labores del geólogo en una mina
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Labores del Gelogo en una Mina
R. Oyarzun
Aspectos generales
El papel del gelogo en una mina fue variando significativamente durante el siglo XX.
En los primeros tiempos, la labor geolgica en una mina (si es que se realizaba alguna)
era llevada a cabo por un ingeniero de minas, con mayores o menores conocimientos
sobre el tema.
En la dcada de 1920, el contenido en oro del yacimiento de Homestake (USA) decreca
y pareci que se iba a agotar el filn. Dos ingenieros de la plantilla encargados de
analizar el futuro de la mina observaron que a niveles por debajo de los 375 m, las
dimensiones de los filones disminuan rpidamente, concluyendo que stos terminaran
en roca estril a los 600 m, en otras palabras, Homestake se agotaba. El presidente de lacompaa (Edward Clark) no daba crdito a los informes pesimistas, aunque era
evidente que la produccin estaba disminuyendo. Contrariamente a las costumbres de la
poca tom la decisin de pedir un segundo informe a otro experto, un gelogo de
minas perteneciente a una institucin acadmica. El gelogo elegido era Donald D.
McLaughlin, profesor de la Universidad de Harvard, quien antes de dedicarse a la
enseanza, haba consagrado varios aos a trazar mapas de las zonas ricas en cobre de
los Andes peruanos. McLaughlin pas el verano de 1926 estudiando la roca que
afloraba en las laderas y el interior de Homestake. Lo que vio le llev a una conclusin
diametralmente opuesta a las pesimistas predicciones anteriores: lejos de agotarse, el
filn era rico y extenso. Lo que haba engaado a los ingenieros de Homestake era la
peculiar forma del filn. McLaughlin determin que el filn haba sido originalmente
una masa ininterrumpida, que posteriormente haba sido atravesada por diques estriles,
que encerraban bolsas de mineral. Desde el principio los mineros haban volado y
transportado a superficie la roca estril junto con la masa filoniana aurfera,
procedimiento largo y costoso. El excelente mapa que McLaughlin dibuj de la
geologa de la mina, permita predecir el curso del filn por las zonas aun no explotadas.
Traz luego los planos de las nuevas galeras, de manera que siguieran el filn, evitando
las zonas de roca estril. A muchos empleados de Homestake les hizo poca gracia que
un gelogo de Harvard les viniera a decir que estaban haciendo mal su trabajo, y a
McLaughlin le result difcil convencerles. Pero cuando se adopt el plan de
explotacin selectiva, el valor de cada tonelada subi a ms del doble. Fue as, en granmedida, que los mtodos de la geologa de minas, tal como los sent McLaughlin enHomestake, se fueron haciendo imprescindibles en las minas de todo el mundo.
Hoy en da, cualquier compaa medianamente importante dispone de un departamento
de geologa, seccin tambin conocida en otros pases como superintendencia de
geologa. Un departamento de geologa puede llegar a tener hasta ms de 10 gelogos,
que cumplirn distintas tareas en la mina:
Cartografa. Testificacin de sondeos. Estimacin de reservas. Estudios geotcnicos.
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Estudios mineralgico-texturales.Cabe destacar que esta situacin se ha modificado ligeramente en la ltima dcada, a
travs de la utilizacin de empresas contratistas que proporcionan gelogos a las
compaas para realizar labores especficas requeridas por stas.
El departamento de geologa deber tener un dilogo fluido y permanente con algunos
departamentos de ingeniera (explotacin, metalurgia). Esto es vital, ya que el ingeniero
debe conocer de la manera ms precisa posible el sector de la mina que se va a explotar,
empezando por las caractersticas geotcnicas de la roca (recordar problemas de
dilucin). En lo que se refiere a la parte metalrgica la labor del gelogo es doble. Por
una parte debe indicar de manera exacta las leyes del mineral que entrar en la planta de
tratamiento, y por otra las caractersticas mineralgicas y texturales de la mena y la
ganga. En un caso ideal (y casi utpico)estas caractersticas no variarn de un punto a
otro en la mina. Sin embargo lo normal es que la abundancia relativa de los minerales
vare, lo cual puede tener repercusiones enormes. Supongamos a manera de ejemplo que
la ley de cobre en una mina no vara substancialmente en profundidad, pero que la menaprincipal pasa de calcopirita a enargita. Este ltimo mineral contiene arsnico, lo cual
significa que habr repercusiones tcnicas y ambientales. En otras palabras habr que
adaptar la metodologa extractiva. Por otra parte, el tipo y grado de molienda tendr que
adaptarse a las variaciones del grado de liberacin de la mena. O qu decir de las
explotaciones aurferas que operan con el mtodo de lixiviacin en pila. El que la mena
de oro sea rica o no en sulfuros tiene grandes implicaciones ya que el principal reactivo
empleado (cianuro: CN- ) tiende prioritariamente a formar compuestos con el azufre
(tiocianato).
En cualquier caso en este captulo nos centraremos ms en los aspectos de cartografa de
minas.
Mapas geolgicos en explotaciones mineras
El gelogo de interior minatiene que estar dispuesto a trabajar en un ambiente
bsicamente hostil pero extraordinariamente interesante. La visibilidad es escasa y el
grado de ventilacin vara mucho de un sector a otro de la mina, y tambin de una mina
a otra. Esto significa que en los niveles ms profundos la temperatura y la humedad
pueden ser elevadas. El nivel de ruido cerca de los frentes de explotacin es alto. Peropor otra parte, la posibilidad de cartografiar en una dimensin casi 3D es nica: es
literalmente cartografiar las unidades "desde adentro".
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Elementos de seguridad bsicos para trabajar en interior mina: casco, lmpara,
mscara para polvo, chaleco reflectante.
Parte frontal de un equipo LHD, mina 21 de Mayo (distrito minero de Talcuna,
Chile). Ejemplo de "visibilidad" en interior mina.
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En primer plano, gelogo de la mina Coca-Cola (distrito minero de Talcuna,
Chile). Atrs, diagrama de disparo (marcado en blanco) en uno de los frentes de
trabajo.
La escala de trabajo es de detalle, normalmente 1: 500, y se trabaja sobre una cuadrcula
de coordenadas N y E previamente establecida, muy parecida a lo que es un mapa con
coordenadas UTM.
Normalmente las galeras estarn ya trazadas en la cuadrcula que lleva el gelogo en su
carpeta de trabajo (normalmente rgida y metlica). Si esto no es as (minas antiguas,
abandonadas), el problema se resuelve fcilmente realizando un levantamiento de
interior mediante brjula y cinta. El gelogo suele contar con un ayudante (minero con
ciertos conocimientos sobre el tema), que colaborar en la toma y etiquetado de
muestras, y en la determinacin de las distancias (a partir de una estacin de control) a
las que el gelogo va realizando sus mediciones y toma de notas. Debido a las
operaciones de voladura de roca, las paredes y el techo de las galeras suelen estar
cubiertos de polvo. Este deber ser previamente removido mediante riego para facilitar
la labor del gelogo.
Lo primero que hay que definir es el nivel de cartografa, es decir, la altura sobre el piso
de la galera a la que se va a representar el mapa de planta. Esta altura definir un plano
horizontal terico que intersecta las paredes de la galera (waist-high proyection plane).
Esta altura es estndar para toda la mina, y suele "aproximadamente coincidir" con la
altura de la cintura del gelogo (bueno ... aproximadamente ...), por lo que en algunos
pases se denomina "cartografiar a la altura de la cintura".
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Ejemplo de "cartografiar a la altura de la cintura". Note el plano terico marcado
por la lnea de segmento de color rojo. A la derecha puede observar la
representacin del plano de falla y buzamiento de los estratos en el mapa de
planta.
Otro ejemplo, con una geologa esta vez ms compleja (ver siguiente figura).
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Representacin de la geologa que se observa en la representacin 3D anterior al
mapa de planta.
Supongamos que las paredes estn limpias y que con el ayudante hemos dispuesto la
cinta mtrica a lo largo de unos 20 m sobre el suelo de la galera (a partir de un punto
conocido, "amarrable" a la cuadrcula). Qu hacemos a continuacin ? cartografiar de
acuerdo a criterios predefinidos y con una simbologa estndar los siguientes rasgos
geolgicos:
Litologa. Estructura (fallas, diaclasas). Estilo de la mineralizacin; morfologa, si es filoniana dibujaremos el filn,
si es diseminada utilizaremos una simbologa ad hoc; mineraloga de manay ganga.
Alteracin hidrotermal del encajante.Otro aspecto a considerar con respecto al mapa es qu se dibuja dentro del trazado de la
galera en el mapa y qu va afuera. Esto depende del estilo de la compaa. En algunas
minas se dibuja todo, tanto adentro como afuera del trazado de la galera. En otras, slo
los rasgos ms importantes de la mineralizacin (por ejemplo, estructura y potencia deun filn) se dibujan adentro. Los datos que van afuera se proyectan slo hasta unos
pocos metros de distancia.
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Ejemplo de mapa simple en el que se han proyectado solo algunos rasgos
estructurales principales y la masa filoniana (en obscuro).
Si tenemos ya cartografiadas varias galeras paralelas, podremos en el gabinete trazar un
mapa ms completo (por ejemplo, de un nivel de la mina), uniendo por interpolacin los
rasgos geolgicos de cada galera. Si disponemos de datos de varios niveles de la mina
podremos levantar secciones geolgicas.
En el caso de las minas a cielo abierto, las condiciones de trabajo son ms agradables
(aunque recuerde que estar a la intemperie) y la visibilidad total. Por otra parte, al
disponer de varios bancos de trabajo en la mina se podr obtener una visin "semi-3D"
de la geologa. Un aspecto a destacar es que slo se cartografan los frentes (las paredes
semiverticales) de los bancos de la mina. La razn no es slo convencional sino que
prctica. Debido al intenso trfico rodado (grandes camiones, cargadores frontales,
palas mecnicas) slo los frentes estn limpios como para apreciar adecuadamente los
rasgos geolgicos.
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Bancos de explotacin en la mina La Escondida (Chile). Observe el plano de falla.
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Ejemplo de cartografa en una mina a cielo abierto. Note que solo los frentes de los
bancos (bench) son cartografiados; a partir de ah el trazado se realiza con lnea de
segmento (contacto inferido).
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Pala mecnica y camiones, al fondo, frente de un banco. Mina El Romeral (Chile).
Viendo esta imagen se entiende porqu se cartografa solamente el frente de un
banco.
Sondeadoras para preparacin de voladura de bancos. Los cuttingsobtenidos
durante la perforacin para la insercin de los explosivos permiten obtener una
ltima valoracin de las leyes. Mina El Romeral (Chile).
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Otras labores del gelogo en una mina
Aunque las labores de estimacin de reservas (cubicacin) han sido tratadas en un
captulo anterior, es importante sealar aqu que sta es una labor constante en unamina. No debemos confundir los sondeos iniciales sobre un yacimiento, que se utilizan
para los estudios de factibilidad econmica del depsito, con los que se realizan en el
da a da en una mina. Estos ltimos proporcionan una visin de detalle para estimar los
tonelajes de zonas concretas del depsito (en el caso de un prfido cuprfero: bloques a
explotar). Otra metodologa clsica utilizada con similares fines es la realizacin de
rozas de seccin continua (channel sampling; tambin tratado en un captulo anterior),
que combinada con los datos de sondeos (DDH o DTH), constituye una informacin
inestimable para la cubicacin del yacimiento.
Finalmente, recordemos aqu los trabajos mineralgico-texturales y geotcnicos que
tienen que llevarse a cabo sobre una base diaria, semanal, o mensual.
Pequeas minas
Hasta aqu hemos tratado el tema de las grandes compaas mineras, pero qu pasa con
las pequeas ? Muchas compaas no pueden darse el lujo de contar con un gelogo en
la plantilla, por lo que debern cada cierto tiempo llamar a un consultor para que
resuelva problemas puntuales. A veces este gelogo consultor puede actuar de "mdico"
para todo un distrito minero, con diez o veinte minas activas.