GEOLOGÍA GENERAL Y ESTRUCTURAL
INFORME G G E O LÓ LÓG G I CO
INTEGRANTES:
PAUCAR CORTEZ GIAN CARLOS
BARRIENTOS MEDINA RENZO
ALDANA SANTAMARIA FERNANDO
CARRERA: OPERACIONES MINERAS
CÓDIGO: C11 CICLO: II SECCIÓN: B
DOCENTE: GUSTAVO ANAYA D.
AÑO: 2016
ÍNDICE RESUMEN.................................................................................................... .......................................................................................................................................... ...................................... 3 UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD.................................................................. ........................................................................................................ ...................................... 4 INFORMACIÓN GENERAL.............................................................. ................................................................................................................ .................................................. 5 CLIMA .................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ........................... 5 VEGETACIÓN ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ 6 FISIOGRAFÍA Y RECURSOS NATURALES ................................................................................. ................................................................................. 7 FISIOGRAFÍA ................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................ 7 HISTORIA Y ANTECEDENTES .............................................................. ..................................................................................................... ....................................... 9 1.
GEOLOGÍA REGIONAL ........................................................................................................ ........................................................................................................ 10 FLANCO ESTE DE LA L A CORDILLERA BLANCA ......................................................................... 10 ESTRATIGRAFÍA ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 11 MAPA GEOLÓGICO REGIONAL ANTAMINA .............................................................. ............................................................................ .............. 12 PERFIL GEOLÓGICO REGIONAL DE ANTAMINA .................................................................... 13 FORMACIÓN CELENDÍN, (KS-CE): ............................................................... ........................................................................................ ......................... 14 FORMACION JUMASHA, (KS-J): ......................................................................................... ............................................................................................ ... 14 FORMACIÓN PARIATAMBO, (KI-PT): .................................................................................... .................................................................................... 14 FORMACIÓN PARIAHUANCA, (KI-PH): ................................................................................. 14 GRUPO GOYARISQUIZGA NO DIFERENCIADO: ................................................................. 14 FORMACIÓN CARHUAZ, (KI-CA): ( KI-CA): ................................................................. .......................................................................................... ......................... 15 FORMACIÓN SANTA, (KI-S): (KI- S): ......................................................................... .................................................................................................. ......................... 15 FORMACIÓN CHIMÚ, (KI, CH):........................................................... ............................................................................................... .................................... 15 FORMACIÓN OYÓN, O YÓN, (KI-O): ( KI-O): ..................................................................................... ................................................................................................... .............. 15
2.
GEOLOGÍA LOCAL .................................................................................................... ............................................................................................................... ........... 16 COLUMNA ESTRATIGRÁFICA LOCAL ...................................................................................... ...................................................................................... 17 MAPA GEOLÓGICO LOCAL ANTAMINA ......................................................... .................................................................................. ......................... 18 FORMACIÓN CELENDIN (Ks-ce).................................................................................. (Ks-ce)................................................................................................ .............. 19 FORMACION JUMASHA (Ks- J)......................................................................... J).................................................................................................. ......................... 20
RESUMEN Antamina (mina de cobre en el idioma quechua de los Incas) es un yacimiento polimetálico en skarn de clase mundial; cuando entre en producción será la mina más grande del mundo de cobre y zinc que producirá 250,000 t/año de cobre y 140,000 t/año de zinc, con una inversión aproximada de 2,300 millones de dólares. La actividad minera en Antamina se conoce desde el año 1850, como lo evidencia una planta de fundición localizada a pocos kilómetros aguas abajo de la laguna de Antamina. En el año 1925, Northern Perú (Asarco) inició la exploración moderna del yacimiento. Entre los años 1950 y 1970, la Cerro de Pasco Co. continuó con los trabajos de exploración que consistió mayormente en labores mineras subterráneas, complementada con algunas perforaciones diamantinas. En el año 1970, el yacimiento fue expropiado y posteriormente asignado a Minero Perú, quién formó una alianza comercial con Geomín para continuar con la exploración y evaluación del yacimiento. En el mes de setiembre de 1996, después de varios años de inactividad, el yacimiento fue adjudicado mediante licitación al consorcio de las compañías Rio Algom/Inmet. En la actualidad, Antamina se encuentra en la etapa de construcción de mina contando con el siguiente accionariado: Rio Algom 33.75%, Noranda 33.75%, Teck 22.50% y Mitsubishi 10.00%. La intrusión de la monzonita porfirítica de Antamina ha producido por metasomatismo de las calizas plegadas, de la formación Celendín del Cretácico superior, aureolas de skarn con mineralización polimetálica, notablemente consistentes y zonadas alrededor del intrusivo. El cuerpo de skarn tiene una longitud reconocida de 2.5 km de largo por 1 km de ancho y aproximadamente 1 km de profundidad. Los minerales primarios de la mena están constituidos por calcopirita, esfalerita, galena, bornita y molibdenita acompañados por pirita y magnetita. Las reservas estimadas hasta el mes de abril de 1999, para una ley mínima de minado de 0.7% de cobre equivalente, totalizan 760 millones de toneladas con 1.3 % Cu, 1.0 % Zn, 13 g/t Ag 0.02 % Mo. Estas reservas fueron calculadas en base a 221 taladros diamantinos con un total de 103,700 m perforados, los cuales incluyen los 32 taladros de Geomín en el área de la laguna de Antamina.
UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD La mina e instalaciones de Compañía Minera Antamina S.A., están ubicadas en los Andes Centrales del Perú, sobre el flanco oriental de la Cordillera Blanca, a 482 Km al Noreste de la ciudad de Lima, en la provincia de Huari, Distrito de San Marcos, Departamento de Ancash entre los 4300 y 4760 metros sobre el nivel del mar. La ciudad de Huaraz, la capital del Departamento de Ancash, se encuentra ubicada a unos 200 km en carretera al oeste de la mina. El poblado cercano más importante es San Marcos que se encuentra a unos 42 km en carretera al oeste de la mina.
Fig ura 1. Plano de Ubicación - A ntamina
Tabla 1. R uta de acceso a Antamina RUTA
DISTANCI
TIEMPO EN HORAS
A KM TECSUP - PASAMAYO
TIPO DE VÍA
86 km
2horas
asfaltado
69km
1hora
asfaltado
60km
1hora
asfaltado
16km
9min
asfaltado
TUNAN - CHASQUITAMBO
36km
30min
asfaltado
CHASQUITAMBO -
74km
1hora 10min
asfaltado
61km
1hora
Asfaltado
61km
1hora
asfaltado
PASAMAYO - HUACHO(LOS PINOS) HUACHO(LOS PINOS) PARAMONGA(OVALO CARRETERA HUARAZ) CARRETERA HUARAZ TUNAN
CONOCOCHA CONOCOCHA - ENTRADA CARRETERA ANTAMINA ENTRADA CARRETERA ANTAMINA- MINERÍA ANTAMINA
INFORMACIÓN GENERAL CLIMA La Compañía Minera Antamina S.A. se encuentra a una altitud de 4500 m.s.n.m. al cual le corresponde un clima boreal, caracterizado por la puna o páramo el cual se encuentra entre los 3,800 y 4,800 m.s.n.m. donde sólo es posible el pastoreo intensivo de ovinos y auquénidos, la temperatura media anual fluctúa entre 3°C y 6°C, predominando temperaturas invernales prolongadas de 0°C.
Fig ura 2. C lima de la zona minera de Antamina
VEGETACIÓN Jalca es una región natural o ecorregión propia de los Andes peruanos, definida en su sentido más amplio como la serranía arbustiva o de pradera, húmeda o subhúmeda, situada entre la cordillera nevada y el bosque andino (yungas) del Perú. En su sentido más restrictivo es una pequeña región de montaña altoandina del norte del Perú. Diferentes tipos de vegetación denominados pajonales, césped de puna, bofedales, arbustales y canllares, juncales y totorales, en este orden de importancia, dominan el ecosistema de alta montaña de los Andes desde Piura en el norte hasta Puno en el sur.
Fig ura 3. Vegetación perteneciente a la ecorregión J alca
FISIOGRAFÍA Y RECURSOS NATURALES FISIOGRAFÍA El área que comprende la mina Antamina está localizada en los Andes Centrales Orientales, en el lado este de la Cordillera Blanca. Esta área está caracterizada por una abrupta topografía definida por altitudes que oscilan entre 3 400 a 4 800 metros sobre el nivel del mar .La actual fisiografía es el resultado de procesos glaciares ocurridos durante el Pleistoceno, los cuales formaron los valles característicos en forma de “U. En el área de la Mina, la morfología del relieve está controlada
principalmente por la litología. Las crestas y los flancos escarpados están formados
por roca caliza, mientras que el basamento de los valles consiste de esquistos y pizarras de la Formación Celendín, los cuales son más susceptibles a la erosión. Los valles más amplios, que tienen una orientación NO-SE, muestran un relieve suave y ondulado, el cual es típico de la erosión glaciar. Sobre el basamento que define el fondo de los valles se encuentran frecuentemente depósitos glaciares, depositados por pequeñas morrenas frontales y laterales. El área de Mina se caracteriza por presentar bandas de crestas y valles con una orientación NO-SE. El valle que contiene el tajo abierto actual y la Quebrada Antamina es un típico valle de circo glaciar. Las crestas de los cerros ubicados alrededor del tajo alcanzan los 4 700 msnm; las más elevadas, están ubicadas hacia el sureste y alcanzan los 4 800 msnm. Entre cresta y cresta el valle de la quebrada Antamina presenta una amplitud aproximada de 1 750 m, y una longitud aproximada de 3 875 m.
Fig ura 4. Fis iog rafía ocurrida en el Pleis toceno
HISTORIA Y ANTECEDENTES La palabra quechua “anta” significa cobre y da origen a “Antamina”, o mina de
cobre. Los antiguos peruanos ya conocían las propiedades de este mineral y lo extraían al igual que otros metales. Hacia 1860, el sabio italiano Antonio Raimondi visitó la provincia de Huari y conoció el yacimiento de Antamina, documentando sus propiedades en su obra cumbre “El Perú”. El yacimiento quedó en el olvido durante
décadas y no es hasta 1952 cuando Antamina se integró a la cartera de exploración de proyectos mineros de la Cerro de Pasco Mining Company. La Compañía Minera Antamina S.A. es un complejo minero polimetálico que contiene uno de los yacimientos de cobre más importantes del mundo. La mina está ubicada en el distrito de San Marcos, en la Región Ancash, en el Perú, aproximadamente a 4 km. de la ciudad de San Marcos y 200 km. de la ciudad de Huaraz y a una altitud promedio de 4.300 metros sobre el nivel del mar. Produce concentrados de cobre, zinc, bismuto y molibdeno y, de manera secundaria, plata y plomo a tajo abierto. En la actualidad, es uno de los mayores productores peruanos de concentrados de cobre y zinc y una de las diez minas más grandes del mundo en términos de volumen de producción. Surge como producto de una alianza estratégica entre cuatro empresas líderes en el sector minero mundial: BHP Billiton (33.75%), Glencore (33.75%) Teck (22.5%) y Mitsubishi Corporation (10%). Hasta el año 2013, la compañía constituía una importante inversión cuantificada en aproximadamente 3.600 millones de dólares.2 Cerca del 50% de los colaboradores está compuesta por trabajadores provenientes de la Región Ancash y el 100% de la mano de obra no calificada proviene de las zonas de influencia. La Unidad Operativa de Antamina es denominada como Yanacancha. Es una mina a tajo abierto, se dedica a la extracción, carguío, transporte, chancado, molienda y concentrado de minerales de cobre, zinc, plomo y molibdeno. Cuenta con una chancadora primaria y planta concentradora. Asimismo, actividades de mantenimiento, ingeniería y otras actividades de apoyo.
1.
GEOLOGÍA REGIONAL
La geología regional puede caracterizarse en términos de rocas sedimentarias que se encuentran en el flanco este de la Cordillera Blanca y por las rocas predominantemente volcánicas e intrusivas, las cuales aparecen en la cuenca del Río Santa (que incluye el flanco occidental de la Cordillera Blanca).
Fi g ura 5. Mapa referencial de Antamina
FLANCO ESTE DE LA CORDILLERA BLANCA Las rocas sedimentarias ubicadas en la zona de transición entre la Cuenca Chavín (miogeosinclinal 1) y la cuenca del Marañón (geoanticlinal 2) dominan la geología regional en el flanco este. A continuación se describen las diferentes formaciones reconocidas en el área del emplazamiento de la mina propuesta, desde las más recientes hasta la más antigua. 1
Miogeosinclinal: un ladeamiento móvil descendente de la corteza terrestre, ya sea alargado o en forma de cuenca, medido en kilómetros, que se hunde como sedimentos acumulados por densidad de miles de kilómetros. 2 Geoanticlinal: una estructura anticlinal que se desarrolla en sedimentos geosinclinales debido a la compresión lateral.
ESTRATIGRAFÍA Los suelos de Antamina, han ido depositando con el tiempo por la sedimentación de las rocas y luego de pasar por el ciclo geológico, gracias a la compactación de estos sedimentos debido a la presión de los sedimentos superiores han formado capas o estratos que se denominaron formaciones. Antamina presenta 9 formaciones, de las cuales la formación Farrat no se considera en las columnas estratigráficas por presentar un mínimo grosor.
Fi g ura 6. C olumna estratig ráfica Regi onal - Antamina
MAPA GEOLÓGICO REGIONAL ANTAMINA
Fig ura 7. Mapa Geológic o Reg ional: Muestra que s e desarrolló des de la Formación Chi mú hasta la Formación C elendín.
PERFIL GEOLÓGICO REGIONAL DE ANTAMINA
Fig ura 8. Perfil Geológ ico R egi onal de Antamina: La G eología R egi onal de Antamina, se encuentra delimitada por dos quebradas c ercanas, como son V allecito y Ayash.
FORMACIÓN CELENDÍN, (KS-CE): Esta formación se encuentra en el Cretácico
Superior. Margas calcáreas de color amarillo plomizo con rasgos intercalados de caliza. Esta formación tiene un grosor de 500 metros. Además esta es la formación más reciente de la mina Antamina formada hace 100.5 Millones de años. FORMACION JUMASHA, (KS-J): En esta formación se encuentran calizas grises y
esta formación es de tipo cárstica, que es el tipo de erosión que han tenido las rocas de esta formación por ello es resistente al intemperismo de las rocas. Su grosor es menos de 700 metros de este estrato. FORMACIÓN PARIATAMBO, (KI-PT): Margas de color marrón oscuro con
intercalaciones de caliza con esquistos de color marrón. La formación tiene aproximadamente 100 m de grosor y es concordante con la Formación Pariahuanca. FORMACIÓN PARIAHUANCA, (KI-PH): Caliza masiva de color plomo azulado,
con estratos de 1 a 2 m de grosor. La formación tiene aproximadamente 100 m de grosor y sobreyace en concordancia con la Formación Carhuaz. GRUPO GOYARISQUIZGA NO DIFERENCIADO: Areniscas friables de color
blanquecino, con estratificaciones transversales de 2 m de grosor o menos en ciertos casos, con intercalación de esquistos y lodolitas interestratificadas. Este grupo es el equivalente de las tres formaciones mencionadas a continuación que no podrían mapearse individualmente en una escala regional. Consiste de areniscas, cuarzosas de colores blancos variando de blanco grisáceo con tonos rojizos a pardos debido al intemperismo; en conjunto forma capas macizas de areniscas separadas por capas menos resistentes que corresponden a limolitas y limoarcillas grises y verdosas. La parte inferior de la secuencia consiste mayormente de areniscas y en algunas áreas se encuentran un conglomerado cuarzoso, con un tamaño de 500m. Al tope predominan areniscas con ligero incremento importante de limoarcillas y limonitas grises a verdosas ;notándose también una disminución en el grosor de los estratos de areniscas y en el tamaño d los granos ocasionalmente se pueden
encontrar algunos aglomerados polimigticos finos que no exceden 1 metro de grosor. El grupo goyllarizquisga aflora principalmente en el bloque del marañón y constituye la base de la secuencia del cretáceo en aquella zona. Descansa directamente sobre las formaciones interstratificada. La parte inferior de la unidad contiene los miembros de areniscas masivas. Algunas veces, el carbón está presente en la parte inferior de la unidad, pero no ha sido observado en el área cartográfica. Ocasionalmente se encuentran delgados horizontales de calizas de 1m de grosor en la parte superior de la formación. FORMACIÓN CARHUAZ, (KI-CA): Se observan lutitas litificadas de color gris a gris
verdoso,
con
algunos
inerestratos
de
areniscas.
La
formación
es
de
aproximadamente 600 m de espesor y es concordante con la Formación Santa. FORMACIÓN SANTA, (KI-S): Se puede observar caliza de color azul grisáceo, con
estratos de 0.1 a 1 m de espesor, con nódulos horstenos grises a blancos. La formación tiene aproximadamente entre 100 y 150 m de espesor y es concordante con la Formación Chimú. FORMACIÓN CHIMÚ, (KI, CH): Arenisca de color blanco a blanco rojizo en
láminas de aproximadamente 1 a 3 m de grosor. La formación tiene un grosor aproximado de 100 m. FORMACIÓN OYÓN, (KI-O): Arenisca parda y basáltica de fino grano y de color
gris oscuro, con inserciones de esquistos de barro y carbón (lignita).
2. GEOLOGÍA LOCAL Antamina es un depósito polimetálico de reemplazo de contacto metasomático 3 causado por una monzonita intrusiva que condujo a la formación de skarn mineralizado en la caliza circundante. Este skarn con dirección suroeste-noreste tiene 2.5 km de longitud y 1 km de ancho y un rango vertical de por lo menos 900 m. Los contactos con monzonita usualmente son bien definidos, pero pueden ser gradacionales, dependiendo de la ley del mineral. Los contactos con caliza son definidos, aunque localmente, algunas zonas de skarn de forma irregular salen del cuerpo principal a lo largo de planos favorables. La Formación Jumasha tiene una cantidad significativa de carst mientras que la Formación Celendín Inferior tiene menor cantidad de carst en el área del depósito de relaves. La formación de carst en Jumasha se presenta a lo largo de la estratificación y parece ser carst vadoso 4. Dentro de la vista de planta del depósito de relaves y aguas abajo, existen características de carst del orden de 1 a 2 m de diámetro. Las depresiones en la Formación Jumasha al norte y este del depósito de relaves podrían interpretarse como características de colapso de carst. La monzonita se presenta en diques y capas intrusivas, como en la mayoría de los cuerpos masivos. La intrusión principal parece estar centrada debajo y al suroeste de la laguna Antamina. Tiene aproximadamente 0.3% de Cu, por lo cual no se considera de valor económico. Por lo tanto, en el contexto minero se considera como diluyente o desecho. El skarn está compuesto de granate, sulfuros y magnetita, y de menores cantidades de minerales como diópsido, actinolita, clorita, epídota y calcita. Los sulfuros son la calcopirita, esfalerita y pirita y con menor cantidad, molibdenita, galena y diversas sulfosales. Se distinguen dos zonas mineralizadas. Los dos tercios centrales 3
Metasomatismo: Proceso de reemplazo mineralógico debido a la presencia intersticial de líquidos o gases con poros químicamente activos contenidos en el cuerpo de la roca o introducidos a partir de fuentes externas, que comúnmente se presentan en volumen constante, con una ligera alteración de las características de la estructura o textura. 4
Carst vadoso: carst que se presenta sobre el nivel de las aguas subterráneas.
adyacentes al cuerpo intrusivo se caracterizan por la presencia de calcopirita, pirita y molibdenita. Una capa externa que representa un tercio del depósito contiene esfalerita, calcopirita, pirita y galena en menores cantidades. Se ha designado a estas dos zonas como: una zona sólo de Cu, que contiene el 67% de la mineralización, y una zona Cu-Zn que contiene el 33% de la mineralización. Los elementos de interés económico son el cobre, zinc, plata, molibdeno, y algo de bismuto. Otros elementos presentes como el arsénico y el plomo son de preocupación ambiental. Existe una zona de oxidación que no ha sido bien desarrollada y que se extiende a una profundidad de 30 a 40 m desde la superficie. La mineralización de esta zona se estima en 20% de sulfuros y 80% de óxidos.
COLUMNA ESTRATIGRÁFICA LOCAL
Fi g ura 9. Columna E s tratig ráfica Local Antamina: Comprende desde la Formación J umas ha hasta la Formación de C elendín
MAPA GEOLÓGICO LOCAL ANTAMINA
Fig ura 10. Mapa Geológi co Loc al: La Geolog ía Local de Antamina, se desarrolló principalmente en la Formación J umasha y C elendín.
FORMACIÓN CELENDIN (Ks-ce) En esta formación podemos encontrar calizas intemperadas impuras, calcáreas nodulares, pobremente estratificadas, de color amarillo plomizo, con intercalaciones de caliza, esquistos 5 de barro plomo y margas. La formación tiene un grosor de aproximadamente 500 m y se observa como un centro de sinclinales 6 con rumbo noroeste-sureste. La Formación Celendín es concordante con respecto a la Formación Jumasha. Esta formación presenta skarn7
de cobre - zinc, plata, molibdeno y bismuto.
Intrusivos, las rocas cajas del yacimiento están constituidas por una secuencia de calizas, margas y limonitas de la formación Celendín del cretácico superior que se encuentran instruidos por un intrusivo del mioceno. Tanto las rocas de la formación Celendín y los estratos calcáreos y clásticos de las formaciones infrayacentes del cretácico inferior, se encuentran plegadas con fallamientos de sobre escurrimiento que siguen un rumbo general noreste. La intrusión de la monzonita porfiritica de Antamina ha producido por metasomatismo en las calizas de la formación Celendín aureolas de skarn, con mineralización polimetálica.
5
Esquistos: rocas metamórficas de grado medio. Sinclinales: pliegue de la corteza terrestre con estratos más recientes en su núcleo, esto se da por movimientos tectónicos. 7 Skarn: roca o zona metamorfizada alrededor de una intrusión ígnea que se caracteriza por consistir en una roca carbonatada. 6
FORMACION JUMASHA (Ks- J) En esta Formación encontramos calizas grises que se encuentran en estrato de aproximadamente un grosor de uno a dos metros. Esta formación es kárstica 8, por ello contiene cuevas y sumideros9. La formación cárstica en Jumasha parece ocurrir a lo largo de los estratos dando la impresión de que se trata de un Karst de tipo vadoso 10. Las depresiones de la Formación Jumasha, ubicadas hacia el este y norte del depósito de relaves, pueden interpretarse como las características del colapso de las unidades cársticas. Estas unidades cársticas crean aberturas dentro de las calizas, esto se debe a la disolución química, debido a esto existe menor presencia en el área de depósito de relaves de la Formación Celendín.
Fi g ura 11. Afloramiento de las calizas de la formación J umas ha
8
Kárstica o cárstica: Se conoce a una forma de relieve originada por meteorización química de determinadas rocas, como la caliza, dolomía, yeso, etc., compuestas por minerales solubles en agua. 9 Sumideros : Generalmente se forma en suelos de piedra caliza, donde se filtra agua ligeramente ácida que poco a poco carcome el subsuelo hasta que se forma una cueva subterránea y el agua que se sigue filtrando provoca el derrumbe del techo de dichas cuevas hasta que se forma un sumidero 10 Karst vadoso: Aquel cárst que se presenta por encima del nivel de las aguas subterráneas.
