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

Doctor en Ingeniería de Minas / Scientific and engineering efforts in mine planning theory are focused on improving the speed and size capacity of existing algorithms. They look for changing from minutes to seconds, and hundreds of thousands to million blocks of an ore body representation. However, mining practices are so full of manual work and personal decisions, that algorithmic solutions are changed considerably by the mine planner, lasting weeks in this process to achieve operative final results. This thesis proposes a different point of view, joining some of such hand work decisions, like design and ore body modeling. The developed work concentrates on parametric representations of mine design and an ore body model, through volumes and morphological tools, optimized by simulated annealing. It is shown that it is possible to model and optimize a final open pit, with road, benches and switch-backs design and to fit an ore body with parametric volumes, which include geological knowledge. The principal applications of such results are: mine design could be obtained in minutes instead of weeks, the project value will not change because of handmade decisions, mine operation and geological units will have a common language through parametric volumes, geostatistical predictions will depend on geological knowledge and fitted data, geological uncertainty would be modeled from parameter stochasticity, so stochastic optimization could be implemented from simulations. In fact, mine planning algorithm inputs would no longer be a block model, but directly drill hole data. Despite that some numeral examples were developed, real cases were not the scope of this thesis work. The value of this work concentrates on proposing ideas and a new field of investigation in mine planning, focused on more realistic mining needs and bringing different tools, as those that until today were the paradigm, and trying to join professional areas that work separately.

Magíster en Minería / La correcta caracterización de propiedades geológicas es esencial para la industria minera debido a su influencia en distintos procesos, especialmente en la estimación de recursos. Una característica positiva del variograma es su capacidad de inferir la continuidad espacial de la variable analizada a partir de los datos condicionantes, los cuales corresponden generalmente a datos de sondajes. Técnicas geoestadísticas convencionales basadas en el variograma permiten construir modelos probabilísticos y cuantificar la incertidumbre asociada a éstos. Sin embargo, estas técnicas son incapaces de reproducir estructuras espaciales complejas, frecuentemente observadas en atributos geológicos, debido a la inferencia de continuidad espacial de segundo orden realizada mediante el variograma. Los algoritmos de simulación de patrones han sido desarrollados en los últimos años para superar este problema. Estos algoritmos requieren de una fuente exhaustiva de patrones, conocida como imagen de entrenamiento, a partir de la cual pueda ser realizada una inferencia representativa de estadísticas de patrones. La imagen de entrenamiento corresponde generalmente a un modelo conceptual del fenómeno geológico que genera la estructura espacial de la variable por lo que su construcción se ve frecuentemente sometida a criterios subjetivos. Distintos especialistas podrían incluso construir imágenes distintas basados en su interpretación personal de la geología. Por estos motivos es que la selección y construcción de la imagen de entrenamiento se ha convertido en una de las principales dificultades al implementar en la práctica estos nuevos algoritmos de simulación. Este trabajo aborda el desarrollo de una herramienta geoestadística capaz de proveer criterios medibles para la selección de una imagen de entrenamiento. La herramienta permite generar un ranking de imágenes de entrenamiento de acuerdo a su compatibilidad espacial relativa y absoluta con los datos condicionantes. El algoritmo logra obtener la compatibilidad relativa mediante el cálculo de la probabilidad condicional de encontrar patrones de datos condicionantes en una determinada imagen de entrenamiento, sujeto a la condición de que los patrones se encuentren contenidos en el conjunto de imágenes disponibles. La compatibilidad absoluta es obtenida mediante el cálculo de la proporción de patrones de datos condicionantes contenidos en una determinada imagen. Se desarrollaron dos estrategias de cálculo de compatibilidad. La primera, sólida desde el punto de vista estadístico, requiere del cálculo explícito de la distribución de probabilidad condicional, mientras que la segunda, basada en un muestreo directo, permite obtener resultados similares a un menor costo computacional. El algoritmo de búsqueda de patrones es finalmente modificado para generar una herramienta que permita validar resultados de simulaciones en términos de su calidad e integridad, expresados respectivamente en términos de la proporción de patrones de resultados encontrados en la imagen y la proporción de patrones de la imagen encontrados en los resultados. La aplicabilidad de las herramientas desarrolladas se evaluó satisfactoriamente en casos de estudio generados con datos sintéticos y reales. Se puede determinar que los métodos son aplicables más allá del campo de la geoestadística y que pueden ser usados como ayuda para la interpretación y el modelamiento geológico.

Geólogo / La precisión de los modelos geológicos condiciona de manera relevante todos los aspectos del negocio minero, llegando a determinar su viabilidad. En particular, en la generación de un modelo estructural, el levantamiento de información desde caras de bancos presenta un constante reto en la actividad minera debido a condiciones de seguridad insuficientes en la toma de datos, áreas de difícil o nulo acceso a las frentes, y escasa resolución y amplitud del mapeo. Frente a esta problemática el presente estudio documenta el impacto del levantamiento remoto de datos estructurales mediante la aplicación de fotogrametría en frentes de bancos. A su vez es mostrada la influencia de la adquisición de datos indirectos en la definición de un modelo estructural del rajo abierto de la Mina Los Bronces, como caso en estudio. El levantamiento estructural realizado logró mejorar tanto el número de datos como su distribución. Este aumento del registro de estructuras triplicó la información levantada en cinco años desde las frentes en un periodo aproximado de seis meses: para el caso de las estructuras menores estructuras menores a 15 metros de persistencia-, se mapearon 15.560 estructuras, aumentando en un 260% la información proveniente de mapeo de bancos; por otro lado, se reconocieron 144 nuevas estructuras de alto impacto en la operación- estructuras mayores, cuya persistencia va entre 15-150 metros-, identificando de manera completa su traza, obteniendo una medida absoluta de su persistencia, y una orientación coherente con el carácter sinuoso de esta a lo largo de su afloramiento. Finalmente, fue posible levantar coordenadas espaciales de las trazas de las estructuras principales definidas en la mina- fallas de gran persistencia, mayor a 150 m, controladoras de dominios estructurales- , obteniendo información nueva y actual de estas. El análisis de estos resultados muestran que la información obtenida de la geometría de estructuras, coordenadas espaciales y orientación, posee grados de exactitud y precisión aceptables dentro de parámetros definidos y, dado el considerable aumento en la cantidad de datos de las frentes, fue posible: (I) identificar futuros cambios en el modelo de dominios estructurales como la definición de nuevos límites entre dominios estructurales, interpretación de sub-dominios asociados a litologías y re-caracterización de diagramas de contornos de polos de los dominios, definiendo sets principales no modelados actualmente; (II) una modelación tanto a nivel de superficie como en profundidad de las estructuras mayores, generando un modelo vectorial conciliado con lo que se observa en la mina, evitando una exagerada interpolación del largo de la traza y plano de falla de la estructura y (III) una validación de las trazas pertenecientes a las estructuras principales, . Los antecedentes antes expuestos permiten validar al mapeo indirecto vía fotogrametría como una técnica adecuada y complementaria al mapeo en terreno de bancos y la lectura de fallas en sondajes; mostrando una metodología con capacidades suficientes para un óptimo mapeo y, en consecuencia, su participación como una herramienta significativa en el desarrollo de un modelo estructural.