>1 y E>3 operan en con continuidad acuosa0 mientras =ue la etapa de ree.tracción y los lavadores operan en continuidad orgnica* Este arreglo :a demostrado :asta el momento ser el ms apropiado para reducir los arrastre de acuoso y mantener controlado el cloro en la electroo,tención* El producto de la etapa de " son el re(ino y el orgnico cargado* El re(ino es enviado a la piscina de re(ino y el orgnico es conducido a dos estan=ues para posteriormente ingresar a la etapa de lavado* $a ree.tracción se reali6a en una sola etapa0 en contracorriente en e=uipos similares a los de e.tracción con sólo dos me6cladores* $a ree.tracción0 reci,e el orgnico cargado desde la etapa lavado con una concentración de 110 gpl de Cu \* "e reali6an dos etapas de limpie6a con el (in de remover los coloides de orgnico arrastrados en la ree.tracción* $a primera limpie6a se reali6a en una columna de (lotación0 en donde se colecta el orgnico disperso por un (lu/o de micro ,ur,u/as de aire inyectado en la ,ase de la columna* 'osteriormente el electrolito rico es enviado a una segunda limpie6a con (iltros de antracita0 estos son cuatro (iltros "pinteO de acero ino.ida,le0 =ue se encuentran conectados en paralelo y tra,a/an con un (lu/o especí(ico de 150@m]9m\:r para reali6ar la limpie6a* $a operación de retro> lavado se reali6a dos veces por día en cada (iltro y se utili6a electrolito po,re para esta operación* $a (ase orgnica est compuesta por) 1< El solvente utili6ado es el ":ell 34@B AR0 =ue contiene un 1H de aromticos y un punto de in(lamación de @KC* Es de procedencia argentina y lo distri,uye !.i=uim "*A* 3< El e.tractante empleado en el proceso0 es una nonilceto.ina pura de Cognis conocido comercialmente como $I @> IC ;al 32H<* $a concentración en el orgnico de la planta " es de 3BH v9v* $os (lu/os nominales de operación de E.tracción son) ^ L44 m]9:r de '$" para el circuito E1 y E3* ^ L44 m]9:r de '$" para la etapa paralela E5* ^ L&4 m]9:r de orgnico para todo el circuito* El arrastre de orgnicos en el re(ino varía entre 1& a 54 ppm* El arrastre detecta,les de acuoso en el orgnico cargado varían entre 244 a 5*444 ppm0 dependiendo del e=uipo del cual salga el orgnico* ⁺
Ele3tro@O0ten3i7n El proceso se desarrolla en 14 celdas de :ormigón polim7rico agrupadas en 3 circuitos independientes de L4 celdas cada uno* $a capacidad de cada celda es de B4 ctodos con apro.imadamente 3 m\ de super(icie depósito* El peso del depósito varía entre 4 y L4 g de Cu por ctodo* El (lu/o de electrolito alimentado por celda es de 1303 m]9:r0 y la tasa de (lu/o especí(ico es de 50@ $9min9ctodo* $a densidad de corriente de diseo alcan6a el valor de 544 Amp9m\ y la densidad nominal de tra,a/o es de 3L1 Amp9m3* $a planta cuenta con @ recti(icadores0 3 por circuito* $a capacidad nominal de cada uno es de 33*444 amperes con un consumo de @*2&3 J0 adems e.isten 3
grupos generadores electrógenos para a,astecer el mínimo necesario ;&44 Amp9circuito< en los casos de corte de energía* E.isten dos puentes gras con capacidad de 20& ton cada uno comandados para reali6ar las operaciones de siem,ra y cosec:a de ctodos ;Figura 1&<* Figura 1&0Diagrama de Flu/o de los procesos ">EJ
. CONCL%SIONES Del presente in(orme0 se concluye =ue los procesos de recuperación de co,re0 de,en su (uncionamiento a di(erentes varia,les0 las cuales se mane/an de (orma interna con el o,/eto de :acer de esta operación la mayor renta,ilidad posi,le* Dentro de las varia,les mane/adas se cuentanV menas mineral a tratar ;o.idos o sul(uros de Cu<0 ley mineral y precio mineral entre otras* Así por e/emplo0 para la operación en %inera $omas +ayas0 por el tipo de material a tratar ;ó.idos de co,re de ,a/a ley<0 el proceso de recuperación de co,re ms apropiado resulta ser la li.iviación en pilas y li.iviación en pilas R!!%0 de lo contrario el proceso de recuperación se vuelve invia,le . REFERENCIAS •
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!livares0 * ;1LL2< Geología y Estructuras del yacimiento $omas +ayas0 II Región de Anto(agasta0 C:ile0 %emoria de título0 U* Católica del Norte* ?arela ;3441< Estudio de la Alteración y %inerali6ación del _acimiento 'ór(ido Cuprí(ero $omas +ayas0 II Región0 C:ile0 esis de %agíster0 U* Católica del Norte* ?ega0 D*0 !livares0 *0 Gon6le60 ;344L< Es=uemas de eventos geológicos del yacimiento $omas +ayas* II Congreso Geológico C:ileno0 "antiago* ?illarroel0R*0%erino0$*0 $eiva0G*0 "anc:e60G* %etodología Geot7cnica a partir de testigos de sonda/es de diamantina en rocas alteradas0 y su aplicación en minería a ta/o a,ierto y su,terrnea* :ttp)99---*.strata*com9content9assets9pd(9.cu`sustaina,ility`3414`lomas,ayas *sp*pd(
. ANEOS .$. MAEO MINERALO*ICO DE BANCO .(. MAEO *EOTECNICO DE BANCO .). MAEO MINERAL&*ICO DE SONDAJES DIAMANTINA .-. MAEO *EOT/CNICO DE SONDAJE DIAMANTINA
