[pt] Nesta tese, a teoria dos meios contínuos generalizados de Cosserat é proposta como uma base para a modelagem em mecânica das rochas. Para tanto, um estudo crítico do tema foi realizado, buscando identificar os modelos que se afiguravam como mais adequados, bem como alcançar uma melhor compreensão dos mesmos. Salientados foram alguns problemas em mecânica das rochas e geologia estrutural, com os quais se objetivou estabelecer a essência da motivação de uso da mecânica de Cosserat nessas áreas: a estruturação intrínseca, em qualquer escala, dos maciços rochosos. Desenvolveu-se um programa de elementos finitos, no qual modelos foram implementados, com a finalidade de tornar possível a modelagem computacional de materiais elásticos, elastoplásticos e viscoelásticos de Cosserat. Alguns desses modelos são específicos para modelar maciços rochosos fraturados como meios contínuos generalizados equivalentes. As formulações são apresentadas e as respectivas implementações computacionais descritas. Características distintivas do programa, como a utilização de algoritmos explícitos ( de relaxação dinâmica e viscosa ) na solução das equações de equilíbrio discretas, são ressaltadas. Seus novos aspectos de convergência e estabilidade, tendo em vista a formulação generalizada da mecânica do meio, são estabelecidos. São feitas validações e comparações de resultados do programa com soluções analíticas, numéricas e de experimentos. Na discussão desses exemplos buscou-se realçar os seus aspectos relevantes para a análise de problemas tanto em mecânica das rochas como em geologia estrutural. Finalmente, tendo em vista uma preocupação com a futura utilização prática da mecânica de Cosserat, foi desenvolvido um procedimento de cálculo dos módulos elásticos de contínuos generalizados equivalentes a maciços rochosos com padrão regular de fraturamento. / [es] En esta tese se propone la teoría de los medios continuos generalizados de Coserat como base para um modelo en mecánica de las rocas. Para esto, se realizó primeramente un estudio crítico del tema fue realizado, identificando y estudiando los modelos que se presentaban como más adecuados. Se resaltan algunos problemas en mecánica de las rocas y geología extructural, explicando las características que motivaron el uso de la mecánica de Coserat en esas áreas: la extructuración intrínseca, en cualquer escala, de los macizos rocosos. Se dearrolló se un programa de elementos finitos, para facilitar la modelación computacional de materiales elásticos, elastoplásticos y viscoelásticos de Coserat. Algunos de esos modelos son específicos para modelar macizos rocosos fracturados como medios continuos generalizados equivalentes. Se presentan las formulaciones y se describen sus respectivas implementaciones computacionale. Se resaltan las características distintivas del programa, como son la utilización de algoritmos explícitos ( de relajación dinámica y viscosa ) en la solución de las ecuaciones de equilibrio discretas. Se establecen los nuevos aspectos de convergencia y estabilidad, considerando la formulación generalizada de la mecánica del medio. Se evalúan y comparan los resultados del programa con soluciones analíticas, numéricas y experimentales. Finalmente, llevando en cuenta la preocupación con la futura utilización práctica de la mecánica de Coserat, fue desarrollado un procedimiento de cálculo de los módulos elásticos de continuos generalizados equivalentes a macizos rocosos con padrón regular de fractura.

Submitted by Natalia de Souza Gonçalves (natalia.goncalves@ufpe.br) on 2015-05-04T13:15:32Z No. of bitstreams: 2 Jana Ribeiro de Santana. Dissertação.pdf: 1494383 bytes, checksum: e13ff210c7bb237845bec5a5d5f281d4 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-04T13:15:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Jana Ribeiro de Santana. Dissertação.pdf: 1494383 bytes, checksum: e13ff210c7bb237845bec5a5d5f281d4 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2015-02-04 / CNPq / A presente dissertação de mestrado é composta por dois capítulos, cada um constituindo um artigo a ser submetido para publicação. O primeiro consiste de um trabalho desenvolvido a fim de se estudar a estrutura da comunidade do ictioneuston das ilhas oceânicas Arquipélago de São Pedro e São Paulo (ASPSP), Atol das Rocas (AR) e Arquipélago de Fernando de Noronha (AFN) e o segundo investigou se a distribuição da comunidade ictioneustônica das ilhas oceânicas esta relacionada com as variáveis ambientais. Em julho e agosto de 2010 foram realizadas coletas noturnas e diurnas em duas transecções posicionados nos lados leste e oeste do ASPSP, nos lados Sudeste e Noroeste no atol das Rocas e nos lados Nordeste e Sudoeste no AFN compostos cada transecção por três estações (A e C – insulares e E - oceânica). O ictioneuston foi coletado através de arrasto com redes cilíndrico-cônicas de 500μm, posicionadas na interface ar/água 0 – 7,5cm (neuston superior) e na camada de 7,5 à 22,5cm (neuston inferior), acopladas a um catamarã de alumínio (David Hempel), coletando 24 unidades amostrais para cada ilha, totalizando 72 unidades amostrais. Os dados físicos e químicos foram obtidos através do CTD e os dados de clorofila-a foram analisados por espectofotômetro. As larvas de peixe foram identificadas em sua maioria ao nível de espécie com base em chaves taxonômicas especializadas. No primeiro capítulo cinco hipóteses foram testadas: i) As ilhas oceânicas promovem a concentração do ictioneuston em áreas adjacentes; ii) existe diferença significativa nos valores de densidade e diversidade da comunidade ictioneustônica de acordo com as transecções da ilhas, sob diferente influência das respectivas correntes predominantes; iii) existe diferença significativa de densidade do ictioneuston no neuston superior e inferior; iv) existe diferença significativa de densidade do ictioneuston quanto aos turnos noturno e diurno; v) a composição do ictioneuston diferencia entre as ilhas oceânicas. Foram coletados um total de 131 larvas e 3027 ovos para as três ilhas. O arquipélago de Fernando de Noronha foi a ilha que apresentou os maiores valores de abundância e densidade do ictioneuston e riqueza taxonômica. Ao largo dos ecossistemas insulares não foi encontrada diferença significativa entre o neuston superior e inferior. Porém, com relação ao turno para a densidade larval foi encontrado diferença significativa (Mann-Whitney, p=0,01), registrando maiores valores durante o período noturno. Com relação às diferentes distâncias (A, C e E) as ilhas não apresentaram diferença significativa, porém com relação aos diferentes lados de cada ilha houve diferença significativa para a densidade de ovos (ANOVA, p=0,0002) e larvas (ANOVA, p=0,039), evidenciando uma maior concentração de larvas na transecção 1 e maior concentração de ovos na transecção 2 para as três ilhas. Das 131 larvas coletadas, um total de 5,3% (n=7) não foram identificadas e 9,9% (n=13) estavam danificadas. As larvas foram identificadas em 32 taxa, 12 ordens, 16 famílias, 23 gêneros e 28 espécies. Somente a espécie Ceratoscopelus warmingii foi comum as três ilhas. O Arquipélago de Fernando de Noronha e o Atol das Rocas apresentaram maior número de espécies em comum. No geral as ilhas apresentaram assembleias diferentes umas das outras. A riqueza taxonômica para as ilhas foi maior no período noturno. Para o ASPSP e o AR a riqueza foi maior nas estações oceânicas, enquanto que para o AFN foi maior nas estações insulares. Os valores de equitatividade foram considerados altos e os maiores valores de diversidade foram encontrados no AFN. Myctophidae foi a família que apresentou maior abundância e frequência de ocorrência. As espécies mais abundantes foram L. nobilis no ASPSP e L. guentheri para o AR e AFN. De forma geral, a comunidade ictioneustônica foi constituída por espécies meso e epipelágicas, seguida de espécies recifais e demersias. No segundo capítulo as seguintes hipótese foram testadas: i) os fatores oceanográficos interferem na distribuição do ictioneuston; ii) os parâmetros ambientais mudam com relação as diferentes distâncias e aos diferentes lados de cada ilha. Os maiores valores de salinidade foram registrados nas ilhas AFN e AR, enquanto que os maiores valores de temperatura foram registrados no ASPSP. As maiores concentrações de clorofila-a superficial foram encontradas no AFN, enquanto que uma maior concentração de nutrientes ocorreu nas ilhas AFN e ASPSP. Durante o período diurno as variáveis ambientais não apresentaram diferença significativa com relação as diferentes distâncias (A, C e E) e com relação as diferentes transecções. Durante o período noturno, a clorofila-a superficial apresentou diferença significativa com relação as distâncias (ANOVA, p=0,02), mostrando que a estação insular (A) de todas as ilhas apresentou uma maior concentração da clorofila-a superficial. A clorofila-a superficial também diferenciou as ilhas (ANOVA, p=0,004) apresentando maiores valores no AFN. Com relação as diferentes transecções no período noturno, a única variável que apresentou diferença significativa foi o fosfato que evidenciou uma maior quantidade na transecção 1 de todas as ilhas. O primeiro componente principal (CP1) explicou 32,6% da variância total correlacionando positivamente a temperatura e negativamente a salinidade e clorofila-a superficial, enquanto o segundo componente principal (CP2) explicou 19,1% correlacionando positivamente o OD, silicato e fosfato. No diagrama de ordenação (RDA) observou-se que o sistema insular AFN foi o que apresentou uma maior concentração de ovos e larvas do neuston superior e inferior e também uma maior riqueza taxonômica. A comunidade ictioneutônica esteve correlacionada principalmente com a clorofila-a superficial e com o oxigênio dissolvido. A ilha que apresentou os menores valores de temperatura e os maiores valores de nutrientes, clorofila, oxigênio dissolvido foi o Arquipélago de Fernando de Noronha, indicando que possa existir uma ressurgência topográfica, além disso foi a ilha que agregou uma maior quantidade de ovos e larvas de peixes, indicando que ocorreu um possível efeito ilha.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-05T20:54:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Christine Carine Tchamabi.pdf: 11335817 bytes, checksum: eb21c463e69dfd534cdc017cb583c6ea (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-05T20:54:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Christine Carine Tchamabi.pdf: 11335817 bytes, checksum: eb21c463e69dfd534cdc017cb583c6ea (MD5) Previous issue date: 2017-03-16 / FACEPE / A influência da presença do arquipélago de Fernando de Noronha (FN, 3°51'S-32°25'W) e do Atol das Rocas (AR, 3°52'S-33º49'W) sobre a estrutura físico-biogeoquímicano Atlântico tropical foi investigada utilizando-se dados in situ, observações de satélites e técnicas de modelagem matemática e simulação numérica. Inicialmente, para examinar os efeitos das presenças das ilhas sobre a circulação e estrutura termohalina, o modelo Regional Ocean Modeling System (ROMS) foi empregado com alta resolução horizontal (1/70º) para simular dois cenários climatológicos distintos: com a presença de FN e AR (cenário I); e com a remoção artificial das ilhas (cenário NI). Os resultados das simulações do cenário I, validados a partir da comparação com dados de observação, indicam que as instabilidades geradas pelos obstáculos (ilhas) dão origem ao desenvolvimento de turbilhões a jusante de FN e AR (von Karman Street), na esteira do ramo central da Corrente Sul Equatorial (cSEC). Essas estruturas de mesoescala têm influência sobre as propriedades termodinâmicas das águas em torno dessas ilhas, incrementando a mistura vertical na base da camada de mistura e induzindo um resfriamento subsuperficial, particularmente no período em que a cSEC é fortalecida. Os resultados das simulações biogeoquímicas (ROMS-PISCES, Pelagic Interactions Scheme for Carbon and Ecosystem Studies) confirmam a importância desses processos, indicando um aumento da concentração de clorofila-a e de nutrientes a jusante de FN e AR. Os resultados indicam que as anomalias físico-biogeoquímicas induzidas pela presença das ilhas contribuem para a redução do fluxo de CO2liberado do oceano para a atmosfera, decorrente principalmente da redução da pCO2 no mar pelo incremento da ação fotossintética na região. Por fim, os resultados das simulações físicas foram acoplados ao modelo lagrangeano IBM-ICHTHYOP (Individual-Based Model – ICHTHYOP). Estas últimas simulações, realizadas considerando-se como exemplo o ictioplancton do Dentão (Lutjanus jocu), indicaram que a retenção de larvas ocorre nos dois sistemas insulares ao longo de todo o ano, sendo mais numa vez fortemente correlacionada com a variabilidade da cSEC. Os resultados confirmam a existência de conectividade superficial entre o arquipélago de Fernando de Noronha e do Atol das Rocas. / The influence of the presence of Fernando de Noronha archipelago (FN, 3°51'S-32°25'W) and Rocas Atoll (AR, 3°52'S-33º49'W) in physical biogeochemical parameters in the tropical Atlantic has been investigated using in situ data, satellite observations, mathematical modeling techniques and numerical simulation. Initially, to examine the effects of the presence of islands on the circulation and thermohaline structure, the model Regional Ocean Modeling System (ROMS) was employed with high horizontal resolution (1/70º) to simulate two distinct climatological scenarios: I); and with the artificial removal of islands (scenario NI). The results of the simulations of scenario I, validated through the comparison with observation data, indicate that the instabilities generated by obstacles (islands) give rise to the development of eddies downstream of FN and AR (von Karman Street) in the wake of the central branch of the South Equatorial Current (cSEC). These mesoscale structures have a strong influence on the thermodynamic properties of water surrounding of these islands, increasing vertical mixingat the base of the mixed layer and inducing a subsurface cooling, particularly in the period in which the cSEC is strengthened. The results of the biogeochemical simulations (ROMS-PISCES, Pelagic Interactions Scheme for Carbon and Ecosystem Studies) confirm the importance of these processes, indicating an increase in the concentration of chlorophyll-a and nutrients downstream of FN e AR. The analysis of results indicates that the physico-beogeochemical anomalies induced by the presence of islands contribute to the reduction of CO2flux released from ocean into the atmosphere, resulting mainly on the reduction of the partial pressure of gas at sea by the increase of photosynthetic action in the region. Finally, the results of the physical simulations were coupled withthe Lagrangian model IBM-ICHTHYOP (Individual-Based Model – ICHTHYOP). These last simulations, performed considering the ichthyoplankton Dog Snapper (Lutjanus jocu), showed that the retention of larvae occurs on both insular systems throughout the year, being once again strongly correlated with the variability of the cSEC. The results confirm the existence of superficial connectivity between the Fernando de Noronha archipelago and Rocas Atoll.

Magíster en Ciencias - Mención Geología / El basamento Paleozoico (Pz) de los Andes Centrales ha sido objeto de estudio con el fin de determinar la historia tectonodinámica del márgen occidental de Sudamérica. En el norte de Chile, el basamento aflora en franjas N-S, de las que algunos autores han sugerido como bordes de terrenos alóctonos acrecionados al márgen occidental de Gondwana. La Sierra Limón Verde es una de estas franjas N-S, la cuál es parte de la Cordillera de Domeyko. El basamento Pz de la Sierra comprende rocas Carboníferas intrusivas del Complejo Igneo Limón Verde y rocas metamóficas Pérmicas. El Complejo Metamórfico Limón Verde (CMLV) comprende afloramientos en una franja NNE de 12x2 km ubicada al nor-oeste de la Sierra. Estas rocas consisten en esquistos micáceos y anfibolitas foliadas, además de cuarcitas subordinadas. Análisis de geoquímica en roca total en anfibolita indican como protolito a basaltos con afinidad de intra-placa, y a sedimentos psamopelíticos al protolito de los esquistos micáceos. Circones detríticos que presentan distintas proveniencias reafirman la naturaleza sedimentaria de los esquistos, con una edad mínima de depositación de 300 Ma. Esta edad es similar al la del magmatismo tardío del Complejo Igneo Limón Verde. Las rocas del CMLV presentan una trayectoria horaria prógrada consistente con un ambiente de subducción. El peak metamórfico del mica esquisto (PT) fue obtenido en condiciones acuosas (ca. 5% H2O) a los ca. 280 Ma (U-Pb en circón). Esto se observa como anatexis en ciertas partes de la roca y también en los diagramas de REE de bordes de circón. El campo PT modelado a través de pseudosecciones indica 14.5 kbar y 600oC, llegando a una temperatura máxima de 650oC, lo que se interpreta como una profundidad de formación cercana a los 50 kms. El peak metamórfico de la unidad de anfibolita también fue formado en condiciones acuosas y de alta fugacidad de oxígeno (0.11% O2) ,el que se obtuvo a menor presión (11.5 kbar) pero a temperaturas similares a las del esquisto (ca. 650 oC), lo que es interpretado como una profundidad cercana a los 40 kms. Por otro lado, la edad del metamorfismo es cercana a los 260 Ma (U-Pb en titanita y Ar-Ar en hornblenda). Edades plateau Ar-Ar en mica blanca (ca. 263 Ma) y biotita (ca. 251 Ma) provenientes de un mica esquisto fueron utilizadas para determinar tasas de enfriamiento, los que se hicieron en dos pasos: 11.4 ± 3.47 oC/My para el primer paso (U-Pb en circón a Ar-Ar en mica blanca) y 4.16 ± 5.03 oC/My para el segundo (Ar-Ar mica blanca a Ar-Ar biotita). Al considerar un gradiente geotermal de una corteza normal de 25 oC/km (Ernst, 2009) se estimaron tasas de enfriamiento de 0.45 mm/yr y 0.16 mm/yr para el primer y segundo paso respectivamente. Al tomar en cuenta las temperaturas de cierre de estos sistemas y un gradiente geotérmico normal, debe de haber ocurrido una exhumación rápida. Al sur del CMLV existen unidades sedimentarias triásicas que contienen clastos de mica esquistos de granate del CMLV (Fm. Agua Dulce), sugiriendo que las rocas del complejo metamórfico se encontraban completamente exhumadas ya en el Triásico medio.

Geólogo / Los análisis geoquímicos, petrológicos y morfológicos realizados a lavas y depósitos de caída eruptados por centros volcánicos basálticos menores pueden darnos información sobre el sistema magmático que los generó, desde la fuente de la que provino hasta los procesos que llevaron a su diferenciación durante su ascenso. El Complejo Volcánico Villarrica (CVV) ubicado en la zona volcánica sur (ZVS) ha generado principalmente basaltos a andesita-basáltica y cantidades menores de andesitas, dacitas y riolitas. Está formado por tres volcanes poligenéticos principales que forman un lineamiento NW, Villarrica Quetrupillán Lanín, y por una serie de centro eruptivos monogenéticos menores, en su mayoría de composición basáltica. El CVV ha sido bien muestreado por lo que puede entregarnos importante información en el estudio de sistemas monogenéticos de volúmenes menores. Nuevos análisis a centros eruptivos menores se están llevando a cabo y sumándose a los datos geoquímicos ya existentes del CVV. Se dará a conocer el caso del volcán San Jorge, que presenta un depósito de caída muy bien expuesto y una colada de lava asociada. Datos en roca total de elementos mayores y traza son usados para modelar la evolución del magma de San Jorge. Con esto se tendrá información de la fuente de San Jorge, se podrán reconocer procesos que pueden haberlo diferenciado, así como también, las razones en la variabilidad composicional entre los distintos conos menores. Los análisis realizados señalan que San Jorge es el miembro más primitivo del CVV. El desacoplamiento cinemático del CVV provoca que algunas estructuras heredadas estén sometidas a extensión, por lo que habrían servido como un puente casi directo entre la fuente del magma y la superficie. La baja tasa de suministro magmático propicio que solo un pequeño volumen ascendiera y no fuera capaz de generar una cámara magmática. Estas características produjeron una velocidad de ascenso tan rápida del magma que prácticamente no se diferenció. San Jorge habría sido generado por un único flujo magmático teniendo solo un pequeño episodio de estancamiento en su superficie que generó algunas diferencias encontradas entre sus productos (lava y depósito de caída). Esto confirma la viabilidad del concepto de volcanismo monogenético y se propone que su existencia depende de la conjugación de la tasa de suministro magmático y su interacción con el régimen de stress.

Geólogo / El área correspondiente al sector de El Carrizo situada entre las coordenadas 28° 0 y 28° 33 de latitud sur y los 70° 45 y 70° 15 de longitud oeste, en la región de Atacama se encuentra escasamente estudiada a la fecha. En esta zona aflora una extensa área de rocas volcánicas estratificadas y volcano-sedimentarias que se disponen en franjas continuas en dirección NE-SW, interrumpidos por la presencia de importantes cuerpos plutónicos, en su mayoría graníticos. Esta zona (en particular su sector más occidental) es objeto de recientes estudios estructurales a nivel regional sobre la tectónica y deformación que afecta al área, donde se ha documentado la presencia de estructuras de inversión de cuencas cretácicas con una vergencia este. El presente trabajo busca, por un lado, caracterizar litológicamente un cuerpo intrusivo de importantes dimensiones denominado Plutón El Carrizo, localizado en el sector descrito, cuya característica principal es su disposición en planta en una dirección NE-SW, la cual coincide con la orientación de otros cuerpos intrusivos cercanos y además coincide con la disposición de las secuencias estratigráficas a las que intruye. Por otro lado, busca establecer una posible relación entre su particular morfología en planta con el régimen tectónico, es decir, se plantea la posibilidad de que el régimen estructural imperante haya determinado su forma en superficie. Esto se hará mediante la confección de un perfil estructural, el análisis de modelos análogos de cuerpos plutónicos alargados y de estudios gravimétricos de intrusivos aledaños que respetan la geometría que presenta el Plutón El Carrizo en planta. La obtención de datos en terreno permitió poder diferenciar entre 5 unidades, las cuales son Gabronorita de olivino, Meladiorita de anfíbola, Sienogranito de biotita, Microleucogranitos y Diques félsicos. Se plantean dos modelos para la formación del plutón. Por un lado que éste es un cuerpo que sufrió una diferenciación vertical producto de cristalización fraccionada, donde las primeras unidades en cristalizar serían las máficas y finalmente las félsicas. Por otro lado, se plantea un segundo modelo que sitúa una cámara magmática a una mayor profundidad en la corteza, y el Plutón El Carrizo sería el producto de los líquidos residuales generados por la diferenciación de ésta cámara. Dadas las relaciones de contacto observadas en terreno, los pulsos que forman el intrusivo estarían dados por las unidades máficas en una etapa inicial y las más félsicas en una etapa final. La confección de un perfil estructural en la, se pudo diferenciar 2 dominios de deformación, uno oriental, que se caracteriza por presentar poca deformación y otro occidental, donde la deformación es mayor. El Plutón El Carrizo se habría emplazado en un ambiente compresivo, su forma alargada sería el resultado de una baja tasa de inyección y una alta tasa de acortamiento, condiciones generadas por la inversión de la cuenca del Chañarcillo. Ese esfuerzo compresivo se habría transmitido por un nivel de despegue ubicado a aproximadamente 2 Km de profundidad, estimado a partir de espesores de las unidades a las que habría intruido el Plutón El Carrizo.

Geólogo / En minería subterránea, los problemas de inestabilidad de las excavaciones dependen esencialmente de los esfuerzos y de las características del macizo rocoso. Los esfuerzos se asocian a la condición in situ (profundidad, tectonismo, otros) y a los inducidos por las mismas excavaciones (tamaño y forma). En relación al macizo rocoso, son importantes las características del material o roca intacta, pero sobre todo las características geométricas y mecánicas del arreglo estructural. Se ha observado que en las grandes inestabilidades geomecánicas en mina El Teniente (explosiones de roca y cuñas) existe un importante control estructural, en muchos casos definido por estructuras geológicas sub paralelas a las excavaciones (González & Brzovic, 2015), de trazas menores a los estándares de mapeos mina y/o muy difíciles de observar en ellos. Dentro las características mecánicas y geométricas de las estructuras geológicas, el tamaño o largo también es una de las más importantes y a su vez más difíciles de observar por su intrínseca característica 3D (observaciones en sondajes 1D, afloramiento rocoso o cara de una excavación 2D). Para resolver el tamaño de las estructuras geológicas en torno a las excavaciones, la literatura especializada en geología estructural ha avanzado con el desarrollo y la construcción de lo que se ha denominado el Arreglo Estructural en 3D o Discrete Fracture Network (DFN). El DFN, en relación a largo de las estructuras geológicas, se basa en las relaciones matemáticas de observaciones en 2D y la propiedad 3D tamaño de las mismas, desarrollada por Warburton (1980). Trabajos previos realizados en Mina El Teniente, basados en la construcción de modelos estocásticos del arreglo estructural, han establecido un tamaño medio de las estructuras geológicas (vetillas tipo stockwork) de 1,0 m para una distribución lognormal y de 0,9 m para un distribución exponencial en la roca dacita (Brzovic y Herrera, 2011). Es de esperar que esta característica geológica del stockwork presente variaciones a lo ancho y largo del yacimiento. En este trabajo se presenta una metodología que permite la construcción de modelos de DFN a partir de la información obtenida del mapeo de estructuras mediante el uso de la fotogrametría digital en el software 3DM Analyst. En otras palabras, se construye un modelo DFN, definido por parámetros básicos, que se ajusta a las propiedades observadas en fotografías digitales 3D de los desarrollos (Mapeos). Estos parámetros básicos corresponden a: i) Distribución de Orientaciones, ii) Distribución de Tamaños, e iii) Intensidad de Fracturamiento P_32 (m^2/m^3). La distribución de orientaciones se simula mediante la técnica de remuestreo estadístico Bootstrap (Efron, 1979), la distribución de tamaños mediante la aplicación del método Simulated Sampling (La Pointe et al., 1983), y la Intensidad de Fracturamiento mediante la correlación existente entre distintas medidas de intensidad, P_21 (m/m^2) y P_32 (m^2/m^3) (Dershowitz & Herda, 1992). Los análisis de detalle para 70 fotografías o imágenes 3D de los túneles en mina El Teniente en los niveles actuales de explotación (Mina Reno y Esmeralda) se realizaron para distintos tamaños de corte de largo de traza observado de las estructuras geológicas (Truncation bias). Los resultados permiten decir que la intensidad de fracturamiento, orientación y distribución de largos de las estructuras geológicas varían disparo a disparo con rangos específicos de P32 entre 2 y 7 m2/m3 para un tamaño de corte mínimo de 0,5 m en roca Cmet. Estos resultados permiten estudiar también las características geológicas propias del stockwork y su aplicación a la estabilidad de las excavaciones. De hecho, la metodología propuesta entrega además un criterio para definir las características del arreglo estructural (DFN) entorno a las excavaciones.

En el presente trabajo de tesis se ha desarrollado el plan de negocios de una empresa dedicada al alquiler de equipos de perforación diamantina para la actividad minera de exploración. Luego de haberse realizado una investigación sobre los antecedentes históricos del sector minero así como su evolución en los últimos cinco años en exportaciones, producción, demanda, cotización de minerales y la magnitud de proyectos de inversión en exploración minera se concluye que el sector es bastante atractivo en materia de generación y desarrollo de negocios y en la cual las actividades de exploración generan una gran demanda de servicios. Cuando se analizó la posibilidad de entrar al mercado de servicios de alquiler de equipos para la perforación diamantina utilizados en la actividad de exploración minera se descubrió mediante encuestas con importantes empresas clientes que existía un mercado insatisfecho el cual en la mayoría de los casos obtenían equipos de tecnología obsoleta y no contaban con servicio técnico asistido en el lugar de operación perjudicando la labor diaria ya que las soluciones a estos problemas no eran brindadas de forma oportuna. Ante esta realidad nuestra propuesta se formula en base a un servicio técnico calificado que trabajará in situ las 24 horas del día, contará con un stock de repuestos originales en la reparación y repotenciación de los equipos de perforación, se programará periódicamente mantenimientos preventivos y promete la utilización de equipos de perforación de última generación. Finalmente demostramos la viabilidad del negocio en cifras financieras y llegamos a la conclusión que según la actual coyuntura del sector minero nos desarrollaremos en un escenario de medio a optimista en el cual el primer escenario arroja un payback de 28 meses y en el segundo 24 meses. El TIR en un escenario medio promete un 41.78% anual y en un escenario optimista 55.69 %. Vemos entonces que es un negocio viable y rentable en términos financieros Esperemos el presente trabajo sea de su agrado. / Tesis

Esta tesis se titula "Reducción de los Costos Operativos en mina, mediante la optimización de los estándares de las operaciones unitarias de Perforación y Voladura" y tiene como objetivo exponer la factibilidad de la reducción de los costos operativos en una empresa minera, aplicando para ello estándares óptimos de trabajo en las principales operaciones unitarias de minado que son la perforación y voladura, asegurando de esta manera el éxito de todo el ciclo de minado. Éxito que se logra con un sistema de control y medición exhaustiva de las operaciones y que se sintetizan en la supervisión y capacitación continua en lo concerniente a la aplicación de estándares óptimos de trabajo en la operación. La implementación y aplicación continua de estos estándares de trabajo aseguran una operación económicamente más rentable, permiten tener un orden y estandarización de las operaciones e intensifica la seguridad en los trabajos. Sumándose a ello un "cambio" y compromiso del personal por mejorar el desempeño de su trabajo. El desarrollo de este trabajo expone inicialmente la situación de una mina ejemplo donde no existe un adecuado sistema de productividad, control y reducción de costos operativos mina y de optimización de las operaciones de minado en función a estándares objetivos de trabajo, obteniéndose un primer diagnostico de la situación mediante la supervisión y control en campo de las operaciones y la revisión de los presupuestos existentes de las operaciones y proyectos. La segunda etapa consiste en la propuesta de estándares objetivos de trabajo en función a estudios y pruebas ingenieriles relacionados al método de explotación de minado, la perforación y voladura idónea, el análisis de costos, la mecánica de rocas y a la seguridad laboral, considerando a todas las etapas del trabajo en mina como procesos que integran un solo sistema en el cual las operaciones de perfo.ración y voladura son el núcleo básico del sistema. Finalmente se exponen los beneficios que se obtienen con la implementación y el control continuo de los estándares adecuados de trabajo, beneficios reflejados en una reducción de los costos directos operativos y en general de todos los costos de las diversas áreas que integran una mina, acotándose como una de las recomendaciones la vital importancia que representa la capacitación continua al personal en las técnicas de perforación y voladura y sobretodo el rol que juegan estas como el núcleo de todo el sistema, del mismo modo la importancia de la motivación y retroalimentación al personal que ejecutan este núcleo sobre los avances que se obtienen y lo importante de su desempeño.

Se ha observado una cantidad considerable de análisis de estabilidad de taludes en macizos rocosos en los que se considera el Índice de Resistencia Geológica GSI obtenido a nivel de afloramientos como dato de entrada para definir la resistencia del macizo rocoso. Este procedimiento no se considera adecuado cuando la escala del afloramiento rocoso y la escala del talud analizado es significativamente diferente, tal como ocurre por ejemplo en los taludes de un tajo abierto, dando como resultado una sobrestimación de la resistencia del macizo rocoso en los análisis mencionados. Por este motivo, y ante una ausencia de criterios para reducir el valor del GSI en función de la escala de análisis, en la presente tesis se propone una versión modificada del Índice GSI, denominado GSIe o “GSI escalado”. Para definir una expresión que permita obtener directamente el valor del GSIe en función de las características del macizo rocoso, se han realizado análisis de estabilidad en una serie de taludes hipotéticos mediante dos enfoques: el primero considera que el macizo rocoso es un medio discontinuo conformado por bloques de roca intacta independizados por las discontinuidades; y el segundo considera que el macizo rocoso es un medio continuo equivalente caracterizado por el índice GSI escalado, el cual permite obtener un factor de seguridad y una superficie de rotura similares a lo obtenido con el primer enfoque. Con los resultados obtenidos, se ha propuesto una formulación para obtener el valor de GSIe, definida en función de la altura del talud, el espaciamiento entre fracturas, la resistencia de la roca, la persistencia y la condición de las discontinuidades. Finalmente, se ha validado la formulación propuesta aplicándola en cinco casos de taludes mineros en los cuales se ha producido la rotura. / A considerable amount of slope stability analysis has been observed in jointed rock masses in which the GSI (Geological Strength Index) estimated at the outcropping level is considered input data to define the rock mass strength. However, this procedure is unsuitable when the rock outcrop scale and the slope scale are significantly different (e.g., open pit slopes), resulting in an overestimated rock mass strength. For this reason, and in the absence of criteria to modify the GSI based on the scale effects, in this research, a new GSI version is proposed, called GSIe or "scaled GSI". To define an expression for obtaining the GSIe in terms of the rock mass properties, comparative stability analyzes were conducted in a series of hypothetical slopes using two approaches: the first considers the rock mass as a discontinuous medium of rock blocks separated by discontinuities; the second considers the rock mass as an equivalent continuous medium characterized by a scaled GSI. For the adequate scaled GSI value, evaluated in each analyzed slope, a safety factor and a failure surface are similar in both approaches. In conformity with the results, a GSIe formulation in terms of the slope height, the spacing, the intact rock strength, the persistence, and the joint conditions has been proposed. Finally, the formulation was validated by applying it in five cases of mining slopes where the failure occurred.