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Yacimientos minerales_UPN

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Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I
Carrera de Ing. Minas
Yacimientos
Minerales
Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I
Carrera de Ing. Minas
UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE
Facultad de Inge...
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CURSO:GEOLOGIA
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  2. 2. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE Facultad de Ingeniería y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería de Minas Docente: Ing. Wilver Morales Cespedes Curso: Geología Alumnos:  Celis Palomino, Jorge Luis  Quispe Noriega, Lesly Lupe  Pozada Chomba, Ana Belen  Malca Yopla, Mirian  Villavicencio Olano, Jheily
  3. 3. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas CURSO:GEOLOGIA Tema : Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes YACIMIENTOS MINERALES RESUMEN: Los elementos químicos que componen nuestro planeta están distribuidos de una forma que a grandes rasgos es muy regular, ya que depende de dos grandes factores: Su abundancia en cada una de las capas que componen el planeta, y la naturaleza y composición de las rocas presentes en cada sector concreto que analicemos. Sobre la base de los datos conocidos sobre la naturaleza y composición geoquímica, mineralógica y petrológica de las diferentes capas en que está dividido nuestro planeta, la composición es simple y homogénea en la zona más profunda (núcleo), e intermedia en el manto, mientras que la capa más superficial (la corteza) presenta una composición más compleja y heterogénea. Esto último se debe a su vez a dos factores: El hecho de que la diferenciación planetaria haya producido un enriquecimiento relativo de esta capa en los elementos más ligeros, que no tienen cabida en los minerales que componen el manto, que son de composición relativamente simple: fundamentalmente silicatos de Mg y Fe. Eso hace que con respecto al manto, la corteza sólo esté empobrecida en elementos como Fe y Mg (en lo que se refiere a elementos mayoritarios) y Ni, Cr, Pt, en lo que se refiere a minoritarios o trazas y a la mayor complejidad de los procesos geológicos que operan en la corteza producen fenómenos muy variados de enriquecimiento o empobrecimiento de carácter local, que afectan a la concentración de los distintos elementos químicos de diferentes maneras. Los procesos que llevan a la diferenciación de un magma, o a la formación de una roca sedimentaria o metamórfica implican en ocasiones transformaciones profundas químico-mineralógicas. Es durante el curso de esos procesos que algunos elementos o minerales pueden concentrarse selectivamente, muy Yacimientos Minerales
  4. 4. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas por encima de sus valores "normales" para un tipo determinado de roca, dando origen concentraciones "anómalas" que de aquí en adelante denominaremos "yacimientos minerales". SUMMARY The chemical elements that make up our planet are distributed in a way that is roughly regular, since it depends on two factors: Their abundance in each of the layers that make up the planet, and the nature and composition of rocks in each particular sector to analyze. On the basis of known data on the nature and geochemical composition, mineralogy and petrology of the different layers that our planet is divided, the composition is simple and homogeneous in the deepest area (core), and intermediate in the mantle, while that the outer layer (cortex) presents a more complex and heterogeneous composition. This is due in turn to two factors: The fact that planetary differentiation has been a relative enrichment of this layer in the lighter elements, which have no place in the minerals that make up the mantle, which are relatively simple composition: mainly Mg and Fe silicates That makes with respect to the mantle, the crust is depleted only elements such as Fe and Mg (hereinafter referred to major elements) and Ni, Cr, Pt, in regard to minor or trace and the greater complexity of the geological operating in the bark of different phenomena occur enrichment or depletion of a local nature, which affect the concentration of various chemical elements in different ways. The processes leading to differentiation of a magma, or the formation of a sedimentary rock or metamorphic sometimes involving chemical-mineralogical profound transformations. It is during the course of these processes that some elements or minerals can selectively concentrate, well above its "normal" values for a particular type of rock, giving rise to concentrations "anomalous" that from now on call "mineral deposits". OBJETIVOS:  Desarrollar capacidades para la evaluación de proyectos mineros en cualquiera de sus fases de desarrollo.  Capacidad para discernir entre proyectos de interés económico de otros que, por distintas razones, carecen de este interés en función de las condiciones actuales de mercado.  Desarrollo de habilidades para evaluar de manera crítica la información relacionada con los aspectos económicos que se derivan o puedan derivarse de proyectos mineros.
  5. 5. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas  Después de realizar el curso los estudiantes serán capaces de entender que detrás de cada proyecto minero hay un proyecto económico en el que suelen estar en juego aspectos relacionados con la economía en sentido estricto, aspectos ambientales y los principios éticos del desarrollo sostenible. INTRODUCCION Desde que el ser humano aprendió el uso de herramientas tenía que preocuparse de adquirir la materia prima. Al primero usó lo que podría encontrar en su entorno, pero en un momento era más conveniente empezar con una búsqueda sistemática. Las materias utilizadas por el hombre primitivo fueron sustancias no metálicas (pedernal, calcedonia, cuarzo, rocas duras como el granito, rocas blandas como la caliza, la esteatita) para ser utilizadas como herramientas para la caza posteriormente el hierro fue muy importante para la construcción de utensilios y para producir armas, las arcillas fueron utilizadas para producir artesanías para producir alfarería y ladrillos. Fueron utilizadas hacia aproximadamente 20,000 años a de J.C. La minería metálica empezó con el uso de cobre y después de aleaciones entre cobre y hierro. Alrededor de 5000años antes de Cristo se conoce los primeros intentos de extracción de cobre. En el imperio Romano la minería llegó a niveles más tecnificados y las cifras de producción eran impresionantes. Por ejemplo en el sector "Las Médulas" en España todavía se quedan tremendas restos de un lavadero de oro explotado por los romanos. También los primeros trabajos escritos se conoce de esta época: Especialmente los minerales y el oro llamó atención. En los siglos siguientes Europa no alcanzó mantener este nivel tecnológico. A partir de los siglos 11 y 12 se conoce una fuerte actividad en la minería. A partir de 1500 empezó un nuevo "boom" en los metales.El curso de geofísica de yacimientos minerales esta íntimamente ligado con el reino mineral y la geología económica, como se menciono anteriormente desde los inicios de la existencia del hombre, los minerales fueron utilizados para adquirir su vestimenta, alimentos, construcción de vivienda y para su defensa personal, llamados minerales metálico y no metálicos, cuando elhombre descubrió el fuego aun a do a sus primeros conocimientos de los elementos minerales, empezaron a construir armas primitivas utilizando el fierro y calizas.
  6. 6. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas 1. CONCEPTO Los yacimientos metalíferos son concentraciones de metales, que primitivamente estaban dispersos, los minerales generalmente unidos químicamente a otros formando las menas minerales éstas a su vez están asociados a minerales no metálicos, denominada ganga o materia rocosa. Los yacimientos minerales son acumulaciones naturales de un mineral que permitan su explotación con rendimientoeconómico. Se pueden distinguir tres grandes grupos de yacimientos minerales: Magmáticos Sedimentarios Metamórficos 2. ORIGEN DE LOS YACIMIENTOS MINERALES El origen de los yacimientos minerales puede ser tan variado como lo son los procesos geológicos, y prácticamente cualquier proceso geológico puede dar origen a yacimientos minerales. En un estudio más restrictivo, hay que considerar dos grandes grupos de yacimientos: 1. Los de minerales, ya sean metálicos o industriales, que suelen tener su origen en fenómenos locales que afectan a una roca o conjunto de éstas, 2. Los de rocas industriales, que corresponden a áreas concretas de esa roca que presentan características locales que favorecen su explotación minera. A grandes rasgos, los procesos geológicos que dan origen a yacimientos minerales serían los siguientes:
  7. 7. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas  Procesos ígneos: Plutonismo: produce rocas industriales (los granitos en sentido amplio), y minerales metálicos e industriales (los denominado yacimientos ortomagmáticos, producto de la acumulación de minerales en cámaras magmáticas). Volcanismo: produce rocas industriales (algunas variedades "graníticas", áridos, puzolanas), y minerales metálicos (a menudo, en conjunción con procesos sedimentarios: yacimientos de tipo "sedex" o volcano-sedimentarios). Procesos pegmatíticos: pueden producir yacimientos de minerales metálicos (p.e., casiterita) e industriales: micas, cuarzo. Procesos neumatolíticose hidrotermales: suelen dar origen a yacimientos de minerales metálicos muy variados, y de algunos minerales de interés industrial.  Procesos exógenos o superficiales:  La erosión:es el proceso por el cual las rocas de la superficie de la Tierra, en contacto con la atmósfera y la hidrosfera, se rompen en fragmentos y sufren transformaciones físicas y químicas, que dan origen a fragmentos o clastos, y a sales, fundamentalmente. Las trasformaciones que implica la erosión pueden dar lugar a yacimientos, que reciben el nombre de yacimientos residuales.  El transporte: de los clastos por las aguas y el viento, y de las sales por el agua, modifica la composición química tanto del área que sufre la erosión como del área a la que van a parar estos productos. Además, durante el propio transporte se producen procesos de cambio físicos y químicos, nuevas erosiones, depósito de parte de la carga transportada, etc.  La sedimentación detrítica:da origen a rocas como las areniscas, y a minerales que podemos encontrar concentrados en éstas, en los yacimientos denominados de tipo placer: oro, casiterita, gemas.  La sedimentación química:da origen a rocas de interés industrial, como las calizas, y a minerales industriales, como el yeso o las sales, fundamentalmente.  La sedimentación orgánica:origina las rocas y minerales energéticos: carbón e hidrocarburos sólidos (bitúmenes, asfaltos), líquidos (petróleo) y gaseosos (gas natural). También origina otras rocas y minerales de interés industrial, como las fosforitas, o las diatomitas, entre otras.
  8. 8. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas Como ya se ha mencionado, la sedimentación asociada a los fenómenos volcánicos produce yacimientos de minerales metálicos de gran importancia.  Procesos metamórficos:  El metamorfismo:da origen a rocas industriales importantes, como los mármoles, o las serpentinitas, así como a minerales con aplicación industrial, como el granate. No suele dar origen a yacimientos metálicos, aunque en algunos casos produce en éstos transformaciones muy importantes. 3. ZONAS DE LOS YACIMIENTOS MINERALES En los yacimientos minerales distinguimos una serie de zonas, así de más superficial a más profundo: ZONA DE METEORIZACIÓN O MONTERA:los minerales están expuestos a transformaciones profundas causadas por agentes externos. ZONA LIXIVIADA:zona donde se lavan los minerales, por la acción de las aguas meteoríticas. ZONA DE OXIDACIÓN:en ella se producen los fenómenos de la oxidación, hidroxidación y carbonatación. ZONA DE REDUCCIÓN:aquí se concentran los compuestos solubles arrastrados por el agua.
  9. 9. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas 4. TIPOS DE YACIMIENTOS  Yacimientos magmáticos: Los yacimientos magmáticos se forman en masas magmáticas o en sus proximidades. Pueden ser de 2 tipos: Ortomagmáticos: se originan por la concentración de minerales durante la consolidación por enfriamiento de un magma. Hidrotermales:se generan por precipitación a partir de fluidos magmáticos.
  10. 10. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas  Yacimientos sedimentarios: Los yacimientos sedimentarios se forman por la acumulación de minerales arrancados de otras zonas por procesos de erosión. Estos minerales son transportados hasta el yacimiento, donde tiene lugar la sedimentación. El proceso puede producirse en ambientes marinos y continentales. Proceso de sedimentación en la desembocadura del río.  Yacimientos metamórficos: Los yacimientos metamórficos se forman cuando los depósitos minerales, sometidos a presiones y temperaturas elevadas, experimentan una serie de transformaciones.
  11. 11. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas Los yacimientos más importantes se producen cuando un magma asciende hacia zonas superficiales y origina un fuerte aumento de la temperatura. 5. MÉTODOS DE ESTUDIODELOSYACIMIENTOSMINERALES Losyacimientos mineralespresentan,comoyahemosvistoeneltemaanterior,dosaspectos complementarios de gran relevancia: losgeológicosyloseconómicos.Cadaunode estosaspectos merece ser estudiado de forma autónoma, aunque coordinada, ya que se condicionan mutuamente.  Estudios de tipo geológico La geología delosyacimientos mineraleses fundamentalpara: 1. Conocer conelmayordetallecaracterísticasdelyacimientoquecondicionansuexplotación minera 2. Determinarsuslímitesgeográficos 3. Buscaryacimientossimilares enáreaspróximas Estos estudioscomprendenunaseriedeaspectosdiferenciados,perocomplementarios,quenos deben llevara conocer aquellosaspectosqueen cada caso sean relevantes:enunoscasosserá la naturalezadelasrocasasociadas,enotros, la tectónica que los afecta, etc. Estos aspectos serían los siguientes:
  12. 12. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas Mineralógicosypetrológicos:Lamineralogíaylapetrografíadetalladadelosmineralesy rocasquecomponenunyacimientoconstituyen unainformaciónbásicaaconocersobreel mismo.Paraello disponemos deuna amplia variedad detécnicas: o Microscopíapetrográfica(luztransmitida).Nospermiteidentificarlosmineralesno metálicosylasrelacionesqueestablecen entre ellosylosmetálicosquepuedan existiren lasmuestras estudiadas. o Microscopía metalográfica (luz reflejada).Sirve para identificar los minerales metálicos ysusrelaciones mutuas. o DifraccióndeRayosX.Nospermiteidentificarconmayorprecisiónlanaturalezade loscomponentesmineralesdelyacimiento, sobretododelosqueporsupequeño tamaño degrano no seanfácilmenteidentificablescon lastécnicasanteriores. o Microscopía electrónica/Microsondaelectrónica:Son técnicas específicas para el estudio agrandetalledelosmineralesquecomponen elyacimiento,bienenel aspecto derelacionesentreellos(Microscopía)obieneneldelasvariaciones menoresdelacomposicióndelosmineralesodecaracterización detalladadelas fasesminoritarias, queendeterminadoscasospuedenserlasdemayorvalor económico (caso deoroo de loselementosdelgrupo delplatino). Geométricos: los aspectos geométricos de un yacimiento son siempre fundamentales: Conocercuálessuorientaciónconrespectoal norte (direcciónorumbo)ysuinclinación promedio (o buzamiento).A menudo estos datos no son constantes, variando de forma más o menos acusada: la variabilidad es máxima en los yacimientos estratoligados plegados, y mínima en algunos yacimientos filonianos muy regulares. El espesor (o potencia) también se puede considerar dentro de esta categoría. Para estudiar este aspecto necesitamos datos de observación, ya sea directa o a través de sondeos mecánicos. Estudiosdetipoeconómico-minero: Desde este punto de vista, son dos los estudios requeridos para obtener una idea clara de si una concentración mineral se puede considerar o no un Yacimiento Mineral: la cubicación de sus reservas, y el estudio de su viabilidad económica. La cubicación de reservas de un yacimiento consiste en establecer de forma numérica los principales parámetros de la explotación: tonelaje (o volumen) del material explotable, ley media y ley de corte, así como el valor económico total de estas reservas. Para ello, se parte de datos puntuales, que en general proceden de sondeos mecánicos, que se extra datos reales, se multiplican por la potencia para obtener volúmenes, que se multiplican a su vez por la densidad para obtener tonelaje de todo uno, y por los contenidos (leyes) para obtener el tonelaje del mineral o elemento de interés minero
  13. 13. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas que vamos a obtener. En la valoración económica hay que tener en cuenta este tonelaje, pero afectado por el rendimiento de la planta de tratamiento (que nos define la proporción del elemento que queda inaprovechado debido a pérdidas en el proceso de concentración), y en su caso, el precio que nos pagarán en las plantas metalúrgicas por la tonelada del concentrado que podamos conseguir en el lavadero. También hay que conocer los contenidos en elementos que puedan añadir valor comercial a nuestra producción, o que puedan afectar negativamente a éste. Esta cubicación, además de por lo datos puramente geológicos, está afectada por otros factores, como el geométrico (mayor o menor continuidad de la mineralización en el yacimiento, que puede hacer que determinadas zonas queden inaccesibles a la explotación), y por el tipo de minería que se pretende llevar a cabo: no es lo mismo la explotación subterránea que la a cielo abierto, como diferencias más acusadas. Encada caso, el planteamiento económico-minero puede ser diferente, puesto que, por ejemplo, en la explotación a cielo abierto, a menudo el hecho de que la explotación de una zona rica pueda obligar a desmontar una zona con mineralización pobre puede hacer rentable la explotación de esta zona, que en otras condiciones sería sub-económica. 1. CONDICIONES QUE UN YACIMIENTO MINERAL DEBE CUMPLIR Un yacimiento es una concentración anómala de una o más sustancias útiles, cuya explotación debe ser rentable. Para que cumpla con las condiciones de ser rentable, debe cumplir con ciertas exigencias, a las cuales se les denomina “condiciones industriales”. Dentro de ellas podemos enumerar las siguientes:
  14. 14. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas 2. PROSPECCION, EXPLORACION Y EXPLOTACION DE LOS YACIMIENTOS MINERALES Es importante explicar, en qué consisten las etapas de prospección, exploración y explotación minera, ya que se hará alusión a estos términos, especialmente cuando mencionemos los Informes de Impacto Ambiental (IIA). En este sentido, puede decirse que la actividad minera tiene dos momentos: de riesgo minero y de negocio minero (Lavandaio, 2008). El primero comprende la búsqueda del mineral, su descubrimiento, la determinación de su cantidad y calidad, y el estudio de factibilidad de explotación. Es en este momento en el que se llevan a cabo las tareas de prospección y exploración. Terminada la exploración se elabora el estudio de factibilidad económica. Se llama de riesgo minero por el dinero y el tiempo que la empresa invierte en estas etapas. Sólo si el estudio de factibilidad es positivo, se construye el proyecto y se inicia la etapa de producción o de negocio minero. Prospección: Es la búsqueda de yacimientos, que se hace en base a mapas de distinto tipo, fotografías aéreas, imágenes satelitales, antecedentes mineros, geológicos, geofísicos, geoquímicos, catastrales, económicos, etc. Esta infraestructura casi siempre es provista por el Estado, a través del segemar y, en algunos casos, por empresas especializadas. La ejecución de las tareas de prospección (trabajos de campo y de laboratorios) está en manos de geólogos especialistas, que cuentan con la ayuda de la tecnología apropiada para cada caso, vehículos, equipos, instrumental, laboratorios, etc. La prospección puede hacerse de distintas maneras y con diferentes técnicas, de acuerdo al tipo de yacimiento que se busque: prospección geológica, recopilación de antecedentes, uso de fotografías aéreas e imágenes satelitales, trabajos de campo –observaciones directas, toma de muestras-, análisis y ensayos de laboratorio, uso de planos y perfiles, prospección geoquímica – detección de “anomalías geoquímicas”-, prospección geofísica, magnetometría, radimetría, sísmica, gravimetría, geoléctrica, laboreos y perforaciones. Por otra parte, para desarrollar esta actividad debe solicitarse a la Autoridad Minera un permiso de exploración –permiso de búsqueda o cateo- y realizar un IIA.
  15. 15. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas Una vez descubierto un cuerpo mineral (en forma casual o a través de una prospección) es necesario delimitar su forma y determinar su tamaño y la calidad del material que lo compone. Para eso se realiza la Exploración. Exploración: Según el Decreto Nº 820 (2006) de la provincia de Mendoza, se considera exploración al conjunto de operaciones o trabajos dirigidos a evaluar cualitativa y cuantitativamente el recurso minero con el objeto de definir la factibilidad técnico-económica de la explotación de un yacimiento. Se lleva a cabo mediante labores mineras superficiales (calicatas, pequeños pozos, etc.) y labores subterráneas (pozos profundos o piques y túneles) con las cuales se reconoce el cuerpo mineral en sus tres dimensiones. Las labores subterráneas suelen reemplazarse por perforaciones con herramientas que permiten obtener muestras del cuerpo mineral a todo lo largo del sondeo, ya sea en forma de testigos (cilindros de roca) o de triturados y polvo. Se realiza exploración en superficie, mediante pozos o zanjas, denominadas destapes, calicatas o trincheras. Se abren con pico y pala, barrenos y explosivos, excavadoras o topadoras, entre otros equipos. El conjunto de trabajos consiste en observaciones geológico-mineras, interpretación de afloramientos, ejecución de planos a escala minera, labores superficiales, toma de muestras, geoquímica de detalle, geofísica. También existen métodos de exploración subterránea, para estudiar la tercera dimensión: profundidad, realizado con labores mineras o perforaciones. Es decir, con pozos y túneles subterráneos, o mediante sistemas de perforación. De esta manera se obtienen muestras: recuperación de polvo, detrito o cutting, o testigos. La exploración determinará la cantidad y calidad del mineral del yacimiento, en relación con la calidad comercial de dicha sustancia. Para ello se determina la forma del yacimiento, el volumen y el peso específico de la sustancia. La calidad del mineral se determina mediante minuciosos análisis, ensayos y estudios, realizados sobre muestras que se extraen del cuerpo mineral de acuerdo a técnicas de muestreo que varían según el tipo de yacimiento. El último paso es el Estudio de Factibilidad, en el que se usan y comparan todos los parámetros técnicos y económicos obtenidos en los estudios realizados con otros datos tomados del mercado en el que se piensa colocar la producción Una vez que se determinó la factibilidad del proyecto se pasa a la etapa de Explotación. Explotación: Según el Decreto Nº 820 (2006) se considera iniciada la etapa de explotación cuando se da comienzo a las obras de infraestructura para la producción minera.
  16. 16. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas Hay diferentes métodos de explotación y su aplicación depende del estado físico del mineral (sólido coherente o incoherente, líquido, gas, o sólido soluble o fusible), de su profundidad y de su forma (a cielo abierto o subterráneo), y de otras características 3. MUESTREO DE YACIMIENTOS MINERALES El es una fase de vital importancia en la evaluación de un Depósito Mineral, debido que en el se apoya el estudio de viabilidad técnica-económica. Las muestras no solo deben ser representativas, sino que deben estar en una cantidad adecuada, en el lugar preciso, y con un proceso de reducción de peso y análisis apropiados. Requisitos que debe reunir una muestra Una muestra se define como una parte representativa de un todo. De tal forma que la proporción y distribución de la característica que se investiga (Ley), sean iguales en ambos Factores que determinan el tipo y cantidad de muestra  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. TIPO DE DEPÓSITO MINERAL  Filones:mena se distribuye irregularmente, muestras poco espaciadas. Tener en cuenta dureza y fragilidad de la mena.
  17. 17. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas  Depósitos metálicos estratiformes: gral. Leyes uniformes, cambios graduales, intervalos de muestreos amplios.  Depósitos sedimentarios (carbón,yeso,hierro): la variación de los indicadores de calidad es gradual. intervalos de muestreos amplios.  Pórfidos cupríferos: muestreo por sondeos con malla amplia(100 a150 m).  Sulfuros masivos: su anchura, elevadas leyes, y fuerte buzamiento, muestras de perforación a testigo continuo. Principalmente presentan variaciones en el sentido vertical. PREMISAS PARA REALIZAR UN BUEN MUESTREO  Los elementos de la Población sean homogéneos.  Que el muestreo sea insesgado.  Que sea preciso, minimizando el error de muestreo. Por lo tanto el resultado será:  Valores representativos del depósito mineral.  Toma de conocimiento de la distribución espacial de las calidades.  Lugar y frecuencia con que deben tomarse las muestras. Tipos de muestreos Sistemático:muestras se toman regularmente en el espacio o en el tiempo. Muestras se toman en una malla regular, en intervalos regulares de tiempo o de espacio. Aleatorio: las muestras están aleatoriamente distribuidas en el espacio o en el tiempo. Muestras se toman en intervalos de tiempo o espacio variables y distribuidos al azar. Estratificado:las muestras se agrupan en poblaciones homogéneas, (capas, estratos). Muestras se toman aleatoriamente dentro de un estrato. Un estrato corresponde a una sección del tiempo o del espacio de tamaño constante. MÉTODOS DE MUESTREO SISTEMA MECÁNICO DE EXTRACCIÓN En el proceso de extracción minera se utilizan diferentes métodos y técnicas, veamos algunos de ellos: Extracción de mineral a cielo abierto: se realiza cuando el yacimiento puede ser explotado en la superficie.
  18. 18. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas Extracción de mineral del subsuelo: cuando se trata de excavar a cierta profundidad para extraer el mineral, por lo general el carbón se extrae en esa forma. Extracción por cernido: se refiere a la búsqueda de minerales en la tierra o arena, cerniéndola y pasándola por corrientes de agua como lo hacen los mineros al buscar diamantes u otras piedras preciosas. Extracción por bombeo: se refiere a la remoción de grandes cantidades de arena desde el fondo de los ríos para obtener diamantes, otras piedras preciosas u oro. 4. CONCEPTOS BASICOS: Cuando hablamos de Yacimientos Minerales, hay una serie de conceptos que tienen una gran importancia, ya sea en los aspectos geológicos-geoquímicos, o en los económicos. Los más importantes son los siguientes: Mena: Es el mineral cuya explotación presenta interés. En general, es un término que se refiere a minerales metálicos y que designa al mineral del que se extrae el elemento químico de interés (Cu de la calcopirita, Hg del cinabrio, Sn de la casiterita, entre muchos ejemplos posibles). En este caso de los minerales metálicos, se requiere un tratamiento de la mena, que en general comprende dos etapas: el tratamiento mineralúrgico y el metalúrgico (ver más abajo). Ganga: Comprende a los minerales que acompañan a la mena, pero que no presentan interés minero en el momento de la explotación. Ejemplos frecuentes en minería metálica son el cuarzo y la calcita. Conviene resaltar que minerales considerados como ganga en determinados momentos se han transformado en menas al conocerse alguna aplicación nueva para los mismos. Reservas: Cantidad (masa o volumen) de mineral susceptible de ser explotado. Depende de un gran número de factores: ley media, ley de corte (ver más abajo), y de las condiciones técnicas, medioambientales y de mercado existentes en el momento de llevar a cabo la explotación. Se complementa con el concepto de Recurso, que es la cantidad total de mineral existente en la zona, incluyendo el que no podrá ser explotado por su baja concentración o ley. Ley media: Es la concentración que presenta el elemento químico de interés minero en el yacimiento. Se expresa como tantos por ciento, o como gramos por tonelada (g/t) (equivale a partes por millón, ppm) u onzas por tonelada (oz/t).
  19. 19. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas Ley de corteo cut-off: Es la concentración mínima que debe tener un elemento en un yacimiento para ser explotable, es decir, la concentración que hace posible pagar los costes de su extracción, tratamiento y comercialización. Es un factor que depende a su vez de otros factores, que pueden no tener nada que ver con la naturaleza del yacimiento, como por ejemplo pueden ser su proximidad o lejanía a vías de transporte, avances tecnológicos en la extracción, etc. Factor de concentración: Es el grado de enriquecimiento que tiene que presentar un elemento con respecto a su concentración normal para que resulte explotable, es decir: Ley de corte Fc = -------------------- Clark:Así, por ejemplo, el oro se encuentra en las rocas de la corteza en una proporción media o clark de 0.004 ppm, mientras que en los yacimientos de la cuenca de Witwatersrand (RSA) su ley de corte es de 7 g/t (1.750 veces mayor). La figura muestra los factores de concentración de una serie de elementos, y se aprecia como para elementos escasos este valor es mucho más alto que para los elementos más comunes, más abundantes en el conjunto de la corteza. Todo uno: Mezcla de ganga y mena que extrae de la mina o cantera, con un contenido o ley determinado, que hay que saber previamente (investigación de pre-explotación) y confirmar tras la explotación. Todo uno marginal: Aquel producto de la explotación que tiene contenidos ligeramente por debajo de la ley de corte, y que no se suele acumular conjuntamente con el estéril, o bien para procesar mediante tratamientos de bajo coste, o en previsión de que los precios del producto suban y puedan aprovecharse como reservas. Estéril: Corresponde a las rocas que no contienen mineral o lo contienen en cantidades muy por debajo de la ley de corte. No suele corresponder con la ganga, que como se indica antes, son los minerales acompañantes de la mena. Subproductos(o by-products): Suelen ser minerales de interés económico, pero que no son el objeto principal de la explotación, si bien aumentan el valor económico de la producción: por ejemplo, el Cd o el Hg contenido en yacimientos de sulfuros con altos contenidos en esfalerita, o el manganeso contenido en los pórfidos cupríferos. Explotación minera: Es el proceso o conjunto de procesos por el cual o cuales extraemos un material natural terrestre del que podemos obtener un beneficio económico: puede ser desde agua, hasta
  20. 20. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas diamantes, por ejemplo. Se lleva a cabo mediante pozos (caso del agua o del petróleo, entre otros), en minas, subterráneas o a cielo abierto, o en canteras. Metalurgia extractiva: Es el proceso o conjunto de procesos, propios de la minería metálica, que permiten obtener el elemento de interés a partir del todo-uno de mina o cantera. Implica o puede implicar una serie de procesos: - Lavado o concentración. Proceso o conjunto de procesos por el cual o cuales se separan la mena y la ganga. Pueden ser de carácter físico: por ejemplo, separación de la magnetita por medio de electroimanes; o de carácter físico-químico: por ejemplo, flotación de los sulfuros. - Metalurgia: Proceso o conjunto de procesos por el cual se extrae el metal correspondiente de un mineral metálico. Puede ser por tostación (caso de los sulfuros: HgS + calor + O2 -> Hg + SO2) denominándose entonces pirometalurgia, o por vía húmeda (CuCO3 + H2SO4 - >CuSO4(soluble); a su vez el CuSO4 se descompone electrolíticamente: CuSO4 + en.el. -> Cu + SOx); este tipo se denomina hidrometalurgia; otra posibilidad es confiar este proceso a la acción de bacterias, y se denomina entonces biometalurgia. Otros procesos post-mineros: El producto minero, tal como sale de cantera o de la planta de mineralurgia, si no es de carácter metálico, a menudo necesita otros tratamientos antes de ser aprovechable: por ejemplo el petróleo necesita el refino; las rocas industriales necesitan corte y tratamientos superficiales de la superficie de corte; expansión térmica de perlita o vermiculita para obtener áridos ligeros, calcinación de la caliza para obtener cal (CaCO3 + calor ->CaO + CO2), entre muchos otros.
  21. 21. Facultad de Ingeniería y Arquitectura Semestre 2012-I Carrera de Ing. Minas CONCLUSIONES La importancia de la capacidad que podamos tener para la evaluación de proyectos mineros. Para evaluar cualquier tipo de interés económico primero debemos de hacer un estudio de mercado. ANEXOS 1. Lectura recomendada: Bustillo Revuelta, M.; López Jimeno, C. (1996). Recursos Minerales. Tipología, prospección, evaluación, explotación, mineralurgia, impacto ambiental. Entorno Gráfico S.L. (Madrid). 372 pg. BIBLIOGRAFÍA  http://www.geociencias.unam.mx/~rmolina/Diplomado/yacimientos/yacimientos_8.html  Recursos Minerales. M. Bustillo Revuelta-C.Lopez Jimeno. Madrid 1996.  E. García Orche. Madrid 1999. Manual de Evaluación de Yacimientos.  Apuntes de Muestreo para Evaluación de Yacimientos. Julián Ortiz C. Cátedra de Evaluación de Yacimientos. Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas. Universidad de Chile.

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