INTRODUCCIÓN
La cantera de yeso denominado Mina Santa María, ubicado en el distrito de Pusi, provincia de Huancané, departamento de Puno, consiste de mantos de yeso de color blanco grisáceo, que se encuentran intercalados con limolitas rojizas, presentan más de una variedad de yeso, como la Selenita, Anhidrita y Yeso masivo, cuya explotación se realiza artesanalmente a cielo abierto, solamente con dos trabajadores permanentes y un chofer de camión volquete que transporta cuando hay pedidos de la ciudad de Juliaca.
CAPÍTULO I
GENERALIDADES
1.1.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Durante los últimos años la industria de la construcción ha incrementado notablemente, y toda industria demanda un sin número de materias primas, equipos, materiales, mano de obra, etc; por ello vimos por conveniente realizar un estudio de una cantera de Yeso que tenemos ubicado al W del pueblo de Pusi. Pusi es un distrito con buenos potenciales en yacimientos no metálicos, entre los principales tiene, Petróleo en Pirin, Yeso, Travertino y Calizas; una de las principales razones por las cuales despertó nuestro interés, nos dedicamos a caracterizar una cantera de Yeso.
1.2.
OBJETIVOS
1.2.1. OBJETIVOS GENERALES Caracterización de la Cantera de Yeso, ubicada en el barrio Vallecito del Distrito de Pusi.
1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar y diferenciar las diferentes variedades variedades de de Yeso.
Describir el método de explotación de de la Cantera de Yeso.
CAPÍTULO I
GENERALIDADES
1.1.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Durante los últimos años la industria de la construcción ha incrementado notablemente, y toda industria demanda un sin número de materias primas, equipos, materiales, mano de obra, etc; por ello vimos por conveniente realizar un estudio de una cantera de Yeso que tenemos ubicado al W del pueblo de Pusi. Pusi es un distrito con buenos potenciales en yacimientos no metálicos, entre los principales tiene, Petróleo en Pirin, Yeso, Travertino y Calizas; una de las principales razones por las cuales despertó nuestro interés, nos dedicamos a caracterizar una cantera de Yeso.
1.2.
OBJETIVOS
1.2.1. OBJETIVOS GENERALES Caracterización de la Cantera de Yeso, ubicada en el barrio Vallecito del Distrito de Pusi.
1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar y diferenciar las diferentes variedades variedades de de Yeso.
Describir el método de explotación de de la Cantera de Yeso.
Dar a conocer el tratamiento y proceso de transformación para obtener Yeso para construcción.
1.3.
METODOLOGÍA DE TRABAJO
1.3.1. TRABAJO PRELIMINAR Básicamente se hizo revisión bibliográfica, a cerca de los yacimientos no metálicos de nuestra región, como el “Estudio Geológico Económico de Rocas y Minerales Industriales en la Región Puno” (Boletín (Boletín N° 30, Serie B) INGEMMET, Imágenes satelitales del Google Earth, entre otros; además, se realizaron coordinaciones con los propietarios de la cantera, fecha y horario de visita a la cantera, costos de transporte y alimentación, accesibilidad al lugar, materiales, entre otros.
1.3.2. TRABAJO DE CAMPO CAMPO El día sábado 11 de junio del 2016, se visitó la cantera de Yeso del barrio Vallecito del Distrito de Pusi, que está ubicado a 50 minutos de la ciudad de Juliaca, donde se realizaron la toma de datos y reconocimiento de la cantera, descripciones geológicas, toma de fotografías y obtención de muestras para análisis en gabinete.
1.3.3. TRABAJO DE GABINETE GABINETE Con todos los datos de campo, proseguimos con el análisis y reconocimiento de las diferentes muestras de yeso, ploteo de puntos para el contorneo de la cantera, posteriormente la investigación acerca del Yeso para utilizar en la industria de la construcción y se finalizó con la elaboración del informe
1.4.
ANTECEDENTES
Estudios generales de toda la region realizado por el Instituto Geológico, Minero y Metalúrgico denominado “Estudio Geológico Económico de Rocas y Minerales Industriales en la Región Puno” (Boletín N° 30, Serie B)
INGEMMET. Estudio detallado de la Cantera de Yeso ubicado en el barrio Vallecito del Distrito de Pusi, no se tiene.
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL
2.1.
MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL
2.1.1. EL YESO A TRAVÉS DE LA HISTORIA El yeso se conoce desde la antigüedad como un material de construcción. Está considerado como uno de los “materiales cocidos” más antiguos descubiertos por el hombre, hay constancia de que ya en el siglo IX antes de J. C. en Turquía, el yeso se utiliza como materia prima para la realización de revestimientos. Desde entonces y a lo largo de la historia de la humanidad, este material se ha ido utilizando como materia prima en los revestimientos para interiores, llegando a considerarse hoy en día como un material muy versátil, pues en diversas proporciones y con distintos aditivos cubre una amplia gama de productos de características muy distintas. Dentro de la “la historia del yeso” es interesante mencionar, los métodos tradicionales de cocción de la piedra de yeso, para obtener yeso calcinado. El método tradicional de cocción del yeso, mediante los llamados “hornos morunos”, estos hornos artesanales ya se utilizaban en la antigüedad, pero sorprendentemente es posible encontrarlos hoy en día en funcionamiento, en algunas zonas del sur de España. El yeso como material primitivo de construcción se obtiene a partir de piedra de yeso o aljez, calcinándola a no muy alta temperatura, y posteriormente molienda. Todo este proceso, es realizado evidentemente,
de una forma muy rudimentaria. Al ser un mineral muy abundante en la superficie terrestre, no debió suponer una gran dificultad encontrarlo y extraerlo. Se cree que el hombre descubrió el yeso y su reacción con el fuego de una forma accidental, cuando intentaba hacer un hogar, excavando la tierra, se encontró con una base de yeso, sobre la que se depositaron troncos de madera como combustible para ser quemados. Igualmente se piensa que el hombre descubrió la reacción del yeso con el agua de forma casual. Los trabajos arqueológicos han revelado que el yeso se comenzó a utilizar como material ornamental y decorativo, antes que como material de construcción. Los hallazgos se remontan al siglo 8 antes de Jesucristo, y han sido encontrados en la zona de Turquía, Siria e Irak. Los hallazgos revelan que el yeso fue empleado como material de soporte para frescos y también para fabricar recipientes y vasijas. Posteriormente en el siglo VI antes de J.C. se han encontrado en la ciudad de Jericó restos de yeso utilizado para esculpir. Es decir con fines decorativos, ornamentales e incluso artísticos, los cuales incluso hoy en día constituyen uno de los usos más conocidos y extendido del yeso. Por ejemplo, los talleres y escuelas de artes y oficios (Bellas Artes), en la actualidad, utilizan yeso para modelar y esculpir. Durante el Neolítico, en Catal Huyuck, 6000 años antes de Jesucristo, se encontraron restos de yesos con impurezas aplicados como pinturas en muros y suelos. En el antiguo Egipto, también hay vestigios y restos de yeso como por ejemplo en la pirámide de Keops, 2800 años antes de J.C. donde el yeso aparece como material de relleno en las juntas de ensamblaje de los bloques de piedra (de unas 16 toneladas) que conforman la pirámide. Los griegos también llevaron a cabo importantes desarrollados y estudios de yeso, concretamente Teofasto quien vivió en los siglos IV y III antes de J.C y que además fue discípulo de Aristóteles, escribió el “tratado de la piedra”, en el tratado de la piedra se indica que el yeso se utilizaba como material de revestimiento para ornamentación, soporte para frescos y bajorrelieves y estatuaria.
Los árabes llevaron el yeso hasta esplendores inimaginables en mezquitas y palacios, desde la India hasta España, done difundieron ampliamente su uso y técnica de fabricación. Hasta nuestros días ha llegado el uso del horno árabe. No hay que dejar de mencionar, que la primera utilización masiva del yeso se produjo en la segunda mitad del siglo XIX con la implantación y desarrollo industrial de la fabricación de cemento Portland. El yeso mineral actúa como regulador de fraguado del cemento, actualmente se sigue utilizando el yeso natural en la fabricación del cemento.
2.1.2. DESCRIPCIÓN DE LAS EVAPORITAS El mineral anhidrita responde a la formula química de CaSO4, ambos minerales yeso y anhidrita, se consideran pertenecientes al grupo de las rocas evaporitas. Las evaporitas, son rocas sedimentarias, muy solubles, constituidas en general por cloruros y sulfatos de sodio, potasio, calcio y magnesio. La génesis de las evaporitas se produce por la evaporación de soluciones acuosas que contienen todo estos minerales. El calcio que existe en gran cantidad (en relación con otros elementos) en todas las aguas continentales, se mantiene en disolución siempre que el contenido de CO2 de las aguas sea suficiente para que este elemento este en forma de bicarbonato. Cualquier incidencia que disminuya el contenido de CO2 de las aguas (temperatura, presión, actividad biológica de las plantas acuáticas, etc.) puede provocar una precipitación considerable de calcio en forma de carbonato, no solo en el ambiente continental, sino también en las aguas oceánicas. El magnesio, en parte puede precipitarse conjuntamente con el calcio de carbonato CaMg (CO3)2. Las rocas que resultan
en
estas
condiciones
especiales
son
las
llamadas
“carbonatadas”. Las sales que entonces se depositan, se denominan sulfatos y cloruros de Ca, Mg, Na y K, forman rocas denominadas “evaporitas”. El orden de precipitación de las sales formadas e incluso su misma composición depende, por una parte, de la temperatura del agua aumenta también la solubilidad de las sales. Además, la solubilidad de una sal aumenta en
presencia de otra sal que tenga iones comunes con ella. Asi por ejemplo, el agua con cloruro y sulfato sódicos, en disolución, si se evapora a temperaturas comprendidas entre 20 y 25°C solo precipita sal común, NaCl; pero si el proceso se lleva a cabo a baja temperatura, a unos 5°C, cristalizan tanto la sal común como la thenardita Na2SO4, según su proporción relativa, e incluso se separa primero el sulfato que es mucho más soluble en caliente que en frio, mientras que el cloruro sódico apenas varía su grado de solubilidad a esas temperaturas.
2.1.3. YACIMIENTOS Y GÉNESIS 2.1.4. TEORÍA SOBRE LA FORMACIÓN DE LOS DEPÓSITOS DE YESO El yeso y la anhidrita se pueden producir teóricamente a partir de la evaporación del agua de mar y parece probable aunque no siempre cierto, que los depósitos naturales se produzcan de la misma forma. Sin embargo, si se evapora completamente una muestra de agua de mar en el laboratorio, y aun cuando ciertos fenómenos de los depósitos naturales de evaporitas pueden ser observados, aparecen dos cuestiones importantes: -
La cantidad total de material precipitadas
-
Las respectivas proporciones de la diversas materias precipitadas
-
Cantidades de materias precipitadas, el agua de mar encierra
alrededor de 3.5% materias disueltas como sodio, magnesio, calcio, potasio, cloro, sulfatos carbonatos, bromo. Los sedimentos vecinos de las sales pueden también adoptar indicaciones sobre el modo de formación de esas sales. Las fisuras características debidas a la desecación de lodos y huellas de seres vivos indican su formación en agua muy poco profunda. La presencia de rozamientos (ripple marks) indica la formación a partir de agua, pero no indica la profundidad de la misma. Las condiciones de formación de cada yacimiento son ligeramente diferentes, como puede serlo la historia del yacimiento tras su depósito. La concentración natural de agua salada de la laguna por evaporación conduce a la precipitación de las sales. Actualmente la concentración es tal que un poco de sal gema precipita al mismo tiempo que el yeso en las
estaciones calizas. Si el canal estuviera cerrado y el agua de la laguna se evapora hasta la desecación, el depósito de las sales tendría un espesor salino de aproximadamente 1.2 metros. Según la teoría de evaporación de un cauce, serían necesarias las siguientes condiciones: •
Un clima cálido y árido para asegurar la evaporación a fin de
mantener una concentración suficientemente elevada para asegurar la precipitación de sales. •
Un abastecimiento continúo o intermitente de agua salada en el
cauce, sobre todo proveniente del mar o quizá de ríos o mares interiores, por un canal estrecho. •
Un hundimiento de fondo del cauce para dejar sitio y permitir el
espaciamiento del depósito. •
La permanencia de una barrera entre el cauce que se hunde y el
océano gracias a una actividad volcánica, a la erección de arrecifes de coral o a movimientos de corteza terrestre. •
Una depresión final que desplace la barrera y que deja sedimentos
espesos dispersados a lo ancho y que eventualmente han cubierto y preservado los depósitos salinos.
2.1.4.1.
TEORÍA DE LA FORMACIÓN POR LA DIAGÉNESIS DE LAGOS
SALADOS Los lagos salados pueden estar compuestos bien de sedimentos carbonatados, bien de sedimentos no carbonatados, o bien de una mezcla de los dos tipos de sedimentos. En el interior de los lagos salados se encuentran los minerales característicos de la transf ormación diagenetica de la anhidrita nodular, yeso y dolomita. Estos minerales se han formado en el interior del lago salado como resultado de las reacciones en las aguas subterráneas de origen marino, aguas que han subido a la superficie por capilaridad y allí se han evaporado. La evaporación es tan fuerte que las aguas subterráneas de la planicie del lago, salvo cerca al mar, están virtualmente saturadas de cloruro de sodio, siendo además esta sal (halita) localmente abundante en los sedimentos. Los depósitos
de evaporitas conformes al perfil teórico de las obtenida por evaporación experimental del agua de mar que se han señalado son pocos. En lo que concierne a los lagos no carbonatados, los sedimentos sestan enriquecidos de arcillas que tienen poco efecto sobre el contenido iónico de las aguas subterráneas. La ausencia de reacción físico-químico de dolomizacion tiene como resultado una salmuera residual que después de la precipitación del CaSO4 contiene iones de magnesio y una proporción reducida de iones de sulfato que podrían producir la sucesión teórica de las evaporitas incluido el sulfato de magnesio. El depósito de las sales más solubles que suceden a los sulfatos y a los carbonatos depende de la existencia de un sistema cerrado que impide la evasión de la salmuera. La ausencia de estas sales más solubles se puede atribuir a los fenómenos siguientes: •
Una evaporación insuficiente para precipitarlos.
•
Un desplazamiento de la salmuera de la zona capilar en la laguna
en el momento del reflujo del mar. •
El lago salado, sumergido en el momento de las marcas de aguas
vivas, suministraría una aportación de sulfato y una disolución de las sales más solubles. •
Además se ha comprobado que la costa de halita podría ser
desplazada por el viento tan profundamente con la zona húmeda capilar. En resumen, al ser sales evaporitas, el yeso y la anhidrita se depositan a partir de una solución acuosa después de una evaporación extensiva del disolvente. Dado que el mar no está saturado en ninguna parte de sales disueltas está claro que las condiciones de depósitos que permiten obtener bancos espesos de sulfatos y cloruros deben estar allí donde la aportación de solución salina es limitada, en estas condiciones, una concentración de la solución por evaporación puede ser suficiente para obtener la precipitación. Esta aportación reducida de agua salada puede llegar en condiciones siguientes: -
Lagunas costeras o brazos de mar de escasa profundidad.
-
Zonas donde el agua remonta a la superficie por capilaridad y
donde la evaporación conduce al depósito de las sales.
Otros mecanismos de formación: -
Playas o lagos salados continentales.
-
Acción química sobre los minerales calcáreos.
-
Acción de las bacterias.
2.1.5. PROPIEDADES FÍSICO – QUÍMICAS DE LAS EVAPORITAS Se van analizar las diferentes fases que aparecen al calcinar el yeso crudo (previa preparación mecánica)
2.1.5.1.
LOS SEMIHIDRATOS
El yeso crudo, sin calcinar, también llamado di hidratado, designa a la especie mineral natural de formula CaSO4.2H2O. Esta misma fórmula, se aplica además, a la fase artificial que constituye el yeso cocido y rehidratado obtenido a partir de los productos de cocción puestos en agua, así como a los yesos sintéticos. Estos últimos llamados igualmente yesos químicos o residuales, son subproductos que resultan de la fabricación del ácido fosfórico (fosfoyesos), del ácido fluorhídrico (fluoroyesos), del ácido bórico (boroyesos) o de otros productos (organoyesos, titanoyesos, desulfoyesos, etc.) El yeso natural puede presentarse bajo diferentes formas, más o menos puras: -
Forma macrocristalizada: selenita, marienglás, yeso lenticular, en
rosetas. -
Forma micro cristalizada o granular: alabastro, yeso sacaroidal,
yeso fibroso, pulverulento, etc. El yeso en la industria yesera se presenta esencialmente con el aspecto de roca, a veces bastante compacto como en granos finos, muy a menudo sin particularidades cristalinas aparentes. En muy pocas ocasiones es puro y se presenta mezclado con impurezas variables en número y proporción de una cantera a otra. Se trata fundamentalmente de caliza, arcilla, sílice, dolomía, anhidrita natural, etc.
2.1.5.2.
LAS ANHIDRITAS
La anhidrita es un mineral compuesto de sulfato de calcio anhidro (CaSO4). Está formada por un 41,2% de CaO y un 58,8% de SO3. Es muy común en los depósitos de sal, pero es muy raro encontrarla bien cristalizada. Cuando se expone a la acción del agua, la anhidrita la absorbe y se transforma en yeso (CaSO4•2H2O), esto es, sulfato de calcio hidratado.
2.1.6. BASE FÍSICO – QUÍMICO DE LA DESHIDRATACIÓN DEL YESO La piedra especular reducida a polvo y pasada al tamiz de seda, se pone en seguida al horno en un cadero de hierro. Ella adquiere, por un grado de calor bastante suave, algunas propiedades de los liquidos; se pone a nivel como ellos, ofrece poca resistencia a los cuerpos que se sumergen en ella; incluso algunas veces en la superficie se aprecia un movimiento semejante al del agua que hierve. La influencia de la atmosfera en la que tiene lugar la deshidratación parece haber sido obviada por numerosos investigadores de la época, a excepción de Chassevent. Aunque la deshidratación sea lenta o rápida, según la temperatura, se obtiene siempre yeso anhidrico.
2.1.7. BASE FÍSICO – QUÍMICO DE LA HIDRATACIÓN DEL YESO Los productos surgidos como consecuencia de la deshidratación del yeso dihidratado son los semihidratados, la anhidrita soluble y la anhidrita insoluble, los que en presencia de agua tienden a recobrar su grado de hidratación inicial, mediante un proceso conocido como fraguado del yeso. Para descubrir este interesante y complejo proceso, primeramente hay que señalar que se puede controlar químicamente mediante el empleo de modificaciones también llamados reguladores de fraguado.
CAPITULO III
CARACTERIZACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO
3.1.
UBICACIÓN
La cantera de Yeso denominada Mina Santa María del barrio Vallecito se ubica en el cerro llamado Qjaqja Chesqa, Distrito de Pusi, Provincia de Huancané, Departamento de Puno; Barrio Vallecito está a unos 1000 metros hacia el W de la plaza de dicha localidad.
Las coordenadas UTM de los vértices de la cantera son: Punto Norte
Este
Cota
1
8292570
399206
3900
2
8292672
399270
3944
3
8292434
399406
3886
4
9292468
399312
3890
DATUM – WGS84 / Zona 19
3.2.
ACCESIBILIDAD
Se llega desde Juliaca, por carretera asfaltada hasta Ayavacas 10 km. y desviando a Pusi por carretera afirmada por 18 km. haciendo un total de 28 km lo que implica un viaje de aproximadamente 50 minutos también se da una vuelta por la localidad de Taraco por una extensión de 45 km.
Vía
Ciudad
Distancia
Tiempo
Terrestre (carretera
Juliaca - ayabacas
10km
15 minutos
Terrestre (carretera
Desvio a Pusi
18km
45 minutos
trocha)
Ayabacas - Pusi
Terrestre (carretera
Juliaca – Taraco -
45km
1 hora
trocha)
Pusi
asfaltada)
3.3.
CLIMA
En invierno, es frígido con heladas intensas, durante los meses de mayo, junio, julio y agosto, en este último con fuertes vientos. Durante los días de trabajo estuvo soleado y se presentaron fuertes vientos bastante fríos en horas de la tarde. En primavera, es suave y templado, durante los meses de setiembre, octubre y noviembre. En el resto del año, de diciembre, enero, febrero, marzo y abril, es lluvioso, con granizadas y nevadas.
3.4.
FLORA Y FAUNA
La flora en Pusi se caracteriza por su gran diversidad. Está compuesta por especies como la papa, cebada, quinua, oca, cañihuaco, cebada y trigo. Además de pastos naturales, totorales y bosques con potencial maderero.
La fauna es variada y comprende ganado vacuno, sobre todo camélidos. Además, dentro de la riqueza ictiológica de los ríos y lagunas destacan suches, pejerreyes, carachis, truchas, mauris, ispis y bogas. En el lago Titicaca habitan más de 10 especies piscícolas nativas, una gran variedad de especies de gansos y aves, como el pato puna, el pato r ana, el ganso de alas blancas, la polla de agua, el cormorán, el yanavico, la gallineta, la gaviota andina y las parihuanas.
3.5.
ASPECTO GEOMORFOLÓGICO
3.5.1. GEOMORFOLOGÍA REGIONAL El área de estudio se ubica en el altiplano puneño, Region ubicada al sur del país, entre las Cordilleras Oriental y Occidental a unos kilómetros del Lago Titicaca, donde predominan, colinas bajas, medias, altas, montañas, planicie, y los principales ríos de la cuenca del Titicaca,
3.5.2. GEOMORFOLOGÍA LOCAL 3.5.2.1.
FACTORES GEOMORFOLÓGICOS
CLIMÁTICO.- El clima característico del altiplano, lluvioso generalmente entre noviembre y marzo, y seco durante el resto del año, para nuestra geomorfología mucho influye las temporadas lluviosas, y cambios bruscos de temperatura durante el día y la noche.
PETROGRÁFICO.- la gran diversidad de rocas sedimentarias con que se cuenta en nuestra Región, facilita la erosión de los agentes, porque las rocas sedimentarias generalmente tienen baja resistencia.
TECTÓNICO.- la tectónica es uno de los causantes de la morfología peruana, además producto de estos movimientos se forman las grandes fallas regionales, y otras estructuras predominantes por esta zona del país.
3.5.2.2.
AGENTES GEOMORFOLÓGICOS
FÍSICOS.- Son aquellos que erosionan mecánicamente las rocas o suelos, dentro de ellos tenemos, el agua, hielo, viento, sol, etc que desgastan ocasionando por ejemplo, erosiones diferenciales, laminares, que dan el aspecto geomorfológico de nuestra Región.
QUÍMICOS.- Básicamente predominan rocas que sufren disolución por la presencia de agua, tales como calizas, dolomitas y otras rocas carbonatadas, dejando morfologías carsticos. Además por reacciones químicas el Ca que queda libre entra en reacción con sulfato más agua, formando el Yeso.
ANTRÓPICOS.- El hombre es uno de los agentes principales para tener el relieve que se tiene en la actualidad, ejemplo extracción de material de las canteras, construcciones urbanas, entre otros.
3.5.2.3.
UNIDADES GEOMORFOLÓGICAS
Las principales Unidades geomorfológicas que predominan son, colinas bajas, medias, altas, montañas, valles en V, lechos de ríos y terrazas. (Ver Figura N°) Estas unidades obedecen tanto a los factores como agentes geomorfológicos que a través de millones de años fueron danto ese relieve actual que tiene el área de estudio.
3.6.
LITOESTRATIGRAFÍA
3.6.1. FORMACIÓN MUNI La litología en general es de limolitas y lutitas, dominantemente de color rojo marrón en los 300m. Basales y abigarrada, rojo, verde, purpura y gris hacia arriba. Hay varios rasgos provenientes formados por areniscas cuarzosas marron rojizo de grano fino hasta de 100m. De grosor y generalmente de 20 a 50m. Que persisten a lo largos del rumbo por varios kilómetros. Arenisca de grano fino, delgadamente estratificada, con limolitas areniscosas, 10 a 20 cm. de grosor y areniscas marrón rojizo de grano fino a grueso hasta de 30m. De grosor; las areniscas gruesas están finamente laminadas en gruesas capas cruzadas de canal. Limolita a arenisca limolitica de grano fino de color lila, gris verdoso y marrón rojizo bien estratificada. Las capas de color lila (cerca de 10 cm. de grosor) están generalmente más endurecidas y con cimentaciones calcárea. (Thierry Semper, 2006)
3.6.2. FORMACIÓN AYABACAS La estructura es típicamente caótica. Las formaciones Sipin, Muni, Huancané. Y Moho; esta última incluye la caliza Ayabacas, se encuentran en bloques grandes (50-500 m) que aparentemente flotan dentro de una matriz más blanda. Bloques adyacentes pueden provenir de formaciones ampliamente separadas en la columna estratigráfica. (De Jong (1974) El aspecto replegado a caótico de la Fm Ayabacas contrasta fuertemente con la regularidad de las unidades subyacente y sobreyacente. Este
hecho, constante cuando se observan las relaciones de base y tope, demuestra que la deformación aparente ocurrió durante o poco después de la sedimentación. (Thierry Semper, 2006)
3.7.
TECTÓNICA
3.7.1. EVENTOS TECTÓNICOS Toda la actividad tectónica del sur del Perú, impresa desde el paleozoico de la fase tardiherciniana del paleozoico que origino fuerzas compresivas epirogenicas de lavamiento de las principales secuencias orogénicas que se dieron de esta parte del Perú esencialmente se dan en el cenozoico y son:
3.7.1.1.
OROGENIA PERUANA
Esta secuencia fue comprensiva por lo tanto genero plegamiento regionales, fallamientos y fracturamientos afectados a las formaciones en la parte este de nuestro altiplano puneño la cuenca Putina actúa todavía como una cuenca subsidente que se prolongan al territorio boliviano.
3.7.1.2.
OROGENIA INCA
Esta segunda deformación por Steimann con el nombre de fase incaica fue una de las más importantes del ciclo andino, tanto por su extensión como sus efectos habiendo continuado después una actividad erosiva intensa.
3.7.1.3.
OROGENIA QUECHUA
Es compresiva aunque sus esfuerzos son menores de la fase incaica con pliegues más abiertos y fallamientos reactivados y erosión que genera la superficie puno y luego un vulcanismo explosivo.
3.7.2. ESTRUCTURAS PREDOMINANTES 3.7.2.1.
FALLAS
El control estructural está dado por el corredor, Urcus, Sicuani, Ayaviri, por eso tenemos fallas alrededores de la cantera. Una primera que tiene una dirección de S20-25E a lo largo de la quebrada y rio que se encuentra
al margen izquierdo de la carretera cuando se va de Juliaca a Pusi. La segunda, tiene una dirección de E – W que también se ubica a lo largo del rio. (Ver Figura N°)
3.7.2.2.
PLIEGUES
Es un complejo Estructural, desde Taraco hasta la localidad de Pusi, donde tenemos yacimientos fosilíferos por Imarrucos, yacimiento petrolero en Pirin, Yeso y Travertino en Pusi, entonces se cuenta con un sinnúmero de estructuras de tipo pliegue, al parecer la cantera se ubica dentro un anticlinal, por las orientaciones de los estratos que constituirían los flancos del pliegue (Ver Figura N°)
3.7.2.3.
DIACLASAS
Existe bastante fracturamiento alrededores de la cantera incluso en la cantera misma, donde estas fracturas están siendo rellenadas con con materiales muy finos, (arcillas) (Ver Figura N°) el cual también es motivo de riesgo para los trabajadores.
3.8.
GEOLOGÍA ECONÓMICA
3.8.1. ASPECTO GEOLOGÍA El depósito consiste de mantos de yeso de color blanco grisáceo, que se encuentran
intercalados
con
limolitas
rojizas.
Estratigráficamente
pertenece a la Formación Muni. (Boletín N° 30, Serie B, INGEMMET)
3.8.2. EXPLOTACIÓN DEL YESO Para que un Yacimiento de Yeso o de cualquier tipo de material industrial o no metálico pueda ser explotado debe responder a una serie de criterios que garanticen que será económicamente explotable, en otras palabras el producto extraído y procesado genere beneficios, algunos parámetros a tener en cuenta son:
-
CALIDAD Generalmente en estos casos se refiere a la pureza del Yeso que va ser explotado o extraído, sin contaminación de otro tipo de rocas que no sea Yeso, puede ser calizas, arcillas, entre otros; también depende mucho de la clientela que tiene cada cantera, además el proceso y uso que se le va dar a dicho Yeso, en este caso es con fin de cocción y usarlo como yeso para construcción. Si el caso fuera para otros usos como la medicina, se debería realizarse controles de calidad en laboratorios certificados mediante análisis químicos. (Ver Figura N°)
-
CANTIDAD El tonelaje del Yeso que se extrae del yacimiento tiene que ser lo suficiente para justificar las inversiones, en dicho aspecto depende mucho de la demanda. La cantera cuenta con 8 clientes artesanales en la ciudad de Juliaca, por lo general estos hacen pedido de uno a dos volquetadas por semana, y por las características del yacimiento se tiene buena cantidad de yeso y esta para grandes cosas y cantidades. (Ver Figura N°)
-
ESTRUCTURA Partimos desde el espesor o potencia de la cobertura vegetal, que es pequeño y está entre 10 a 40 cm, eso hace posible que sea explotado a cielo abierto y bajen los costos de explotación ya que no se invierte en retirar el desmonte o cobertura vegetal si fuera de gran potencia. (Ver Figura N°)
-
CARACTERÍSTICAS DE LA CANTERA Básicamente la preocupación es por la potencia del Yeso, cuando es pequeño es complicado de extraerlo pero en la cantera que se r ealizó la caracterización se tiene una potencia que varía entre 20 a 25 m. lo que hace más fácil la explotación. (Ver Figura N°)
-
AGUA La presencia de agua es un perjuicio para toda cantera, y se debe tener mucho cuidado porque comienza a debilitar las fracturas presentes, además al interactuar el agua con la arcilla este último tiende a incrementar de volumen aumenta más el grado de peligrosidad de un posible derrumbe. Nuestro altiplano se caracteriza por tener un clima lluvioso entre noviembre y abril, y el resto del año es seco por lo tanto la humedad disminuye considerablemente; eso facilita el trabajo para explotar dicha cantera de Yeso. (Ver Figura N°)
3.8.3. MÉTODO DE EXPLOTACIÓN
-
Método de explotación subterránea Este método se emplea cuando el cuerpo de yeso se encuentra en profundidad, posiblemente este método sea costoso, para ello se tiene que realizar estudios muy detallados para que exista la rentabilidad correspondiente.
-
Método de explotación a cielo abierto Este método consiste en mover grandes cantidades de masa estéril realizada en la superficie, para llegar al cuerpo que se desea explotar, pero en este caso el material o cobertura vegetal es muy pequeño y no hace falta realizar ese trabajo, sin embargo este método como cualquier otro tiene sus riesgos, principalmente inestabilidad de taludes por el fracturamiento intenso que presenta, y la presencia de agua con la arcilla. La altura del banco o paquete de Yeso es de 20 a 25 metros, el cual permite trabajar con maquinarias como retroexcavadora, utilizar explosivos, realizar perforaciones, etc.
PERFORACIÓN El diámetro de perforación utilizado es de 2 pulgadas, y un metro de profundidad para que vaya el cartucho; la perforadora generada por corriente eléctrica, manual, operada por uno de los dos trabajadores, no presentan un sistema de perforación lo realizan empíricamente donde ven por conveniente. (Ver Figura N°)
VOLADURA Utilizan fulminantes, cartuchos, guías o mechas, las voladuras son llevadas empíricamente dependiendo a la experiencia que tienen, y señalan incluso que en varias oportunidades colocaron sobrecarga de dinamita, y al momento de la explosión varios fragmentos de roca llegaron hasta la casa de la dueña. (Ver Figura N°)
ESTABILIDAD DE TALUDES Debería realizarse un estudio geotécnico del macizo rocoso, sobre todo por seguridad, luego un diseño de la geometría del cuerpo de yeso. No se cuenta con las medidas respectivas de seguridad, el talud presenta bastantes fracturas el cual incrementa el grado de riesgo para el desprendimiento de partículas hasta el mismo banco de yeso. (Ver Figura N°)
MATERIAL DESPRENDIDO El material desprendido luego de una detonación se encuentra mesclado con calizas, arcillas y otros, (Ver Figura N°) este material se tiene que seleccionar, utilizando maquinarias, barrenos, y otros, el material estéril se deposita en canchas al costado del rio.
CARGA Y TRANSPORTE La carga del mineral se realiza con una retroexcavadora a un camión volquete de 8 m 3 este es el medio de transporte que lleva el yeso a las diferentes plantas artesanales de la ciudad de Juliaca.
CAPITULO IV
EXPOSICIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1.
GEOLOGÍA ECONÓMICA
El valor económico de la materia prima por 8m 3 que equivale a un camión volquete es S/. 800.00 nuevos soles, producto de la venta a las plantas procesadoras de la ciudad de Juliaca, generalmente, venden una a dos volquetadas por día, pero depende mucho de la demanda de las plantas procesadoras, de los cuales el 8% le corresponde al dueño de la cantera Mina Santa María, sumándose una cantidad de S/. 100.00 nuevos soles por cada volquetada, y el resto del dinero cubre gastos de operación (Perforación, Voladura, Clasificación, Carga, Trasporte, pago a trabajadores, y otros)
4.1.1. ASPECTOS DE SEGURIDAD. El talud de la cantera de yeso Mina Santa Maria, no cumplía con las medidas de seguridad, existían grandes riesgos de deslizamiento y/o caída de rocas, por eso se les dio las recomendaciones necesarias para extraer el material de la parte superior y evitar posibles accidentes y/o perdidas económicas.
4.2.
PROCESOS DE FABRICACIÓN DEL YESO PARA CONSTRUCCIÓN
Las etapas del proceso de fabricación del yeso de construcción son las siguientes:
1. Extracción de la roca.- Como se ha mencionado la extracción de la roca de yeso se hace generalmente por medios mecánicos, cuando el material se encuentra en estado puro se consume menos energía. Cuando el material presenta impurezas que le aumentan su grado de dureza se requiere de mayor energía, llegando a emplearse pólvora para facilitar la extracción, en este caso la etapa de trituración posterior se facilita más.
2. Trituración.- La piedra extraída del banco de yeso se tritura por medio de trituradoras de quijada para reducirla a fragmentos de tamaño adecuado para someter el material a una molienda posterior.
3. Molienda.- La finalidad de la molienda es la de reducir el yeso triturado a partículas muy finas con el objeto de facilitar la deshidratación del material, para esto se emplean molinos de rodilllos.
4.- Cocción.- La cocción se realiza en hornos verticales donde el material molido se deshidrata fácilmente. Las moléculas de agua se desprenden a temperaturas cercanas a los 175°C. El agua en forma de vapor sale por la parte superior del horno y el producto cocido se extrae por la parte inferior. A medida que la temperatura de cocción es mayor, se logran obtener yesos con diferentes propiedades. La finura del yeso también influye en la calidad del yeso, de manera que entre más fino es el yeso mejor es su calidad en el moldeo de piezas o en los trabajos de decoración
5.- Almacenaje y envasado.- El proceso de deshidratación al que se somete a la roca de yeso pulverizada hace que el material cocido tienda a absorber moléculas de agua del medio ambiente, por lo que es necesario almacenarlo en silos perfectamente impermeables. Generalmente anexo al silo se tiene el sistema de envasado, donde por gravedad se llenan los sacos de papel de 25 Kg de peso, el yeso se acostumbra a comercializar en este tipo de presentación.
