Exploración Minera de Cobre y Oro

Objetivo

Determinar si la zona en estudio presenta posibilidades de que existan depósitos minerales de cobre y oro.

Etapas de una Exploración

1. Pre-exploración
2. Exploración
3. Evaluación

1. Pre-exploración

Trabajo de gabinete. Se establece en función de la información que disponemos sobre un tipo de depósito y sobre la geología de la región de estudio.

Tipos de Yacimientos

Pórfidos

• Marco tectónico: Compresivo (asociado a arcos magmáticos de margen continental activo, con subducción).
• Magma: Calcoalcalino de composición intermedia.
• Rocas intrusivas: Dioritas – granodioritas (más común: granodiorita, cuarzo-monzonita y pórfido andesítico).
• Roca caja: Material sedimentario – metamórfico. Las más comunes: rocas volcánicas.

Skarn (Cobre y Oro)

• Marco tectónico: Compresivo (margen continental).
• Magma: Calcoalcalino.
• Rocas intrusivas: Stocks y pórfidos granodioríticos/dacíticos y cuarzo monzoníticos; para Oro más común es diorítico.
• Roca caja: Calcárea (caliza, dolomita) o rocas sedimentarias clásticas calcáreas (limolita calcárea). Muchos skarn de cobre están asociados a depósitos de pórfidos cupríferos.

Depósitos Estratoligados de Cobre

Asociados, limitados y hospedados en secuencias de rocas volcánicas (lavas andesíticas porfídicas, basaltos, diques, cuellos volcánicos y filones gabro-dioríticos) o en sedimentos volcánicos.

• Marco tectónico: Compresivo (margen continental activo).
• Ambiente tectónico: Cuencas tectónicas o sedimentarias de subsidencia.
• Magma: Calcoalcalino.
• Débil desarrollo de alteración hidrotermal.

Epitermales

• Marco tectónico: Compresivo (margen continental activo).
• Roca caja: Volcánicas.
• Magma: Calcoalcalino.
• Asociados a etapas terminales de volcanismo, en general a estructuras tales como calderas, domos, fallamiento complejo y plegamiento.

2. Etapa de Exploración

Una vez establecidas las posibilidades de la región estudiada, se pasa al estudio sobre el terreno. En esta fase se aplican las diversas técnicas disponibles para llevar a cabo de la forma más completa posible el trabajo, dentro de las posibilidades presupuestarias del mismo. Su objeto final debe ser corroborar o descartar la hipótesis inicial de existencia de mineralizaciones del tipo prospectado.

Herramientas y Técnicas de Exploración Minera

La exploración minera se basa en una serie de técnicas de costo muy diverso. Por ello, normalmente se aplican de forma sucesiva, solo en caso de que el valor del producto sea suficiente para justificar su empleo, y sólo si son necesarias para complementar las técnicas que ya se hayan utilizado hasta el momento.

• Teledetección: Información satelital, de bajo costo que se complementa con salidas a campo. Se pueden obtener datos de interés minero, como alteraciones, presencia de determinados minerales, variaciones de temperatura, humedad.
• Geología: (levantamiento estratigráfico, petrológico, estructural).
• Geoquímica: Consiste en el análisis de muestras de sedimentos de arroyos, suelos, aguas o incluso de plantas que puedan concentrar elementos químicos relacionados con una determinada mineralización. Las distintas variantes de esta técnica analizan muestras siguiendo patrones ordenados, de forma que se consiga tener un análisis representativo de toda la región, con objeto de identificar la o las poblaciones anómalas que puedan ser una indicación de la existencia de mineralizaciones. Se aplica cuando la geología ofrece ya información que permite sospechar con fundamento la presencia de yacimientos.
• Geofísica: (métodos eléctricos, magnéticos, gravimétricos, sísmicos, radiométricos).
• Sísmica: La transmisión de las ondas sísmicas por el terreno está sujeta a una serie de postulados en los que intervienen parámetros relacionados con la naturaleza de las rocas que atraviesan. Se pueden establecer conclusiones sobre la naturaleza de las rocas del subsuelo. (Reflexión y Refracción).
• Calicatas: Zanjas en el terreno mediante pala retroexcavadora, que permitan visualizar las rocas situadas justo debajo del suelo analizado o reconocido. Profundidad de trabajo: 1-3 m. Se obtienen muestras más representativas de lo que exista en el subsuelo (ejemplo, alteración supergena). De relativamente bajo costo.
• Sondajes: Permite confirmar o desmentir nuestras interpretaciones, ya que con esta técnica se obtienen muestras del subsuelo a profundidades variables. Su principal problema deriva de su representatividad, ya que se puede haber cortado la mineralización en un punto excepcionalmente pobre o excepcionalmente rico. Proporcionan la información más valiosa sobre la mineralización. (tipos de sondajes: Percusión-rotación (down-the-hole: DDH); y Aire reverso).

Interpretación de Resultados

La interpretación de los resultados debe ser muy detallada, y debe buscar las coincidencias que supongan un apoyo a nuestras ideas, pero también las no coincidencias buscando explicaciones alternativas que puedan suponer la confirmación o el desmentido de nuestras interpretaciones, sin olvidar que al final los sondajes confirmarán o no éstas de forma casi definitiva.

3. Etapa de Evaluación

Al ser detectada una mineralización de interés minero (en la que se observan características que permiten suponer que puede llegar a ser explotada) se pasa a su evaluación o valoración económica. Los datos de esta evaluación no son aún concluyentes, y debe ir seguida, en caso de que la valoración económica sea positiva, de un estudio de viabilidad, que contemple todos los factores geológicos, mineros, sociales, ambientales, etc., que pueden permitir (o no) que una explotación se lleve a cabo.

Método Sísmico

Los métodos sísmicos de prospección se basan en la emisión de ondas sísmicas artificiales hacia el subsuelo o en el mar (generadas por explosivos, aire comprimido, caídas de peso o vibradores), para posteriormente captar sus “ecos” en superficie. Después de recorrer determinada distancia sobre, o a través del interior de la Tierra, estas ondas serán reflejadas o refractadas por las discontinuidades del subsuelo para retornar a la superficie. Se distinguen dos tipos de métodos principales:

Sísmica de Refracción (Ondas Refractadas)

En este método, las ondas sísmicas se propagan en el subsuelo y viajan grandes distancias, para después ser captadas por sensores (geófonos). Generalmente, la información obtenida por este método es a gran escala, pero se obtiene muy poca información en profundidad, por lo que se restringe a la zona más superficial de la corteza.

Sísmica de Reflexión (Ondas Reflejadas)

En este método, se observa el comportamiento de las ondas sísmicas, que después de penetrar en la corteza serán reflejadas en los contactos de los distintos estratos de rocas, dependiendo de las diferentes propiedades elásticas, para luego regresar a la superficie y ser detectadas por geófonos o hidrófonos. Es la metodología más empleada para la prospección de hidrocarburos (petróleo y gas), debido al modelado a detalle que se puede obtener de las estructuras del subsuelo, y por las características físicas de las rocas que se pueden estimar a partir de sus resultados.

Sísmica de Refracción vs. Sísmica de Reflexión

Sísmica de Refracción

• Método más antiguo.
• Perfiles de 100 km de longitud y más.
• Mayor distancia entre tiro y geófonos.
• El parámetro relevante es la velocidad de las ondas correspondiente a una capa litológica, es decir, una interfase caracterizada por una variación en la densidad de las rocas.
• Las velocidades correspondientes a las diferentes capas, en que se propagan las ondas sísmicas, se obtienen a través de la sísmica de refracción.
• Se emplea energía de frecuencia baja entre aproximadamente 1 a 25 Hz. Las frecuencias dominantes están entre 5 y 20 Hz.
• Se emplea geófonos de frecuencia natural normalmente menores a 5 Hz, sensibles a vibraciones de 5 a 100 Hz.
• La configuración de los geófonos es relativamente sencilla.
• El procesamiento de los datos y su interpretación es difícil.
• Se la aplica en la detección de capas profundas, en el estudio de la estructura interna de la Tierra, en los principios de la prospección petrolífera antes de 1930, en áreas de morfología pronunciada, en áreas con una capa de referencia de alta velocidad que está cubierta por capas de velocidades menores.

Sísmica de Reflexión

• Método más moderno y más común.
• Generalmente los perfiles se constituyen de agrupaciones de geófonos de 300 m a 5000 m de longitud. La longitud de la agrupación de geófonos determina la longitud del horizonte de reflexión cubierto (longitud del horizonte de reflexión cubierto = media longitud de la agrupación de geófonos instalada en la superficie).
• Se alcanza estructuras ubicadas en profundidades hasta 10 km. Por recubrimientos múltiples se puede cubrir continuamente el horizonte de reflexión.
• Menor distancia entre tiro y geófonos.
• Se determina la impedancia = producto de la velocidad y la densidad correspondiente a una capa. Se obtiene información acerca de la geometría de las formaciones geológicas (localización de interfases).
• Se emplea energía sísmica de frecuencia alrededor de 30 Hz. Las frecuencias dominantes están en el rango de 15 a 50 Hz.
• Se emplea geófonos de frecuencia natural de 6 Hz o más, sensibles a vibraciones entre 10 y 150 Hz.
• La configuración de los geófonos es relativamente compleja.
• El procesamiento y la interpretación de los datos son más sencillos en comparación a la sísmica de refracción.
• Se la aplica en la sísmica marina, en la prospección petrolífera, en la prospección minera y en la sísmica subterránea.