2 Geostatistics Course
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Curso Geoestadistica
MODELAMIENTO GEOLOGICO
DE BLOQUES
1.5
Km
s.
ESTADISTICA GEOESTADISTICA
INDICE
CONCEPTOS BASICOS ESTIMACION (Compositos, Estacionaridad, Modelos)
ESTIMACIONES (NN, ID, Kriging)
CATEGORIZACION (Medidos, Indicados, Inferidos)
REPORTES (Validación, Curva Tonelaje-Ley, Gtcomp)
Curso Geoestadistica
CONCEPTOS BASICOS ESTIMACION (Compositos,
Estacionario, Modelos)
ESTIMACIONES (NN, ID, Kriging)
CATEGORIZACION (Medidos, Indicados, Inferidos)
REPORTES (Gtcomp, Curva Tonelaje-Ley)
Curso Geoestadistica
Ley espacial
Esperanza matemática (Probabilidades)
o momento de primer orden
Momentos de segundo orden:
Varianza
Covarianza
Variograma
Correlograma
hxx
ji
ji
xzxzhN
h 2* ))()((2
1)(
)()( 00 xx mZE
22 )()()( xxx mZE
)()()()(
)()()()(),(
2121
221121
xxxx
xxxxxx
mmZZE
mZmZEC
)()(
),(),(
2
2
1
2
2121
xx
xxxx
C
PRINCIPIOS DE ESTIMACIÓN
• Controles e ingresos geológicos fundamentales (‘GEO’ en GEOestadística)
• Proporcionar estimados precisos e insesgados: globales y locales. Estimados para estudios de factibilidad confiables y para diversos requerimientos de planificación minera (a corto, mediano y largo plazo)
• Impacto directo sobre $$$$
TÉCNICAS DE ESTIMACIÓN
Compósitos
Un mismo conjunto de datos no debe contener muestras de
soporte distinto. Por ende, es necesario llevar las muestras a
compósitos de la misma longitud (generalmente, igual a la altura
del bloque de selección minera o a un sub-múltiplo de esta
altura).
Mientras más largo el compósito, menos dispersos y menos
erráticos los valores.
Estacionaridad (1)
La estacionaridad se refiere a una “homogeneidad” en el espacio
de las características de la variable en estudio: media, dispersión,
continuidad, etc. Implica que las propiedades estadísticas de los
datos son representativas del total del campo.
El considerar la hipótesis de estacionaridad facilita la elaboración
de modelos geoestadísticos, en especial en lo que se refiere al
análisis variográfico.
Estacionaridad (2)
En general, se tiende a considerar que la regionalización no tiene
un comportamiento estacionario, por la presencia de zonas de
altas leyes y otras de muy bajas leyes.
Ahora bien, el concepto de estacionaridad es una propiedad del
modelo geoestadístico, no de la variable regionalizada misma. Por
ende, es una decisión del usuario considerar si se cumple o no la
hipótesis de estacionaridad (ni verdadera ni falsa, pero juiciosa o
no).
Efecto proporcional
La dispersión de los valores es mayor en las zonas de altas leyes
que en las zonas de bajas leyes
este efecto es frecuente cuando el histograma de los datos
es asimétrico (por ejemplo, lognormal)
no es incompatible con la hipótesis de estacionaridad
planteada en el formalismo geoestadístico
se puede tomar en cuenta este efecto de dos maneras:
• meseta del variograma que varía en el espacio
• transformación logarítmica de los datos
Unidades geológicas
Se suele dividir el yacimiento en varias zonas o “unidades
geológicas” (UG), según la litología, la mineralización y/o la
alteración existente. También se puede incluir criterios
metalúrgicos en la definición de dichas unidades
verificar estadísticamente la pertinencia de la división;
si es necesario, agrupar varias unidades de propiedades
similares
modelar la extensión de las unidades geológicas en el
yacimiento: ¿modelo determinístico o probabilístico?
Variables categóricas
Codifican una propiedad del yacimiento (tipo de roca, unidad
geológica...) no confundir con una variable regionalizada
tradicional.
Valores atípicos
Es posible detectar valores “atípicos” por medio de varias
herramientas, en especial: histograma, nubes de correlación entre
variables, nubes direccionales...
Nunca se debe eliminar un valor “atípico” sin razón (falla en el
protocolo de medición, en la transcripción del dato, etc.). Además,
ningún test estadístico puede indicar si un valor es
“aberrante” o no.
Datos imprecisos (1)
Es frecuente que todo o parte de las mediciones contengan
imprecisiones, debido al protocolo de muestreo o de análisis
químico
las técnicas geoestadísticas permiten tomar en cuenta
estas imprecisiones, siempre que hayan sido previamente
cuantificadas
la evaluación de recursos pierde precisión en presencia de
errores de medición
es recomendable estudiar la calidad de las mediciones,
sobre todo si provienen de fuentes distintas.
Datos imprecisos (2)
Ejemplo: comparación de las mediciones procedentes de dos
campañas de sondaje distintas
Aquí se puede agrupar las mediciones de ambas campañas
Los modelos probabilísticos (1)
¿Por qué recurrir a modelos probabilísticos?
Gran complejidad de las variables regionalizadas, en especial en
las ciencias de la tierra
una descripción determinística es inconcebible
Los modelos probabilísticos (2)
Límites de la estadística clásica
Se considera las observaciones como resultados (realizaciones)
independientes de una misma variable aleatoria.
Los modelos probabilísticos (3)
La independencia entre valores impide una previsión precisa de un
valor no muestreado.
la interpretación clásica carece de realismo
Los modelos probabilísticos (4)
El modelo geoestadístico
Se considera “interacciones” entre las observaciones, de modo de
tomar en cuenta sus dependencias espaciales.
Se podrá estimar el valor en un sitio no muestreado gracias a su
interacción con los sitios circundantes.
Los modelos probabilísticos (5)
La interpretación geoestadística es satisfactoria, puesto que las
variables regionalizadas presentan dos aspectos complementarios
La interacción entre dos valores ( resorte) se cuantifica por una
herramienta estadística llamada variograma.
• un aspecto “aleatorio” causante de las irregularidades locales
• un aspecto estructural que refleja las características globales
del fenómeno (continuidad, anisotropía, etc.)
CONCEPTOS BASICOS ESTIMACION (Compositos, Estacionario, Modelos)
ESTIMACIONES (NN, ID, Kriging)
CATEGORIZACION (Medidos, Indicados, Inferidos)
REPORTES (Gtcomp, Curva Tonelaje-Ley)
Curso Geoestadistica
Puede ser: POLIGONAL o NN
PROMEDIO
INVERSE DISTANCES
KRIGEAGE,
EN GENERAL:
ni
ii zZ,1
* *
1) MEDIA ARITMETICA:Se basa en lo siguiente
“para estimar la ley media de un conjunto se
promedian las leyes de los datos que están dentro
del conjunto”
Su fórmula general:
zz
Ns
j
2) Polígonos o Nearest Neighbor (NN):El método
se basa en “asignar a cada punto del espacio la
ley del dato más próximo.Para estimar una zona
se ponderan las leyes de los datos por el área de
influencia sj”
Su fórmula es la siguiente:
zs z
ss
j j
Polígonos:
La ley del punto
corresponde a la de la
muestra más cercana
Inverso de la distancia
D
z(x)
d
)(
1
)(
1
1
)(
)(x
x x
xn
p
n
p
d
d
z
z
3) INVERSO DE LA DISTANCIA:Se basa en “asignar mayor
peso a las muestras cercanas y menor peso a las
muestras alejadas a s”
Se consigue al ponderar las leyes
Su fórmula es:
}
1 1{
n
in
j jd
id
iz
z
POLIGONO
PROMEDIO
ID
KRIGEAGE
1
ni
1
ni i
ii
d
d
,1
1
1
3,1
Ejemplo
KRIGING SIMPLE
El kriging minimiza esta varianza de estimación para obtener
los ponderadores. Derivando e igualando a cero, se obtiene el
sistema de kriging simple:
Y por lo tanto:
)(
)(
)()(
)()(
0
011
1
111
xx
xx
xxxx
xxxx
nnnnn
n
C
C
CC
CC
n
KS CC1
00
2 )()()(
xx0x
mZZnn
11
0
* 1)()(
xx
ni
ii zZ,1
* *
KRIGING SIMPLE
Hay tres ecuaciones para determinar los tres ponderadores:
En notación matricial
Recordar que C(h) = C(0) - (h)
)3,0(C)3,3(C)2,3(C)1,3(C
)2,0(C)3,2(C)2,2(C)1,2(C
)1,0(C)3,1(C)2,1(C)1,1(C
321
321
321
)3,0(C
)2,0(C
)1,0(C
)3,3(C)2,3(C)1,3(C
)3,2(C)2,2(C)1,2(C
)3,1(C)2,1(C)1,1(C
3
2
1
1,2
2,3
0,3
0,2 0,1
1,3
Geology – Modeling / 1 july 2009
Geology – Modeling / 1 july 2009
KRIGING ORDINARIO
En la mayoría de los casos la media es desconocida
Kriging Ordinario: estimador lineal que no considera la media
conocida
Requiere imponer la condición de insesgo:
Los ponderadores se encuentran planteando:
n
uZuZ1
0 )()(*
1
)]([)]([)]()([
1
0
1
00
*
n
m
n
m
m
uZEuZEuZuZE
1n
1
1..
)(2)()()()(*min
1
1 11
00
n
n nn
as
uuCCuuCuZuZVar
0
KRIGING ORDINARIO
O en términos de variograma:
y
1
)(
)(
011
1)()(
1)()(
0
011
1
111
xx
xx
xxxx
xxxx
nnnnn
n
n
ZZ1
0 )()(*
xx
n
KO
1
00
2 )()( xxx
CONCEPTOS BASICOS ESTIMACION (Compositos, Estacionario, Modelos)
ESTIMACIONES (NN, ID, Kriging)
CATEGORIZACION (Medidos, Indicados, Inferidos)
REPORTES (Gtcomp, Curva Tonelaje-Ley)
Curso Geoestadistica
INTRODUCCIÓN Códigos internacionales sugieren que la clasificación de
recursos y reservas incluya la cuantificación de incertidumbre.
Objetivo del trabajo:
Revisar los criterios utilizados comúnmente en la categorización.
Analizar y discutir las consecuencias de utilizar ciertos criterios geoestadísticos a través de un caso práctico.
CÓDIGOS INTERNACIONALES
Objetivo:
Definir el grado de confianza en la estimación de la cantidad y
calidad del recurso.
Códigos disponibles:• Circular 531 USGS (1980)• CIM Guidelines (1996)• JORC Code (1999)• SAMREC Code (2000)• NI 43-101 – CSA (2001)• Código Chileno (2003)
Técnicas subjetivas:
• Grado de continuidad geológica de la mineralización (juicio del experto),
• Cantidad de información disponible y su configuración geométrica y
• Grado de continuidad espacial de las leyes.
CÓDIGOS INTERNACIONALES
Recurso Mineral:
• Interés económico intrínseco
• Características definidas vía conocimientos geológicos
Medidos
Indicados
Inferidos Confianza
G
eoló
gic
a
CÓDIGOS INTERNACIONALES
Recurso Mineral:
• Interés económico intrínseco
• Características definidas vía conocimientos geológicos
Medidos
Indicados
Inferidos Confianza
G
eoló
gic
a
Reserva Minera:
• Económicamente explotable
• Incluye dilución y pérdidas por factores de extracción, metalúrgicos, económicos, de mercados, legales, ambientales, sociales y gubernamentales
Probadas
Probables
Confianza
Fin
anci
era
CUANTIFICACIÓN DE INCERTIDUMBRE
Criterios geológicos:
• Continuidad geológica del depósito
CUANTIFICACIÓN DE INCERTIDUMBRE
Criterios geológicos:
• Continuidad geológica del depósito
Criterios geométricos:
• Disposición espacial de los datos
• Densidad de sondajes y radios de búsqueda
CUANTIFICACIÓN DE INCERTIDUMBRE
Criterios geológicos:
• Continuidad geológica del depósito
Criterios geométricos:
• Disposición espacial de los datos
• Densidad de sondajes y radios de búsqueda
Criterios geoestadísticos:
• Continuidad espacial de las leyes anisotropía
• Abundancia y redundancia de los datos
CUANTIFICACIÓN DE INCERTIDUMBRE
Criterios geológicos:
• Continuidad geológica del depósito
Criterios geométricos:
• Disposición espacial de los datos
• Densidad de sondajes y radios de búsqueda
Criterios geoestadísticos:
• Continuidad espacial de las leyes anisotropía y efecto
pepa
• Abundancia y redundancia de los datos
CATEGORIZACIÓN DE RECURSOS Y RESERVAS
Estudio Exploratorio de Datos
• Corroborar interpretación geológica
• Verificar continuidad en geología y leyes
CATEGORIZACIÓN DE RECURSOS Y RESERVAS
Estudio Exploratorio de Datos
• Corroborar interpretación geológica
• Verificar continuidad en geología y leyes
Análisis de Continuidad Espacial
• Existencia de efecto proporcional
• Validez de hipótesis para transformación Gaussiana
CATEGORIZACIÓN DE RECURSOS Y RESERVAS
Estudio Exploratorio de Datos
• Corroborar interpretación geológica
• Verificar continuidad en geología y leyes
Análisis de Continuidad Espacial
• Existencia de efecto proporcional
• Validez de hipótesis para transformación
Estimación y Simulación • Medida del error
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
Subjetividad de metodologías de clasificación es un problema
JORC ha impuesto la necesidad de cuantificar la incertidumbre en la estimación
Técnicas geoestadísticas pueden usarse, pero debe cuidarse que la metodología no perjudique o favorezca el proyecto
Varianza de kriging y varianza relativa de simulación son criterios similares
Estandarización de la categorización es difícil producto de la diversidad en la geología y configuraciones de muestreo
Resulta importante definir estándares y facilitar la transición de los criterios actualmente utilizados a otros reconocidos por los códigos
CATEGORIZACIÓN DE RECURSOS/RESERVAS
Recursos medidos: aquellos cuya ley está
en el intervalo definido por +/-15% del
valor estimado, 80% del tiempo, para una
producción mensual.
Recursos indicados: aquellos cuya ley está
en el intervalo definido por +/-15% del
valor estimado, 80% del tiempo, para una
producción trimestral.
Recursos inferidos: todos los otros bloques
razonablemente estimados.
Reservas Probadas
Reservas Probables
La Quinua Sur Drill Hole Spacing Study
Metal for 80 x 80 Pattern
-20.00%
-15.00%
-10.00%
-5.00%
0.00%
5.00%
10.00%
15.00%
20.00%
Models
Dif
fere
nce f
rom
Sim
ula
tio
n
Year1 Year2 +/-15%
LA Quinua Sur Drill Hole Spacing Study
Metal for 100 x 100 Pattern
-20.00%
-15.00%
-10.00%
-5.00%
0.00%
5.00%
10.00%
15.00%
20.00%
Models
Dif
fere
nce f
rom
Sim
ula
tio
n
Year1 Year2 +/-15%
LQ_Sur ET
CONCEPTOS BASICOS ESTIMACION (Compositos, Estacionario, Modelos)
ESTIMACIONES (NN, ID, Kriging)
CATEGORIZACION (Medidos, Indicados, Inferidos)
REPORTES (Curva Tonelaje-Ley, Validaciones, Gtcomp)
Curso Geoestadistica
Geology – Modeling / 1 july 2009
CURVA TONELAJE-LEY