Ingeniera Civil de Minas / La presente investigación busca establecer la aplicabilidad que tiene truncación en la estimación de leyes de recursos minerales; ya que cuando dicha estimación se realiza con valores muy altos, se produce una falta de robustez en análisis variográfico y/o en estimaciones generando cifras consideradas erróneas y que finalmente son omitidas. En los casos donde estos datos no se consideran errados, la situación suele resolverse mediante truncación, que consiste en truncar los valores considerados demasiado altos. Esta técnica, sin embargo, implica una subestimación de los recursos del yacimiento, y la omisión de parte de los datos podría generar sesgo. Por ello es que se probó y validó la implementación de dos metodologías de truncación, y el método tradicional a una base de datos sintética y a una real. Para el caso sintético, se creó una base de datos con la finalidad de comparar las diferencias entre los valores estimados con cada método con el valor real. Para el caso real, se utilizó una base de datos de un cuerpo mineralizado que contenía tanto cobre como molibdeno. Los resultados de las estimaciones se compararon considerando diferencias principalmente en sesgo y precisión. Los métodos que se evaluaron correspondieron al kriging ordinario, truncación simple con un posterior kriging ordinario y una metodología de truncación mejorada que considera un exceso sobre la ley de truncación. En el caso sintético, los resultados mostraron que la metodología tradicional presentó un mejor ajuste. Esto puede deberse principalmente a que la distribución de la base de datos no es de cola pesada , es decir, con muchos valores extremos, lo que implica un mayor número de valores a truncar. Además, para el método mejorado no se observó mayor facilidad al momento de realizar el análisis variográfico, por lo que no se justifica su utilización en este tipo de bases de datos. A pesar de esto, ambas metodologías que aplican truncación demuestran ser insesgadas y precisas. Para el caso real, se obtienen resultados diferentes para el cobre y para el molibdeno. En cuanto al cobre, ambos métodos truncados presentaron mejor precisión y menor sesgo con una baja diferencia entre ellos. Para el molibdeno, en cambio, la metodología tradicional mostró un mejor ajuste, lo que puede estar relacionado con la variablidad que muestran los correlogramas cruzados, la dificultad en el análisis variográfico o bien por la posible falta de estacionaridad de la variable en estudio. Por lo tanto, para el caso real la aplicación de métodos con truncación da como resultado estimaciones más precisas y menos sesgadas. La base de datos presenta distribuciones de cola pesada , lo que permite que la aplicación de truncación resulte útil al momento de estimar. La utilización de métodos con truncación es una herramienta útil a la hora de estimar recursos minerales en presencia de una cantidad considerable de valores extremos, ya que facilita el análisis variográfico para al menos el caso de la truncación simple. Sin embargo, con una base de datos de distribución lognormal que no incluye una cantidad considerable de valores extremos, es recomendable la utilización de la metodología tradicional, a pesar de que los métodos con truncación demuestren ser precisos e insesgados. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por AMTC y CONICYT

Geólogo / Este trabajo presenta los resultados del estudio hidrogeológico e hidrogeoquímico de las aguas subterráneas de las cuencas Pampa Elvira y Pampa Mariposa, Región de Antofagasta, Chile. El objetivo es la aplicación y evaluación de la hidrogeoquímica como herramienta de exploración de cuerpos mineralizados de tipo pórfido cuprífero ocultos bajo cobertura post-mineral. La zona de estudio se ubica a 100 km al sur de la ciudad de Calama, sobre la cordillera de Domeyko, en una zona de aridez extrema. En este sector se encuentra el Sistema de Fallas de Domeyko, que corresponde al principal control de pórfidos cupríferos del Eoceno medio Oligoceno temprano, como Chuquicamata, La Escondida y Gaby. Las cuencas en el área de estudio se encuentran cubiertas en gran parte por gravas aluviales de edad miocena cuyo espesor varía entre 10 y más de 200 metros. Contenidos en estas gravas se reconocen acuíferos libres que fluyen de NE a SW, confluyendo en los puntos de descarga, que corresponden a los salares Elvira y los Morros. La información geoquímica analizada corresponde a muestras de aguas subterráneas tomadas en 25 pozos, entre 2013 y 2016, e incluye parámetros físico-químicos (pH y TDS) y concentraciones de cationes y aniones mayores, además de 13 elementos menores y trazas. Los resultados indican que el agua subterránea en la zona de estudio es preponderantemente salobre y de pH neutro a alcalino. Mediante la comparación con acuíferos similares del norte de Chile, se estima que las condiciones redox de los sistemas estudiados son oxidantes. Estas condiciones inciden en la especiación de elementos, precipitación mineral y procesos de adsorción, los cuales son los principales controles de la movilidad geoquímica. Los análisis geoquímicos de las aguas subterráneas indican en 5 pozos, altos contenidos los elementos As, Cu, Mo, Zn, y en algunos casos Pb, en comparación con las aguas superficiales regionales y las aguas subterráneas de los yacimientos de Spence e Inca de Oro. Estas altas concentraciones son consideradas anomalías geoquímicas (desde un punto de vista comparativo) que se generarían desde cuerpos mineralizados posiblemente de tipo pórfido cuprífero ocultos bajo coberturas que estarían siendo lixiviados por las aguas subterráneas. La posible ocurrencia de estos cuerpos mineralizados también es apoyada por los resultados del modelamiento hidrogeoquímico que indica saturación en minerales característicos de pórfidos cupríferos con alteración supergena (atacamita, brocantita, malaquita y tenorita). Por otro lado, estos pozos también presentan altos contenidos de Fe y sulfato, lo cual podría estar relacionado con procesos de oxidación de sulfuros. Los resultados indican que esta técnica es una herramienta útil a escala regional en la exploración minera de primer orden de pórfidos cupríferos bajo cobertura post-mineral. / 02/10/2020

Doctor en Ciencias, Mención Geología / En exploraciones mineras se han desarrollado técnicas indirectas de detección de yacimientos bajo cobertura, entre estas geoquímicas, que se basan en procesos de generación de patrones geoquímicos en superficie a partir de yacimientos de minerales sulfurados bajo cobertura. Procesos de oxidación y lixiviación natural generan iones y diferentes tipos de gases en profundidad, que pueden ascender a través de la cobertura hasta la superficie para ser fijados en partículas de suelo. En esta tesis se presentan los resultados de estudios experimentales y de terreno orientados a comprender los procesos que llevan a la generación de evidencias geoquímicas de contraste en superficie desde un yacimiento bajo cobertura. La investigación experimental fue realizada con el objetivo de comprender y caracterizar los procesos que ocurren a nivel de una fuente en términos de generación de iones libres y compuestos gaseosos. Por otra parte se realizaron estudios en terreno con el fin de evaluar un caso natural de desarrollo de anomalías de contraste geoquímico en superficie a partir de un yacimiento bajo cobertura, con énfasis en mecanismos de generación y migración a través de cobertura. En la fase experimental se emularon condiciones ambientales de yacimientos expuestos a procesos de oxidación y lixiviación química y biológica, estos en columnas experimentales con roca de mena sulfurada bajo una cobertura no consolidada. La roca de mena se obtuvo de la Mina El Teniente (1% Cu) y se colocó en la base de 5 columnas de 1 m de alto, la que fue cubierta con diferentes tipos de materiales. Una columna adicional se llenó solo con material no consolidado, utilizada como control. En cada columna se circuló agua a través de la cobertura y roca de mena durante 3 años. La solución fue monitoreada por pH, Eh, Cu2+, Cl-, I- y cultivo bacterial. En paralelo se realizaron experimentos in vitro con concentrados de pirita y calcopirita, y con roca de mena de El Teniente, expuestos a un cultivo de A. ferrooxidans o comunidades bacterianas naturales. Estos fueron sellados por 90 días, con circulación de un flujo de aire analítico. Los gases generados en los procesos de oxidación y lixiviación fueron acumulados al pasar a través de material adsorbente. En estos experimentos se analizó pH, Eh, FeTotal, FeII, Cu2+, cultivo bacterial y compuestos gaseosos de hidrocarburos (SGH) en el material adsorbente. Para el estudio de caso se seleccionó el yacimiento pórfido cuprífero (Cu-Au-Mo) Inca de Oro, ubicado en la región de Atacama, Chile. Este yacimiento se encuentra bajo una cobertura transportada de unos 30 a 130 m. El estudio de la cobertura se realizó sobre 10 sondajes, con análisis de pH, electro-conductividad (EC), sólidos totales disueltos (TDS), geoquímica ICP-AES por 35 elementos (digestión 4 ácidos) y difracción de rayos X, todo en muestras de gravas. Adicionalmente se analizaron compuestos gaseosos de hidrocarburos (SGH) en colectores pasivos OreHound GOCC ® insertos en superficie. Los resultados de las experiencias de laboratorio detectaron liberación de Cu2+ a la solución, disminución de pH, aumento de actividad microbiótica y detección, quizás por primara vez en forma directa, de compuestos de gases de hidrocarburos generados por estos procesos en experimentos in - vitro. Estos resultados demuestran que los procesos de oxidación y biolixiviación de rocas con minerales sulfurados son capaces de generar aumentos de concentración de metales en solución, incrementos de actividad microbiótica, generación de gases y gradientes de redox, que llevan a migración de iones y gases a superficie, a través de una cobertura transportada. En el pórfido Inca de Oro los valores de pH, EC y TDS de la cobertura presentan variaciones sutiles respecto de la proyección superficial del yacimiento bajo cobertura. Sobre la zona central de mineralización, respecto de los bordes, los valores de pH son levemente más bajos mientras que EC y TDS son levemente más altos. La concentración de Cu, Pb y Zn son mayores sobre el yacimiento, respecto de la cobertura hacia los bordes. El elemento Ca muestra una disminución de valores en la zona central, asociada con valores menores de pH, como también correlación positiva con la ocurrencia de calcita (DRX). Los compuestos gaseosos de hidrocarburos sobre el yacimiento Inca de Oro destacan concentraciones elevadas individuales en colectores sobre la proyección del yacimiento. Se demuestra en este estudio de caso que los procesos de oxidación y biolixiviación ocurren en tiempo presente, ocurrieron en el pasado, y han llevado a la generación de contrastes geoquímicos en la cobertura y superficie, si bien sutiles, detectables. La generación de las anomalías de contraste en la cobertura sobre el yacimiento Inca de Oro sería respuesta de distintos mecanismos de movilización de iones desde la fuente mineralizada a superficie, entre estos: evaporación/condensación de aguas subterráneas; generación de gases inorgánicos y orgánicos; capilaridad; bombeo tectónico, y gradientes electroquímicos. Los estudios experimentales, de columnas e in vitro, conjuntamente con el estudio de caso, confirman la ocurrencia de procesos de dispersión de iones y gases a partir de yacimientos de minerales sulfuros bajo cobertura transportada, con generación de improntas geoquímicas de contraste en superficie, conceptos que son aplicables a exploraciones mineras en zonas cubiertas.

Tesis para optar al grado de Doctor en Ciencias, Mención Geología / Núcleo Milenio Trazadores de Metales en Zonas de Subducción, el Centro de Excelencia en Geotermia de Los Andes, CEGA (FONDAP-CONICYT # 15090013), y la beca doctoral CONICYT # 21170857 / 22/05/2021

Ingeniero Civil de Minas / La definición de los recursos de un yacimiento constituye el primer eslabón de la cadena del negocio minero. Si éstos son definidos con una alta probabilidad de error, todos los procesos posteriores, entre ellos el diseño de la mina, la planificación y evaluación del proyecto, podrían no tener un buen desempeño. Si bien resulta inimaginable generar modelos de reservas exentos de error, es fundamental que los parámetros definidos para la evaluación de recursos aseguren una desviación razonable, que no impacte de manera desmedida los procesos posteriores. Este trabajo consiste en seleccionar una densidad de malla de sondajes adecuada para determinar las reservas para el Proyecto Hipógeno de la Mina Spence. A partir de los sondajes originales, cuyo espaciamiento es de aproximadamente 100 x 100 metros, se construye un modelo de bloques de referencia, en base a lo cual se consideran distintas mallas de sondajes y por simulación se construyen nuevos modelos de bloques. Luego, para un plan minero único, se evalúan las desviaciones de cobre fino en los modelos de bloques, en el plan minero y finalmente en el valor del proyecto. Los resultados obtenidos para periodos anuales se resumen en la siguiente tabla: Densidad de malla [m] Error Modelo [%] Error Planificación [%] Error VAN [%] 35 4.36 3.25 12.9 50 5.72 4.56 20.4 70 7.64 7.17 28.8 100 10.34 9.5 40.8 150 22.66 18.25 94.8 200 30.04 25.75 148.8 Como es de esperar, a menor densidad de malla se obtiene una mayor probabilidad de error. El comportamiento del error de modelo, planificación y beneficio económico es aproximadamente lineal, con un cambio de pendiente a partir de la malla 100 x 100 metros. Como resultado de este trabajo, se concluye que la densidad de perforación que cumple con la definición de recursos medidos para el proyecto hipógeno de Spence corresponde a la malla de 100 x 100 metros, y para recursos indicados, una malla de entre 100 x 100 y 150 x 150 metros. Es posible que parte del aumento del error sobre la malla de 100 x 100 esté relacionado con el uso de una malla similar para la construcción del modelo de referencia, ya que para una malla menos densa, los cuerpos pequeños se pierden. Para determinar si este efecto existe, se podría repetir el ejercicio para casos con modelos de referencia construidos a partir de otras densidades de malla.

El presente trabajo está dirigido a los actuales y potenciales inversionistas; incluso aquellos que no están relacionados a la industria minera necesariamente, y tiene como finalidad proporcionar información esencial y revelar los puntos claves para reconocer a una minera junior encaminada al éxito. A lo largo de esta tesis se desarrollan conceptos básicos como la definición de la minería junior, las etapas del desarrollo de una mina, los códigos internacionales para definir reservas y recursos que deben acatar estas mineras y los profesionales calificados que harán valer dichos códigos. De la misma manera se precisan definiciones esenciales como la de éxito, valor y los objetivos que buscan alcanzar este tipo de empresas. Luego del marco teórico, se explica la actual situación de la minería a nivel nacional e internacional, así como el análisis de los principales factores que están interviniendo en este sector. En el presente trabajo se hace hincapié en estos factores clasificándolos en externos e internos, siendo los externos aquellos sobre los cuales la compañía no tiene control, como los precios de los commodities; y los factores internos aquellos sobre los cuales las empresas pueden y deben responsabilizarse para mantenerse competitivas. Se realiza una breve referencia de los principales procedimientos geo-minerometalúrgicos y de algunos ratios de costo-descubrimiento necesarios para conocer si un depósito mineral es potencialmente explotable. En el aspecto económico, se detallan los medios de financiación a los que recurren las empresas mineras junior, y los retos que representa conseguir el capital necesario a través de estos medios para poder continuar sus actividades de exploración. Por otro lado, se expone el tema socio-ambiental, asunto que ha cobrado mayor importancia durante los últimos años en el sector minero, y cómo, en algunos casos, no sólo se ha convertido en una barrera imprescindible de romper para las mineras en producción, sino también para las mineras que se encuentran en etapa de exploración. Asimismo, se analizan las acciones, estrategias y factores determinantes que permitieron a las mineras junior lograr su objetivo, por lo que se estudian los casos de aquellas compañías que lograron el éxito y de aquellas que no lo consiguieron. Esta tesis concluye presentando los puntos esenciales y determinantes de éxito en este tipo de compañías, basados en experiencias anteriores, data recopilada y el análisis que se realizará en este trabajo. / Tesis

En términos de CAPEX y OPEX los costos para la conminución mineral son los más significativos en un proceso minero, por ello es importante estudiar las carectirísticas geológicas que influyen en el proceso de la conminución. En el presente trabajo se propone una interpretación geometalúrgica basada en resultados de pruebas de Work Index y su relación con minerales presentes en un yacimiento tipo Pórfido de Cobre. Los valores de Work Index están expresados en kilowatt-hora por tonelada corta y fueron obtenidos de pruebas de laboratorio. Dichos valores fueron relacionados con el contenido porcentual de un grupo de silicatos específicos que son competentes en términos de dureza. El estudio tomó en consideración las zonas de alteración características en este tipo de yacimientos. Se concluyó que la mineralogía del yacimiento no influye en el Work Index y que se sugiere analizar el factor textural para la obtención de posibles correlaciones. / Tesis

Memoria para optar al título de Ingeniera Civil de Minas / El alza de costos que afecta a la industria minera, incentiva la búsqueda de estrategias para obtener una mayor cantidad de información en las etapas tempranas de evaluación de estos proyectos. Una forma de lograr este objetivo, es mediante la utilización de las muestras de las primeras etapas de exploración para la obtención de información metalúrgica. Se han desarrollado distintos protocolos de preparación de muestras para realizar pruebas metalúrgicas de conminución y concentración, sin embargo éstos consideran la utilización de la totalidad del material de exploración extraído. El objetivo de esta memoria de título, es recomendar protocolos de pruebas metalúrgicas que consideren la óptima utilización del material disponible, para maximizar la información posible de obtener. Como metodología para el diseño de estos protocolos, se realiza la caracterización de las distintas pruebas metalúrgicas disponibles y sus consideraciones, se incluyen fundamentos de muestreo, y técnicas de control y aseguramiento de la calidad, considerando diversas alternativas para la determinación de parámetros relevantes en el diseño de procesos de conminución. Se realizan 15 propuestas de protocolos, de las cuales 8 corresponden a muestras provenientes de sondajes diamantinos, 1 de sondajes de aire reverso y 6 de muestras de material particulado. Cada uno de ellos constituye una recomendación sobre la utilización de las muestras, y las distintas metodologías de estimación de parámetros, con un error fundamental menor al 10% para la mayor parte de las propuestas. Al analizar dos casos de estudio, se comprueba que es factible obtener información relevante a partir del material de exploración, ya sea sondajes cuarteados o material particulado, manifestando coherencia entre los resultados obtenidos mediante distintas metodologías, y permitiendo realizar un análisis para diferentes circuitos de conminución.

Realizar una estimación precisa de los recursos minerales de un yacimiento es fundamental para el éxito de un proyecto minero, debido a los altos montos de inversión involucrados. La estimación se realiza a partir de información obtenida en una toma de muestras y la posterior aplicación de técnicas geoestadísticas de kriging o de simulación, que permiten crear escenarios plausibles dada la información disponible del yacimiento. Los métodos de simulación geoestadística buscan cuantificar la incertidumbre en las leyes de los minerales y en los volúmenes de las distintas unidades geológicas que posee el yacimiento. Esta memoria se enfoca en determinar la incertidumbre en los contactos de las unidades geológicas que existen en el yacimiento Mansa Mina, mediante métodos de simulación de variables categóricas. Específicamente, se utilizan los métodos de simulación secuencial de indicadores y simulación plurigaussiana, con los cuales es posible generar realizaciones de las distintas unidades geológicas que posee el yacimiento Mansa Mina (brecha, stockwork C5, C1 y estéril), con el objetivo de determinar un rango entre los escenarios más optimistas y más pesimistas para cada unidad geológica. Se define una zona de interés y una grilla de prueba en la que se realizan todas las simulaciones de las distintas unidades geológicas. Dado que los escenarios posibles de generar son numerosos, se debe realizar una etapa de validación que permita estudiar la calidad de los modelos generados. Se comparan ambos modelos para establecer cuál de los dos proporciona los mejores resultados en las estimaciones y en los contactos litológicos. Se cuenta con un modelo litológico del yacimiento Mansa Mina propuesto por Codelco, el que es comparado con los modelos simulados, obteniendo una diferencia importante de volúmenes y tonelajes para cada una de las unidades litológicas. Esto se debe principalmente a la existencia de un sector que el modelo de Codelco estima como unidad estéril, mientras que las simulaciones realizadas lo identifican parcialmente como mineral. Como recomendación se establece que se debe refinar el modelo geológico en las zonas del yacimiento en donde la diferencia encontrada es notable.

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