Ingeniera Civil de Minas / Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 23/12/2020. / La cuantificación de los recursos existentes en depósitos minerales es un proceso clave para las etapas posteriores de planificación y diseño minero. Actualmente, la distribución de los recursos dentro de los yacimientos es compleja ya que considera una alta cantidad de variables de interés y diversas relaciones entre los elementos de interés y tipos de roca. El presente trabajo aborda el problema de la cuantificación multivariable de los recursos existentes en un yacimiento ferrífero, donde las variables de interés corresponden a las leyes de cinco elementos (fierro, sílice, manganeso, fósforo, aluminio), pérdida de fuego y la fracción granulométrica del material superior a 6.3 [mm]. La información proviene de una malla de sondajes pseudo-regular con dimensiones de 50x50 [m] a 100x100 [m]. La cuantificación de los recursos se realiza mediante un modelo propuesto de cosimulación, utilizando el modelo multigaussiano con algoritmo de bandas rotantes. Esta investigación se distingue por dos razones. La primera de ellas se refiere a la definición de los dominios geológicos. La práctica habitual consiste en dividir el cuerpo mineral en unidades geológicas, donde las propiedades de las variables a simular son espacial y estadísticamente homogéneas. En el presente estudio, sin embargo, la definición de las unidades geológicas depende de la variable de interés, lo que resulta en un conjunto de unidades que pueden ser iguales, disjuntas o traslapadas al comparar distintas variables. Como resultado de ello, la ley de una variable puede ser discontinua al cruzar un límite geológico, mientras que en otra variable es probable que sea continua a través del mismo límite. El segundo rasgo distintivo corresponde a que todas las variables, incluso cuando se definen en unidades geológicas que no traslapan, se suponen con correlación cruzada. Lo anterior requiere el cálculo y ajuste de pseudo-variogramas directos y cruzados que permitan modelar la estructura de correlación. Por consiguiente, la presencia de un límite geológico duro no descarta la influencia de los datos entre un lado y otro de la frontera. A través del modelo propuesto se generaron cien realizaciones de una sección del depósito, que permitió obtener la distribución de las leyes medias, varianzas y correlaciones. Adicionalmente, se elaboraron curvas tonelaje-ley, con las cuales es posible conocer los recursos recuperables a una ley de corte económica y determinar escenarios para dicho inventario. A través de los resultados obtenidos, es posible apreciar la relación directa que existe entre la generación de leyes simuladas y los litotipos a las cuales se asocian. La validación del modelo de cosimulación planteado y sus parámetros se efectuó mediante validación cruzada. Este proceso permitió reproducir de forma adecuada las estadísticas de los datos condicionantes, con errores promedio cercanos a cero. Por otro lado, se verificó el cumplimiento de la exactitud y precisión del modelo, validando así la capacidad del modelo propuesto de predecir las variables sin sesgo y medir su incertidumbre. Finalmente, se concluye que la cosimulación de las variables de interés responde de forma adecuada en términos estadísticos, de continuidad y de reproducción de las distribuciones, generando diversos escenarios posibles de la realidad del yacimiento estudiado. La metodología propuesta se presenta como alternativa en la determinación de leyes en un yacimiento polimetálico, incorporando la información de las variables continuas y también su relación con las variables categóricas.

Ingeniero Civil de Minas / El presente trabajo trata de la estimación geoestadística de recursos de un yacimiento de fierro que ha sido explorado mediante sondajes de diamantina. Las muestras disponibles contienen información sobre: coordenada espacial, ley de fierro total, ley de sílice, razón de recuperación o magnetismo y densidad de roca (que en verdad está calculada a partir de la ley de fierro, no medida). Una particularidad que presenta la base de datos es el sub-muestreo del magnetismo, del cual se encuentra información solo en 17 de los 70 sondajes, o en 1219 de las 8373 muestras, para ser más preciso. En el cálculo de recursos, lo que se suma son tonelajes de roca y de finos, no leyes. Aun así, lo que se estima usualmente es ley, ya que es lo más simple. Sin embargo, multiplicar a posteriori las estimaciones para obtener los finos y tonelajes introduce sesgo. Por lo tanto este caso de estudio trata con este sesgo al tomar dos enfoques separados a la estimación: El tradicional, con leyes y uno menos convencional, estimando contenidos de fierro sílice y fierro magnético directamente (contenido definido como ley*densidad). En ambos enfoques se utiliza co-kriging al especificar la estructura de la correlación espacial de las variables de entrada a través del modelamiento de los variogramas directos y cruzados, así como las posibles relaciones lineales entre sus medias. Esto último se ve motivado al observar fuertes dependencias lineales durante el análisis exploratorio; y lleva a implementar una variante al co-kriging ordinario tradicional que busca mejorar las estimaciones al restringir las medias de las variables, aun asumiéndolas desconocidas. Comparando ambos enfoques resulta en diferencias de aproximadamente 55 millones de toneladas de mineral y de más de 4% en la ley media estimada. Estas diferencias podrían ser explicadas ya que el primer enfoque estima variables no aditivas (ley, razón de magnetismo), mientras que el segundo enfoque estima variables aditivas directamente (contenido de fierro) y por lo tanto es más confiable desde el punto de vista teórico. Esta explicación además se apoya en una validación realizada con una técnica de partición de muestra (jack-knife), el cual indica que el segundo enfoque tiene una mayor precisión de estimación. Se recomienda entonces para la estimación de yacimientos de fierro evitar trabajar con variables no aditivas como leyes, y trabajar directamente con contenidos de metal, para los cuales la suma entre varios bloques tiene un sentido físico. Se espera que, en el futuro, más atención sea prestada a la medición directa de la densidad de roca en vez de calcularla a partir de la ley; ya que es crucial a la hora de analizar y calcular tonelajes y contenidos de metal.

Geólogo / Dentro de la Cordillera de la Costa, en la llamada Franja Ferrífera Chilena, se encuentran diversos tipos de depósitos de hierro, uno de estos es el depósito de hierro-apatito Ojos de Agua, el cual con anterioridad ha sido utilizado para estudiar el origen de este tipo de depósitos. Los cuerpos de mena del depósito se encuentran hospedados en rocas volcánicas de edad jurásica, las que han sido asociadas a la Formación Punta del Cobre. Los cuerpos son de magnetita, en parte oxidada y presentan clorita, calcita y minerales de arcilla, además de apatita y sulfuros de cobre como minerales asociados (impurezas). La unidad volcánica está afectada por una alteración propilítica y en sectores una fuerte actinolitización. En la zona este y oeste de la zona estudiada se distinguieron cuerpos intrusivos, con edades entre los 127-126 Ma para uno y 124-122 Ma para el otro (Complejo Plutónico Retamilla y Complejo Plutónico La Higuera respectivamente), estos cuerpos intruyen a la Formación Punta del Cobre. Los cuerpos tienen un rumbo preferente NE en superficie y una continuidad NS bajo esta y son de carácter subvertical. Se definieron cinco unidades según su ley de Fe, siendo la mayor de estas la unidad Macizo, que es la que tiene como ley entre un 52% y un 72,36%. Tomando una densidad promedio para esta unidad de 4 gr/cm3 y con el volumen calculado de esta fue posible estimar un tonelaje de 4,17 millones de toneladas con una ley promedio de 57,32%. / Este trabajo ha sido financiado por Compañía Minera del Pacífico

Magíster en Minería / Cuantificar la incertidumbre geológica en un depósito mineral permite tomar decisiones informadas en etapas mineras posteriores, lo que además permite incorporar la variabilidad real del fenómeno natural que se busca determinar. El presente trabajo aborda el problema de la cuantificación multivariable de leyes y tipos de roca existentes en un yacimiento ferrífero, donde las variables de interés corresponden a las leyes de cinco elementos (fierro, sílice, manganeso, fósforo, aluminio), la pérdida de fuego, la fracción granulométrica del material superior a 6.3 [mm] y los tipos de rocas. La información proviene de una malla de sondajes pseudo-regular con dimensiones de 50x50 [m] a 100x100 [m]. La cuantificación de los recursos se realiza mediante un modelo multigaussiano para la determinación de leyes, pérdida de fuego y granulometría, y un modelo plurigaussiano para la determinación de tipos de roca. La metodología de trabajo considera una primera etapa donde se generan distintos escenarios geológicos mediante simulación plurigaussiana de los tipos de roca, para luego efectuar la cosimulación de leyes en los dominios simulados, mediante simulación multigaussiana. En este último punto se utilizan dos modelos de cosimulación, uno que considera las variables originales y otro que se plantea con variables transformadas. Esta metodología es distintiva por tres razones. La primera es la definición de unidades geológicas propias a cada variable de interés, la segunda es la interpretación de correlación cruzada entre todas las variables a simular, incluso cuando se definen en unidades geológicas que no se encuentran en contacto, y la tercera corresponde a la generación de un modelo de cosimulación capaz de reproducir la relación estequiométrica existente entre las variables de interés. La primera característica permite generar un conjunto de unidades geológicas que, en determinados casos, podrán ser iguales, disjuntas o traslapadas, dando paso a contactos diferentes a través de la misma frontera, según cual sea la variable considerada. La segunda particularidad permite capturar información geológica, incluso cuando las variables se definen en unidades diferentes, permitiendo que el modelo de incertidumbre capture información adicional. La simulación de los tipos de roca permitió generar veinte escenarios que reproducen la continuidad espacial, contactos, proporciones locales y la información de los sondajes condicionantes, en realizaciones que presentaron baja variabilidad, produciendo así una pequeña incertidumbre en dicho atributo. La cosimulación de leyes se efectuó de forma análoga en los dos modelos planteados, obteniendo veinte realizaciones del yacimiento de interés. Estas realizaciones permitieron determinar la distribución de las leyes medias y correlaciones de cada una de las variables. A través de los resultados obtenidos, es posible apreciar la relación directa que existe entre la generación de leyes simuladas y los tipos de roca a las cuales se asocian. Finalmente, se concluye que la cosimulación de las variables de interés responde de forma adecuada en términos estadísticos, de continuidad y de reproducción de las distribuciones, generando múltiples escenarios posibles de la realidad del yacimiento estudiado. La metodología propuesta se presenta como alternativa en la determinación de tipos de rocas y leyes en un yacimiento polimetálico, incorporando la información de las variables continuas y también su relación con las variables categóricas.

Memoria para optar al título de Geólogo / El Yacimiento de hierro San Gabriel se encuentra ubicado en la Cordillera de la Costa del Norte de Chile, en el límite entre las regiones de Antofagasta y Atacama. Está en el extremo septentrional de la Franja Ferrífera de Chile y 15 km al este de la traza principal del Sistema de Falla de Atacama. Los recursos del Yacimiento San Gabriel se han estimado en 80 Mt con una ley de corte de 15% de Fe Total. El objetivo principal de este trabajo fue confeccionar un modelo geológico del depósito, además de caracterizar mineralógicamente las distintas unidades propuestas en el modelo y establecer asociaciones de minerales metamórficos/metasomáticos. Esto se realizó a través del mapeo de sondajes y descripción de secciones pulidas y transparentes. Además, se incluye una breve caracterización geoquímica de las unidades geológicas definidas, mediante el análisis ICP-MS e ICP-AES. El Yacimiento San Gabriel consiste principalmente en un cuerpo irregular de brecha de matriz de magnetita, el cual está hospedado en una secuencia volcánica en rocas pertenecientes a la Fm. Aeropuerto, de edad Cretácico Inferior. Estas rocas son intruídas por un extenso batolito de edad Albiana (~110-100 Ma). En torno al cuerpo de brecha se desarrollan halos metasomáticos, donde se han identificado las siguientes asociaciones de minerales: feldespato-diópsido, escapolita-diópsido, actinolita-epidota, epidota-sericita, clorita-sericita y ceolita-calcita. La mena de este yacimiento la constituye exclusivamente la magnetita, mineral que se presenta como: lentes (en forma maciza), matriz-cemento de brecha, relleno de vetillas y diseminación en la roca huésped. La geoquímica de las rocas de caja alteradas muestra que existe un considerable aporte metasomático de Ca-Mg-Y-Ga-Cr-HREE y en menor medida de P y Th. Además, junto a la mineralización de magnetita existe una contribución de Ni-V-Co-Sn-Ge. Se concluye que es posible clasificar el Yacimiento San Gabriel como un depósito magnetita-apatito del tipo Kiruna, en base a las similitudes en características morfológicas, mineralógicas, texturales y geoquímicas respecto a otros depósitos del mismo tipo.

Memoria para optar al título de Geólogo / El yacimiento ferrífero Bronce Sur de propiedad de la Compañía Minera del Pacífico (CMP) se encuentra localizado a 75 km al sur de Vallenar, III Región de Atacama. Forma parte del Distrito Minero El Pleito, que incluye depósitos tipo Magnetita-Apatito (iron oxide apatite - IOA) pertenecientes a la Franja Ferrífera Chilena (Ruiz et al., 1965). Preliminarmente, se maneja la hipótesis que el cobalto (Co) se puede encontrar como impureza dentro de algunos sulfuros como piritas, calcopiritas, pirrotinas, etc. Debido a esto, el principal objetivo de este estudio es identificar la ocurrencia y contenido de cobalto en el yacimiento Bronce Sur y establecer una relación temporal con la mineralización de hierro (Fe) predominante en el distrito. Para lograr este objetivo, se validó con un estudio trazable desde el levantamiento geológico, revisión de sondajes y finalmente, análisis químicos a través de digestión con metaborato de litio y análisis ICP MS/OES para 10 elementos mayores, 45 menores, incluidas tierras raras, análisis mineraloquímico QEMSCAN® y cuantitativo de microsonda electrónica (EMPA) de cortes pulidos/transparentes hechos en muestras con abundante presencia de piritas. Para el manejo de datos se discriminó la mena de hierro entre maciza, brechosa y diseminada. Las piritas reconocidas en el yacimiento están fuertemente ligadas a la mineralización de Fe; se reconocieron piritas con un hábito cúbico más pulido en desmedro de otras piritas, relacionadas a la mena de alta ley de Fe, las cuales son de dimensiones menores y de color más amarillo. Las presumibles piritas cobaltíferas son más pálidas y al microscopio presentan una leve anisotropía. A partir de los resultados de los análisis químicos para muestras con Fe macizo se evidencia que la concentración promedio de cobalto es 275,5 ppm de Co. Además, se observa una correlación positiva entre cobalto y azufre, no así para elementos siderófilos como el Ni, Cr, Au, As, Mo. Los estudios de microsonda electrónica realizados a cristales de piritas indican contenidos de Cobalto de hasta 1,65 wt % con una media de 0,8 wt %. La distribución y concentración del Co es heterogénea, los peaks se dan por lo general en los bordes de los cristales, lo que permite suponer una zonación en la mineralización de Co. Además, gracias a las asociaciones minerales observadas, estas piritas enriquecidas en Co están relacionadas a un evento hidrotermal de carácter mesotermal producto de los fluidos salinos exsueltos por el enfriamiento de la fase hidrotermal en donde ocurrió la mineralización de magnetita maciza. El evento relacionado al Co presenta minerales como feldespato potásico, epidota, cuarzo, calcita, calcopirita, magnetita y menor yeso, este fue posterior a la mineralización maciza de magnetita. El evento precipitó el Co que estaba en solución para concentrarlo en piritas. Por otro lado, este metal está sustituyendo al Fe en la estructura de la pirita en concentraciones bajas. Finalmente, los resultados de este estudio confirman el rol de la pirita como un repositorio de elementos trazas. Además, entrega información útil para los estudios sobre la génesis de los depósitos IOA / CAP Minería

Ingeniero Civil Mecánico / Los antecedentes generales describen en que consiste el proyecto Solar Mining, cuál es la herramienta de análisis de ciclo de vida (ACV), cuáles son las tecnologías solares disponibles y detalles sobre la industria del hierro en Chile. La principal motivación de este trabajo es abordar temas de sustentabilidad, área de suma importancia e interés en un mundo sumido en el calentamiento global. El objetivo general de este trabajo es evaluar el beneficio ambiental que puede lograrse con la integración de tecnologías solares en la industria de hierro en Chile a través de un estudio de ACV utilizando como unidad funcional una tonelada de mineral o pellet, específicamente el beneficio respecto al potencial de calentamiento global (PCG) medido en kilogramo de dióxido de carbono (CO_2) equivalente por tonelada de mineral o pellet. Para alcanzar este objetivo general, será necesario estudiar cómo se realiza un análisis de ciclo de vida, recopilar información y datos de la industria del hierro en Chile, modelar los procesos en un software de ACV, obtener indicadores de impacto ambiental, validar los resultados mediante la comparación con estudios previos, revisar las tecnologías solares modeladas por el equipo de Solar Mining e identificar procesos donde sea posible la integración de tecnologías solares. Los alcances principales son que se estudiará la industria del hierro en la operación de Valle del Huasco, será un ACV que comprende desde la operación minera hasta la concentración y se utilizarán solo las tecnologías solares previamente modeladas por integrantes del proyecto Solar Mining. La metodología utilizada es el ACV. Se recopiló información específica del sitio en estudio y se utilizó el software Gabi v6 y la base de datos Ecoinvent v3.1 para completar el inventario de ciclo de vida (ICV) y realizar la evaluación de impacto de ciclo de vida (EICV) . Debido a lo agregado de los datos, una asignación de coproductos se debió realizar para analizar cada producto por separado Se obtuvo el PCG mediante el método CML2001 considerando un horizonte temporal de 100 años. Para el caso base fue de 116 kg CO_2 eq./t pellet para el pellet, 38 kg CO_2 eq./t mineral para el pellet feed, 17 kg CO_2 eq./t mineral para el sinter feed y 4 kg CO_2 eq./t mineral para el p40. También se obtuvieron indicadores de otras tres categorías de impacto utilizando el método CML2001: el requerimiento de energía bruta (REB), el potencial de acidificación (PA) y el potencial de eutrofización (PE). Al integrar las tecnologías solares se lograron beneficios en la reducción del PCG de aproximadamente un 34% para el pellet, un 57% para el pellet feed, un 22% para el sinter feed y un 94% para el p40. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por el proyecto Solar Mining del Chilean Solar Energy Research Center