Apunte de Geología Minera

download Apunte de Geología Minera

of 44

Transcript of Apunte de Geología Minera

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    1/44

     

    Apunte de Geología Minera 

    Mina de hierro El Romeral (La Serena, Chile)

     ___________________________________________________________________

    Temas: 

    Métodos de explotación en minería subterránea 

    Labores del geólogo en una mina 

    Evaluación de impacto ambiental (EIA) en minería 

    http://pendientedemigracion.ucm.es/info/crismine/Geologia_Minas/Metodos_explotacion_subte.htmhttp://pendientedemigracion.ucm.es/info/crismine/Geologia_Minas/Metodos_explotacion_subte.htmhttp://pendientedemigracion.ucm.es/info/crismine/Geologia_Minas/Labores_geologo.htmhttp://pendientedemigracion.ucm.es/info/crismine/Geologia_Minas/Labores_geologo.htmhttp://pendientedemigracion.ucm.es/info/crismine/Geologia_Minas/EIA_mineria.htmhttp://pendientedemigracion.ucm.es/info/crismine/Geologia_Minas/EIA_mineria.htmhttp://pendientedemigracion.ucm.es/info/crismine/Geologia_Minas/EIA_mineria.htmhttp://pendientedemigracion.ucm.es/info/crismine/Geologia_Minas/Labores_geologo.htmhttp://pendientedemigracion.ucm.es/info/crismine/Geologia_Minas/Metodos_explotacion_subte.htm

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    2/44

     

    MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN EN MINERÍASUBTERRÁNEA 

    Aunque la elección y control de los métodos de explotación en minería no sonresponsabilidad del geólogo de minas, es conveniente que éste tenga al menos un ciertoconocimiento sobre éstos.

    En minería subterránea todo se resume en una palabra inglesa " stoping" , que podríamostraducir libremente como "hacer cámaras subterráneas". La minería subterránea presentamayores costes de explotación que la de cielo abierto. A esto hay que sumarle lascomplicaciones asociadas a una menor capacidad de extracción del mineral económico (vercapítulo anterior) y mayores riesgos laborales. Se recurre a la explotación subterráneacuando la sobrecarga de estéril sobre la masa mineralizada es tal que su remoción haceinviable un proyecto minero. Digamos también, que bajo un punto de vista ambiental, la

    minería subterránea suele crear un impacto menor que una mina a cielo abierto

     No hay que entender la minería subterránea como algo de un pasado remoto, ya queyacimientos muy importantes en el mundo se explotan hoy en día a través de este procedimiento. Entre éstos podemos resaltar las minas de oro del Witwatersrand (Sudáfrica;las más profundas del mundo), El Teniente (Chile; la mina subterránea más grande delmundo), Olympic Dam (Australia; ver capítulos anteriores), y un ejemplo cercano, NevesCorvo en Portugal.

    En este capítulo usaremos una terminología clásica, de amplia utilización en distintos países (ver términos en inglés escr i tos en cursiva ). Estos términos fueron recogidos por el

    U.S. Bureau of Mines (USA), en 1936. Desde entonces ha cambiado el grado demecanización de los trabajos, pero no la filosofía básica de éstos.

    Antes de entrar en los métodos propiamente tales, revisaremos algunos términos básicos enminería subterránea:

      Si la explotación se va a realizar a cotas inferiores del terreno base, entonces elacceso a las labores se realizará por un pozo  ( shaft ) o una rampa  (decline spiral ,decline). Los pozos cumplen diversas funciones, entre otras permitir el acceso ysalida del personal de mina, la ventilación de las labores mediante inyección de airedesde la superficie, y por supuesto, el transporte del material extraído a la

    superficie. Las rampas por su parte han ido ganando adeptos con gran velocidad enla minería moderna. Estas permiten el acceso directo a la mina de material rodado,lo que facilita las labores de transporte de mineral.

      Dentro de la mina tenemos las galerías, que pueden ser en dirección  (de la masamineralizada; drifts) o perpendiculares a ésta, esto es, transversales (cross-cuts).

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    3/44

     

      La conexión entre los distintos niveles de una mina se realiza por pozos inclinados(raise, hacia arriba; winze, hacia abajo), que sirven para el trasvase de mineral ymovimiento del personal.

      Tendremos niveles de producción, y por debajo de éstos, de transporte de mineral. 

    Entre los equipos más comunes están los minadores (miners), las perforadoras tipo Jumbo, los equipos de transporte tipo LHD ( load-haul-dump: carga-transporte-descarga), etc.

    Distintos elementos constitutivos de una mina subterránea.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    4/44

     

    Distintos elementos constitutivos de una mina subterránea (detalle).

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    5/44

     

    Equipo LHD en operación en una mina subterránea.

    Entre los métodos más comunes de explotación (existen variantes de los mismos) están los

    siguientes:

    1) Cámaras naturalmente (auto) sostenidas:

      Cámaras abiertas (open stoping ).  Hundimiento por subniveles ( sublevel stoping ).   Longhole stoping .  Cámaras con soporte de pilares (room and pillar ).

    2) Cámaras artificialmente sostenidas. 

      Laboreo con almacenamiento de zafras ( shrinkage stoping ). Zafra: escombro de unamina o cantera (del árabe: sajra = piedra).  Laboreo por cámaras con relleno (cut and fill ).  Laboreo con entibación (fortificación) cuadrada ( square-set stoping ).

    3) Hundimiento (caved stopes).

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    6/44

     

      Hundimiento de bloques (block caving ).  Pisos de hundimiento ( sublevel caving ).

    El hundimiento por subniveles  ( sublevel stoping ) es el método indicado para cuerpos

    mineralizados con fuerte buzamiento (normalmente filones). El ancho de galería puede o nocoincidir con el del cuerpo mineralizado. El disparo (pega) se prepara mediante perforaciones verticales en malla.

    Hundimiento por subniveles (sublevel stoping ). La última voladura de roca se realizó

    en el subnivel superior. La próxima será en el inferior. Note el diagrama radial dedisparo.

    La mejora en los sistemas de perforación permitió alcanzar distancias cada vez mayores (30o más metros), lo que a su vez posibilitó la implementación del método longhole stoping , para cuerpos mineralizados de gran potencia y fuerte buzamiento. Este método permitegenerar cámaras de hasta 50 m de altura (más que la altura de la Facultad de Ciencias

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    7/44

     

    Geológicas: UCM). A diferencia del método de hundimiento por subniveles, aquí se sacauna tajada completa del cuerpo a la vez. El disparo se realiza perforando desde variossubniveles, en abanico o en diagrama radial.

    Longhole stoping . Note el diagrama de disparo en abanico desde dos galerías.

    El método de cámaras y pilares (room and pillar ) se utiliza en cuerpos horizontales o con poco buzamiento (mantos). Se dejan pilares de roca para sostener el techo de la cámara.Estos pueden disponerse de una manera regular (room and pillar s.s.) o irregular (casual pillars, o room and pillar   s.l.).

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    8/44

     

    Método de cámaras y pilares (room and pil lar ). En este caso los pilares siguen unespaciado regular.

    El método de almacenamiento de zafras  ( shrinkage stoping ) se utiliza en cuerpos confuerte buzamiento (filones), que presentan un encajante que necesita soporte. A medida queavanza el stoping  hacia arriba se va sacando material por debajo.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    9/44

     

    Almacenamiento de zafras (shr inkage stoping ). A medida que se avanza hacia arriba,se va extrayendo el mineral arrancado por abajo.

    Por su parte el método de cámaras con relleno (cut and fill ) opera con un sistema similaral de almacenamiento de zafras, con la diferencia substancial que el relleno no se realizacon el mismo mineral arrancado, sino con materiales que son traídos desde afuera, porejemplo, limos o arenas. También pueden utilizarse a estos efectos los estériles de la plantade flotación, lo cual tiene innumerables ventajas ambientales. El método de entibacióncuadrada ( square set stoping ) es muy laborioso y hoy en día prácticamente no se emplea.Es similar al proceso de cámaras con relleno, pero además utiliza un esqueleto (entramado)

    de cuadros rectangulares.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    10/44

     

    Cámaras con relleno (cut and fil l ). A diferencia del método anterior, el relleno serealiza aquí con materiales traídos desde afuera de la mina.

    El método de hundimiento de bloques (block caving ) resulta ideal en cuerpos irregularesde grandes dimensiones como son los yacimientos tipo pórfido cuprífero. El requisitotécnico es que la roca a hundir sea fácilmente fragmentable. Existen tres niveles principales: de hundimiento, de troceo ( grizzlies) y de transporte.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    11/44

     

    Hundimiento de bloques (block caving ) (sección).

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    12/44

     

    Hundimiento de bloques (block caving ), diagrama 3D. Cada bloque puede tenerdimensiones en el orden de 20 a 50 m de lado en la base y más de 80 en la vertical.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    13/44

     

    Zona de colapso en superficie (mina de cobre El Teniente, Chile), provocada por elhundimiento de bloques en profundidad.

    Finalmente, el método de hundimiento por pisos ( sublevel caving ) es utilizado cuando laroca no es fácilmente fragmentable. En cierta manera recuerda al método de  sublevel stoping  con la salvedad de que las paredes son el mismo cuerpo mineralizado, y éstas sehacen colapsar.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    14/44

     

    Pisos de hundimiento (sublevel caving ), esquema general.

    Bibliografía

    Peters, W.C. 1978. Exploration and mining geology. John Wiley & Sons, NY, 696 pp.

    Rossi, G. 1990. Biohydrometallurgy. McGraw-Hill, NY, 609 pp.

    Thomas, L.J. 1979. An introduction to mining. Methuen, Sidney, 471 pp.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    15/44

     

    LABORES DEL GEÓLOGO EN UNA MINA 

    Aspectos generales

    El papel del geólogo en una mina fue variando significativamente durante el siglo XX. Enlos primeros tiempos, la labor geológica en una mina (si es que se realizaba alguna) erallevada a cabo por un ingeniero de minas, con mayores o menores conocimientos sobre eltema.

    En la década de 1920, el contenido en oro del yacimiento de Homestake (USA) decrecía y pareció que se iba a agotar el filón. Dos ingenieros de la plantilla encargados de analizar elfuturo de la mina observaron que a niveles por debajo de los 375 m, las dimensiones de losfilones disminuían rápidamente, concluyendo que éstos terminarían en roca estéril a los 600m, en otras palabras, Homestake se agotaba. El presidente de la compañía (Edward Clark)no daba crédito a los informes pesimistas, aunque era evidente que la producción estabadisminuyendo. Contrariamente a las costumbres de la época tomó la decisión de pedir unsegundo informe a otro experto, un geólogo de minas perteneciente a una instituciónacadémica. El geólogo elegido era Donald D. McLaughlin, profesor de la Universidad deHarvard, quien antes de dedicarse a la enseñanza, había consagrado varios años a trazarmapas de las zonas ricas en cobre de los Andes peruanos. McLaughlin pasó el verano de1926 estudiando la roca que afloraba en las laderas y el interior de Homestake. Lo que viole llevó a una conclusión diametralmente opuesta a las pesimistas predicciones anteriores:lejos de agotarse, el filón era rico y extenso. Lo que había engañado a los ingenieros deHomestake era la peculiar forma del filón. McLaughlin determinó que el filón había sido

    originalmente una masa ininterrumpida, que posteriormente había sido atravesada pordiques estériles, que encerraban bolsas de mineral. Desde el principio los mineros habíanvolado y transportado a superficie la roca estéril junto con la masa filoniana aurífera, procedimiento largo y costoso. El excelente mapa que McLaughlin dibujó de la geología dela mina, permitía predecir el curso del filón por las zonas aun no explotadas. Trazó luegolos planos de las nuevas galerías, de manera que siguieran el filón, evitando las zonas deroca estéril. A muchos empleados de Homestake les hizo poca gracia que un geólogo deHarvard les viniera a decir que estaban haciendo mal su trabajo, y a McLaughlin le resultódifícil convencerles. Pero cuando se adoptó el plan de explotación selectiva, el valor decada tonelada subió a más del doble. Fue así, en gran medida, que los métodos de lageología de minas, tal como los sentó McLaughlin en Homestake, se fueron haciendo

    imprescindibles en las minas de todo el mundo.

    Hoy en día, cualquier compañía medianamente importante dispone de un departamento degeología, sección también conocida en otros países como superintendencia de geología. Undepartamento de geología puede llegar a tener hasta más de 10 geólogos, que cumplirándistintas tareas en la mina:

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    16/44

     

      Cartografía.  Testificación de sondeos.  Estimación de reservas.  Estudios geotécnicos. 

    Estudios mineralógico-texturales.Cabe destacar que esta situación se ha modificado ligeramente en la última década, a travésde la utilización de empresas contratistas que proporcionan geólogos a las compañías pararealizar labores específicas requeridas por éstas.

    El departamento de geología deberá tener un diálogo fluido y permanente con algunosdepartamentos de ingeniería (explotación, metalurgia). Esto es vital, ya que el ingenierodebe conocer de la manera más precisa posible el sector de la mina que se va a explotar,empezando por las características geotécnicas de la roca (recordar problemas de dilución).En lo que se refiere a la parte metalúrgica la labor del geólogo es doble. Por una parte debe

    indicar de manera exacta las leyes del mineral que entrará en la planta de tratamiento, y porotra las características mineralógicas y texturales de la mena y la ganga. En un caso ideal (ycasi utópico)estas características no variarán de un punto a otro en la mina. Sin embargo lonormal es que la abundancia relativa de los minerales varíe, lo cual puede tenerrepercusiones enormes. Supongamos a manera de ejemplo que la ley de cobre en una minano varía substancialmente en profundidad, pero que la mena principal pasa de calcopirita aenargita. Este último mineral contiene arsénico, lo cual significa que habrá repercusionestécnicas y ambientales. En otras palabras habrá que adaptar la metodología extractiva. Porotra parte, el tipo y grado de molienda tendrá que adaptarse a las variaciones del grado deliberación de la mena. O qué decir de las explotaciones auríferas que operan con el métodode lixiviación en pila. El que la mena de oro sea rica o no en sulfuros tiene grandesimplicaciones ya que el principal reactivo empleado (cianuro: CN- ) tiende prioritariamentea formar compuestos con el azufre (tiocianato).

    En cualquier caso en este capítulo nos centraremos más en los aspectos de cartografía deminas.

    Mapas geológicos en explotaciones mineras

    El geólogo de interior mina  tiene que estar dispuesto a trabajar en un ambiente

     básicamente hostil pero extraordinariamente interesante. La visibilidad es escasa y el gradode ventilación varía mucho de un sector a otro de la mina, y también de una mina a otra.Esto significa que en los niveles más profundos la temperatura y la humedad pueden serelevadas. El nivel de ruido cerca de los frentes de explotación es alto. Pero por otra parte, la posibilidad de cartografiar en una dimensión casi 3D es única: es literalmente cartografiarlas unidades "desde adentro".

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    17/44

     

    Elementos de seguridad básicos para trabajar en interior mina: casco, lámpara,máscara para polvo, chaleco reflectante.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    18/44

     

    Parte frontal de un equipo LHD, mina 21 de Mayo (distrito minero de Talcuna,Chile). Ejemplo de "visibilidad" en interior mina.

    En primer plano, geólogo de la mina Coca-Cola (distrito minero de Talcuna, Chile).Atrás, diagrama de disparo (marcado en blanco) en uno de los frentes de trabajo.

    La escala de trabajo es de detalle, normalmente 1: 500, y se trabaja sobre una cuadrícula de

    coordenadas N y E previamente establecida, muy parecida a lo que es un mapa concoordenadas UTM.

     Normalmente las galerías estarán ya trazadas en la cuadrícula que lleva el geólogo en sucarpeta de trabajo (normalmente rígida y metálica). Si esto no es así (minas antiguas,abandonadas), el problema se resuelve fácilmente realizando un levantamiento de interiormediante brújula y cinta. El geólogo suele contar con un ayudante (minero con ciertosconocimientos sobre el tema), que colaborará en la toma y etiquetado de muestras, y en ladeterminación de las distancias (a partir de una estación de control) a las que el geólogo varealizando sus mediciones y toma de notas. Debido a las operaciones de voladura de roca,las paredes y el techo de las galerías suelen estar cubiertos de polvo. Este deberá ser

     previamente removido mediante riego para facilitar la labor del geólogo.

    Lo primero que hay que definir es el nivel de cartografía, es decir, la altura sobre el piso dela galería a la que se va a representar el mapa de planta. Esta altura definirá un planohorizontal teórico que intersecta las paredes de la galería (waist-high proyection plane ).Esta altura es estándar para toda la mina, y suele "aproximadamente coincidir" con la altura

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    19/44

     

    de la cintura del geólogo (bueno ... aproximadamente ...), por lo que en algunos países sedenomina "cartografiar a la altura de la cintura".

    Ejemplo de "cartografiar a la altura de la cintura". Note el plano teórico marcado porla línea de segmento de color rojo. A la derecha puede observar la representación del

    plano de falla y buzamiento de los estratos en el mapa de planta.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    20/44

     

    Otro ejemplo, con una geología esta vez más compleja (ver siguiente figura).

    Representación de la geología que se observa en la representación 3D anterior almapa de planta.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    21/44

     

    Supongamos que las paredes están limpias y que con el ayudante hemos dispuesto la cintamétrica a lo largo de unos 20 m sobre el suelo de la galería (a partir de un punto conocido,"amarrable" a la cuadrícula). Qué hacemos a continuación? cartografiar de acuerdo acriterios predefinidos y con una simbología estándar los siguientes rasgos geológicos:

      Litología.  Estructura (fallas, diaclasas).  Estilo de la mineralización; morfología, si es filoniana dibujaremos el filón, si

    es diseminada utilizaremos una simbología ad hoc ; mineralogía de mana yganga.

      Alteración hidrotermal del encajante.

    Otro aspecto a considerar con respecto al mapa es qué se dibuja dentro del trazado de lagalería en el mapa y qué va afuera. Esto depende del estilo de la compañía. En algunasminas se dibuja todo, tanto adentro como afuera del trazado de la galería. En otras, sólo los

    rasgos más importantes de la mineralización (por ejemplo, estructura y potencia de unfilón) se dibujan adentro. Los datos que van afuera se proyectan sólo hasta unos pocosmetros de distancia.

    Ejemplo de mapa simple en el que se han proyectado solo algunos rasgos estructuralesprincipales y la masa filoniana (en obscuro).

    Si tenemos ya cartografiadas varias galerías paralelas, podremos en el gabinete trazar unmapa más completo (por ejemplo, de un nivel de la mina), uniendo por interpolación los

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    22/44

     

    rasgos geológicos de cada galería. Si disponemos de datos de varios niveles de la mina podremos levantar secciones geológicas.

    En el caso de las minas a cielo abierto, las condiciones de trabajo son más agradables

    (aunque recuerde que estará a la intemperie) y la visibilidad total. Por otra parte, al disponerde varios bancos de trabajo en la mina se podrá obtener una visión "semi-3D" de lageología. Un aspecto a destacar es que sólo se cartografían los frentes (las paredessemiverticales) de los bancos de la mina. La razón no es sólo convencional sino que práctica. Debido al intenso tráfico rodado (grandes camiones, cargadores frontales, palasmecánicas) sólo los frentes están limpios como para apreciar adecuadamente los rasgosgeológicos.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    23/44

     

    Bancos de explotación en la mina La Escondida (Chile). Observe el plano de falla.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    24/44

     

    Ejemplo de cartografía en una mina a cielo abierto. Note que solo los frentes de losbancos (bench ) son cartografiados; a partir de ahí el trazado se realiza con línea de

    segmento (contacto inferido).

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    25/44

     

    Pala mecánica y camiones, al fondo, frente de un banco. Mina El Romeral (Chile).Viendo esta imagen se entiende porqué se cartografía solamente el frente de un banco.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    26/44

     

    Sondeadoras para preparación de voladura de bancos. Los cuttings obtenidos durantela perforación para la inserción de los explosivos permiten obtener una última

    valoración de las leyes. Mina El Romeral (Chile).

    OTRAS LABORES DEL GEÓLOGO EN UNA MINA Aunque las labores de estimación de reservas (cubicación) han sido tratadas en un capítuloanterior, es importante señalar aquí que ésta es una labor constante en una mina. Nodebemos confundir los sondeos  iniciales sobre un yacimiento, que se utilizan para losestudios de factibilidad económica del depósito, con los que se realizan en el día a día enuna mina. Estos últimos proporcionan una visión de detalle para estimar los tonelajes dezonas concretas del depósito (en el caso de un pórfido cuprífero: bloques a explotar). Otrametodología clásica utilizada con similares fines es la realización de rozas de seccióncontinua (channel sampling ; también tratado en un capítulo anterior), que combinada conlos datos de sondeos (DDH o DTH), constituye una información inestimable para la

    cubicación del yacimiento.

    Finalmente, recordemos aquí los trabajos mineralógico-texturales y geotécnicos que tienenque llevarse a cabo sobre una base diaria, semanal, o mensual.

    Pequeñas minas

    Hasta aquí hemos tratado el tema de las grandes compañías mineras, pero qué pasa con las pequeñas ? Muchas compañías no pueden darse el lujo de contar con un geólogo en la plantilla, por lo que deberán cada cierto tiempo llamar a un consultor para que resuelva problemas puntuales. A veces este geólogo consultor puede actuar de "médico" para todo

    un distrito minero, con diez o veinte minas activas.

    Bibliografía

    Kesler, S.E. 1994. Mineral resources, economics, and the environment. MacMillan CollegePublishing Co., NY, 391 pp.

    Marjoribanks, R. 1997. Geological methods in mineral exploration and mining. Chapman& Hall, London, 115 pp.

    Peters, W.C. 1978. Exploration and mining geology. John Wiley & Sons, NY, 696 pp.

    St. John, J. 1988. Los metales nobles. Editorial Planeta, Madrid, 175 pp.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    27/44

     

    EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL(EIA) EN MINERÍA 

    Introducción

    En este capítulo nos centraremos en lo que se denomina Evaluación de Impacto Ambiental(EIA), un concepto amplio que analiza a través de parámetros cuantitativos y cualitativos elestado del medioambiente antes, durante, y después de la actividad minera propuesta. Nosolo la minería, sino que cualquiera actividad económica que implique una "intrusión" en elmedioambiente requiere de una EIA para su aprobación por las autoridades pertinentes.

    Es importante resaltar el concepto temporal-continuo que posee la EIA: estado delmedioambiente "antes", "durante", y "después" de la actividad industrial. Esto significa entérminos prácticos, que los proponentes de la actividad deberán predecir los cambios que se producirán en el medio, y sugerir medidas correctoras que impidan o mitiguen en lo posiblelos inherentes trastornos que serán causados, incluyendo un plan que permita restaurar (lomás cercanamente posible) el medio físico y biológico a su estado original.

    Prácticamente cada país (y en ocasiones las subdivisiones político-administrativas de éstos:Estado, Comunidad Autónoma, Provincia, Departamento) posee su propia legislaciónmedioambiental, razón por la cual en este capítulo ofreceremos una versión general sobre eltema, tratándose en una sección aparte el caso de la legislación española.

    Para que podamos seguir adecuadamente el orden de este capítulo debemos aclarar losiguiente:

      En la minería moderna, la recopilación de datos ambientales debe comenzar tan pronto como en la etapa de exploración.

      Una vez que un depósito mineral ha sido descubierto como resultado de la campañade exploración, se pasa a la EIA propiamente dicha.

      En la EIA tenemos que distinguir tres apartados.  Un primer apartado que consiste en la investigación de Línea Base (baseline), es

    decir, una "auditoría" del "estado del medioambiente", antes de que empiece laactividad minera.

      Un segundo apartado correspondiente a la descripción y análisis de los potencialesimpactos ambientales derivados del proyecto minero (análisis predictivo).

      La tercera consiste en un plan de rehabilitación y uso final del terreno.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    28/44

     

      La EIA tiene que estar completada antes de que empiecen las labores mineras Esteserá el requisito fundamental para solicitar el permiso de explotación del recursomineral a las autoridades pertinentes.

    Notas generales sobre un proyecto minero y definición de Línea Base

    Los proyectos mineros son diferentes a los del resto de las actividades industriales en dosaspectos principales:

      La localización de una mina viene predeterminada por la localización del recursomineral explotable. Podemos construir una fábrica en el mejor sitio posible bajo el

     punto de vista ambiental, sin embargo una mina tiene una sola localización posible:encima de la masa mineral. Esto es lo que se denomina "valor localizado" de unrecurso mineral.

      El comienzo de la actividad minera viene precedido por un largo proceso deexploración regional y evaluación local. Este proceso puede tardar entre 10 y 15años.

    En la actualidad una compañía minera con serias intenciones de establecerse en una regióny desarrollar actividades mineras, deberá empezar a recabar datos ambientales durante lafase de exploración.

    Si la campaña de exploración ha dado sus frutos (localización de un cuerpo mineralizadoeconómico), la compañía minera deberá a empezar la investigación de línea base. La línea base permite desarrollar un marco de referencia para poder controlar adecuadamente loscambios medioambientales generados durante y después de la actividad minera. Para ello,claro está, la investigación de línea base tiene que ser realizada "antes" que la actividad encuestión haya afectado significativamente el medioambiente. Dicho en palabras simples: lalínea base nos permite conocer cual es la situación ambiental de una determinada zona oregión "antes" de que la actividad industrial (minería en nuestro caso) introduzcamodificaciones en el medioambiente.

    Aspectos a considerar en una investigación de línea base

    Los aspectos a considerar en una investigación de línea base son diversos y en algunoscasos complejos. La importancia de unos y otros variará en función de las característicasdel proyecto minero y el medio donde se desarrollará. Por ejemplo no será lo mismodesarrollar un proyecto minero en una árida y remota región (e.g., Desierto de Atacama;Chile) que hacerlo en un entorno lleno de bosques, lagos, y vida en general (e.g., Columbia británica; Canadá). De cualquier manera, aun las regiones más áridas del planeta albergan

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    29/44

     

    vida, y en algunos casos pueden constituir ecosistemas únicos. El que un geólogo o uningeniero no sean capaces de reconocer dichos hábitats no significa que no existan, de ahíque resulte vital contar con otros profesionales, por ejemplo, botánicos, zoólogos, para larealización de la EIA.

    En términos generales, los siguientes son los parámetros que deberá cubrir la investigaciónde línea base:

      Paisaje; en términos de importancia relativa, por ejemplo, zonas de reconocida belleza, tengan o no la categoría de reserva, parque nacional o regional. En estosúltimos casos resulta obvio que la zona tendrá un nivel de protección a través de lalegislación vigente que prohibirá o restringirá las actividades mineras.

      Hábitat; entendiendo este término como "territorio que presenta unas condicionesambientales determinadas y que está habitado por un conjunto de seres vivos paralos que tales condiciones son las adecuadas".

     

    Suelos; se deberá contar con una adecuada caracterización de éstos, que permita prever los problemas que puedan derivarse de la infiltración de efluentes mineros(e.g., drenaje ácido, soluciones cianuradas). Recordemos que no todos los suelosresponden de igual manera a la infiltración de contaminantes.

      Flora; aquí debemos disponer de un catálogo florístico (listado de plantas), poniendo especial énfasis en aquellas plantas que reciben una especial protección por estar en peligro de extinción.

      Fauna; tratamiento del tema equivalente al de la flora.  Geoquímica de la zona; deberemos conocer las características químicas del medio,

     poniendo especial énfasis en los suelos.  Rocas; la investigación geológica previa generará sin duda abundantes mapas, sin

    embargo en este apartado deberemos prestar especial atención a la fracturación(fallas redes de diaclasas), con vistas a evaluar las posibles infiltraciones desoluciones.

      Aguas de superficie y subterráneas; aquí hay que determinar una serie de parámetros:

    Extensión y morfología de cuenca de drenaje (área de la cual unacorriente y sus tributarios reciben agua).

    Las características químicas de los cursos de superficie y lagos.

    Las características químicas de las aguas subterráneas.

    Las variaciones estacionales del nivel freático.

    La productividad de los pozos de agua.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    30/44

     

      Usos del suelo; agricultura, ganadería, usos recreacionales, cercanía a núcleosurbanos, etc.

      Ciencia y cultura; zonas de interés geológico, paleontológico, arqueológico,antropológico.

    Descripción y análisis de los impactos ambientales potenciales y medidascorrectoras

    Por definición todo proyecto minero causará un severo impacto en una zona. Una vezcompletada la línea base, la EIA debe incluir un listado de los impactos ambientales que podría generar el proyecto minero, y por supuesto, deberá incluir además un listado de lasmedidas correctoras que se adoptarán:

      Impacto visual; a menudo la visión de una mina y sus instalaciones es el únicocontacto que tiene la gente con la actividad minera (por ejemplo, desde una

    carretera). Así el informe de EIA deberá dejar claro cual será la extensión de dichoimpacto y las medidas correctoras que se adoptarán.  Manejo de las aguas; otro de los puntos esenciales del informe, deberá contemplar

    los siguientes aspectos:

    Control de escorrentías y procesos erosivos.

    Capacidad de almacenamiento de agua para las actividades de mina y planta de tratamiento de minerales.

    Minimización del impacto causado por la extracción de aguas

    subterráneas.

    Prevención de fenómenos de contaminación de las aguas subterráneas ysuperficiales.

      Flora y fauna; por definición las actividades mineras impactarán negativamente enla flora y fauna. Aun si la actividad minera es subterránea (menor impacto que laminería a cielo abierto), ésta afectará a la fauna debido a la presencia humana,maquinaria, movimiento de vehículos, o ruido. El informe deberá evaluar dichosimpactos y explicar las medidas correctoras.

      Ruido; el ruido puede ser importante si las operaciones mineras se desarrollan cerca

    de núcleos urbanos. Aun si éstos no existen, el ruido afectará a la fauna (ver puntoanterior). En áreas urbanas la EPA ( Environmental Protection Agency) de Australiarecomienda los siguientes valores:

    Durante el día: 45 dB

    Durante el anochecer: 37 dB

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    31/44

     

    Durante la noche: 32 dB

      Vibraciones - estabilidad del terreno; si la actividad minera se desarrolla cerca decentros urbanos, la voladura de rocas puede inducir vibraciones inaceptables en

    éstos. A este problema debemos agregar el de las ondas de choque generadas por lasexplosiones. El informe de EIA  deberá entregar datos predictivos de dichosimpactos. Otro factor a considerar, esta vez en relación a la minería subterránea, esla subsidencia del terreno debido al desarrollo galerías y cámaras de extracción.

      Polvo y otras emisiones a la atmósfera; el polvo puede ser un problema serio enregiones áridas y semi áridas si existen centros urbanos en las cercanía de laexplotación minera. Aun si la zona no está habitada el polvo afectará a lavegetación. Si las hojas se recubren de polvo disminuye la capacidad de fotosíntesisde la planta. Por otra parte, la obstrucción de los estomas (poros en las hojas)impedirá la absorción de CO2. Este impacto puede ser corregido mediante el regadode la mina (en el caso de una explotación a cielo abierto) y de las pistas por las quecirculan los camiones y otros vehículos. Además los molinos deberán serlocalizados en naves construidas a tales efectos. Otras emisiones relacionadas con laactividad minera incluyen las generadas por la combustión de los motores de losvehículos y maquinaria minera, y muy importantemente, las producidas por lasfundiciones. Recordemos que el fundido de sulfuros produce emisiones de dióxidode azufre, arsénico, y otros compuestos en fase gaseosa a la atmósfera. Medidascorrectoras incluyen el tratamiento de los gases. En el caso del dióxido de azufre,éste puede transformarse para la producción de ácido sulfúrico.

      Tráfico; el movimiento de camiones y otros vehículos causa trastornos en lacomunidades locales, generando ruidos, perdida de seguridad vial, y problemas conel mantenimiento de las carreteras. El informe deberá incluir los siguientes puntos:

    Tipo y volumen de tráfico antes de la actividad minera.

    Identificación de las rutas a utilizar y tipo de vehículos que circularán porellas.

    Evaluación del impacto ocasionado por el aumento de tráfico rodado.

    Proyecto de mantenimiento de las rutas.

      Manejo de productos químicos, hidrocarburos, y explosivos; las actividadesmineras utilizan una amplia gama de este tipo de productos. El informe deberáincluir un listado de éstos y cumplir con la ley de manejo de substancias peligrosas.Además deberá dejar claro como se almacenarán dichas substancias.

      Manejo de riesgos; a pesar de todas las precauciones que se puedan tomar, siempreexistirá la posibilidad de accidentes (e.g., vertido incontrolado a un río). El informedeberá incluir un listado de aquellos riesgos y detallar los planes de contingencia para tratar con los mismo si ocurriera un accidente.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    32/44

     

      Manejo de materiales de desecho; por definición las actividades mineras generanun una gran cantidad de desechos químicos provenientes de las plantas detratamiento, pilas de lixiviación, escombreras de estériles, etc. El informe deberáexplicitar los siguientes aspectos:

    Las características químicas de los desechos, concentraciones estimadasde los compuestos tóxicos, y el potencial de éstos para generar solucionesácidas.

    Una estimación del volumen de desechos, y una demostración de que lacompañía dispone de la capacidad física como para acumular éstos.

    El impacto en la fauna, por ejemplo, el envenenamiento de aves en las piscinas de soluciones ácidas o cianuradas, el esparcimiento de solucionescianuradas por el viento más allá de los límites de las pilas de lixiviación.

    Un plan para el vertido controlado de otros desechos, por ejemplo, aguasde alcantarillas, desechos orgánicos, materiales de construcción, etc.

      Impacto social y económico; la actividad minera tiene un carácter económico que puede incidir de manera importante en las comunidades locales. El informe deberáincluir los siguientes puntos:

    Una estimación del valor de la producción.

    Empleo directo e indirecto, numero estimado de gente local que será

    empleada, impacto en la tasa de paro (desempleo) local.Movimiento de personas hacia las comunidades locales.

    Estimación de los dineros que se gastarán en las comunidades locales.

    Infraestructuras adicionales que serán requeridas, por ejemplo, carreteras,escuelas.

    Impacto en el estilo de vida de las comunidades locales.

    Impacto en las actividades locales de agricultura y/o ganadería.Una herramienta para prever los impactos potenciales lo constituye el método de lasmatrices, el que permite relacionar de una manera visual simple,  las acciones de un proyecto minero con los componentes ambientales

    Rehabilitación y uso final del terreno

    http://pendientedemigracion.ucm.es/info/crismine/Geologia_Minas/Matriz.htmhttp://pendientedemigracion.ucm.es/info/crismine/Geologia_Minas/Matriz.htmhttp://pendientedemigracion.ucm.es/info/crismine/Geologia_Minas/Matriz.htm

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    33/44

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    34/44

     

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    35/44

     

    EFECTOS AMBIENTALES 

    Los organismos pueden verse severamente afectados por pequeñas concentraciones deelementos pesados (ver tablas anteriores). En el caso de los organismos acuáticos, puede

    que unos determinados valores no induzcan su muerte, sin embargo desarrollarán una seriede problemas fisiológicos y metabólicos (a estas dosis se les denomina subletales). Entreestos problemas podemos mencionar:

      Cambios histológicos o morfológicos en los tejidos.  Cambios en la fisiología como supresión del crecimiento y desarrollo, torpeza para

    nadar, etc.  Cambios en la bioquímica del organismo, tales como en la actividad enzimática, y

    química de las sangre.  Trastornos del comportamiento.  Cambios en la reproducción.

    Algunos organismos pueden regular las concentraciones de metales presentes en su tejidos.Por ejemplo, los peces y crustáceos pueden excretar metales esenciales para sumetabolismo (p.ej., Cu, Zn, Fe), siempre y cuando éstos superen las dosis requeridas.Desgraciadamente otros metales (no esenciales) tales como el mercurio o el cadmio sonexcretados con mayor dificultad.

    Las plantas acuáticas (algas) y los bivalvos (p.ej., mejillones, ostras) no son capaces deregular con éxito las concentraciones de metales pesados, y de ahí puede derivarse una seriede problemas. Así por ejemplo, el mercurio puede hacer decrecer dramáticamente lacapacidad de fotosíntesis de un alga (p.ej.,  Macrocystes). Los bivalvos por su parte

    acumulan los metales pesados, pudiendo pasar éstos directamente al ser humano poringesta. De ahí que se deban tomar precauciones extremas para el consumo en zonas sujetasaltos niveles de contaminación (zona de vertidos industriales, metalúrgicos, mineros).

    Las vías de incorporación de los metales pesados a los organismos acuáticos son lassiguientes:

      Cationes metálicos libres que son absorbidos a través de los órganos respiratoriosexternos (agallas), los cuales pasan directamente a la sangre.

      Cationes metálicos libres que son adsorbidos por el cuerpo y luego pasivamentedifundidos al torrente sanguíneo.

      Metales que son adquiridos durante la ingesta de organismos (otros peces, bivalvos,o algas) contaminados.  En el caso de las algas, el proceso ocurre por absorción a través de las paredes

    celulares y difusión posterior.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    36/44

     

    CASOS CONCRETOS 

    A continuación nos centraremos en el estudio de los problemas ambientales y de saludhumana relacionados con cuatros casos concretos: plomo, arsénico, mercurio, y cadmio.Cabe destacar que no analizaremos todas las fuentes de contaminación, sino que solamenteaquellas relacionadas con la actividad minera.

    Plomo

    El plomo se encuentra presente en un gran número de minerales, siendo la forma máscomún el sulfuro de plomo (galena: PbS). También son comunes, aunque en ordendecreciente, la cersusita (PbCO3) y la anglesita (PbSO4). El plomo es un metal difícilmentemovilizable, y bajo condiciones oxidantes la galena da origen a minerales tales como la

    cersusita y anglesita:

    PbS + CO2 + H2O + 2 O2 → PbCO3 + SO4-2 + 2 H+

    2 PbS + 4 Fe3+ +3 O2 + 2 H2O → 2 PbSO4 + 4 Fe2+ + 4 H+

    Así, el principal riesgo relacionado con la minería del plomo no radica en la posible puestaen solución de este metal (precipita rápidamente como carbonato o sulfato), sino en lo queconcierne a los procesos metalúrgicos de las menas de plomo (fundiciones). Cabe destacarque el problema con el plomo no es nuevo (ni siquiera de comienzos de la revoluciónindustrial). Estudios en Suecia revelan que por lo menos el 50 % de la contaminación en

    suelos del país fue depositada en períodos anteriores al año 1800.

    El particulado de plomo relacionado con problemas metalúrgicos constituye el problema principal, pero existen otras fuentes que entrañan también una peligrosidad extrema. En losaños 90 se constató en la ciudad de Antofagasta (Chile) que había niños que presentabanaltos contenidos de plomo en sangre. La fuente del problema pudo ser determinada, y eranminerales y concentrados de plomo que se acumulaban sin protección en las instalaciones portuarias (pertenecientes a Bolivia), para su posterior envío. Esto nos lleva a encaminarnuestra mirada no solo a las fundiciones, sino también a las zonas donde se acumulanminerales o concentrados de plomo.

    El particulado fino de plomo (10-100 μm) puede ser extremadamente peligroso por lassiguientes razones:

      Se adhiere más fuertemente a la piel.  Es más soluble que el particulado grueso en el tracto gastrointestinal.  Es fácilmente absorbible a través del sistema respiratorio.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    37/44

     

    El plomo es un metal carente de valor biológico, es decir, no es requerido para elfuncionamiento normal de los seres vivos. Debido a su tamaño y carga, el plomo puedesubstituir al calcio (Pb2+: 0.84 Å; Ca2+: 0.99 Å), y además de manera preferente, siendo susitio de acumulación, los tejidos óseos. Esta situación es particularmente alarmante en los

    niños, que debido a su crecimiento incorporan altas cantidades de calcio. Altas dosis decalcio hacen que el plomo sea "removido"  de los tejidos óseos, y que pase a incorporarse altorrente sanguíneo. Una vez ahí puede inducir nefrotoxicidad, neurotoxicidad, ehipertensión. Niveles de plomo en sangre de 0.48 μg/l pueden inducir en los niños: 

      Daño durante el desarrollo de los órganos del feto.  Daño en el sistema nervioso central.  Reducción de las habilidades mentales e iniciación de desordenes del

    comportamiento.  Daño en las funciones del calcio (anteriormente mencionado).

    A su vez, niveles del orden de 1.2 μg/l pueden inducir:   Descenso del coeficiente intelectual (CI). Problemas de desarrollo cognitivo y del

    comportamiento.  Déficits neurológicos que pueden persistir hasta la adolescencia.  Elevación de los umbrales auditivos.  Peso reducido en recién nacidos. Desarrollo cognitivo temprano anormal.

    En adultos que trabajan en ambientes expuestos a la contaminación con plomo, el metal puede acumularse en los huesos, donde su vida media es superior a los 20 años. Laosteoporosis, embarazo, o enfermedades crónicas pueden hacer que éste plomo se incorporemás rápidamente a la sangre. Los problemas relacionados con la sobreexposición al plomoen adultos incluyen:

      Daño en los riñones.  Daño en el tracto gastrointestinal.  Daño en el sistema reproductor.  Daño en los órganos productores de sangre.  Daños neurológicos.  Abortos.

    Arsénico

    El arsénico se encuentra presente en más de 200 especies minerales, siendo la arsenopirita(FeAsS), la enargita (Cu3AsS4), y la tennantita (Cu12As4S13) las más comunes. Por razonesno determinadas, la arsenopirita es muy común en los yacimientos minerales europeos(p.ej., sulfuros masivos de la faja pirítica de España-Portugal), mientras que la enargita loes en los yacimientos de la cadena andina, donde constituye una mena principal de cobre(pórfidos cupríferos y epitermales de Au-Ag). La solubilización de las formas sulfuradas de

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    38/44

     

    arsénico no es fácil. Esto es claro en el caso de la arsenopirita, la que por ser en ocasiones portadora de inclusiones de oro, ha constituido un tema de numerosos estudios conresultados poco claros hasta la fecha. La reacción fundamental en medio ácido es:

    4 FeAsS + 13 O2 + 6 H2O → 4 H3AsO4 + 4 FeSO4

    Si además hay pirita en la mena, entonces el sulfato férrico producido actuará de lasiguiente manera, coayudando a la oxidación-lixiviación del arsénico:

    2 FeAsS + Fe2(SO4)3 → 2 H3AsO4 + 4 FeSO4 + H2SO4

    El arsénico puede precipitar finalmente como FeAsO4.

    Sin restarle importancia al problema de la solubilización de especies minerales arsenicales,la principal fuente de contaminación está relacionada, al igual que en el caso de plomo, con

    el tratamiento metalúrgico de los minerales de arsénico. En concreto, los procesos defundición de concentrados de cobre, que incluyan la presencia de minerales arsenicales(p.ej., enargita), pueden dar lugar a intensos problemas de contaminación por vía aérea(arsénico que escapa por las chimeneas), en la forma de As 2O3. El arsénico que así escapase deposita luego en los suelos del entorno de la fundición. Dependiendo del volumen delas emisiones y el régimen de vientos, el problema puede extenderse por decenas dekilómetros y más. Un caso notable en este sentido eran por ejemplo las emisiones de lafundición de Chuquicamata (Chile; CODELCO) (parte de los minerales de cobre tratadosson arsenicales), con valores de 2340 toneladas/año en 1994. En la actualidad CODELCO(en todas sus divisiones) tiene que recuperar al menos una parte importante del arsénico que potencialmente sería emitido. En Chuquicamata el proceso se realiza en una plantahidrometalúrgica que recupera el cobre, y precipita el arsénico como arsenato férrico. A partir del 2003 las cifras de emisión no podrán exceder las 400 toneladas/año.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    39/44

     

    La fundición de cobre de Chuquicamata en 1984.

    El arsénico en los suelos puede ser disuelto y adsorbido/absorbido por las arcillas o lamateria orgánica. Muchos de estos procesos son mediados por la materia orgánica la que puede producir transformaciones del tipo:

      Cambios de redox que inducen la transformación arsenito-arsenato.  La reducción y metilación del arsénico.  La biosíntesis de compuestos de arsénico.

    Las formas solubles del arsénico son fuertemente tóxicas. La ingestión de grandes dosislleva a problemas gastrointestinales, cardiovasculares, disfunciones del aparato nervioso, yfinalmente a la muerte. Recordemos que el arsénico ha sido uno de los venenos de largo plazo más utilizados en la historia de la humanidad, siendo Napoleón (el emperador deFrancia), la víctima más famosa. Dosis bajas pero sostenidas (p.ej., causas laborales)superiores a 0.75 mg m-3 por año (p.ej., 15 años con concentraciones de 50 μg m-3) pueden

    llevar al desarrollo de cánceres.

    La vida acuática y terrestre muestra una amplia gama de sensibilidades a las distintasespecies arsenicales. En general las formas inorgánicas son más tóxicas que las orgánicas, yel arsenito más peligroso que el arsenato. Los arsenitos pueden fijarse a las proteinas,mientras que el arsenato afecta a la fosforilización oxiditaviva (en relación con Ciclo deKrebs).

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    40/44

     

    Los organismos marinos contienen residuos arsenicales que van desde < 1 a 100 mg k -1, loscuales se encuentran como arsenoazúcares (en las algas) o arsenobetaina (en invertebradosy peces). Las plantas terrestres pueden acumular arsénico por captación a través de lasraíces, o por adsorción de arsénico aerotransporatado, en las hojas.

    Mercurio

    La forma principal de mercurio en la naturaleza es el cinabrio (HgS), el que constituye lamena principal para la obtención de este metal. Otras formas minerales incluyen lacorderoita (Hg3S2Cl2), la livingstonita (HgSb4S8), y formas supergénicas tales como elmercurio nativo (Hg0), el calomelano (HgCl2), y la schuetteita (Hg3(SO4)O2). El distritominero de Almadén en España, el más importante del mundo en términos históricos y de producción, posee una mineralogía muy simple que incluye cinabrio como mena mercurial.El único mineral supergénico de mercurio reconocido en el distrito es la schuetteita, la queaparece como costras recubriendo rocas en las proximidades a escombreras de mineral

    (mineral dumps).El mercurio posee una de las peores reputaciones entre los metales pesados. El incidente dela Bahía de Minamata (Japón, años 50s-60s) bastó para que este elemento infundiesealarma pública en todas las regiones del mundo donde podían haber fuentes decontaminación. Consideraciones económicas aparte, todas las investigaciones indicanclaramente que el mercurio puede constituir una amenaza para la salud humana y la vidasilvestre. El riesgo viene determinado por los siguientes factores:

      El tipo de exposición al mercurio.  La especie de mercurio presente (algunas son más tóxicas que otras).  Los factores geoquímicos y ecológicos que influencian la forma de migración del

    mercurio en el medioambiente, y los cambios que puede sufrir durante dichamigración.

    La principal fuente de contaminación con mercurio, en relación con la actividad minera,viene de los gases emitidos por las plantas de tratamiento de cinabrio. El mercurio gaseosoemitido por los hornos (especialmente en los antiguos procesos de tratamiento), esdepositado en los suelos que rodean a las instalaciones metalúrgicas como Hg2+. Esto puedeocurrir por depositación directa de emisión de Hg2+ o por conversión de vapores de Hg0 toHg2+  (p.ej., 2 Hg0 = Hg2

    2+ + 2e- E0 = +0.80), proceso este último mediado por el ozono.Una vez depositado el Hg2+  éste puede formar complejos con la materia orgánica de lossuelos (ácido fúlvico y/o húmico).

    De todas las especies de mercurio conocidas, la más peligrosa es sin duda el metilmercurio(CH3Hg). Aunque la forma exacta en que se produce la metilación del mercurio sedesconoce, se sabe que en el proceso intervienen bacterias que participan en el ciclo SO4

    2- -S2-. Estas bacterias, que por lo tanto contendrán metilmercurio, son consumidas por el peldaño superior de la cadena trófica, o bien lo excretarán. En este último caso el

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    41/44

     

    metilmercurio puede ser rápidamente adsorbido por el fitoplancton y de ahí pasar a losorganismos superiores. Debido a que los animales acumulan metilmercurio más rápido delo que pueden excretarlo, se produce un incremento sostenido de las concentraciones en lacadena trófica (biomagnificación). Así, aunque las concentraciones iniciales de

    metilmercurio en el agua sean bajas o muy bajas, los procesos biomagnificadores acaban por convertir el metilmercurio en una amenaza real para salud humana.

    Procesos de metilación-demetilación del mercurio; vida acuática y la cadena trófica(USGS).

    El metilmercurio daña al organismo de las siguientes maneras:

      Afecta al sistema inmunológico  Altera los sistemas genéticos y enzimáticos  Daña el sistema nervioso: coordinación, sentidos del tacto, gusto, y visión.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    42/44

     

      Induce un desarrollo anormal de los embriones (efectos teratogénicos); losembriones son 5 a 10 veces más sensibles a los efectos del mercurio que un seradulto.

    El cinabrio, aunque es una forma relativamente estable de mercurio, puede también sufrirtransformaciones que resultan en especiaciones indeseables. Así, en medio ácido y oxidantetenemos:

    HgS → S0 + Hg2+ + 2e- (E0=+1.11)

    Esta reacción pone en solución al mercurio, el que puede así puede formar complejos con lamateria orgánica (peligrosidad). No obstante, en un medio alcalino oxidante el mercurio precipitará como óxido:

    Hg + 2 OH- → HgO + H2O + 2e-

    lo que en principio parece una forma más o menos estable, mientras el sistema mantenga laalcalinidad y condiciones oxidantes.

    Cadmio

    Los minerales de cadmio, no se encuentran en concentraciones y cantidades suficientescomo para justificar una actividad minera específica por el elemento. Entre los minerales decadmio, la greenockita (CdS) es el más común. Este mineral se encuentra casi siempreasociado con la esfalerita (ZnS). De esta manera, el cadmio se recupera principalmentecomo un subproducto de la minería, fundición, y refinación del zinc, y en menor grado de

    la del plomo y cobre. En promedio se recuperan unos 3 kg de cadmio por tonelada de zinc.Debido a su toxicidad, el cadmio se encuentra sujeto a una de las legislaciones más severasen términos ambientales y de salud humana. En la vida acuática, el cadmio puedeincorporarse a los peces a través de dos rutas principales:

      Ingestión  Introducción en las agallas.

    El cadmio así adquirido se acumula en el hígado, riñones, y en el tracto gastrointestinal. Susefectos son los siguientes:

      Problemas en las agallas y riñones.  Pobre mineralización de los huesos.  Anemia.  Crecimiento retardado.  Anormalidades del desarrollo y comportamiento.

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    43/44

     

    En el caso de los humanos, el cadmio se puede adquirir por dos vías: ingestión e inhalación.Sus efectos pueden ser divididos en dos categorías:

      Agudos: fiebre de vapores de metal (metal fume fever ) causada por una exposición

    severa; los síntomas son equivalentes a los de la gripe; en 24 horas se desarrollageneralmente un edema pulmonar agudo, el que alcanza su máximo en 3 días; si nosobreviene la muerte por afixia, el problema puede resolverse en una semana.

      Crónicos: la consecuencia más seria del envenenamiento por cadmio es el cáncer.Los efectos crónicos que primero se observan son daño en los riñones. Se piensaque el cadmio es también el causante de enfisemas pulmonares y enfermedaddes delos huesos (osteomalcia y osteoporosis). Los problemas óseos han sido observadosen Japón (recordar tambien el problema con metilmercurio; Incidente Minamata),donde se les denominó como la enfermedad "itai-itai"   (por consumo de arrozcontaminado con cadmio; causa: irrigación). Otros problemas incluyen anemia,decoloración de los dientes, y pérdida del sentido del olfato (anosmia).

    Fuentes de información

    Libros:

    Krauskopf, K.B. & Bird, D.K. 1995. Introduction to Geochemistry. MacGraw-Hill, NY,647 pp.

    Scheiner, B.J., Doyle, F.M. & Kawatra, S.K. (Eds.). 1989. Biotechnology in Minerals andMetal processing. Society of Mining Egineers Inc., Littleton (CO), 209 pp.

    Documentos web:

    http://h2osparc.wq.ncsu.edu/info/wetlanda/wetloss.html

    http://www.who.int/pcs/ehc/summaries/ehc_224.html

    http://www.usgs.gov./themes/factsheet/146-00/

    http://www.epa.nsw.gov.au/leadsafe/leadinf8.htm

    http://www.ucm.es/info/crismine/gossan/gossanapuntes2.htm

    http://www.science.macmaster.ca/Biology/4S03/HM1.HTM

    http://www.cochilco.cl/content/b-sustent/nacional/emisiones.htmlhttp://www.portofentry.com/Environment/Technology/arsenicmng.html

    http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/cadmium/

  • 8/16/2019 Apunte de Geología Minera

    44/44

     

    http://www.ambio.kva.se/ 2000/Nr3_00/May00_5.shtml