3 prospeccion minera

Curso – Geología de Minas, Docente Wilver Morales Céspedes [email protected]

Facultad de Ingeniería y Arquitectura

Curso – Geología, Docente Wilver Morales Céspedes [email protected]


La prospección minera es el conjunto de métodos ytécnicas empleadas en la búsqueda de yacimientosminerales útiles, aguas subterráneas e hidrocarburoslíquidos o gaseosos; su objetivo principal es eldescubrimiento de ellos.

Como se mencionó con anterioridad, todo yacimientomineral es una anomalía, aunque existen yacimientosparecidos entre sí (y son clasificados en grupos), cada unotiene características especiales y distintivas. Entonces, laverdadera interrogante es ¿Cómo encontrar algo que nose conoce?.



ESTUDIOS PRELIMINARES

La prospección comienza con la definición de los tipos de blancos omateriales a buscar. Con esa información, se buscan las similitudesy características especiales que ese tipo de yacimiento presenta.

Esta información permite desechar muchas áreas y concentraresfuerzos en aquellas que presentan características favorables paraese tipo de yacimiento.

Por lo general se realiza una extensa revisión bibliográfica paraencontrar puntos de interés, ya que es una técnica realizada desdela oficina, con el más bajo costo posible.

Existen puntos importantes a evaluar los cuales resumimos a continuación:



EVALUACIÓN DE INFORMACIÓN LEGAL GEOLÓGICA Y MINERA EXISTENTE EN LA REGIÓN

Estudia los pro y contra de realizar los procesos legales para unaconcesión minera; por supuesto si esta no ha sido solicitadaanteriormente.

Una concesión minera es una figura jurídica mediante la cual el Estado –como propietario de los recursos naturales que se encuentran en el subsuelo del territorio nacional – le concede el derecho a un tercero (individuo o empresa) de realizar las actividades necesarias que le permitan aprovechar los recursos minerales que se encuentran en una zona determinada, siempre que se cumplan un conjunto de requisitos.



El punto de partida para laobtención de una concesiónes tener claramenteidentificada el área que sedesea.

Es decir se deberádeterminar las coordenadasexactas de la zona que sedesee pedir tomando comoreferencia la Carta Nacionaldel Instituto GeográficoNacional.



El procedimiento para este tema, indica que la mediciónque se realice debe tomar como unidad de medida a lacuadrícula. Así el peticionario podrá acceder entre unmínimo de 100 Ha y un máximo de 1,000 Ha, si laconcesión es en tierra, y entre 100 y 10,000 Ha si laconcesión se realiza en el mar.

A continuación se mencionaran el conjunto de requisitos para obtener una concesión minera.



El Primer Paso consiste en la identificación del área deseada a pedir en concesión, sedeberá iniciar el trámite legal ante el Instituto Geológico, Minero y Metalúrgico(INGEMMET) mediante la presentación de un petitorio minero.

En esta solicitud se deberá indicar los datos del peticionario, además de señalar: Elnombre del petitorio minero, el tipo de sustancia a extraer (metálica o no metálica),la ubicación del área solicitada (distrito/s, provincia/s, región/s), coordenadas exactas.



Una vez presentado el petitorio para la concesión minera elINGEMMET dará inicio al procedimiento de consulta aaquellas poblaciones a las que éste considere necesaria (encoordinación con el Ministerio de Cultura).

El expediente del petitorio pasará a la Dirección deConcesiones Mineras una vez culminado el proceso deconsulta.

La Dirección de Concesiones Mineras debe analizar el petitorio y realizar una evaluación técnica y legal para así elaborar los correspondientes informes:



EVALUACIÓN TÉCNICA:

Evalúa las coordenadas UTM – vela porque estén correctamente formuladas e identifica si se trata de zonas de frontera, marítima o posee una franja de traslape.

Analiza los casos de las superposiciones y su grado- tanto con áreas de otras concesiones como con áreas restringidas a la actividad minera (como zonas arqueológicas, proyectos especiales, Áreas Naturales Protegidas, etc.).

Verifica con la carta nacional, líneas de carreteras, ríos, lagunas, zonas agrícolas y posibles áreas urbanas.

Determina la demarcación política del petitorio – considerando la información disponible en el INEI se realiza esta definición.

En base a la revisión y análisis que corresponde a cada caso de estos elementos, se elabora el informe técnico correspondiente.



INFORME LEGAL:

Verifica el cumplimiento de los requisitos establecidos en la Ley General de Minería y el Reglamento de Procedimientos mineros.

Corrobora si el petitorio reúne todos los requisitos para ser admitido, como el pago de derechos, si toda la información requerida está consignada en el formulario, siendo uno de sus elementos de análisis el informe técnico.

En base al análisis de estos elementos se elabora el informe legal correspondiente.



En caso de ser aprobado, el solicitante deberá efectuar unapublicación en el diario oficial “El Peruano” y en un diario dela capital de la región donde se ubica la concesión minerapara dar a conocer su solicitud y evitar que su concesión sesuperponga parcial o totalmente sobre otra.



Las publicaciones en los periódicos deben ser presentadas al INGEMMET para que el expediente sea nuevamente evaluado por las áreas legal y técnica.

En este segundo análisis, el informe técnicoactualiza la información del primer informe técnico,en tanto que puede que se presente el caso que sehaya tomado conocimiento de una nueva árearestringida o haya alguna actualización en los datosde demarcación del INEI u otro similar



En base a la segunda evaluación legal y técnica, el presidente delINGEMMET emite la resolución en la que se otorga el título de laconcesión minera (publicado en El Peruano).

El último paso, luego que la Autoridad haya expedido el título deconcesión es inscribirlo en el registro de Derechos Mineros de laSuperintendencia Nacional de Registros Públicos (SUNARP). Para ello, sedeberá acercar a las oficinas de la SUNARP donde se ubique la concesióny solicitar la inscripción del título. Para ello deberá presentar una copiadel DNI y una copia de la resolución donde se le otorga el derecho minero



ANÁLISIS DE IMÁGENES SATELITALES

Las imágenes de satélite han demostrado ser una herramienta importanteen la exploración geológica – minera, minimizando costos en la etapaexploratoria.



Las imágenes de satélite se han aplicado con mucho éxito en lageología estructural, los mosaicos de estas permiten ladetección de grandes rasgos lineales, la banda del infrarrojocercano es la más utilizada para esta tarea porque proporcionamayor información debido a la respuesta espectral dedeterminadas litologías en este rango de la longitud de onda.



INTERPRETACIÓN DE FOTOGRAFÍAS AÉREAS

Son fotos en secuencia tomadas en serie desde un avión, que soninterpretadas mediante la superposición de al menos dos fotos y lautilización de unos lentes estereoscópicos, esta parte de la geología esconocida como fotogeología y sirve para un reconocimiento detallado delrelieve.



De las fotos aéreas se puede obtener las informaciones geológicas siguientes:

Informaciones litológicas: distribución de diversos tipos de rocas.

Informaciones estructurales: por ejemplo relaciones de yacencia, plegamientos, sistemas de fallas, de fracturas o de diaclasas.



La evaluación fotogeológica se puede realizar a través de:

Una identificación directa de afloramientos y estructuras geológicas, por ejemplo conos volcánicos, corrientes de lava, médulas, escombres de faldas, terrazas aluviales.

Una identificación indirecta por medio de la interpretación de elementos ajenos a la geología como son los tonos de gris, textura de los tonos, la morfología, la red hidrográfica, el tipo de la distribución de la vegetación.



Tonos de grisEl tono de un objeto depende de la cantidad de luz del espectro visible, que el objeto refleja. Los tonos grises pueden ser claros, oscuros, negruzcos etc.

TexturaTextura se refiere a las variaciones en la intensidad del tono de gris o es decir a las variaciones de tonos claros y oscuros de gris, que solamente se aprecian en escalas grandes observando las fotos aéreas con más detalle (con un aumento de 6x o 8x por ejemplo). Algunos términos descriptivos para la textura son los siguientes: gruesa, fina, rayada, manchada o se la compara con tramas de textiles.



Factores geológicos determinantes del tono y de la textura son los siguientes:

1.-Color de las rocas: Granito fresco de tonos más claros como basalto; diques aplíticos de tonos más claros como filitas o gneises encajantes en un terreno metamórfico. Tenga en cuenta que las rocas meteorizadas presentan colores diferentes a los de sus equivalentes frescos.

2. Estructura superficial de las rocas: Superficies lisas, densas, regulares de tonos claros y uniformes; rocas de grano grueso, de superficie rugosa de tonos más oscuros. Tenga en cuenta que las rocas meteorizadas y tectonizadas presentan superficies diferentes a las de sus equivalentes frescos.



RECONOCIMIENTOS SUPERFICIALES

También conocido como salidasde campo son los recorridossuperficiales que se realizanpara la toma de muestras yevaluación in situ de lopreviamente estudiado.



En lo que corresponde al reconocimiento en campo abarca los siguientes procedimientos:

Análisis de la geología de superficie Tipos de materiales (descripción de suelos, rocas) Límites entre unidades Discontinuidades Procesos geomorfológicos Propiedades básicas y geomecánicas de los materiales



MÉTODOS DE PROSPECCIÓN MINERA

Los principales métodos de prospección son :

Geológicos. Geoquímicos Geofísicos.



PROSPECCIÓN GEOLOGICA

La prospección geológicaimplica el levantamiento omapeo de la superficie, laidentificación de las rocasaflorantes, así como losfenómenos de alteraciónen las rocas.



LEVANTAMIENTO GEOLOGICO

El objetivo general dellevantamiento geológico es el mapageológico.

En un mapa geológico serepresentarlas característicasgeológicas de un región (una partede la superficie terrestre) a unadeterminada escala, utilizando unaproyección determinada y unasuperficie de referencia quenormalmente es un plano.



MUESTREOEl muestreo es una de las operaciones más importantes, tanto en los trabajos deprospección como en los de exploración de los yacimientos minerales, es elmuestreo.

El objetivo de cualquier operación de muestreo es colectar muestrasrepresentativas del medio que se está investigando. Más específicamente, elpropósito del muestreo es obtener un análisis a detalle, sobre todo en específicode la roca que se muestrea.



Los principales factores que determinan el tipo y cantidad

de una muestra son los siguientes:

Tipo de depósito mineral.

Distribución del mineral útil y su tamaño.

Etapa de investigación en la que se efectúa el muestro.

La accesibilidad a la mineralización.

La facilidad para la toma de muestra.

El costo de la toma de muestra.



SISTEMA MECANICO DE EXTRACCIÓN DE LAS MUESTRAS

a) Muestras de tamaño pequeño a

mediano:

Martillo de mano, mazos y cinceles

Martillos neumáticos manuales o jumbos

Sierras radiales o circulares con hoja de

diamante

Sondeos a polvo

A rotación

A rotopercusión

Sondeos a testigo continuo



b) Muestras de tamaño grande

Sondeos de gran diámetro

Sistemas de arranque utilizados

en minas y canteras como:

o Explosivos

o Palas cargadoras

o Excavadoras

o Etc.



PROSPECCIÓN GEOFÍSICA

Los métodos geofísicosson métodos indirectosde prospección oexploraciónrespectivamente. Pormedio de los métodosgeofísicos se puedeidentificar una anomalíageofísica.



El término anomalía geofísica se refiere a una propiedad física de la tierra, que en un volumen definido difiere apreciadamente con respecto a su valor común o normal correspondiente a esta área.

En un caso favorable unaanomalía geofísica correspondea un depósito mineral.



Un requisito para el uso eficaz de los métodos geofísicoses la presencia de diferencias mensurables entre laspropiedades físicas del depósito mineral y las rocasencajantes.

La selección del método y de los métodos másconvenientes para un área de interés, donde sepresumen la presencia de un depósito mineral, se fundaen todos los datos ya disponibles como los datosgeológicos y físicos, en el consumo de tiempo y en loscostos y depende del avance del proyecto



Los resultados de las medicionesgeofísicas o es decir las variacionesencontradas de una ciertapropiedad geofísica se ilustra pormedio de mapas y perfiles.

Estableciendo una red deestaciones de observación otrazando varios perfiles paralelosse puede lograr un modelotridimensional del subsuelo.



PROSPECCIÓN GRAVIMETRICA

En el caso de estar en un terrenocon topografía plana, tendremosque cualquier anomalía degravedad se deberá a desviacionesde la densidad del subsuelorespecto a la densidad base.

En otras palabras, las anomalíasgravitatorias son originadas porvariaciones en la distribución de ladensidad másica punto a punto(3D).



Si la topografía es compleja, las anomalías de la gravedadpueden estar relacionadas ya sea con la geometría del terrenoy/o con la distribución de densidades.

Consiste en la medición muy precisa de la aceleración de lagravedad en distintos puntos, registrando variaciones anómalasde dicha aceleración, que pueden suponer cambios bruscos enla densidad de un terreno.



En la exploración gravimétrica se utiliza el campo natural gravitatorio de la tierra (campo gravitacional). Al estudiar la distribución del campo gravitacional, se revelan perturbaciones en su distribución normal, que son anomalías gravitacionales relacionadas con los cuerpos geológicos.



APLICACIONES:

- Mapeo de cavidades bajo la superficie.

-Mapeo de basamentos rocosos.

-Mapeo de regiones con potencial de amplificación de esfuerzos (por

ejemplo, irregularidades en zonas de fallas).

-Mapeo de regiones con potencial de debilidad (por ejemplo, paleo-

grietas, suturas y fallas).

-Mapeo de rellenos.

-Determinación de la densidad (saturación de agua, porosidad) de las

características topográficas.



La anomalía gravitatoria es medida a través de medidas in

situ o bien mediante satélite. Suele presentarse en forma de

mapas y es expresada habitualmente en unidades de miligal

(1 mGal = 10−5 m/𝑠2). Además se le suelen aplicar ciertas

correcciones como la de Airy y Bouguer que facilitan la

interpretación de datos.

La exploración gravimetrica consiste en la medición de los

valores de la gravedad en el área que presenta interés desde

el punto de vista geológico . Las mediciones de estos valores

se realizan en dos etapas.



INTERPRETACIONES

- Las diferencias locales de la gravedad están relacionadas directamente con la densidad de las rocas infrayacentes.

- Los domos de sal, los cuerpos de sulfuros masivos o cuerpos de cromita, las fallas, los anticlinales y las intrusiones ígneas son señalados generalmente por cambios en la gravedad.

- Es necesario conocer el “contraste de densidad”, es decir la diferencia de densidad entre las rocas que provocan la anomalía y las rocas circundantes.

- Las formas de las anomalías son comparadas con curvas teóricas originadas por masas de distintas formas, densidad y profundidad



PROSPECCIÓN SISMICA

El origen de los métodos sísmicosaplicados en la exploración como losmétodos de refracción y de reflexión esla sismología, o es decir la observaciónde las ondas sísmicas generadas por unterremoto.

Las ondas sísmicas son un tipo de ondaelástica fuerte en la propagación deperturbaciones temporales del campo detensiones que generan pequeñosmovimientos en las placas tectónicas.



Los parámetros característicos de las rocas, que se determina con los métodos

sísmicos son la velocidad de las ondas p y s, el coeficiente de reflexión, la densidad.

Propiedades de las rocas, que influyen estos parámetros son:

a) Petrografía, contenido en minerales.

b) Estado de compacidad.

c) Porosidad = porcentaje o proporción de espacio vacío (poros) en una roca.

d) Relleno del espacio vacío o es decir de los poros.

e) Textura y estructura de la roca.

f) Temperatura.

g) Presión.

Una variación en una de estas propiedades de la roca puede ser relacionada por

ejemplo con un límite entre dos estratos litológicos, con una falla o una zona de

fallas, con un cambio en el relleno del espacio poroso de la roca.



COMPORTAMIENTO DE LAS ONDAS SÍSMICAS EN UNA INTERFACE HORIZONTAL ENTRE DOS DISTINTOS MEDIOS LITOLÓGICOS:

A partir de una fuente de ondas sísmicas situadas en la superficie como un tiro o un

peso cayéndose en el suelo se generan distintas ondas de las siguientes

características:

La onda directa se propaga a partir de la fuente de ondas sísmicas en el medio

superior con la velocidad uniforme v1.

La onda reflejada se engendra por la reflexión de la onda directa incidente en la

interfase entre medio 1 y medio2 y se propaga con la velocidad v1.

Una porción de la onda incidente en la interfase entre medio 1 y medio 2 pasa por la

interfase y se refracta. La onda refractada se propaga en el segundo medio con la

velocidad v2.

A través de los datos entregados por las reflexiones sísmicas se puede construir el horizonte de reflexión que corresponde a un cambio de materiales. Por ejemplo diferentes estratos o fallas tectónicas.



METODO POR REFLEXIÓN.

Los detonantes sísmicos (vibración o explosión) y los detectores (sismógrafos o geófonos) se encuentran dispersos por la superficie (también en agua).

Las ondas sísmicas que se reflejan a manera de un eco, en las diferentes superficies o estratos con propiedades elásticas diferentes, son las que proporcionan los datos, teniendo así (mediante cálculos y ecuaciones) las principales estructuras geológicas, fallas, intrusiones y patrones de sedimentación. Se utiliza principalmente para localización.



METODO DE REFRACCIÓN

Los detonantes sísmicos y los detectores se distribuyen de la misma forma que el método anterior. Los datos del subsuelo son obtenidos por las ondas sísmicas refractadas entre estratos de diferente velocidad de ondas sísmicas de compresión (ondas P, recordar que a diferentes densidades, la velocidad P se propaga de forma distinta)

En este caso, las señales que primero llegan a los receptores al momento de activar el detonante solo es cuestión de medir el tiempo de llegada.



PROSPECCIÓN ELECTRICA

La prospección eléctrica puede ser pasiva o activa. Es pasiva cuando se estudian los potenciales eléctricos espontáneos que surgen debido a reacciones químicas naturales que ocurren en el subsuelo (generalmente en interfaces de rocas distintas) y es activa cuando el potencial eléctrico surge como respuesta de un estímulo aplicado por inyección de corriente.



La resistividad en los materiales naturales varía desde 10−8 en los metales

nativos hasta 10−5 en micas (perpendicularmente a la foliación).

Los valores de la resistividad en una roca están determinados más que por

su composición mineralógica, por el agua que contienen, fundamentalmente

por la porosidad y la salinidad del agua (mas salinidad implica mayor

conductividad).



DISPOSITIVO DE UN SONDEO ELECTRICO VERTICAL

Esquema simplificado de una

calicata eléctrica



PROSPECCIÓN MAGNETICA

El método magnético es el métodogeofísico de prospección másantiguo aplicable en lasexploraciones mineras. Esutilizado en la búsqueda deminerales magnéticos y deminerales no magnéticosasociados con aquellos queejercen un efecto magnéticomensurable en la superficieterrestre.



La intensidad total del campomagnético para un puntocualquiera sobre la superficiede la tierra será un vector F condirección paralela a las líneasde fuerza del campomagnético, resultante de unacomponente vertical y unacomponente horizontal



Susceptibilidad magnética

La susceptibilidad magnética de una sustancia o cuerpo

rocoso es la medida en la que puede ser magnetizada/o por

inducción del campo geomagnético terrestre.



Los datos se pueden representar a modo de perfiles y como

un diseño de mapa de isolíneas. La amplitud y forma de las

anomalías magnéticas están compuestas en función de:

Magnitud y orientación del campo magnético terrestre

para ese lugar geográfico.

La geometría del cuerpo rocoso anómalo y su orientación

respecto al campo magnético terrestre.

La cantidad de minerales ferromagnéticos, su

susceptibilidad y el contraste con las rocas adyacentes.

La distancia de la fuente anómala y el sensor.



PRESENTACIÓN DE ANOMALIAS



PROSPECCIÓN GEOQUIMICA

El método geoquímico es un método indirecto de prospección y se ocupa de la determinación de la distribución y de la abundancia de ciertos elementos como los elementos indicadores y los elementos exploradores relacionados con un depósito mineral.

Una anomalía geoquímica se refiere a una variación en la abundancia de un elemento en comparación a su abundancia normal en un área definida.



Para un reconocimiento geoquímico general se toman lasmuestras a través de una red de muestreo irregular o deespaciamiento grande y analizan muestras de sedimentos deríos, de suelos y de rocas, en casos especiales se trabajan conmuestras de vapor, vegetación y agua.



SECUENCIA DE LA PROSPECCIÓN GEOQUÍMICA

Un programa de prospección geoquímica debe seguir la siguiente

metodología:

1. Conocimiento de la geología regional y local, personal experimentado

en la zona de estudio y en bibliografía existente.

2. Observaciones geológicas en el campo (con ayuda de imágenes

satelitales, mapas topográficos, geológicos y fotos aéreas donde son

útiles).

3. Estudio piloto en un área (o áreas) representativa(s) de la zona de

interés para determinar la dispersión geoquímica de los elementos y el

mejor tipo de muestreo a ser usado.



4. Colección y descripción en campo de las muestras geoquímicas y

descripción geológica y geomorfológica de cada lugar del muestreo

5. Análisis cualitativo y semicuantitativo en el campo especialmente

donde el acceso es difícil.

6. Análisis cuantitativo, en el laboratorio, de acuerdo al menor costo de

análisis y el factor tiempo.

7. Determinación estadística de los valores background regional y local, y

las llamadas «anomalías».

8. Presentación de los resultados en mapas.

9. Interpretación de los datos.

10. Evaluación del proyecto



Según los objetivos se elige el métodoanalítico adecuado como por ejemplo laespectrometría de absorción atómicapara analizar muestras de agua conrespecto a su contenido en Cu, Mo, Zn,Au, Ag, As, F, el análisis de fluorescenciade rayos X para obtener el contenido enóxidos de elementos de la roca entera.

Los resultados se presentan en un mapao un perfil geoquímico por medio deisolíneas o es decir de líneas, que unenlos puntos o lugares de la mismaconcentración de un elemento.



GRACIAS

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