Geología en Minas - Geología Económica
| Introducción | Geología Económica |
Por lo general, la distribución de los elementos químicos que componen nuestro planeta es relativamente regular y depende de dos factores esenciales:
- la abundancia de los elementos en cada una de las capas que componen el planeta
- la naturaleza y composición química de las rocas presentes en cada lugar
Procesos relacionados con actividad magmática, procesos de meteorización, erosión y sedimentación y también el metamorfismo pueden causar importantes transformaciones químicas y/o mineralógicas de las rocas. Durante estos procesos algunos elementos o minerales pueden concentrarse selectivamente, muy por encima de los valores considerados como "normal" para un tipo determinado de roca, dando origen a concentraciones "anómalas". Para denominar estas zonas se utiliza el término "anomalía geoquímica".
"Anomalía geoquímica" no necesariamente significa lo mismo que "yacimiento" dado que puede existir una anomalía de elementos químicos sin valor económico o una acumulación por ejemplo de oro o cobre por sobre los valores medios, pero sin la posibilidad de obtener estos elementos en forma económicamente factible. Se habla de un "Yacimiento" cuando en un lugar determinado se encuentra valores de un metal o mineral tan por encima de valores "normales", que puede considerarse su extracción. Cabe destacar que la factibilidad económica de un yacimiento depende de muchos factores como por ejemplo: características geológicas, mineralógicas y geoquímicas pero también de los precios de los metales en los mercados internacionales, los costos de operación e incluso otros factores políticos. Por lo tanto, la factibilidad económica es bastante relativa y puede modificarse en el transcurso del tiempo. Por el mismo motivo, no es posible definir para un elemento químico determinado una ley mínima generalizada que debe tener el yacimiento para poder explotarlo. Esta "ley de corte" depende siempre de las condiciones específicas de un yacimiento en particular.
Para la caracterización de un yacimiento se utiliza los siguientes términos:
Yacimiento
Acumulación de algunos minerales o elementos químicos en zonas limitadas de la corteza terrestre, muy por encima de sus valores "normales", de tal magnitud que se puede considerar su extracción. La acumulación se produce por diferentes procesos geológicos (magmáticos, sedimentarios o metamórficos).
Mena
El mineral de interés económico. Habitualmente, el término se asigna a minerales de metales. Ejemplo: Calcopirita (CuFeS2) es una mena de cobre, Magnetita (Fe3O4) es una mena de hierro
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Cálculo de leyes de minerales de mena Ejemplo: Calcopirita Formula química: CuFeS2
Porcentajes
Ejemplo: Calcantita Formula química: CuSO4 x 5 H2O
Porcentajes
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Ganga
Minerales que acompañan la mena, pero que no tienen interés económico. Minerales como Cuarzo, Calcita, Yeso, Pirita etc. frecuentemente representan la ganga. Con métodos mineros no se puede separar la mena de la ganga. Ambos se tienen que extraer juntos. La separación del metal de valor se realiza en la planta de tratamiento metalúrgico.
Estéril
Roca sin contenido de valor económico. Muchas veces es necesario remover una parte más o menos grande de estéril antes de poder acceder a la mena. Los estériles se deposita en los "botaderos de esteriles".
Ley (ley media)
Es la concentración que presenta el elemento químico de interés minero en el yacimiento. Se expresa como % o como gramos por tonelada (g/t) (= partes por millón, ppm). La medida ppb partes por billón = partes por mil millones) se usa en caso de elementos de muy baja concentración. Las mismas unidades se utilizan en exploración cuando se expresa las concentraciones de elementos químicos encontrados y que permiten delimitar una anomalía geoquímica.
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Unidades mètricas 1 tonelada (t) = 1.000 kilógramos (kg) = 1.000.000 gramos (g) 1 kg = 1.000 g 1 g = 1.000 miligramos (mg) = 1.000.000 microgramos (mg) Para transformar % a g/t (o ppm) se debe multiplicar el valor en gramos por 10.000. Para transformar g/t (o ppm) a % se debe dividir el valor en g/t por 10.000. Libra y onza En el mercado minero se expresa el peso de oro y plata en onzas (oz, troy-once) y el peso de cobre en libras (lb). Una onza de oro (o plata) equivale a 31,103 g (32,15 onzas = 1 kg), una libra de cobre equivale a 453,5 g (2,2 libras = 1 kg). Ejemplos: a) Un yacimiento cuenta con una concentración de 1,37 ppm (=g/t) de oro. Esto es igual a: 1,37 / 10.000 = 0,000137 % b) El mismo valor expresado en kg/t es: 1,37 / 1000 = 0,00137 kg/t c) El mismo valor expresado en oz/t es: 0,00137 x 32,15 = 0,0440455 oz/t |
Factor de concentración:
El factor de concentración es el grado de enriquecimiento explotable que presente un elemento con respecto a su concentración media (expresada en ppm). La concentración media se conoce como "valor de Clarke", según el geoquímico Frank Clarke (1847-1931):
Fc = Ley de corte /"Clarke"
Como referencia, la siguiente tabla indica algunos datos acerca del enriquecimiento de yacimientos reales (diferentes fuentes):
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Elemento
|
Concentración
media (ppm)
|
Ley
(media o de corte) (ppm)
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Factor
de concentración
|
Yacimiento
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|
Ag
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0,07
|
60,36
|
862,3
|
La
Coipa
|
|
Au
|
0,0043
|
1,58 0,4 0,96 1,43 45 0,26 |
367,4 93,0 223,3 332,5 10465,1 60,46 |
La Coipa Cerro Casale Refugio Marte Witwatersrand (Rep. Sudafrica) Candelaria |
|
Cu
|
47
|
10800 2600 500 9500 |
229,8 55,3 10,6 202,1 |
Candelaria Cerro Casale Marte Quebrada Blanca |
|
Fe
|
46.500
|
600000
|
12,9
|
Cerro
Iman
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Recurso
Concentración natural de un material sólido, líquido o gaseoso que se presenta en la cortaza terrestre en tal forma que su extracción sea corriente o potencialmente factible económicamente. Para efectos de la minería nacional serán también considerados como recursos los desmontes, relaves y escorias cuya explotación y/o beneficio pueda resultar comercial. De acuerdo al conocimiento que se tenga de estos recursos ellos pueden ser clasificados como "identificados" y "no descubiertos".
a) Recursos identificados Son aquellos cuya ubicación, cantidad, ley y calidad son conocidos o estimados por evidencias geológicas específicas. Según el grado de certeza que se tiene en su conocimiento, ellos se subdividen en "demostrados" e "inferidos". Según sea la factibilidad comercial de su explotación, se distinguen en ellos los componentes: económicos, marginalmente económicos y subeconómicos.
- Recursos
Demostrados Son aquellos en que la calidad de muestras y conocimiento
geológico permite calcular la cantidad, ley y calidad del material con
cierta precisión. Los recursos demostrados se pueden dividir de acuerdo
a la certidumbre de su estimación en medidos e indicados.
- Medidos: Su cantidad puede ser calculada por las dimensiones que revelan afloramientos, zanjas laboreos o sondajes. Su ley y/o calidad son obtenidas de resultados de muestreos de detalle. Los sitios de inspección, muestreo y medición deberán estar adecuadamente espaciados y sus características geológicas bien definidas en tamaño, forma y profundidad.
- Indicados: Su cantidad, ley y/o calidad son calculadas a partir de información similar a la empleada para los recursos medidos, pero los sitios de inspección para el muestreo y medición están más distanciados. El grado de certeza, aunque es menor de los recursos medidos, debe ser lo suficientemente alto como para suponer continuidad entre los puntos de observación.
- Recursos Inferidos Son aquellos que pueden ser estimados por continuidad de los recursos demostrados y/o por evidencias geológicas. Los recursos inferidos pueden o no estar respaldados por muestreos o medidas.
b) Recursos no descubiertos Son aquellos cuya existencia solo se ha postulado y comprenden posibles depósitos que están separados de los recursos identificados. Para reflejar los diferentes grados de certeza geológica, los recursos no descubiertos pueden ser subdivididos en recursos hipotéticos y especulativos.
- Recursos Hipotéticos Son recursos no descubiertos que pueden ocurrir en forma similar a cuerpos de miknerales conocidos y que razonablemente puede esperarse existan en condiciones geológicas análogas en el mismo distrito. Si la exploración confiorma su existencia y revela información suficiente sobre su cantidad, calidad y ley, pueden ser clasificados como identificados.
- Recursos especulativos Son recursos no descubiertos que pueden ocurrir en forma semejante a tipos de depósitos ya conocidos dentro de un marco geológico y económico favorable. Si la exploración confirma su existencia y revela información suficiente sobre su cantidad, calidad y ley, pueden ser clasificados como identificados.
Reserva Base
Es la parte de un recurso identificado que satisface un mínimo de criterios físicos y químicos relacionados con métodos conocidos de explotación comercial. La reserva base es un recurso demostrado (medido + indicado) in situ. Puede incluir aquellas partes de los recursos que tienen un potencial razonable para llegar a ser económicamente aprovechables más allá se tecnologías probadas. Incluyen los comercialmente explotables (reserva), los marginalmente económicos y los subeconómicos.
Reserva base inferida
Es la parte in situ del recurso inferido que tiene un potencial razonable para llegar a ser comercialmente aprovechable más allá se las tecnologías de explotación conocidas. Incluye aquellos recursos inferidos que son económicos, marginalmente económicos y parte de los subeconómicos. Para los efectos de la minería nacional, el término "reserva base + reserva base inferida" es equivalente al término "reserva geológica" que se ha empleado usualmente en Chile.
Reserva in situ
Es la parte de las reservas geológicas medidas e indicadas que podría extraerse comercialmente en el momento de su determinación. Estas reservas in situ no están afectadas por diluciones y recuperaciones mineras; se llamará reserva recuperable aquellas que están afectadas por ellas.
Reserva marginal
Es la parte de la reserva base que en el momento de la determinación está en el límite de ser comercialmente explotable. Su característica principal es la incertidumbre económica. Incluye aquellos recursos que podrían ser explotados si se presumen cambios en los factores económicos o tecnológicos.
Reserva marginal inferida
Es la parte in situ de un recurso inferido que en el momento de la determinación está en el límite de ser explotado comercialmente. Su característica es la gran incertidumbre económica.
Recurso sub-económico
Es la parte de los recursos identificados que no satisface los criterios económicos de reservas (medidas, indicadas e inferidas).
Recursos y reservas restringidas
Son la parte de cualquier categoría de reservas o recursos cuya extracción está restringida por leyes o reglamentos.
Las siguientes figuras demuestran en forma gráfica los diferentes tipos de recursos y reservas:
