EXPLORACIÓN GEOQUIMICA

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CURSO TALLER EXPLORACION GEOQUIMICA

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    Promocin de Ingenieros Gelogos 2005-II U.N.M.S.M.Promocin de Ingenieros Gelogos 2005-II U.N.M.S.M.

    CURSO TALLER

    EXPLORACION GEOQUIMICA

    Noviembre 2005

  • 05/08/13 INGEMMET [email protected]

    FUNDAMENTOSFUNDAMENTOS

    INGEMMETDireccin de Prospeccin

    Minera

    Ambiente geoqumico

    Dispersin geoqumica

    Movilidad geoqumica

    Muestreo

    Rocas y Vetas

    Suelos

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    PROSPECCION GEOQUIMICAPROSPECCION GEOQUIMICA

    l Se ocupa de la abundancia, distribucin y migracin de los elementos minerales o elementos estrechamente asociados con los minerales con el fin de detectar depsitos metlicos.

    l background - anomala.

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    AMBIENTE GEOQUIMICOAMBIENTE GEOQUIMICO

    l Ambiente Primario.- Alta temperatura y presin, se extiende por debajo de las aguas metericas, limitado movimiento de fluidos y poco oxgeno libre.

    l Ambiente Secundario.- Baja temperatura y presin, abundante agua, oxigeno libre y movimiento de fluidos. Meteorizacin, erosin y sedimentacin.

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    DISPERSION GEOQUIMICADISPERSION GEOQUIMICA

    Es la capacidad de migracin de un elemento desde su origen a travs de medios diferentes mediante procesos fsico qumicos y mecnicos. Puede ser

    lDispersin Mecnica.- El elemento queda en el mismo estado qumico durante su transporte Hay poca diferenciacin de material.

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    DISPERSION GEOQUIMICADISPERSION GEOQUIMICA

    l Dispersin Qumica.- Hay diferenciacin de material, se divide en elementos inmviles (insolubles) y mviles (solubles)

    l Otra clasificacin la divide en dispersin primaria y secundaria, referidas al ambiente.

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    En toda caracterizacin geoqumica considerar la escala.

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    MOVILIDAD GEOQUIMICAMOVILIDAD GEOQUIMICA Es la capacidad por la cual un elemento

    puede ser movilizado de un ambiente a otro. Depende de 2 factores:

    l Las caractersticas de la fase mvil, como la viscosidad del magma y soluciones, etc.

    l Las caractersticas qumicas, tales como las variaciones de las condiciones del ambiente.

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    MOVILIDAD HIPOGENICAMOVILIDAD HIPOGENICA

    l Es la movilidad bajo condiciones de alta presin y temperatura.

    l Esta se da:Durante la cristalizacin de los magmas.Durante los procesos de metamorfismo.

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    MOVILIDAD SUPERGENICAMOVILIDAD SUPERGENICA

    l Se da en condiciones de presin y temperatura baja.

    l Una movilidad relativa puede ser expresada como la proporcin del valor del elemento en el agua del ro y del valor de la roca.

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    ESTABILIDAD DE MINERALESESTABILIDAD DE MINERALES

    l Cualquier cambio en el ambiente fsico o qumico tiende a producir nuevas fases de mineral que son estables en el nuevo ambiente.

    l Como por ejemplo cuando la presin aumenta, se forman minerales densos, o cuando la T aumenta se forman minerales absorbiendo calor.

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    ELEMENTOS TRAZAELEMENTOS TRAZA

    l Los 10 elementos principales (O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Ti, H) forman el 98% de la corteza terrestre, al resto de elementos que forma el ltimo 2% se le denomina elementos traza.

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    ASOCIACION DE ASOCIACION DE ELEMENTOSELEMENTOSl Ciertos elementos tienden a ocurrir

    juntos bajo ciertas condiciones, en respuesta a movilidades relativas similares.

    l En la prospeccin geoqumica se hace mucho uso de los elementos pathfinder o elementos guas.

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    DISTRIBUCION DISTRIBUCION GEOQUIMICAGEOQUIMICAl Ciertas rocas tienen elementos

    caractersticos o tienen una concentracin tpica de un elemento, es decir debe haber una relacin directa entre la geologa y la dispersin de los elementos, a esta distribucin se llama topografa geoqumica

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    PAISAJE GEOQUIMICOPAISAJE GEOQUIMICO

    l Dentro de un paisaje geoqumico, las AGUAS se dividen en 4 clases, en funcin de su pH:

    l Aguas fuertemente cidas (pH

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    PAISAJE GEOQUIMICOPAISAJE GEOQUIMICOl En condiciones naturales, en la zona

    supergnica abundan los cidos dbiles (CO2, cidos orgnicos) y las bases fuertes (Na, K, Mg, Ca). No es de extraar que los paisajes que poseen baja acidez (bosque y llanura de tundra), neutralidad (bosque y tundra montaosos) o alcalinidad (estepa y desierto) sean los ms extendidos en el planeta. Las condiciones de marcada acidez se dan nicamente en zonas puntuales (depsitos de sulfatos, reas de actividad volcnica, etc).

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    BARRERAS GEOQUMICASBARRERAS GEOQUMICAS

    l Una BARRERA GEOQUMICA es una rea donde hay un acusado descenso en la intensidad de migracin de un determinado elemento, que provoca la concentracin del mismo. Hay diversos tipos de barreras geoqumicas supergnicas:

    l Evaporacionales: B, Sr, F, Mo (a veces)l Gravitacionales: Au, Pt, Sn, W, Nb, Ta, Ti, etc.l Reduccionales: Mo, U, Sel Oxigenas: Fe,Mnl Alcalinas: Cul Adsorcionales: Cu, Zn, Pb, U, Mo, etc.

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    BARRERAS GEOQUMICASBARRERAS GEOQUMICAS

    l A veces, la acumulacin de minerales en una barrera geoqumica puede ser de tal magnitud que esta constituya por si misma un yacimiento de ese mineral (p.ej. placeres); otras veces, manifiesta una MIGRACIN ENDGENA) de determinado mineral (p.ej. dep. hidrotermales).

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    BARRERAS GEOQUMICASBARRERAS GEOQUMICAS

    l La alta concentracin de otros ELEMENTOS MINORITARIOS) asociados al mineral principal, cuya precipitacin conjunta no se da habitualmente en barreras geoqumicas (Sr-Pb, Sn-Mo, Au-As) puede ser un buen indicador de cara a la prospeccin.

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    VALOR DE FONDO NORMALVALOR DE FONDO NORMAL

    l Es la abundancia o concentracin normal de un elemento, se le conoce tambin como background.

    l El valor de fondo debe considerarse ms como un valor medio que como un valor exacto, pues est sujeto a diversas variaciones.

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    ANOMALIA GEOQUIMICAANOMALIA GEOQUIMICA

    l Una anomala geoqumica es una desviacin de los valores geoqumicos que son normales para una regin. Un yacimiento mineral es una anomala geoqumica.

    l El limite de valor de fondo se llama threshold.

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    TIPOS DE ESTUDIOS TIPOS DE ESTUDIOS GEOQUIMICOSGEOQUIMICOS

    l Existen varios mtodos geoqumicos: Estudio de Sedimentos de Quebrada. Estudio de Suelos. Estudio de Rocas. Hidrogeoqumica. Atmogeoqumica. Biogeoqumica.

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    MUESTREOMUESTREO

    Consiste en colectar muestras de un yacimiento o rea en estudio, de tal manera que el grupo de las mismas representen lo mejor posible a la totalidad del yacimiento o rea de estudio.La exactitud del muestreo depender del nmero de muestras y de su distribucin correcta en relacin al volumen y forma del yacimiento o rea estudiada.

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    CUALIDADES DE LA MUESTRACUALIDADES DE LA MUESTRA

    l Ser representativas.l Ser proporcionales, esto es, que las

    diferentes partes del yacimiento debern estar contenidas de manera proporcional en el grupo de muestras.

    l No estar contaminadas.

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    MUESTRAS PROVENIENTES DE MUESTRAS PROVENIENTES DE LABORES DE SUPERFICIELABORES DE SUPERFICIE

    Muestras de fragmentos de roca.- Son aquellas que se toman en afloramientos con evidencias de alteracin hidrotermal. Pueden tomarse aleatoreamente en la fases preliminar de la exploracin o pueden ser parte de una malla en la fase de muestreo geoqumico sistemtico.

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    MUESTRAS PROVENIENTES DE MUESTRAS PROVENIENTES DE LABORES DE SUPERFICIELABORES DE SUPERFICIE

    Muestras de suelo.- Son aquellas que corresponden a un muestreo sistemtico de suelos (en malla) y sirven para efectuar un estudio geoqumico de dispersin secundaria.

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    CANTIDAD DE MUESTRACANTIDAD DE MUESTRA

    Debe estar en relacin directa a la potencia de la veta y principalmente a las dimensiones del yacimiento.Por ejemplo si observa que una veta tiene tres bandas, el espesor de la banda A es el doble que el de la banda B y el triple que el de la banda C. Si se toma una muestra de cada banda la cantidad de muestra de la banda A debe ser el doble que la de B y el triple que la de C.

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    MTODOS DE MUESTREOMTODOS DE MUESTREO

    Los mtodos de muestreo utilizados varan de acuerdo a los tipos y caractersticas propias de cada yacimiento (tipo, forma, extensin), y tambin al sistema de explotacin en uso. Los mtodos mas comunes son los siguientes:

    l Muestreo por canalesl Muestreo por puntosl Muestreo por astillasl Muestreo por trincheras

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    MUESTREO POR CANALESMUESTREO POR CANALES

    Consiste en cortar, con la mayor exactitud posible, una ranura rectangular a travs de toda la estructura mineralizada para obtener una muestra de un determinado peso.Se aplica comnmente en el muestreo de vetas, mantos y algunas veces en cuerpos mineralizados que tengan mineralizacin controlada por ciertas estructuras, principalmente en labores mineras subterrneas.

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    MUESTREO POR CANALESMUESTREO POR CANALES

    l Es muy importante que todos los canales de muestreo tengan un ancho y profundidad suficientes y sean trazados en lo posible perpendiculares al rumbo y buzamiento de las vetas o mantos.

    l Como regla general, en un canal se tomarn tantas muestras como bandas de diferente mineralizacin tenga la veta.

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    DIMENSIONES DEL CANALDIMENSIONES DEL CANAL

    Todo canal debe tener una longitud igual a la potencia de la veta o igual al ancho horizontal de la estructura tabular, aunque el material proveniente de este sea dividido en muestras separadas; en todo caso cuando es dificultoso trazar el canal en forma perpendicular al rumbo y buzamiento, su longitud ser mayor que la potencia.

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    DIMENSIONES DEL CANALDIMENSIONES DEL CANAL

    l Profundidad del canal: Puede fluctuar entre una o dos pulgadas.

    l El ancho del canal puede variar entre dos y ocho pulgadas de acuerdo a la potencia de la veta.

    l Como regla general, los canales, en vetas de mas de 9 pulgadas (22.5 cm), deben tener un ancho de 4 pulgadas (10 cm).

    l Si la potencia de la veta fuera menos de 9 pulgadas(Fig. N 4) el ancho del canal variara de tal modo que el rea muestreada tendra siempre el mnimo de 36 pulgadas cuadradas (225 cm2).

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    ESPACIAMIENTO DE MUESTRASESPACIAMIENTO DE MUESTRAS

    l Es recomendable que dicha distancia o intervalo regular o irregular sea lo suficientemente pequeo para evitar cualquier variacin brusca en el contenido metlico de la veta.

    l En el caso de yacimientos de naturaleza vetiforme y contenido metlico uniforme, el intervalo entre muestras puede ser hasta de 20 pies (6 metros); pero, en los depsitos de oro o con mineralizacin irregular ser necesario muestrear cada 3 pies (01 metro).

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    ESPACIAMIENTO DE MUESTRASESPACIAMIENTO DE MUESTRAS

    l El espaciamiento irregular puede emplearse en vetas o en estructuras en las que hay alternancia de minerales econmicos con zonas estriles, tomndose estas ltimas muestras con un espaciamiento mayor que las primeras.

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    MUESTREO POR ASTILLASMUESTREO POR ASTILLAS

    l Se aplica en los mismos casos que el mtodo por canales. Consiste en extraer una serie de astillas o fragmentos de todo el ancho de la veta, siguiendo una lnea imaginaria que correspondera al eje de un supuesto canal de muestreo. En el caso de atravesar diferentes bandas de mineral, debe sacarse mayor cantidad de astillas de las de mayor potencia o se dividir la muestra en tantas partes como diferentes bandas tenga la veta.

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    CRITERIOS PARA ORIENTAR EL CRITERIOS PARA ORIENTAR EL MUESTREOMUESTREO

    l La forma de extraer las muestras tambin depender del respectivo tipo de yacimiento, pudiendo considerarse: Filoneano, Diseminado, Cuerpos masivos, Manto, Estratiforme, Sedimentario, stockwork, etc.

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    Depsitos mineralizados del tipo Depsitos mineralizados del tipo DiseminadoDiseminado

    En estos tipos de depsitos se acostumbra extraer muestras aleatorias de fragmentos de roca (rock chips) en los afloramientos ubicados en los diferentes sectores del area por investigar.

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    Depsitos mineralizados del tipo MantoDepsitos mineralizados del tipo Manto

    La extraccin de la muestra se realiza en forma de canaleta, perpendicular a la estructura del manto, utilizando los mismos criterios geolgicos que para los filoneanos. Tambin se recomienda extraer muestras de la roca caja.

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    Depsitos mineralizados del tipo Depsitos mineralizados del tipo Estratoligado:Estratoligado:

    La aplicacin del muestreo en la mayora de los casos, es similar a los yacimientos del tipo manto; para lo cual es conveniente reconocer el rea hasta comprobar y espaciar los puntos de muestreo, a una distancia no mayor a los 10 m. de dimetro. Es muy importante realizar un muestreo de rock chips de la zona mineralizada y de las cajas.

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    Depsitos del tipo de Cuerpos Masivos:Depsitos del tipo de Cuerpos Masivos:

    El espaciamiento de los puntos de muestreo depender de la magnitud del afloramiento de estos cuerpos y del programa de estudio en el rea. Es recomendable efectuar la extraccin de muestras de fragmentos de rocas, en un sector con un dimetro no mayor a 5 10 m.; adems se deben recolectar muestras de roca fresca y alterada.

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    ERRORES EN EL MUESTREOERRORES EN EL MUESTREO

    l La presencia de bandas o concentraciones mineralizadas de menor dureza respecto a la ganga, da lugar a la toma, en forma incorrecta de mayor cantidad de las partes blandas y mineralizadas. En el intento de evitar esto se extrae mayor proporcin de las partes duras.

    l Caso contrario, si dichas bandas son de mayor dureza se extrae proporcionalmente menor cantidad de mineral.

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    ERRORES EN EL MUESTREOERRORES EN EL MUESTREO

    l Esto se puede evitar tomando muestras por separado de cada una de las bandas de diferente dureza por muy pequeas que sean.

    l Falta de limpieza del sector a muestrearse, as como del equipo de muestreo (puntas, combas, bolsas, etc.).

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    ERRORES EN EL MUESTREOERRORES EN EL MUESTREO

    l Falta de conocimiento de la tcnica correcta del muestreo o inexperiencia en su ejecucin.

    l Inclusin de parte estril en la muestra de mineral en el caso de muestrearse por separado los ramales o bandas mineralizadas y partes estriles.

    l Apresuramiento excesivo en la toma de muestras. En la muestra interesa ms la exactitud que la rapidez.

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    ERRORES EN EL LABORATORIOERRORES EN EL LABORATORIO

    l Desde el momento en que llega la muestra al Laboratorio hay la posibilidad de cometerse errores inconscientes por lo mnimo que sean, ya que durante la preparacin de la muestra, el mal cuarteo, chancado y molienda no uniforme, falta de limpieza de la lona y accesorios de la chancadora, etc., como durante la etapa de anlisis qumico de la muestra.

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    DEPOSITOS EPITERMALESDEPOSITOS EPITERMALES

    Los depsitos epitermales se encuentran de preferencia en reas de volcanismo activo alrededor de los mrgenes activos de continentes o arcos de islas y los ms importantes son los de metales preciosos (Au, Ag), aunque pueden contener cantidades variables de Cu, Pb, Zn, Bi, etc.

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    DEPOSITOS EPITERMALESDEPOSITOS EPITERMALES

    La exploracin geoqumica de estos depsitos puede resultar en distintas anomalas geoqumicas, dependiendo de la mineralizacin involucrada. Los sistemas de BS tienden a ser ms ricos en Zn y Pb, ms bajos en Cu y con ratios Ag/Au ms altos. Los de AS pueden ser ms ricos en As y Cu con ratios Au/Ag ms bajas.

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    DEPOSITOS EPITERMALESDEPOSITOS EPITERMALES

    La fineza del oro (=Au/Au+Ag x 1000) en yacimientos epitermales es en general baja (promedio 685 en sistemas del Pacifico SW), es decir el oro contiene apreciables cantidades de plata y en muchos casos se presenta como electrum; en contraste los yacimientos de tipo prfido o skarn presentan normalmente ms alta fineza del oro (promedio 920).

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    SUELO COMO PARTE DE UN SUELO COMO PARTE DE UN PROGRAMA DE EXPLORACIN PROGRAMA DE EXPLORACIN l El espesor vara de algunos mm (ambientes

    rticos o alpinos) hasta cientos de metros (tropicales). En terrenos glaciales varia de 1 a 2 m. El desarrollo del suelo involucra factores climticos y accin de organismos condicionado por el relieve y el rgimen del agua. Estos actan a travs del tiempo en el material geolgico y modifican sus propiedades, cambiando las distribuciones de los elementos mayores y traza. El perfil resultante se divide en tres capas u horizontes A, B y C.

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    SUELO COMO PARTE DE UN SUELO COMO PARTE DE UN PROGRAMA DE EXPLORACINPROGRAMA DE EXPLORACIN

    El contenido de elementos traza es considerado normalmente para representar un rea limitada. Grandes cantidades de muestras se necesitan para evaluar una propiedad mineral. El muestreo de suelos como una tcnica de reconocimiento puede ser considerado donde el movimiento mecnico de la sobrecarga, como depsitos de talud o coluviales, donde la dispersin qumica en regimenes activos de agua (base de pendientes) permite a una muestra reflejar ms de su ambiente local.

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    Controles de evolucin del terreno

    Donde ocurren los elementosFraccion en que se acumulan los elementos

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    MUESTREO DE SUELOSMUESTREO DE SUELOS

    l El muestreo detallado usualmente sigue una grilla cuadrada o rectangular. Muestras adicionales pueden tomarse de paisajes asociados con acumulacin de elementos traza tales como depresiones o zonas de filtracin, para probar la dispersin hidromrfica de una ocurrencia mineral profunda intersectada slo por agua subterrnea.

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    MUESTREO DE SUELOSMUESTREO DE SUELOS

    El espaciamiento y el intervalo de muestreo est controlado por muchos factores:

    l Tamao de la ocurrencia mineral en la interfase bedrock-sobrecarga.

    l Procesos de dispersin local.l Geologal Topografal rea favorablel Tamao del rea bajo investigacin; yl Disponibilidad de fondos para personal y anlisis.

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    MUESTREO DE SUELOSMUESTREO DE SUELOS

    La toma de muestras y estudio del perfil del suelo permite conocer la evolucin del contenido metlico en profundidad, y de esta manera posibilita el seleccionar el horizonte ms adecuado. Otro problema de inters es el de la distribucin de los elementos en las diferentes fracciones granulomtricas de los suelos. Aunque generalmente la fraccin ms fina contiene ms minerales de arcilla, materia orgnica, xidos hidratados de Fe y Mn, y por lo tanto es la ms rica en metales, conviene estudiar tambin cual es la que mejor concentra el elemento investigado.

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    MUESTREO DE SUELOSMUESTREO DE SUELOS

    l Generalmente se emplea la fraccin -80, lo que no significa que sea necesariamente la mejor en cada caso. El muestreo y anlisis de suelos residuales es el mtodo ms empleado en prospeccin geoqumica. Este mtodo de prospeccin es especialmente til en las regiones con suelos profundos.

    l Los estudios orientativos deben constituir el primer paso en la prospeccin geoqumica de suelos.

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    MUESTREO DE SUELOSMUESTREO DE SUELOS

    En Canad, la grilla de reconocimiento normalmente comprende lneas cada 300m con un intervalo de 150m. Idealmente la presencia de mineralizacin es indicada por al menos dos muestras adyacentes. Subsecuentes grillas detalladas comnmente usan un espaciamiento de 50 a 100m, con un intervalo de muestreo de 25 a 100m o quizs menos si las anomalas asociadas con vetas someras son el target.

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    MUESTREO DE SUELOSMUESTREO DE SUELOS

    l Frecuentemente, no hay una relacin entre tamao y forma de una anomala geoqumica y el tamao y forma de su roca fuente. Considerando el depsito Bell Copper de Canad (53.4 mill [email protected]%Cu, 0.34 g/t Au. La zona mineralizada tiene ms de 300m de ancho y 100m de longitud y est rodeada por un halo de alteracin de 3500x2500m. Geoqumicamente el depsito es reflejado por una anomala de Cu, en suelos aguas abajo del depsito, en dos sitios apartados a 120m.

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