procesos de oxidaciÓn quÍmica y bioquÍmica en …

UNIVERSIDAD DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA

PROCESOS DE OXIDACIÓN QUÍMICA Y BIOQUÍMICA EN ROCAS SULFURO MINERALIZADAS Y RELACIÓN CON LA GENERACIÓN DE IONES LIBRES Y GASES DE HIDROCARBUROS: APLICACIÓN A LA

EXPLORACIÓN DE YACIMIENTOS BAJO COBERTURA

TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTOR EN CIENCIAS MENCIÓN GEOLOGÍA

RODRIGO FIDEL LUCA PALACIOS

PROFESOR GUÍA: BRIAN TOWNLEY CALLEJAS

PROFESOR CO-GUÍA:

JOSÉ TOMÁS VARGAS VALERO

MIEMBROS DE LA COMISIÓN: ALVARO PUIG GODOY

VICTOR MAKSAEV JURCHUC BERNHARD DOLD

SANTIAGO DE CHILE DICIEMBRE DE 2012

RESUMEN

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.

ABSTRACT

In mining exploration many indirect techniques have been developed for the detection of ore deposits beneath cover, among them geochemical, these based on processes that generate surface geochemical contrast anomalies from sulfide ore deposits beneath transported overburden. Natural oxidation and leaching processes generate ions and different types of gases at depth that may ascend through cover to surface, finally being fixed to soil particles.

In this thesis the results of experimental and field studies focused on comprehending processes that generate geochemical contrast evidences at surface from ore deposits beneath cover are presented. Experimental research was carried out with the objective of characterizing and understanding processes that occur at source, those that generate free ions and gaseous compounds. In addition, field studies were undertaken in a natural case study to evaluate the development of surface geochemical contrast anomalies from a sulfide ore deposit beneath overburden, with emphasis on origin and migration mechanisms through cover.

In the experimental stage the environmental conditions of a sulfide ore deposit exposed to chemical and biological oxidation and leaching processes were emulated. These experiments were carried out in five 1 m deep columns, loaded at bottom with El Teniente ore rock (1% Cu) and covered with non-consolidated materials of diverse types. One additional column was filled only with non-consolidated material and used as control. Water was drained regularly through these columns for a period of over 3 years. The circulating solutions were monitored for pH, Eh, Cu2+, Cl-, I- and bacteria cultures. In parallel, in vitro experiments were undertaken, these with pyrite and chalcopyrite concentrates, as well as ore rock from El Teniente. These materials were exposed to a culture of A. ferrooxidans or a community of natural bacteria, sealed for a period of 90 days, with circulation of analytical ultrapure air. Gaseous compounds generated in these experiments were accumulated by absorption to a special adsorbing material. In these experiments solutions were monitored for pH, Eh, FeTotal, FeII, Cu2+ and bacterial culture. Hydrocarbon gaseous compounds were analyzed from the adsorbent materials by the SGH technique.

The natural case study was undertaken at the Inca de Oro porphyry copper (Cu-Au-Mo) deposit, located in the Atacama region, Chile. This deposit lies entirely beneath a cover of transported overburden, 30 to 130 m. The study of overburden was carried out over 10 diamond drill boreholes, with analysis of pH, electroconductivity (EC), total dissolved solutes (TDS), 4 acids digest ICP-OES 35 elements geochemistry and X-ray diffraction of overburden samples. In addition, SGH analyses of hydrocarbon gaseous compounds were analyzed from OreHound GOCC ® passive collectors placed at surface, over and away from the projection of the ore deposit.

The results of laboratory experimental studies detected generation of Cu2+ to solution, pH decrease, microbial activity increase and likely first time direct detection of bacteria generated hydrocarbon gaseous compounds from the in vitro experiments. These results demonstrate that oxidation and leaching processes of sulfide bearing rocks are capable of increasing metal concentrations in solution, together with increments of microbial activity, generation of gaseous compounds and redox gradients that may lead to the migration of ions and gases to surface, through transported overburden.

At the Inca de Oro porphyry Cu deposit, pH, EC and TDS values of overburden present subtle variations respect to the surface projection of the deposit. Above the central mineralization zone, respect to background, pH values are slightly lower, while EC and TDS are slightly higher. In addition, Cu, Pb and Zn concentrations are higher over the deposit. The element Ca presents slightly lower concentrations above the deposit, in agreement with lower proportions of calcite, as determined by XRD analysis. Hydrocarbon gaseous compounds in collector devices above the deposit show some locally high concentrations that contrast respect to background samples away from the deposit projection. The results of this case study demonstrate that oxidation and leaching processes occur at present, have occurred in the past, and have impacted on the generation of geochemical contrast anomalies both in overburden and at surface, that even if subtle, are detectable.

The generation of geochemical contrast anomalies above the Inca de Oro deposit result from diverse ionic migration processes from the mineralized source to surface, among these: groundwater evaporation/ condensation; generation of inorganic and organic gases; capillarity; tectonic pumping, and electrochemical gradients.

Experimental studies, column and in vitro, together with the case study, confirm occurrence of geochemical dispersion processes of ions and gases from sulfide mineral deposits beneath transported overburden, with generation of surface geochemical contrast imprints at surface, concepts that are applicable to mining exploration in areas covered regions.

Resultados de este trabajo de investigación se publicaron en la revista Hydrometallurgy Título: Formation of hydrocarbon gaseous compounds during bioleaching of copper sulphide minerals with mesophilic microorganisms. Autores: R. Luca, B. Townley, B. Escobar, T. Vargas. Año: 2008 Disponible en Anexo Digital.

La dignidad del hombre es atacada cada vez que un hombre,

sin que sea responsable, es reducido a cesación del trabajo.

La dignidad del hombre es atacada cada vez que tiene que

vender su trabajo por un salario menor de lo justo.

San Alberto Hurtado

A Sandra por ser

mi compañera de vida.

A mis hijos Loreto y Luciano

por ser ellos.

Agradecimientos

Quiero partir agradeciendo a todas las personas que han estado conmigo en este proceso, ya que ha sido bastante largo, pero no por eso ha dejado de ser interesante y entretenido. A Brian Townley, por ser el profe guía e invitarme a participar de este trabajo, además de siempre contagiarnos con ese ánimo positivo. A Carolina, Feña y las personas que nos apoyaron en Inca de Oro, por formar este grupo de trabajo y amigos. Al Profesor Tomás Vargas, por darse el tiempo de ser parte de este trabajo, a la Profesora Blanca y Sra. Emma por ayudarme y aconsejarme en esos períodos largos de trabajo de laboratorio. A todos los profesores del Departamento de Geología, que siempre han tenido una muy buena disposición a enseñar dentro y fuera de la sala de clases. A Rosita, Quilo, Carlos, como también a Maritza que sin su ayuda todo sería mucho más difícil. No puedo dejar de mencionar, aunque ya no está en el Departamento de Geología, a María Rosa que siempre tuve de ella el apoyo y ayuda en mi paso por este Departamento. A Millarca, Natalia, Mariajosé, Carlos, Mauro, Marcia porque siempre hemos podido conversar y nunca hemos olvidado quienes somos. Como siempre a mis papás que me han apoyado en todo momento y ahora más que nunca y a mi hermana Rosario. Agradecer a Conicyt, por la Beca de Doctorado, al Proyecto Fondef D02I 1083 (Conicyt), denominado “Desarrollo Experimental y Fundamentos Científicos de Geoquímica de Extracción Parcial y Biogeoquímica en la Prospección Minera de Zonas Cubiertas: Aplicaciones en Depósitos de Pórfido Cuprífero Chilenos”, proyecto conjunto entre Codelco – Chile y Universidad de Chile y al Proyecto AMIRA P781 “Predictive Geochemistry in Areas of Transported Overburden”, en conjunto con CSIRO (Australia), Universidad de Chile (Chile), y las empresas Codelco, Río Tinto, Vale y Kinross. A todos simplemente Gracias.

I

ÍNDICE

1 INTRODUCCIÓN ................................................................ 1

1.1 EL PROBLEMA ........................................................................................................... 2

1.2 HIPÓTESIS ................................................................................................................. 2

1.3 OBJETIVOS ................................................................................................................ 3

1.3.1 OBJETIVO GENERAL ...................................................................................... 3

1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................. 3

2 ANTECEDENTES ............................................................... 5

2.1 GENERACIÓN DE IONES METÁLICOS Y GASES EN UNA FUENTE MINERALIZADA. .................................................................................................................. 5

2.1.1 MECANISMO DE DESINTEGRACIÓN DE SULFUROS POR BACTERIAS .... 6

2.1.2 GENERACIÓN DE ESPECIES GASEOSAS EN UN CUERPO DE MENA ...... 8

2.1.2.1 COMPUESTOS DE GASES DE HIDROCARBUROS ASOCIADOS A DEPÓSITOS DE MINERALES ................................................................................... 9

2.2 MICROORGANISMOS PRESENTES EN LOS PROCESOS DE BIOLIXIVIACIÓN. 11

2.3 MOVILIZACIÓN DE IONES Y GASES DESDE UNA FUENTE MINERALIZADA A TRAVÉS DE UNA COBERTURA ....................................................................................... 12

2.3.1 GRADIENTE HIDRÁULICO (FLUJO AGUA SUBTERRÁNEA) ...................... 13

2.3.2 CAPILARIDAD ................................................................................................ 14

2.3.3 BOMBEO TECTÓNICO .................................................................................. 14

2.3.4 DISPERSIÓN ELECTROQUÍMICA ................................................................ 14

2.3.5 DIFUSIÓN DE GASES ................................................................................... 15

2.3.6 BOMBEO BAROMÉTRICO ............................................................................ 16

2.3.7 CONVECCIÓN TERMAL ................................................................................ 16

3 EXPERIMENTOS .............................................................. 18

3.1 COLUMNAS EXPERIMENTALES ............................................................................ 19

II

3.1.1 CONDICIONES AMBIENTALES .................................................................... 19

3.1.2 MATERIALES PARA EL ARMADO ................................................................ 19

3.1.3 DESCRIPCIÓN Y MONTAJE DE CADA EXPERIMENTO ............................. 21

3.1.4 RESULTADOS EVOLUCIÓN PARAMÉTRICA: RUPTURA Y DEGRADACIÓN DE SULFUROS Y ACTIVIDAD BACTERIAL. ................................................................ 24

3.1.4.1 EVOLUCIÓN DE pH ................................................................................... 25

3.1.4.2 EVOLUCIÓN DE Eh ................................................................................... 29

3.1.4.3 COBRE CATIÓNICO (Cu2+) ....................................................................... 32

3.1.4.4 CLORO ANIÓNICO (Cl-) ............................................................................ 36

3.1.4.5 YODO ANIÓNICO (I-) ................................................................................. 37

3.1.4.6 CORRELACIONES PARAMÉTRICAS ....................................................... 38

3.1.4.7 CAMBIOS MINERALÓGICOS VISUALES EN EL TIEMPO ....................... 39

3.1.4.8 ACTIVIDAD BACTERIOLÓGICA ............................................................... 40

3.1.4.9 EMANACIÓN DE GASES DE HIDROCARBUROS, MIGRACIÓN A TRAVÉS DE COBERTURA Y ACUMULACIÓN EN SUPERFICIE ........................... 46

3.1.5 DISCUSIÓN EXPERIMENTOS COLUMNAS ................................................. 47

3.2 EXPERIMENTOS IN-VITRO ..................................................................................... 52

3.2.1 MATERIALES Y MÉTODOS DE LAS DISTINTAS FASES EXPERIMENTALES ...................................................................................................... 52

3.2.1.1 MICROORGANISMOS Y MEDIO DE CULTIVO ........................................ 52

3.2.1.2 MINERAL UTILIZADO ................................................................................ 53

3.2.1.3 MATERIAL COLECTOR ............................................................................. 53

3.2.1.4 CONDICIONES AMBIENTALES ................................................................ 53

3.2.1.5 MEDICIONES EN CADA FASE EXPERIMENTAL ..................................... 54

3.2.1.6 ARMADO DE EXPERIMENTOS ................................................................ 55

3.2.2 RESULTADOS ................................................................................................ 57

3.2.2.1 RESULTADOS FASES EXPERIMENTALES AERÓBICAS Y MATERIAL COLECTOR PARA GASES DE HIDROCARBUROS. .............................................. 57

3.2.2.2 EXPERIMENTO MICROAERÓBICO ......................................................... 69

III

3.2.2.3 RESULTADOS FASES EXPERIMENTALES AERÓBICAS Y MATERIAL COLECTOR PARA IONES LIBRES. ........................................................................ 72

3.2.3 DISCUSIÓN EXPERIMENTOS IN VITRO ...................................................... 77

3.3 CONCLUSIONES FASE EXPERIMENTAL .............................................................. 81

4 ESTUDIO DE CASO YACIMIENTO TIPO PÓRFIDO Cu-Au-Mo INCA DE ORO ....................................................................... 84

4.1 ANTECEDENTES ..................................................................................................... 84

4.1.1 UBICACIÓN Y ACCESO ................................................................................ 85

4.1.2 CLIMA ............................................................................................................. 85

4.1.3 GEOMORFOLOGÍA ........................................................................................ 86

4.1.4 HIDROGRAFÍA ............................................................................................... 86

4.1.4.1 HIDROGEOLOGÍA REGIONAL ................................................................. 87

4.2 MARCO GEOLÓGICO .............................................................................................. 87

4.2.1 GEOLOGÍA REGIONAL ................................................................................. 87

4.2.1.1 ROCAS ESTRATIFICADAS ....................................................................... 88

4.2.1.2 ROCAS INTRUSIVAS ................................................................................ 90

4.2.1.3 ESTRUCTURAS ......................................................................................... 90

4.2.2 GEOLOGÍA LOCAL DEL PÓRFIDO CUPRÍFERO INCA DE ORO ................ 91

4.2.2.1 LITOLOGÍA ................................................................................................. 92

4.2.2.2 ESTRUCTURAS ......................................................................................... 93

4.2.2.3 ALTERACIÓN HIDROTERMAL ................................................................. 94

4.2.2.4 MINERALIZACIÓN ..................................................................................... 96

4.3 MUESTREO Y ANÁLISIS DE LA COBIERTA ALUVIAL SOBRE EL DEPÓSITO INCA DE ORO .................................................................................................................... 98

4.3.1 MUESTREO .................................................................................................... 98

4.3.1.1 PROCEDIMIENTOS ANALÍTICOS SOBRE MUESTRAS DE COBERTURA..........................................................................................................100

4.4 RESULTADOS ........................................................................................................ 104

4.4.1 PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS .............................................................. 104

IV

4.4.1.1 pH ............................................................................................................. 104

4.4.1.2 EC – TDS ................................................................................................. 105

4.4.2 CARACTERISTICAS MINERALÓGICAS DE LA COBERTURA .................. 112

4.4.3 DIFRACCIÓN DE RAYOS – X ...................................................................... 112

4.4.4 ICP – ESPECTROSCOPÍA DE EMISIÓN ATÓMICA (ICP – AES) .............. 115

4.4.4.1 ESTADÍSTICA UNIVARIABLE ................................................................. 116

4.4.4.2 DISTRIBUCIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE LOS ELEMENTOS EN PROFUNDIDAD ...................................................................................................... 121

4.4.4.3 ESTADÍSTICA MULTIVARIABLE ............................................................. 131

4.4.4.4 ANÁLISIS DE DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE FACTORES .................... 133

4.4.4.5 DISCUSIÓN DATOS ESPECTROMETRÍA DE EMISIÓN ATÓMICA (ICP - AES)............. ........................................................................................................... 137

4.4.5 COLECTORES DE COMPUESTOS GASEOSOS DE HIDROCARBUROS (SGH)............ ............................................................................................................... 140

4.4.5.1 ESTADISTICA UNIVARIABLE ................................................................. 141

4.4.5.2 ESTADÍSTICA MULTIVARIABLE - ANÁLISIS DE FACTORES ............... 145

4.4.5.3 DISTRIBUCIÓN ESPACIAL ..................................................................... 145

4.5 DISCUSIÓN ............................................................................................................ 150

4.6 CONCLUSIONES ESTUDIO DE CASO YACIMIENTO TIPO PÓRFIDO Cu-Au-Mo INCA DE ORO .................................................................................................................. 168

5 CONCLUSIONES ............................................................ 172

6 REFERENCIAS ............................................................... 175

7 ANEXOS ......................................................................... 182

V

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2-1: Modelo conceptual de dispersión de iones y gases desde una fuente mineralizada a superficie

a través de una cobertura transportada (modelo resumen de Govet et al., 1984, Kelly et al., 2003, Hamilton, 2000, Cameron et al., 2004 y Highsmith, 2004). ................................................................. 17

Figura 3-1: Variaciones de pH en los estanques experimentales (Exp1 a Exp6), medidas en la solución de circulación, desde el mes de Agosto 2003 hasta Enero 2006. En punto rosado adición de A. ferrooxidans; barra gris adición de ácido sulfúrico; punto celeste cambio de configuración cobertura o geometría cuerpo mineralizado (detalle Tabla 3-4). ......................................................................... 27

Figura 3-2: Variaciones de pH en los estanques experimentales (Exp1 a Exp6), medidas en la solución de circulación, desde el mes de Agosto 2003 hasta Enero 2006, individuales. En punto rosado adición de A. ferrooxidans; barra gris adición de ácido sulfúrico; punto celeste cambio de configuración cobertura o geometría cuerpo mineralizado (detalle Tabla 3-4). ........................................................ 28

Figura 3-3: Variaciones de Eh (mV) en los estanques experimentales (Exp1 a Exp6), medidas en la solución de circulación, desde el mes de Agosto 2003 hasta Enero 2006, individuales. En punto rosado adición de A. ferrooxidans; barra gris adición de ácido sulfúrico; punto celeste cambio de configuración cobertura o geometría cuerpo mineralizado (detalle Tabla 3-4). .................................. 31

Figura 3-4: Variaciones de Cu2+ en los estanques experimentales (Exp1 a Exp6), medidas en la solución de circulación, desde el mes de Agosto 2003 hasta Enero 2006. En punto rosado adición de A. ferrooxidans; barra gris adición de ácido sulfúrico; punto celeste cambio de configuración cobertura o geometría cuerpo mineralizado (detalle Tabla 3-4). ......................................................................... 34

Figura 3-5: Variaciones de Cu2+ en los estanques experimentales (Exp1 a Exp6), medidas en la solución de circulación, desde el mes de Agosto 2003 hasta Enero 2006, individuales. En punto rosado adición de A. ferrooxidans; barra gris adición de ácido sulfúrico; punto celeste cambio de configuración cobertura y/o geometría cuerpo mineralizado (detalle Tabla 3-4). ............................... 35

Figura 3-6: Variaciones de Cl- en los estanques experimentales (Exp1 a Exp6), medidas en la solución de circulación, desde el mes de Agosto 2003 hasta Enero 2006. En punto rosado adición de A. ferrooxidans; barra gris adición de ácido sulfúrico; punto celeste cambio de configuración cobertura y/o geometría cuerpo mineralizado (detalle Tabla 3-4). ...................................................................... 36

Figura 3-7: Variaciones de Cl- en los estanques experimentales (Exp1 a Exp6), medidas en la solución de circulación, desde el mes de Agosto 2003 hasta Enero 2006, individuales. En punto rosado adición de A. ferrooxidans; barra gris adición de ácido sulfúrico; punto celeste cambio de configuración cobertura y/o geometría cuerpo mineralizado (detalle Tabla 3-4). ..................................................... 37

Figura 3-8: Diagramas de Eh de las soluciones Exp1 a Exp6, durante el período de análisis de actividad bacterial hierrooxidante, realizada en Agosto 2004, con pH inicial de 1,6 y a 30 ºC. ......................... 43

Figura 3-9: Diagramas de Eh de las soluciones Exp1 a Exp6, durante el período de análisis de actividad bacterial hierrooxidante, realizada en Abril 2006, con pH inicial de 1,6 y a 30 ºC. ............................. 44

Figura 3-10: Diagramas de pH de las soluciones Exp1 a Exp6, durante el período de análisis de actividad bacterial hierrooxidante, realizada en Agosto 2004, con pH inicial de 1,6 y a 30 ºC. ......................... 44

Figura 3-11: Diagramas de Eh de las soluciones Exp1 a Exp6, durante el período de análisis de actividad bacterial hierrooxidante, realizada en Octubre 2007, con pH inicial de 1,6 y a 30 ºC. ....................... 44

Figura 3-12: Diagramas de pH de las soluciones Exp1 a Exp6, durante el período de análisis de actividad bacterial hierrooxidante, realizada en Agosto 2004, con pH inicial de 1,6 y a 30 ºC. ......................... 45

Figura 3-13: Resumen de variación de pH, de los distintos tipos de experimentos en el instante de cierre y desmontaje de cada fase experimental. .............................................................................................. 58

Figura 3-14: Resumen de variación de Eh, de los distintos tipos de experimentos en el instante de cierre y desmontaje de cada fase experimental. .............................................................................................. 59

Figura 3-15: Resumen de crecimiento bacteriano, de los distintos tipos de experimentos desde el instante de cierre hasta el desmontaje de cada fase experimental. En experimentos de Pirita y Calcopirita son bacterias Acidithiobacillus ferrooxidans, en experimento de mena Teniente inóculo L1. ............ 60

Figura 3-16: Variación promedio del ión ferroso en el tiempo de cada fase experimental. ......................... 61 Figura 3-17: Recuperación de Cu, de todas las fases experimentales aeróbicas y de cada experimento de

pirita, calcopirita, mena Teniente y blanco (cruces). Se representan valores mínimos (gris), promedio (verde), máximo (naranja). Cruces de color negro indican inoculación con Acidithiobacillus ferrooxidans y de color celeste indican inoculación con consorcio de microorganismos L1. ............ 62

VI

Figura 3-18: Relación entre la tasa de crecimiento de Acidithiobacillus ferrooxidans y valores medidos en el material colector de cada experimento con pirita, del compuesto Alcano Liviano. Las concentraciones se indican en partes por trillón (ppt). La línea negra representa el valor base del material absorbente puro, mientras que la línea lila representa el rango superior de incertidumbre del método analítico. ............................................................................................................................ 64

Figura 3-19: Relación de la tasa de crecimiento de Acidithiobacillus ferrooxidans y la recuperación de Fe, de los experimentos de pirita, en las distintas fases experimentales. ................................................ 64

Figura 3-20: Relación de compuestos de gases de hidrocarburo (122 – MPH y 001 – LA) y la tasa de crecimiento de Acidithiobacillus ferrooxidans, tasa de crecimiento de microorganismos (izquierda) y la recuperación de Fe (derecha), de los experimentos de pirita, en las distintas fases experimentales. Línea negra representa el valor base detectado en el material absorbente (colector), mientras que la línea lila representa el rango superior incerteza del método analítico. .... 65

Figura 3-21: Relación entre recuperación de cobre y concentración de compuesto gaseoso de hidrocarburo de los distintos experimentos realizados en las distintas fases experimentales, para mineral de calcopirita (cuadrados azules) y mena Teniente (triángulos rojos). Cuadrados y triángulos rellenos significa inóculo con consorcio de microorganismos L1. Arriba, compuesto liviano de la familia de alcanos (001 – LA); abajo, compuesto pesado de la familia de los alcanos ramificados (097 – HBA). Promedio de valores de referencia (nivel base), línea negra y límite superior de rango de valores de referencia (promedio más dos veces la desviación estándar), línea lila. ..................... 66

Figura 3-22: Relación entre recuperación de Cu y concentración de compuestos de gases de hidrocarburo en los experimentos de calcopirita (cuadrados azules) y mena Teniente (triángulos rojos). Cuadrados y triángulos rellenos indican experimentos inoculados con consorcio de microorganismos L1. Línea de tendencia para experimentos de calcopirita, azul y para experimentos de mena Teniente roja. Promedio de valores de referencia (nivel base), línea negra y línea lila, límite superior de rango de valores de referencia (promedio más dos veces la desviación estándar). ....... 67

Figura 3-23: Relación entre tasa de crecimiento bacterial y recuperación de Fe. Experimentos con mineral de pirita y calcopirita. Trángulos verdes mineral de pirita e inóculo de Acidithiobacillus ferrooxidans, cìrculos café: calcopirita con inoculo de bacterias Acidithiobacillus ferrooxidans; círculos grises: calcopirita con un inóculo de un consorcio de microorganismos L1. .................................................. 71

Figura 3-24: Relación entre tasa de crecimiento bacterial y recuperación de Cu. Experimentos con mineral de calcopirita. Círculos café: calcopirita con inoculo de bacterias Acidithiobacillus ferrooxidans; círculos grises: calcopirita con un inóculo de un consorcio de microorganismos L1. ......................... 71

Figura 3-25: Valores de pH en el momento inicial (celeste) y final (naranjo), de cada experimento: Calcopirita 1 y 2, mena Teniente 1 (Mena Tte. 1) y mena Teniente 2 (Mena Tte. 2), blancos 1 y 2. . 73

Figura 3-26: Valores de Eh (mV), en el momento inicial (celeste) y final (naranjo), de cada experimento: calcopirita 1 y 2, mena Teniente 1 (Mena Tte. 1) y mena Teniente 2 (Mena Tte. 2), blancos 1 y 2. .. 73

Figura 3-27: Valores de Fe2+, en el momento inicial (celeste) y final (naranjo), de cada experimento: calcopirita 1 y 2, mena Teniente 1 (Mena Tte. 1) y mena Teniente 2 (Mena Tte. 2), blancos 1 y 2. .. 74

Figura 3-28: Valores de FeTotal, en el momento inicial (celeste) y final (naranjo), de cada experimento: calcopirita 1 y 2, mena Teniente 1 (Mena Tte. 1) y mena Teniente 2 (Mena Tte. 2), blancos 1 y 2. .. 74

Figura 3-29: Valores de la concentración Cu2+, en el momento inicial (celeste) y final (naranjo), de cada experimento: Calcopirita 1 y 2, mena Teniente 1 (Mena Tte. 1) y mena Teniente 2 (Mena Tte. 2), blancos 1 y 2. ....................................................................................................................................... 75

Figura 3-30: Crecimiento bacteriano desde el instante de cierre (celeste), hasta el desmontaje (naranjo), de cada experimento; Calcopirita 1 y 2, mena Teniente 1 (Mena Tte. 1) y mena Teniente 2 (Mena Tte. 2), blancos 1 y 2. Todos los experimentos fueron inoculados con Acidithiobacillus ferrooxidans en el momento inicial excepto los Blancos. ......................................................................................... 76

Figura 3-31: Concentración de Cu (ppb) en material colector de iones, de los diferentes experimentos. Línea roja representa el promedio de la concentración de Cu en el material colector sin intervención (nivel base) y línea verde representa el rango del promedio más dos veces la desviación estándar del material sin intervención. ............................................................................................................... 77

Figura 4-1: Mapa de ubicación del yacimiento Cu-Au-Mo Inca de Oro (IDO). ............................................ 86 Figura 4-2: Curvas isofreáticas (cotas del nivel freático en azul) y líneas de flujo (flechas negras) en la

zona de Inca de Oro. Se destaca pueblo Inca de Oro, yacimiento Inca de Oro proyectado en superficie (línea roja segmentada) (modificado de Soto 2010). .......................................................... 87

Figura 4-3: Geología Regional del sector de estudio (modificado de Matthews et al. 2005). ..................... 91

VII

Figura 4-4: Litología y estructuras en Inca de Oro, planta 1500 m (modificado de Baeza et al, 2008). BXD: Brecha Diorítica; BXP: Brecha Porfídica; FAA: Filón Andesítico; DIO: Diorita; PTG: Pórfido Tonalítico Grueso; PTO: Pórfido Tonalítico; AND: Andesita; GRN: Grava Negra. .............................................. 94

Figura 4-5: Alteración y estructuras en Inca de Oro, planta 1500 m (modificado de Baeza et al, 2008). ARG: Argílica; BCL: Biotita Clorita; BSE: Biotita Sericita; CLE: Clorita Epidota; CLS: Clorita Sericita; SER: Sericita; SALT: Sin Alteración. ................................................................................................... 95

Figura 4-6: Mineralización y estructuras en Inca de Oro, planta 1500 m (modificado de Baeza et al, 2008). ESE: Enriquecimiento Secundario; CPY-3-4-5: Calcopirita 3, 4 y 5; CPY-3: Calcopirita 3; CPY-2: Calcopirita 2; CPY-1: Calcopirita 1 (número indica mayor intensidad); MIX: Mixto; OXI: Óxido de Cu; LOX: Lixiviado + Óxido de Cu; LIX: Lixiviado; PY: Pirita; EST: Estéril. ............................................... 97

Figura 4-7: Perfil esquemático 3D de Este a Oeste en la zona del Pórfido Inca de Oro (IDO). Se observa la superficie (café), techo de roca (gris) y nivel freático (azul). En sondajes sobre zona de enriquecimiento (rojo), sobre zona de óxidos (verde) y sobre zonas marginales (azul). .................... 99

Figura 4-8 Imagen satelital Quick-Bird (facilitada por la Gerencia de Exploraciones de Codelco – Chile). Se indica pueblo Inca de Oro, ubicación y tipo (diferenciando la ubicación sobre nivel enriquecido), de sondajes muestreados, proyección del borde del yacimiento IDO a la cota 1500 m s.n.m. en superficie. .......................................................................................................................................... 100

Figura 4-9: Ubicación de los colectores OreHound GOCC ®, para la colección de compuestos de gases de hidrocarburos sobre el yacimiento Inca de Oro (puntos verdes), se indica pueblo Inca de Oro. Proyección del borde del yacimiento IDO a la cota 1500 m s.n.m. en superficie, borde rojo. .......... 103

Figura 4-10: Perfiles verticales de los parámetros fisicoquímicos pH y EC (µs cm-1) de la solución obtenida de la mezcla entre agua demineralizada y las muestras de material fino de la cobertura sobre el yacimiento IDO de los testigos de sondajes DDH2462, DDH2493 y DDH2469A. Los colores indican la ubicación sobre el yacimiento, azul: MARGINAL y verde: ÓXIDO. .................................. 108

Figura 4-11: Perfiles verticales de los parámetros fisicoquímicos pH y EC (µs cm-1) de la solución obtenida de la mezcla entre agua demineralizada y las muestras de material fino de la cobertura sobre el yacimiento IDO de los testigos de sondajes DDH2602, DDH2464 y DDH2454. Color verde indica la ubicación sobre el yacimiento, zona ÓXIDO. ...................................................................... 109

Figura 4-12: Perfiles verticales de los parámetros fisicoquímicos pH y EC (µs cm-1) de la solución obtenida de la mezcla entre agua demineralizada y las muestras de material fino de la cobertura sobre el yacimiento IDO de los testigos de sondajes DDH2453, DDH2466A y DDH2460. Los colores indican la ubicación sobre el yacimiento, verde: zona ÓXIDO y rojo: zona MIX-ESE. ..................... 110

Figura 4-13: Perfiles verticales de los parámetros fisicoquímicos pH y EC (µs cm-1) de la solución obtenida de la mezcla entre agua demineralizada y las muestras de material fino de la cobertura sobre el yacimiento IDO del testigo de sondaje DDH2447. Color rojo indica la ubicación sobre el yacimiento, zona MIX-ESE. ............................................................................................................... 111

Figura 4-14: Ocurrencia de calcita en patrones de Difracción de Rayos – X en la cobertura sobre el depósito Inca de Oro, en profundidad, desde la superficie hasta el techo de roca. En colores los distintos sondajes ordenados de Oeste a Este según tramos con presencia de calcita. SUP = superficie; CGR = contacto grava – techo roca; NF = nivel freático. Proyecciòn de la ubicación de la zona central del yacimiento IDO, barra horizontal color naranjo con leyenda Zona yacimiento Inca de Oro. .................................................................................................................................................... 114

Figura 4-15: Distribución de la concentración de Ca en la cobertura proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores de la concentración son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja, borde mineralización Cpy-2, verde, borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca color gris. Recuadro inferior vista con aumento de la zona central. .............. 122

Figura 4-16: Distribución de la concentración de Cu en la cobertura proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores de la concentración son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca color gris. Recuadro inferior vista con aumento de la zona central. .............. 123

Figura 4-17: Distribución de la concentración de K en la cobertura proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores de la concentración son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca color gris. Recuadro inferior vista con aumento de la zona central. ................................................. 124

VIII

Figura 4-18: Distribución de la concentración de Pb en la cobertura proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores de la concentración son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca color gris. Recuadro inferior vista con aumento de la zona central. ................................................. 126

Figura 4-19: Distribución de la concentración de Zn en la cobertura proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores de la concentración son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Supeficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca color gris. Recuadro inferior vista con aumento de la zona central. ................................................. 127

Figura 4-20: Distribución en profundidad en zona MARGINAL, de la concentración de Ca (%), Cu (ppm) y Na (%), desde la superficie hasta la interfaz cobertura – roca en los testigos de sondajes DDH2462 (Línea calipso indica techo de aguas subterránea) y DDH2493 (profundidad de nivel freático mayor a 30 m bajo interfaz cobertura – roca). .............................................................................................. 128

Figura 4-21: Distribución en profundidad de la concentración de Ca (%), Cu (ppm) y Na (%), desde la superficie hasta la interfaz cobertura – roca en las zonas de mineralización de ÓXIDO, testigos de sondajes DDH2454 y DDH2469A (profundidad de nivel freático mayor a 35 m bajo interfaz cobertura – roca). ............................................................................................................................................... 129

Figura 4-22: Distribución en profundidad de la concentración de Ca (%), Cu (ppm) y Na (%), desde la superficie hasta la interfaz cobertura – roca en la zona de mineralización MIX-ESE, testigos de sondajes DDH2460 y DDH2466A (profundidad de nivel freático entre 40 y 50 m bajo interfaz cobertura – roca). .............................................................................................................................. 130

Figura 4-23: Distribución de los valores del Factor 1, para cada muestra en la cobertura proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Supeficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca color gris. Recuadro inferior vista con aumento de la zona central. ................................................. 134





Figura 4-28: Distribución de la concentración de distintos compuestos de gases de hidrocarburos sobre el yacimiento Inca de Oro. Compuestos de izquierda a derecha 001-LA, 011-LA, 022-BA, 038-LBA, 137-HBI, 155-HPH. ............................................................................................................................ 148

Figura 4-29: Mapas de interpolación de factores 1 y 4, de la base de datos de 54 compuestos de distintos gases de hidrocarburo. En los dos factores se destaca una anomalía positiva en la zona central en forma de franja. Proyección del yacimiento IDO en superficie borde irregular rojo. ......................... 149

Figura 4-30: Distribución de los valores de pH de las soluciones obtenidas de la mezcla de agua desmineralizada con las muestras de los testigos de sondaje, para cada muestra en la cobertura proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde

IX

mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca color gris. Recuadro inferior vista con aumento de la zona central. .............. 152

Figura 4-31: Distribución de los valores de EC (µs cm-1) imagen superior y TDS (ppm) imagen inferior, de las soluciones obtenidas de la mezcla de agua desmineralizada con las muestras de los testigos de sondaje, para cada muestra en la cobertura proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca color gris. Recuadro inferior en EC y TDS vista con aumento de la zona central. .............................................................................. 153

Figura 4-32: Distribución de la concentración de cobre en profundidad en la cobertura sobre el yacimiento Inca de Oro, en la zona de mineralización (perfil 7.040.400 N). Se destacan: i) Sondaje DDH2462, en la zona MARGINAL E, interceptdo por el nivel freático, zona bajo nivel freático en área de color celete y ii) Sondaje DDH2602, sobre la zona central del yacimiento Inca de Oro. ........................... 157

Figura 4-33: Distribución de los valores de en 3D de la concentración de Mg (%) imagen superior y Na (%) imagen inferior, para cada muestra en la cobertura, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca color gris. Recuadro inferior en Mg y Na vista con aumento de la zona central. ............................................................................................... 158

Figura 4-34: Distribución de los valores de en 3D de la concentración de Ca, para cada muestra en la cobertura, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca color gris. Recuadro inferior vista con aumento de la zona central. .............. 159

Figura 4-35: Distribución de la concentración de Ca y ocurrencia de calcita en los difractogramas (barra azul) en profundidad en la cobertura sobre el yacimiento Inca de Oro, en la zona de mineralización (perfil 7.040.400 N). Se destacan: i) Sondaje DDH2462, en la zona MARGINAL E, interceptdo por el nivel freático, zona bajo nivel freático en área de color celete y ii) Sondaje DDH2602, sobre la zona central del yacimiento Inca de Oro (sin análisis de difracción de rayos X). ...................................... 160

Figura 4-36: Gráfico de dispersión entre Ca (%) en el eje de la ordenada y S (%) en el eje de la absisa. Gráfico A: todas las muestras de la cobertura; gráfico B: muestras más superficiales de los sondajes sobre la cobertura. Colores indican: rojo zona mineral MIX-ESE, verde zona mineral ÓXIDO y azul zona mineral MARGINAL. Línea indica tendencia regreción lineal. ................................................. 161

Figura 4-37: Gráfico de dispersión entre K (%) en el eje de la ordenada y Al (%) en el eje de la absisa. Gráfico A: todas las muestras de la cobertura; gráfico B: todas las muestras menos las muestras bajo el nivel freático (zona MARGINAL, sondaje DDH2462). Colores indican: rojo zona mineral MIX-ESE, verde zona mineral ÓXIDO y azul zona mineral MARGINAL. Recuadro rojo muestra bajo el nivel freático. Línea indica tendencia regreción lineal. ...................................................................... 162

Figura 4-38: Gráfico de dispersión entre Zn (ppm) en el eje de la ordenada y Cu (ppm) en el eje de la absisa. Gráfico A: todas las muestras de la cobertura; gráfico B: todas las muestras menos las muestras bajo el nivel freático (zona MARGINAL, sondaje DDH2462). Colores indican: rojo zona mineral MIX-ESE, verde zona mineral ÓXIDO y azul zona mineral MARGINAL. Recuadro rojo muestra bajo el nivel freático. Línea indica tendencia regreción lineal. ............................................ 162

Figura 4-39: Distribución de la concentración de distintos compuestos de gases de hidrocarburos sobre el yacimiento Inca de Oro. Compuestos de izquierda a derecha 045-LA, 073-HBA. ........................... 164

Figura 4-40: Mineralización y estructuras en Inca de Oro, planta 1500 m (modificado de Baeza et al, 2008). ESE: Enriquecimiento Secundario; CPY-3-4-5: Calcopirita 3, 4 y 5; CPY-3: Calcopirita 3; CPY-2: Calcopirita 2; CPY-1: Calcopirita 1 (número indica mayor intensidad); MIX: Mixto; OXI: Óxido de Cu; LOX: Lixiviado + Óxido de Cu; LIX: Lixiviado; PY: Pirita; EST: Estéril. Proyección de sondajes sobre planta de mineralización en puntos grises. ............................................................................. 166

X

ÍNDICE DE TABLAS Tabla 3-1: Resultados analíticos para la muestra TT01 (material de El Teniente Codelco – Chile). .......... 19 Tabla 3-2: Resultados analíticos para la muestra OVB01 (material arena de río). ..................................... 20 Tabla 3-3: Condiciones del agua inicial (agua de la matriz sanitaria de Santiago, Chile). .......................... 20 Tabla 3-4: Resumen de los cambios realizados a cada experimento en el período de experimentación. T-

ctrl: exp. con temperatura controloda, A.f.: exp. al que se adiciona A. ferrooxidans, T-Lab: exp. a temperatura de laboratorio, S.I.: exp. sin intervención, Bco: exp. blanco. .......................................... 25

Tabla 3-5: Cobre en solución de los distintos experimentos medido a través de Adsorción Atómica. ....... 33 Tabla 3-6: Resumen de fechas de monitoreo de soluciones de recirculación de cada experimento para

análisis microbiológico. ........................................................................................................................ 41 Tabla 3-7: Cantidad de días de latencia de cultivo de bacterias hierrooxidantes de los experimentos del

LAPGS. ................................................................................................................................................ 42 Tabla 3-8: Concentraciones de células presentes en las soluciones Exp1 a Exp6 dentro del período de

análisis de actividad bacterial hierrooxidante, realizada en Agosto 2004. .......................................... 43 Tabla 3-9: Identificación y abundancia relativa de las secuencias obtenidas por tRFLP para las bacterias

presentes en consorcio de microorganismos en mineral de Mena de Cobre de División El Teniente Codelco – Chile (denominada L1). Obtenida de Escobar, 2008. ........................................................ 46

Tabla 3-10: Composición del medio basal de cultivo (MC), para Acidithiobacillus ferrooxidans y consorcio de microorganismos L1. ...................................................................................................................... 53

Tabla 3-11: Resumen de las distintas fases experimentales desarrolladas con sus respectivos experimimentos y caracteríasticas de estos ........................................................................................ 56

Tabla 3-12: Resumen de los parámetros medidos en las distintas fases experimentales (FExp1 – FExp6) in-vitro. ................................................................................................................................................. 56

Tabla 3-13: Resumen material colector utilizado en cada fase experimental, in-vitro. ................................ 56 Tabla 3-14: Compuestos de hidrocarburos detectados en los experimentos con Pirita y Acidithiobacillus

ferrooxidans. ........................................................................................................................................ 63 Tabla 3-15: Variación de pH y Eh, en experimento microaeróbico, etapa inicial y final. ............................. 69 Tabla 3-16: Variación de la concentración de FeTotal (gr/l), Cu2+ (gr/l), Bacterias (Bact./ml) en solución,

etapa inicial y final. .............................................................................................................................. 70 Tabla 4-1: Ubicación de los testigos de sondajes utilizados para la obtención de muestras de la cobertura,

espesor de la cobertura y la zona mineral sobre el depósito. MIX-ESE: mayor nivel enriquecido; ÓXIDO: mayor nivel de óxidos de Cu; MARGINAL: zona marginal al depósito. ................................ 98

Tabla 4-2: Elementos analizados por ICP – Espectroscopía de emisión atómica (AES). ......................... 101 Tabla 4-3: Resumen de parámetros fisicoquímicos: pH – EC (µs cm-1) – TDS (ppm), medidos en las

soluciones obtenidas de la mezcla entre agua desmineralizada y las muestras de los testigos de los sondajes. Muestras de sondajes, indicando cantidad de muestra (Cant.), valor mínimo (Min.), valor máximo (Max.) y valor promedio (Pro.), para cada parámetro. Ubicación de sondajes en figura 4-8. ........................................................................................................................................................... 105

Tabla 4-4: Resumen de los minerales obtenidos por Difracción de Rayos X, en muestras de cobertura desde la superficie hasta el contacto cobertura – techo roca, de los 6 testigos de sondajes separados por tipo de zona de cada sondaje. .................................................................................. 113

Tabla 4-5: Elementos analizados con una digestión de 4 ácidos y análisis de ICP – AES. Límite de detección por cada elemento según laboratorio (página web). ........................................................ 115

Tabla 4-6: Elementos y porcentaje de datos bajo límite detección de cada elemento. En gris datos que superan el 50% de datos bajo límite de detección con el método de digestión por 4 ácidos y análisis ICP – AES. ......................................................................................................................................... 116

Tabla 4-7: Resumen de análisis estadísitico univariable para elementos. Elementos en amarillo, más del 50% de los datos con valores bajo el límite de detección, elementos en gris no pasan test de control de calidad. Elemento Bi 100% de los datos bajo el límite de detección ........................................... 120

Tabla 4-8: Comportamiento de la concentración de los elementos en los distintos testigos de sondajes, desde la superficie hasta el contacto grava – techo roca. Los colores de los diferentes códigos de testigos de sondajes indican: MARGINAL (azul), ÓXIDO (verde), MiX-ESE (rojo). ......................... 121

Tabla 4-9: Resumen de análisis de correlación para los distintos elementos ........................................... 132 Tabla 4-10: Resumen de los resultados del análisis de factores para los elementos en estudio ............. 133

XI

Tabla 4-11: Resumen de compuestos gaseosos de hidrocarburos que pasan criterios de control de calidad realizados para datos SGH en base a resultados analíticos y duplicados de terreno. Los compuestos de color marrón son los que pasan el control de calidad total. ..................................... 141

Tabla 4-12: Resumen de análisis estadístico univariable para compuestos gaseosos de hidrocarburos que pasan criterios de control de calidad realizados para datos SGH en base a resultados analíticos y duplicados de terreno (Resumen de base total anexo D) ................................................................. 144

Tabla 4-13: Resumen de los resultados del análisis de factores para los compuestos gaseosos de hidrocarburos que pasan control de calidad total .............................................................................. 146

Tabla 4-14: Resumen de la distribución espacial de la concentración de los distintos compuestos gaseosos de hidrocarburos en superficie del área de estudio Inca de Oro (Anexo D) ..................... 147

Tabla 4-15: Relación de la concentración de Ca, Mg, Mn, Na, S, Cu, Pb, Zn con respecto de los valores de TDS mayores a 400 ppm .............................................................................................................. 167

1

1 INTRODUCCIÓN El trabajo de investigación aquí presente, se enfoca primeramente en estudios experimentales con el objetivo de comprender y caracterizar los procesos que ocurren a nivel de una fuente mineralizada y como la degradación de sulfuros lleva a la liberación de cationes de cobre y gases de hidrocarburos, teniendo como un agente importante de estos procesos a microorganismo que se desarrollan en estos sistemas. Desarrollados los trabajos experimentales, se realizaron en una segunda fase, estudios aplicados en terreno, esto para evaluar las evidencias y/o patrones de estos procesos en forma natural en un yacimiento bajo cobertura.

La exploración minera en Chile se ha desarrollado principalmente utilizando técnicas tradicionales de exploración (geología conceptual, técnicas de detección remota), métodos de exploración geofísica y métodos de exploración geoquímica. En Chile la exploración minera se encuentra en fases maduras, los yacimientos expuestos son escasos a inexistentes. En el norte de Chile un 70% de superficie se encuentra bajo la cobertura de extensas pampas y/o rocas volcánicas, siendo estas regiones cubiertas el nuevo y amplio desafío de las exploraciones mineras. Este desafío ha derivado inevitablemente en que la exploración de nuevos yacimientos minerales progrese a áreas cubiertas por secuencias sedimentarias y volcánicas post-mineralización (Kelley et al., 2003; Highsmith, 2004, Ojeda 2007, Zamudio, 2007). Para enfrentar la problemática de la exploración minera en zonas cubiertas, una de las herramientas utilizadas es la geoquímica de superficie, en la cual se espera detectar patrones geoquímicos de iones metálicos (elementos móviles), gases orgánicos e inorgánicos y compuestos de gases de hidrocarburos que presenten una anomalía de contraste lateral sobre un yacimiento con respecto a un valor de fondo (Ehrlich, 1996; Hamilton, 1998; Sibert, 2002; Kelley et al., 2003; Cameron et al., 2004; Windle, 2004; Ojeda, 2007). Para la determinación de patrones geoquímicos se utilizan métodos analíticos como la lixiviación (extracción) total, parcial o selectiva aplicados a una muestra de cobertura (superficie), comúnmente transportada. Unido con esta metodología está la evolución progresiva en los límites de detección de elementos que se encuentran en bajas concentraciones como por ejemplo las REE y elementos traza, que son analizados con High Resolution-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (HR-ICP-MS).

En el análisis de gases que estarían relacionados con un yacimiento bajo cobertura se pueden mencionar los siguientes: gases inorgánicos como O2, CO2, N2; gases asociados a mineralización de sulfuros, como H2S, COS y CS2 (Aspandiar et al., 2008); hidrocarburos livianos y pesados; hidruros metálicos y semimetálicos volátiles, como AsH3, SbH3 y Hg; y gases radiogénicos, como He y Rn, entre otros (Highsmith, 2004).

La generación de estos gases y liberación de elementos metálicos de minerales preexistentes está ligada a la oxidación y reducción que está sometido un yacimiento de minerales sulfurados y a la descomposición de éstos, por procesos físicos, químicos y biológicos. Este proceso se ve catalizado por la presencia de microorganismos quimiolitótrofogos y acidófilos como por ejemplo Acidithiobacillus ferrooxidans y

2

Leptospirullum ferrooxidans (Highsmith, 2004, Ehrlich & Newman, 2009), y a la presencia de microorganismos heterotróficos.

En cuerpos mineralizados con sulfuros bajo cobertura, estos procesos ocurren principalmente por la acción de aguas meteóricas y microorganismos, generando iones y diferentes tipos de gases en profundidad, que pueden ascender a través de la cobertura hasta la superficie pudiendo quedar atrapados por las partículas de suelo (Cameron et al., 2004, Highsmith, 2004, Townley et al., 2005, Enders et al., 2006, Townley et al., 2006; Soto, 2010)). Para el desarrollo de los trabajos de investigación desarrollados en esta Tesis, se tuvo el apoyo de Codelco – Chile a través de un proyecto en conjunto con la Universidad de Chile, Proyecto Fondef D02I 1083 (Conicyt), denominado “Desarrollo Experimental y Fundamentos Científicos de Geoquímica de Extracción Parcial y Biogeoquímica en la Prospección Minera de Zonas Cubiertas: Aplicaciones en Depósitos de Pórfido Cuprífero Chilenos”, en una primera etapa. En una segunda etapa las investigaciones se realizaron como una componente del proyecto AMIRA P781 “Predictive Geochemistry in Areas of Transported Overburden”, en conjunto con CSIRO (Australia), Universidad de Chile (Chile), y las empresas Codelco, Río Tinto, Vale y Kinross, que financiaron los estudios realizados en Chile. El suscrito contó además con una Beca de doctorado de Conicyt para manutención y aranceles.

1.1 EL PROBLEMA

El problema desde el punto de vista de exploración minera es ¿Cómo detectar anomalías geoquímicas en superficie sobre yacimientos de minerales metálicos bajo cubierta?. Ahora bien, desde el punto de vista científico la pregunta es ¿Por qué existe o puede existir una señal geoquímica sobre una cubierta encima de un depósito mineral?. Adicional a estas preguntas se busca comprender mejor los procesos y mecanismos de dispersión geoquímica y biogeoquímica desde un yacimiento bajo cubierta a superficie.

1.2 HIPÓTESIS

Se espera que la degradación o ruptura de minerales sulfurados expuestos a oxidación bajo una cobertura transportada genere iones y compuestos gaseosos inorgánicos y orgánicos (hidrocarburos) que migren desde profundidad hasta la superficie y que estos a su vez generen contrastes geoquímicos detectables en superficie y cobertura, esto en materiales de superficie y subsuperficie. Los contrastes de concentración de iones y gases de hidrocarburos en superficie deberán evidenciarse tanto en propiedades mineralógicas como geoquímicas en una cobertura que se encuentre sobre el depósito con respecto de una cobertura aledaña al depósito. La interacción de diferentes comunidades de microorganismos (actividad bacterial) con distintos tipos de sulfuros y minerales de ganga genera diferentes y específicos compuestos gaseosos de hidrocarburos. Estos compuestos gaseosos migran a

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superficie y son acumulados en suelos u otro material colector insertado. Estos materiales, son muestreados y analizados con técnicas de detección y cuantificación de una bacteria amplia de compuestos gaseosos de hidrocarburos (Soil Gas Hydrocarbons [SGH] en Laboratorios Actlabs Canadá; www.actlabs.com). La interacción de una comunidad bacteriana con diferentes medios (minerales sulfuros, estéril, etc.) ambientes favorables – no favorables se debería reflejar en la generación de diferentes niveles y tipos de gases de hidrocarburos los cuales se observarían en los contrastes de concentración de dichos compuestos gaseosos en superficie.

1.3 OBJETIVOS

1.3.1 OBJETIVO GENERAL

El objetivo general de este estudio es aumentar la comprensión de los procesos que llevan a la generación de evidencias geoquímicas de contraste en superficie desde un yacimiento bajo cobertura a superficie, además de captar información geológica importante que pueda reflejar condiciones del sustrato en la cobertura. Para tales efectos se plantea la necesidad de entender los procesos fisicoquímicos y microbiológicos sobre minerales sulfurados en ambientes supérgenos bajo una cobertura transportada; estudiar y entender los efectos de los procesos fisicoquímicos y microbiológicos sobre la generación de gases de hidrocarburos e iones libres desde los minerales sulfurados en oxidación; identificar señales geoquímicas y/o mineralógicas tanto en la cobertura como en superficie sobre un yacimiento que se puedan relacionar a los procesos fisicoquímicos y microbiológicos sobre minerales sulfurados ocurrentes en yacimientos bajo cobertura y que pueden ser empleados en exploración minera.

1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1.- Lograr en forma experimental, realizar estudios de los procesos de oxidación y degradación de sulfuros en rocas mineralizadas, por agentes microbiológicos y químicos. 2a.- Determinar experimentalmente, los efectos fisicoquímicos de procesos de interacción agua roca sobre rocas mineralizadas. Determinar tiempo y concentraciones de solubilización de metales en agua en ambientes supérgenos, según condiciones fisicoquímicas. 2b.- Identificar que compuestos o familias de gases de hidrocarburos se generan en los procesos fisicoquímicos y microbiológicos a partir de diferentes minerales sulfurados y diferentes tipos de microorganismos.

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3.- Estudiar e identificar los efectos de migración de iones libres y gases de hidrocarburos sobre facies minerales dentro de una cobertura sobre un yacimiento de minerales sulfurados. 4.- Testear la aplicabilidad de las metodologías anteriores en la detección de un mineral concreto.

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2 ANTECEDENTES

2.1 GENERACIÓN DE IONES METÁLICOS Y GASES EN UNA FUENTE MINERALIZADA.

Los minerales sulfurados presentes en un yacimiento se han formado en un ambiente reductor. Si este se mantiene completamente bajo el nivel freático los minerales no se oxidaran (Dold, 2003). Cuando estos minerales son expuestos a un ambiente oxidante se desestabilizan por procesos de oxidación química y bioquímica. Los procesos de degradación mineral generaran iones metálicos en solución y gases (Dold, 2003; Highsmith, 2004), y una fase acuosa típicamente sulfatada. En un yacimiento, los minerales sulfurados que estén en zonas no saturadas, pueden iniciar un proceso de oxidación debido a la combinación de aire (21% de oxígeno) y la presencia de agua (Dold, 2003). El oxígeno atmosférico puede oxidar la pirita según la reacción 2-1, liberando Fe2+, 2SO4.

HSOFeOHOFeS 2227 2

42

222 reacción 2-1

También puede oxidar calcopirita como lo muestra la siguiente reacción (2-2):

24

2222 24 SOFeCuOCuFeS reacción 2-2

La lixiviación química de minerales sulfurados por la presencia de oxígeno es catalizada por efectos bioquímicos en los que participan microorganismos, proceso denominado biolixiviación (Kelly, 1997). La lixiviación bacteriana (biolixiviación, biohidrometalurgia o biooxidación), se define como un proceso natural de disolución de minerales sulfurados, que resulta de la acción de microorganismos (bacterias) con la habilidad de oxidar sulfuros, permitiendo la liberación del metal contenido en el mineral (Donati & Sand, 2006). La lixiviación-oxidación bacterial de minerales sulfurados ha sido estudiada por distintos autores con diversos propósitos y se ha implementado el uso de biolixiviación como método de extracción de metales a partir de sulfuros primarios. En particular, el descubrimiento de microorganismos como Acithiobacillus ferrooxidans (antes denominado Thiobacillus ferrooxidans) en 1947 (Barrett et al., 1993) dieron lugar a estudios y posterior aplicación de métodos de biolixiviación en la extracción metalúrgica. En general los procesos de biolixiviación se pueden generar por dos tipos de mecanismos y la presencia simultánea de estos: mecanismo directo, mecanismo indirecto y mecanismo cooperativo (Tributsch, 2001; Watling, 2006).

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2.1.1 MECANISMO DE DESINTEGRACIÓN DE SULFUROS POR BACTERIAS

Mecanismo directo: es la acción catalizadora de los microorganismos en la disolución de minerales. Este mecanismo es propuesto como una interacción directa entre los microorganismos y la superficie de los minerales afectados, mejorando la tasa de disolución a mayor superficie expuesta. A través de la oxidación bacterial, las bacterias oxidan metales sulfurados a sulfatos solubles, generando una disolución del mineral producto de los procesos electroquímicos en la interfaz entre la pared del microorganismo y la superficie de los minerales sulfurados (reacción 2-3 y 2-4). Pirita:

HSOFeOHOFeS QuímicaBacteria 2227 2

42,

222 reacción 2-3

Calcopirita:

24

22,22 24 SOFeCuOCuFeS QuímicaBacteria reacción 2-4

Mecanismo indirecto: está basado en la acción de los microorganismos que oxidan hierro ferroso a hierro férrico con oxígeno disuelto. El ión férrico producido oxida químicamente al mineral sulfurado. En este tipo de mecanismo no existe contacto físico entre los microorganismos y el mineral, aunque estos juegan un papel preponderante en la formación de reactivos químicos (reacciones 2-5, 2-6 y 2-7). Pirita:

24

22

32 21615814 SOHFeOHFeFeS reacción 2-5

paralelamente la acción bacterial cataliza la oxidación del ión ferroso y del azufre elemental (reacciones 2-6 y 2-7):

OHFeHOFe Bacteria2

32

2 22212 reacción 2-6

2422

0 223 SOHOHOS Bacteria reacción 2-7

Para el mineral calcopirita las reacciones de oxidación del ión ferroso y del azufre elemental son similares a las reacciones 2-6 y 2-7 (reacción 2-8);

20232 524 FeSCuFeCuFeS reacción 2-8

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La disolución (bio) química de sulfuros metálicos sigue solo dos vías, los cuales son determinados por la capacidad de los sulfuros a ser disueltos por ácidos: la vía del Tiosulfato y del Polisulfuro (Sand et al., 2001; Rohwerder et al., 2003). Vía Tiosulfato: Sulfuros metálicos tales como pirita (FeS2), molibdenita (MoS2), y tungstenita (WS2), son exclusivamente oxidados vía extracción de electrones por los iones de hierro (III). En este proceso la disolución de sulfuros metálicos no genera azufre como principal producto en la oxidación, sino tiosulfato. El tiosulfato generado es degradado cíclicamente hasta la generación de sulfato (reacción 2-9 y 2-10, Sand et al., 2001).

HFeOSOHFeFeS 6736 22322

32 reacción 2-9

HFeSOOHFeOS Bacteria 108258 2242

3232 reacción 2-10

De la restricción de una reacción de extracción de electrones, se puede concluir que solamente bacterias hierrooxidantes son capaces de lixiviar sulfuros metálicos no solubles en ácido bajo condiciones acídicas. Vía Polisulfuro: Sulfuros metálicos tales como calcopirita (CuFeS2), galena (PbS), esfalerita (ZnS), arsenopirita (FeAsS), son disueltos por la acción combinada de extracción de electrones por iones de hierro (III) y protones. El resultado de esta oxidación son polisulfuros y azufre elemental. Estos procesos de disolución de sulfuros metálicos son llevados a cabo por bacterias tanto hierrooxidantes como las capaces de oxidar azufre (reacciones 2-11, 2-12, 2-13, Sand et al., 2001).

22

23 5,0 FeSHMHFeMS n 2n reacción 2-11

HFeSFeSH Bacterian

28

32 125,05,0 reacción 2-12

HSOOHOS Bacteria 25,1125,0 24228 reacción 2-13

Cada uno de estos procesos realiza una contribución a la oxidación de sulfuros metálicos, sin embargo el principal mecanismo catalizador de las bacterias consiste en la oxidación de Fe2+ a Fe3+, manteniendo de este modo una adecuada (alta) razón Fe3+/Fe2+, ya que es el ión férrico es uno de los principales agentes oxidantes de sulfuros metálicos.

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2.1.2 GENERACIÓN DE ESPECIES GASEOSAS EN UN CUERPO DE MENA

Las especies gaseosas son omnipresentes, en particular existen en espacios microscópicos en rocas, atrapado dentro de minerales, inclusiones fluidas, en los bordes entre granos de minerales y como especies disueltas en el agua subterránea. En los ambientes cercanos a la superficie existen especies metálicas asociadas a gases y vapores que pueden ser clasificados según su origen: primarios, estos están relacionados y emitidos desde el manto y de la corteza profunda a través de volcanes y fallas y secundarios, que son emitidos como consecuencia de la interacción de cuerpos de mena, agua y microorganismos en subsuperficie (McCarthy & Reimer 1986). Estos últimos son importantes en el mecanismo de dispersión, debido a que estos generan la signatura geoquímica superficial de cuerpos de mena bajo cobertura. Fases gaseosas son producidas dentro del regolito y corteza por mecanismos, como metabolismo biológico. Distintos tipos de gases y volátiles son producidos por la meteorización de cuerpos de mena y muchos de estos están relacionados con el estilo y composición de los cuerpos de mena. Los principales gases usados para la detección de la oxidación de cuerpos sulfurosos bajo una cobertura son especies inorgánicas sulfurosas (COS, SO2, CS2, H2S) y además dióxido de carbono. La razón en el uso de estos tipos de gases en la exploración minera es debido a que su generación es por la vía de oxidación de minerales sulfurados (principalmente pirita, como también minerales de calcopirita, galena y esfalerita) presentes en los cuerpos de mena. La meteorización oxidativa de minerales sulfurados resulta en la liberación de azufre (S). El S combinado con H2 y C (liberado de carbonatos presente en el medio), da como resultado la formación de varios gases sulfurados, dependiendo de las condiciones de saturación, de la presión parcial, Eh y condiciones microbianas. En los procesos metabólicos asociados a poblaciones microbianas presentes en depósitos de mena puede resultar la producción de varias especies gaseosas como por ejemplo: CO2, CH4 y una serie de otros gases (Ehrlich, 1995). En los límites superiores de depósitos sulfurados bajo cobertura, en los cuales se producen procesos de óxido/reducción de minerales sulfurados, son a menudo fuertemente colonizados por bacterias, las que pueden ser una fuente significativa de carbón orgánico, sujeto a volatilización como hidrocarburos. Hidrocarburos livianos y pesados tenderían a movilizarse hacia superficie a través de la cobertura desde estos depósitos y evidenciarían un vínculo con la actividad bacterial relacionada a los procesos de oxidación de minerales sulfurados (Highsmith, 2004). Alguno de los aspectos importantes en la generación de compuestos gaseosos en los procesos de degradación de cuerpos de mena, es que estos presentan una alta movilidad geoquímica (Hale, 2000). Alta movilidad de gases genera un atractivo mecanismo de transferencia de elementos desde depósitos bajo cobertura hacia superficie siendo atrapados en el suelo. Este mecanismo es más intenso cuando la transferencia ocurre desde ambientes donde la tabla de agua intercepte un cuerpo sulfurado (Highsmith, 2004). Los tipos de gases que han sido detectados sobre depósitos minerales son muy diversos, entre los cuales se pueden mencionar a gases inorgánicos como O2, CO2, N2;

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gases asociados a mineralización de sulfuros, como H2S, COS y CS2 e hidrocarburos tanto ligeros como pesados; entre otros (Disnar, 1990; Polito et al., 2002; Highsmith, 2004). Otros tipos de gases como por ejemplo Radón y Helio son formados principalmente por el decaimiento de la serie 238U, 235U, 232Th (liberación de partículas alfa). De los tres isótopos de Radón solo uno es medido (222Rn), ya que la vida media de los otros dos isótopos es solamente de segundos; el 222Rn puede ser usado en la exploración de uranio. Para 4He y 3He, el isótopo que se mide es 4He, ya que la concentración del otro isótopo es muy pequeño en comparación con el 4He (Butt et al. 2000). El Rn y He, se consideran que proceden de diferentes fuentes radiactivas: menas de uranio, decaimiento natural de los minerales de uranio en distintas rocas, fuentes geotermales. Estos elementos se han utilizado también para detectar fallas en profundidad que actúan como conductos preferentes por su rápida dispersión; predecir terremotos y exploración de uranio, debido a que los minerales que componen el cuerpo de mena son padres de elementos como Rn. La habilidad y tasa en que un metal puede volatilizarse de la fase sólida depende de la presión de vapor, la cual es dependiente de la temperatura. A menudo no es fácil la volatilización como resultado de la meteorización inorgánica dentro de un cuerpo de mena, bajo una cobertura. Elementos como Hg, As, Se, Sb, I, Bi, entre otros, pueden ser transferidos a fases volátiles bajo condiciones geoquímicas específicas y como resultado de bio-transformación o bio-methylación (Aspandiar et al., 2008). Por ejemplo el mercurio liberado a partir de minerales primarios (sulfuros) puede convertirse a vapor, pero también es altamente soluble en agua. Mercurio y otros metales y metaloides - As, Se, Sb, I, Bi y, posiblemente, Au, pueden formar compuestos organometálicos a través de actividades de bio-methylación bajo procesos microbianos (Craig et al. 2003). Algunos metales también pueden formar hidruros metálicos en condiciones reductoras y se vuelven volátiles a temperaturas normales, siendo un ejemplo el arsénico que forma arsina (AsH3) (Turpeinen et al. 2002). La dispersión de los gases es dependiente de las propiedades del gas y el medio a través del cual se desplaza. En teoría, tres propiedades de transporte afecta a la migración de los gases: difusión (gradientes de concentración), advección (gradientes de presión) y la flotación (o la migración de burbuja) (Hale, 2000).

2.1.2.1 COMPUESTOS DE GASES DE HIDROCARBUROS ASOCIADOS A

DEPÓSITOS DE MINERALES

En cuerpos específicos de minerales se ha demostrado que contienen cantidades variables de hidrocarburos ligeros (cadenas de carbón: C1 - C10) e incluyen metano, etano y propano (Disnar 1990; Polito et al., 2002). En Disnar (1990), se menciona que el uso de compuestos orgánicos volátiles en la exploración de minerales se basa en la suposición de que estos migran desde cuerpos de minerales ocultos en profundidad para delimitar anomalías en rocas de la superficie. Para cumplir estos requisitos es necesario que estos compuestos sean retenidos -

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adsorbidos en las rocas superficiales. En este trabajo los compuestos orgánicos volátiles se obtuvieron a partir de muestras de testigo de roca por desgasificación simple de las rocas recién perforados en condiciones de la superficie y, posteriormente, mediante calentamiento por etapas de 60 °C hasta 300 °C. Los resultados de estos análisis muestran que los compuestos gaseosos se producen tanto en los estados libres y adsorbidos en las rocas. Los gases principales recolectados son metano puro y compuestos gaseosos de hidrocarburos. Estos gases se asocian a la los diferentes tipos de alteración causados por la circulación de fluidos hidrotermales que también son responsables de la génesis mineral. Polito et al., (2002), realiza un estudio de gases de suelo sobre el depósito de Oro Junction al sureste de Kambalda en el oeste de Australia. A través de la cubierta sedimentaria sobre las zonas de mineralización detecta una fuerte y en general coincidentes anomalías de CO2-O2-gases de hidrocarburos livianos (C1-C10). Los procesos de oxidación de zonas de alteración asociadas con la mineralización y la liberación de los gases contenidos en las inclusiones fluidas se proponen como fuente para las anomalías de CO2-O2-gases de hidrocarburos livianos. El escape de estos gases de hidrocarburos de distintos medios hospedantes como rocas, fracturas e inclusiones fluidas, en las zonas de meteorización de depósitos bajo cobertura y su posterior migración hacia las zonas superficiales puede manifestar una anomalía de hidrocarburos ligeros en superficie. La detección de filtraciones de hidrocarburos y la medición de un flujo de metano continuo de las cuencas de petróleo demuestra la transferencia de estos compuestos de la zonas más profundas. Johnson et al., (1995) menciona que en procesos de biolixiviación, en los cuales la disolución de minerales ocurre bajo la acción combinada de bacterias autótrofas y heterótrofas, ocurre producción importante de carbón orgánico y que la producción de compuestos gaseosos de hidrocarburos (HGC) es muy probable que ocurra bajo estas condiciones, pero no hay reportes o estudios de su detección y/u ocurrencia. Sutherland (2011), describe que bacterias movilizan/lixivian metales y compuestos desde los depósitos de minerales como fuente de energía e inmediatamente sintetizan gases de hidrocarburos. Cuando las bacterias mueren se genera la ruptura celular lo cual libera los compuestos gaseosos, estos generarían una impronta del depósito que es medida por la metodología SGH (laboratorio Actlabs http://www.actlabs.com/gg_soil_sgh.htm). Los gases de hidrocarburos detectados en muestras superficiales retendrían la impronta SGH de distintos tipos de blancos de depósitos de minerales en profundidad. Es por esto que identificar compuestos gaseosos orgánicos como resultado de la interacción entre diferentes comunidades de microorganismos con distintos tipos de sulfuros (minerales de mena) y minerales de ganga es fundamental para la observación de contrastes de dichos compuestos gaseosos en superficie. Para lograr esto se realizaron dos tipos de experiencias principales; la primera, que consta de la confección de columnas experimentales que emulan un yacimiento de minerales sulfurados bajo cobertura y una segunda, que deriva de esta primera, que es

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el estudio de generación de gases de hidrocarburos al desintegrarse distintos tipos de minerales sulfurados (pirita y calcopirita), bajo la acción de microorganismos en forma in-vitro. En los laboratorios de Laboratorio Análogo de Procesos Geoquímicos Supérgenos (LAPGS), del Departamento de Geología y el Centro de Estudios Avanzados en Hidro/Electrometalurgia de los Departamentos de Ingeniería de Minas e Ingeniería Química y Biotecnología ambos pertenecientes a la Universidad de Chile.

2.2 MICROORGANISMOS PRESENTES EN LOS PROCESOS DE BIOLIXIVIACIÓN.

Los procesos de biolixiviación naturales que ocurren en ambientes de minerales inorgánicos, ricos en metales y de bajo pH, son gobernados por un grupo de bacterias que están altamente adaptadas para el crecimiento bajo estas condiciones. Estas bacterias han sido divididas dependiendo de la temperatura óptima de crecimiento en tres grupos: mesófilas, moderadamente termófilas y termófilas extremas. Las bacterias mesófilas crecen óptimamente con temperaturas entre los 25 ºC y 40 ºC y son incapaces de crecer en ambientes con temperatura mayores a 45 ºC, tal como el género Acidithiobacillus. Las bacterias moderadamente termófilas crecen óptimamente con temperaturas entre 40 ºC y 60 ºC, tal como el género Sulfobacillus y finalmente, las bacterias termófilas extremas, crecen con temperaturas entre 60 ºC y 90 ºC, tal como el género Sulfolobus. Las bacterias más comunes que han sido aisladas desde ambientes mineros inorgánicos son: Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans, Leptospirillum ferrooxidans, entre otras (Rossi, 1990; Rawling et al., 1999; Rohwerder et al., 2003; Zhang et al., 2008). Estos microorganismos están compuestos por bacterias quimiolitotróficas, acidófilas, que crecen en rangos de pH entre 1,5 a 4, autótrofas, que obtienen su energía de la oxidación de materia inorgánica (sulfuros metálicos solubles). Las bacterias quimiolitotróficas obtienen el carbón por asimilación desde CO2 atmosférico y el nitrógeno desde compuestos inorgánicos y N2 atmosférico en ciertos ambientes, como en rocas sulfuradas. En contraste, los microorganismos heterotróficos usan compuestos orgánicos como su fuente de energía y de carbón. La cinética de lixiviación – biolixiviación de metales en sistemas naturales, no es constante y es afectada principalmente por saturación/subsaturación de agua, pH, temperatura, la formación y precipitación de nuevos minerales, como por ejemplo jarosita (Cordoba et al., 2008), concentración de hierro, la permeabilidad y superficie de exposición en la roca, nutrientes, la aireación y disponibilidad de oxígeno, nitrógeno, fósforo y el crecimiento de microorganismos (Casas et al 2000; Rawling & Johnson, 2007; Zhang et al., 2008). Los microorganismos Acidithiobacillus ferrooxidans, son gram-negativas (presentan dos membranas lipídicas entre las que se localiza una fina pared celular de peptidoglicano), autótrofas, acidófilas y mesófilas. Son bacterias con forma de bastón. Normalmente se encuentran aisladas o en pares y solo ocasionalmente forman cadenas cortas. Este microorganismo es capaz de oxidar ion ferroso y compuestos reducidos de azufre en soluciones de ácido sulfúrico en presencia de oxigeno. En ambientes anóxicos es capaz de utilizar ion férrico como oxidante para la oxidación de componentes reducidos de

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sulfuros que sirven como fuente donador de electrones. La energía obtenida de los procesos oxidativos se utiliza en la fijación de carbono del dióxido de carbono, mantenimiento celular y crecimiento. Norris (1990), describe que A. ferrooxidans puede oxidar pirita a temperaturas menores a 10 ºC, aunque el rango de temperatura óptima es entre 30 – 35 ºC (Rawling et al., 1999). Los microorganismos Acidithiobacillus thiooxidans, son gram-negativas, autótrofas, acidófilas y mesófilas. Son bacterias con forma de bastón. Este microorganismo es capaz de usar sólo componentes reducidos de sulfuros como fuente de energía y el oxígeno como aceptador de electrones. La energía obtenida de los procesos oxidativos se utiliza en la fijación de dióxido de carbono, mantenimiento celular y crecimiento. Los microorganismos Leptospirillum ferrooxidans son gram-negativas, autótrofas, acidófilas y mesófilas. Son bacterias con forma de espiral. Este microorganismo es capaz de utilizar sólo hierro ferroso como fuente de energía y el oxígeno como aceptador de electrones. La energía obtenida de los procesos oxidativos se utiliza en la fijación de dióxido de carbono, mantenimiento celular y crecimiento. Especies heterotróficas, como bacterias y hongos, también son parte de las comunidades de microorganismos que actúan en la biolixiviación. Estos microorganismos requieren moléculas orgánicas como fuente de energía y de carbono. La extracción de minerales desde una fuente mineralizada, por este tipo de organismos, comprende procesos de reducción enzimática (Ehrlich, 1995). Contribuyen a la degradación de minerales y extracción de metales de forma indirecta, mediante la producción (excreción) de ácidos orgánicos (por ejemplo, el ácido láctico, ácido oxálico, ácido cítrico, ácido glucónico). Entre las bacterias, los miembros del género Bacillus son más eficaces en la solubilización de metales. En el caso de los hongos, los más importantes son los del género Aspergillus y Penicillium (Brandl, 2001). Estos microorganismos se encargan de degradar los compuestos orgánicos producidos por las bacterias durante su metabolismo, los cuales son inhibidores del desarrollo de las bacterias autótrofas (A. ferrooxidans, L. ferrooxidans, S. thermosulfidooxidans, etc.), fundamentales en los procesos de biolixiviación. Además las bacterias heterotróficas generan en su metabolismo CO2, el que a su vez es necesario como fuente de carbono de las bacterias autotróficas (Escobar, 2008). Los microorganismos heterotróficos necesitan condiciones ambientales de pH más neutro y de temperatura mesófilas.

2.3 MOVILIZACIÓN DE IONES Y GASES DESDE UNA FUENTE MINERALIZADA A TRAVÉS DE UNA COBERTURA

En la actualidad, existe gran debate sobre los mecanismos que producen la dispersión de iones y gases generados a partir de procesos de oxidación de cuerpos de mena sulfurados bajo una cobertura transportada, que influyen en la generación de contrastes geoquímicos y anomalías biogeoquímicas en superficie (Fig. 2.1). Entre estos están los mecanismos como advección, flujo de agua subterránea, acción de la capilaridad, difusión de compuestos volátiles, acción biológica y una combinación de estos (Cohen et al., 2010). Para el entendimiento de estos procesos se han llevado a cabo tanto experimentos en laboratorio (Townley et al., 2005; Townley et al., 2006) como

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campañas realizadas directamente sobre yacimientos conocidos (Kristiansson et al., 1990; Kelley et al., 2003; Hamilton et al., 2004; Cameron & Leybourne, 2005; Ojeda, 2007; Zamudio, 2007; Townley et al., 2011). Los mecanismos capaces de transferir iones o gases a la superficie a través de la cobertura desde las zonas profundas de generación, se pueden dividir en dos grandes categorías dependiendo si se encuentran en la zona dentro de agua subterránea (zona saturada) o sobre la influencia de la zona saturada o nivel freático (zona vadosa). El movimiento de iones, partículas y gases a través de una cobertura es hacia arriba en contra de la fuerza de gravedad y por lo tanto se necesita un medio (agua, aire, partículas minerales) y fuerza (concentración, potencial eléctrico, temperatura o gradientes de presión) para impulsar la transferencia hacia arriba utilizando los mecanismos de difusión o advección (Aspandiar et al., 2008).

2.3.1 GRADIENTE HIDRÁULICO (FLUJO AGUA SUBTERRÁNEA)

El agua es el principal agente de meteorización química y medio de transferencia de metales en el regolito utilizando los mecanismos de difusión y advección. El movimiento de aguas subterráneas cargada de metales de alrededor de un deposito de mineral es capaz de redistribuir los metales en forma lateral y verticalmente (Cohen et al., 2010). El agua dentro de las zonas saturadas del regolito y en contacto con rocas, promueve la disolución y/o precipitación de minerales del acuífero. Debido a la inestabilidad de los minerales primarios de mena, el agua subterránea promueve en mayor medida la disolución de estos que da como resultado la liberación de metales los que son transportados en la solución como especies de soluto, partículas de minerales (de tamaño de coloides), o coloides absorbidos. En la zona saturada el movimiento del agua subterránea es lateral y en la zona no saturada (zona vadosa), el movimiento del agua es principalmente hacia abajo y/o lateral a lo largo de discontinuidades. La dispersión hidrodinámica es en dirección del flujo del agua, generalmente en forma longitudinal, pero depende exactamente de la geometría local y regional del acuífero. Varios estudios hidroquímicos de alrededor de cuerpos mineralizados bajo cobertura indican mayor contenido de metales en las aguas subterráneas en la vecindades cercanas de los cuerpos de mena que reflejarían la química del tipo y contenido de metales en el cuerpo de mena (Cameron et al., 2004; Soto, 2010). Un mayor tiempo de contacto entre el agua subterránea, la roca y la cobertura ofrece una mejor oportunidad para que una señal química proveniente de las rocas aledañas se desarrolle en el agua subterránea.

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2.3.2 CAPILARIDAD

La capilaridad puede elevar el agua que está en contacto con cuerpos de mena varios metros sobre la tabla de agua, y debido a esto es un mecanismo capaz de transferir metales por sobre la tabla de agua. Las diferencias de presión hidráulica que existen entre la tabla de agua y sobre esta, son responsables de iniciar la elevación capilar y el tamaño de las partículas del material, determinará la altura del alzamiento. Inmediatamente sobre la tabla de agua, zona capilar o franja capilar, la presión hidráulica es menor que la presión atmosférica. La altura de la franja capilar es dependiente de la textura y estructuras de las partículas del material del regolito o del efectivo diámetro de poros de los materiales. Basados en cálculos teóricos, un significado alzamiento de agua sobre la tabla de agua (>2 m) se desarrolla mejor en limo (silt), o partículas finas y el agua puede potencialmente alzarse vía capilaridad a mas de 30 m en coberturas de arcillas gruesas (Fig. 2-1; Keeling, 2004).

2.3.3 BOMBEO TECTÓNICO

Uno de los métodos de transferencia de agua subterránea mineralizada desde la subsuperficie hacia la superficie, se asocia con procesos de liberación de energía interna de la tierra, esto reflejado en sismos. Varios estudios han mostrado la efusión de aguas subterráneas a la superficie durante y después de un terremoto (Nur, 1974). La teoría detrás del alzamiento de agua subterránea inducida por sismos, es basada en la propagación de fracturas pre-sísmicas en la parte superior de la cobertura, resultando en que las fracturas actúan como un estanque y vías de movimiento para el agua subterránea. El esfuerzo compresional durante un terremoto resulta en el cierre de las fracturas con el consecuencia de forzar al agua subterránea a moverse a áreas de menor presión, que en este caso sería la superficie. El resultado es el alzamiento del agua subterránea dentro de las fracturas que es impulsada hacia arriba a la superficie a través del material transportado o cobertura. La efusión del agua subterránea a la superficie es observada a continuación de ocurrido un sismo de alta intensidad. El rol del bombeo tectónico como mecanismo de transferencia de metales a la superficie a través de la cobertura transportada en regiones áridas y tectónicamente activas ha sido documentado por Cameron et al. (2002), kelley et al. (2003) y Cameron et al. (2010), basados en estudios en áreas de cuerpos mineralizados bajo cobertura y señales geoquímicas en superficie estudiadas por diferentes métodos de digestión y análisis. Ha sido documentado que el agua subterránea en contacto con cuerpos de mena adquiere una carga de elementos en diferentes fases de este (Soto, 2010). El agua subterránea a través del mecanismo de bombeo tectónico puede alcanzar la superficie y dispersar y depositar la carga de elementos adquirida (Fig. 2-1).

2.3.4 DISPERSIÓN ELECTROQUÍMICA

Modelos de celda electroquímica, el cual generaría los movimientos de iones metálicos y compuestos gaseoso desde sulfuros mineralizados o de otra fuente geológica

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reducida hacia la superficie (Hamilton, 2000; Hamilton et al., 2004; Highsmith, 2004). Estos modelos consideran un gradiente redox como la fuente de energía que promueve el transporte de iones activos a través de una cobertura. Las reacciones de oxidación liberan electrones los cuales ascienden consumiendo a los agentes oxidantes de la sobrecarga generando un ambiente reducido sobre el cuerpo de mena. Esto activa un gradiente electroquímico en el cuerpo de mena, generando que especies reducidas y oxidadas migren en sentidos contrarios formando una celda electroquímica. Estas celdas posibilitan la migración de iones libres y compuestos gaseosos, produciendo una acumulación de cationes y gases hacia los bordes del cuerpo mineralizado en superficie. Este mecanismo propuesto además puede dar como resultados variaciones de pH en la subsuperficie de la cobertura transportada sobre mineralización de sulfuros (Fig. 2-1; Hamilton et al., 2004).

2.3.5 DIFUSIÓN DE GASES

La forma común de transferir gases liberados desde un cuerpo de mena es mediante mecanismos de difusión. La difusión molecular ocurre a lo largo de gradientes de concentración. En un medio isobárico e isotermal la difusión de gases depende de: Medio: se refiere especialmente a la densidad del medio. El regolito está compuesto de materiales que tienen una porosidad variable con diferentes tamaños de grano y tamaño de poro y por lo tanto las moléculas de gas chocan entre sí y con el medio circundante. Los factores que afectan a la dirección y la velocidad de migración del gas son las condiciones de forma, tamaño, tortuosidad y la saturación del medio. Estos factores dan lugar a diferentes tipos de flujos difusivos que se emplean para modelar y simular la difusión de gas. Coeficiente de difusión: el cual es único para cada tipo de gas, debido a que es dependiente del peso molecular de la partícula, tipo de moléculas y su atracción intramolecular. La difusión gaseosa funcionaría de la siguiente manera: el gas emana desde una fuente puntual, como por ejemplo un depósito de mena bajo cobertura, este se difusa a través del medio poroso y forma un halo hemisférico dentro de la cobertura con mayor intensidad de las especies gaseosas directamente sobre la fuente (depósito de mena). La tasa de difusión es dependiente de la porosidad del medio y la naturaleza difusiva de los gases individuales. Dependiendo de la propiedades del medio los gases que se encuentran en los materiales con diferentes porosidad tenderán a moverse a través de ductos con menor resistencia. Si el gas se mueve a través de materiales de baja permeabilidad las tasas de difusión no permiten formar un halo sobre la superficie. Las variaciones de presión atmosférica también influyen sobre la velocidad y dirección de la difusión afectando la pluma de dispersión gaseosa generada por la difusión (Fig. 2-1).

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2.3.6 BOMBEO BAROMÉTRICO

Se refiere a los procesos donde los ciclos de alta y baja presión barométrica fuerzan mayor o menor permeabilidad atmosférica (aire) en la corteza y superficie, el cual se mezcla con gases que están en el suelo, sustrato y rocas. Este mecanismo solo aplicaría a rocas fracturadas. La alta presión barométrica en superficie fuerza al aire hacia abajo, inyectándose en fracturas y dentro de los espacios de poro en las rocas alrededor de las fracturas. Gases dentro de la roca tales como CO2 o hidrocarburos se mezclan con el aire por difusión molecular. Cuando la presión barométrica en superficie baja el aire en los poros de las rocas, ahora conteniendo gases, retorna a las fracturas y después de varios ciclos de alta y baja presión llega a superficie. Para un medio fracturado permeable, el transporte barométrico puede ser varios órdenes de magnitud mayor que la difusión molecular, mientras que en suelos no fracturados y aluvionales, la difusión molecular es más importante (Cameron et al., 2004).

2.3.7 CONVECCIÓN TERMAL

Otra variable climática que ejerce influencia sobre el flujo de gases es la temperatura. Las diferencias de temperatura entre el suelo y el aire inducen cambios en la densidad del aire del suelo que directamente afecta el flujo de gas dentro o fuera de la zona no saturada. Según Rose and Guo (1995), este mecanismo funciona principalmente en superficies inclinadas como colinas. Las diferentes temperaturas entre el aire del suelo y el aire atmosférico cercano a la superficie generan un intercambio de gases entre el suelo y la atmósfera. Dentro de las variables que controlan esté mecanismo se destacan: pendiente de la superficie inclinada, diferencia entre las temperaturas, permeabilidad del suelo y velocidades de convección. En suelos más permeables compuestos principalmente de arena o grava este mecanismo se refleja mejor (Rose and Guo, 1995). La convección termal también puede surgir potencialmente en respuesta al calor generado desde la oxidación de sulfuros dentro de un cuerpo de mena. Esto ha sido descrito para mecanismos de convección en la zona bajo el nivel freático, con lo cual se genera una aceleración de la migración de iones en solución. En ambientes desérticos el resultado sería un alzamiento de la temperatura en los alrededores de un cuerpo de mena, con lo cual se generaría un gradiente de temperatura para gases desde la zona de oxidación de sulfuros de un cuerpo a la superficie. El gradiente de temperatura generado establecería corrientes de convección de gases que proporcionan una fuerza impulsora para el flujo de aire debido a la convección hacia a dentro y fuera del cuerpo de sulfuros, las que serán independientes de la pendiente (Lefebvre et al., 2001). Los flujos de convección de gases son más eficientes en la transferencia de gases que los procesos de difusión por si solos. Estos procesos producidos como resultado de la oxidación de minerales sulfurados serían indicativos del enterramiento de una fuente rica en sulfuros. Las corrientes de convección transportan oxígeno a las zonas de oxidación de sulfuros y posteriormente se liberan gases del cuerpo de mena (COS, SO2), que migran desde abajo hacia arriba y se logra una transferencia eficaz de los

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gases del cuerpo mineralizado a la superficie. Para que la convección térmica sea eficaz en la transferencia de gases es necesario un gran contenido de sulfuros y alta permeabilidad de la cubierta transportada (Fig. 2-1).

Figura 2-1: Modelo conceptual de dispersión de iones y gases desde una fuente mineralizada a superficie

a través de una cobertura transportada (modelo resumen de Govet et al., 1984, Kelley et al., 2003, Hamilton, 2000, Cameron et al., 2004 y Highsmith, 2004).

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3 EXPERIMENTOS La exposición de un cuerpo mineralizado a procesos de oxidación ocurre normalmente cuando este es alzado a niveles superficiales y es interceptado por el nivel de aguas freáticas. Esto da lugar a procesos químicos y biológicos de tipo óxido/reducción que son capaces de romper sulfuros y liberar cationes metálicos, como por ejemplo: cobre. En el caso de un depósito mineral bajo cobertura, iones liberados y gases de hidrocarburos pueden ascender hasta superficie y ser adsorbidos en partículas de suelo. Estos son procesos continuos de emanación desde un depósito bajo efectos de oxidación y lixiviación, química y biológica. Para estudiar la presente hipótesis, se realizaron experimentos análogos que buscan emular condiciones naturales de generación de gases y migración de estos en cobertura no consolidada. Los experimentos fueron realizados en los laboratorios de Laboratorio Análogo de Procesos Geoquímicos Supérgenos (LAPGS), del Departamento de Geología y el Centro de Estudios Avanzados en Hidro/Electrometalurgia de los Departamentos de Ingeniería de Minas e Ingeniería Química y Biotecnología ambos pertenecientes a la Universidad de Chile. Estos tienen por objetivo estudiar y cuantificar los procesos que ocurren a nivel de fuente mineralizada, procesos que ocurren al someter minerales sulfurados de cobre a oxidación en presencia de agua y microorganismos y que llevan una degradación de estos. La degradación de sulfuros lleva a la liberación de cationes de cobre y otros metales, desde una fase mineral a una fase acuosa. Estando estos en la fase acuosa pueden migrar a superficie, en la misma fase acuosa o bien asociados a procesos de flujo gaseoso. Estos iones y compuestos gaseosos son susceptibles de ser capturados por adsorción en materiales superficiales, en forma integrada en el tiempo, mecanismo que se evalúa mediante el uso de materiales adsorbentes en superficie, orientados a colectar gases generados desde bajo cobertura. Se desarrollaron estos experimentos tratando de emular condiciones ambientales de yacimientos que están interactuando con comunidades bióticas (microorganismos), soluciones (agua) y oxígeno. Principalmente se utilizó como microorganismo a la bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans, debido a que es una de las más abundantes encontradas en los ambientes acuosos mineros (López-Archilla, 2005; Mousavi et al., 2005, Casas et al., 2000) Para desarrollar los estudios se realizaron dos tipos de experiencias principales; la primera, que consta de la confección de columnas experimentales que emulan un yacimiento de minerales sulfurados bajo cobertura y una segunda, que deriva de esta primera, que es el estudio de generación de gases de hidrocarburos al desintegrarse distintos tipos de minerales sulfurados (pirita y calcopirita), bajo la acción de microorganismos en forma in-vitro.

19

3.1 COLUMNAS EXPERIMENTALES

3.1.1 CONDICIONES AMBIENTALES

El experimento de las columnas se llevó a cabo en el Laboratorio Análogo de Procesos Geoquímicos Supérgenos del Departamento de Geología de la Universidad de Chile, por un período entre 3 a 4 años. El laboratorio consta de dos salas, una de almacenamiento y preparación de muestras y/o materiales y una segunda sala, la “Unidad Experimental”. Esta última presenta un ambiente de temperatura controlada y con purificador de aire en un sistema cerrado, condiciones para asegurar un ambiente limpio. En la sala experimental se ubican 6 módulos experimentales, dos dentro de incubadoras bajo condiciones de temperatura – humedad controlada y monitoreada, y 4 en ambiente abierto de laboratorio. Cada módulo posee sistema de mangueras para circulación de soluciones (agua), para inyección de aire y gas argón, y para toma de muestras de sólidos, líquidos y/o gases.

3.1.2 MATERIALES PARA EL ARMADO

Para el armado de los experimentos de emulación de una fuente mineralizada se utilizaron 6 módulos experimentales, material de mena de División El Teniente Codelco – Chile, arena de río fina a media y grava fina. Módulos Los módulos experimentales tiene las siguientes dimensiones, 1 m de altura x 0,5 m de ancho x 0,4 m de fondo, construidos en policarbonato, con perforaciones para conexiones de mangueras y para toma de muestras a diferentes alturas. Mineral utilizado El material de mena empleado para la emulación de una fuente mineralizada fue obtenido de División El Teniente Codelco – Chile, directamente de la línea de producción. Se trata de roca con mineralización sulfurada de cobre, cobre-hierro y hierro, de chancado terciario (3/4”), de tal forma de optimizar la superficie de exposición según unidad de volumen. La concentración de Cu en esta roca supera el 1 %. La tabla 3-1 resume resultados analíticos de una muestra analizada mediante digestión con agua regia y análisis por AAS.

Tabla 3-1: Resultados analíticos para la muestra TT01 (material de El Teniente Codelco – Chile).

Muestra Cu (ppm)

Mo (ppm)

Pb (ppm)

As (ppm)

Fe (%) Zn (ppm)

S (%) Cl- * (ppm)

I- * (ppm)

TT01 12992 260 14 60 5 78 4,4 236 4* Cl e I: agua desionizada o ebullición durante tres minutos, filtrada y medida.

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La descripción de minerales opacos fue informada en estudios realizados por Codelco. Se observa en este material un total de sulfuros entre un 7 y 10% en volumen y total de óxidos del orden de un 1%. Entre los sulfuros destacan pirita (0,5 a 4 %) y calcopirita (4,5 a 6 %), menores cantidades de bornita (0,7 %), digenita (0,1 %), molibdenita (hasta 0,3 %) y trazas de tenantita/tetrahederita, calcosina y covelina. Entre los óxidos destacan magnetita (hasta 0,7 %), rutilo (hasta 0,5 %) y menores contenidos de hematita y gohetita. Los minerales de ganga en este material consisten principalmente en biotita, plagioclasa y menor clorita, sericita, cuarzo y minerales de arcilla. Cobertura El material empleado para la emulación de cobertura de la fuente mineralizada corresponde a arena fina de río (arena de estuco). Este material fue analizado tanto química como composicionalmente. La tabla 3-2 resume los resultados analíticos de una muestra analizada mediante digestión con agua regia y análisis por AAS.

Tabla 3-2: Resultados analíticos para la muestra OVB01 (material arena de río).

Muestra Cu (ppm)

Mo (ppm)

Pb (ppm)

As (ppm)

Fe (%) Zn (ppm)

S (%) Cl- * (ppm)

I- * (ppm)

OVB01 44 <5 16 10 4 82 0,1 188 2* Cl e I: agua desionizada y ebullición durante tres minutos, filtrada y medida. Del punto de vista de composición mineralógica y granulometría estas arenas corresponden a una litarenita con tamaño de grano fino a medio y con mala selección. Se presentan granos subangulosos de cuarzo, calcita, feldespato, óxido de hierro y clastos líticos color café rosado a negro. También algunos minerales negros con un brillo alto (ilmenita?) y escasas películas de minerales con smectitas (verde) en algunos granos.

También se utilizó arena de cuarzo media, gruesa y gravilla de cuarzo, ya que es un material geoquímicamente inocuo. Agua de circulación Para todas las experiencias se empleo agua común de llave, esto en términos de emular aguas subterráneas/meteóricas que poseen un contenido iónico importante y condiciones de pH cercano al neutro. Los parámetros de control para todos los experimentos son pH, Eh y concentraciones de los iones Cu2+, Cl- y I-. La tabla 3-3 resume características del agua empleada, medidas antes de introducir a las unidades experimentales. Las mediciones son realizadas con electrodos para pH y Eh y electrodos de ión selectivo para Cu2+, Cl- y I-.

Tabla 3-3: Condiciones del agua inicial (agua de la matriz sanitaria de Santiago, Chile).

Muestra pH Eh (mV) Cu2+ (ppm) Cl- (ppm) I- (ppm)

Agua común 7,52 452 0,1 81,4 < 0,1

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3.1.3 DESCRIPCIÓN Y MONTAJE DE CADA EXPERIMENTO

A continuación se describe el montaje de cada experimento (Exp1 al Exp6) y la evolución e intervenciones a que estuvieron expuestos en el período experimental (Foto 1). Experimento 1, temperatura controlada (Exp1) El experimento 1 se encuentra inserto en una incubadora en la cual se puede programar y regular la temperatura entre 4 y 44 ºC cada 15 minutos. En forma adicional en este experimento se controla, mediante calefactor de luz, la temperatura de superficie, programable y regulable hasta una temperatura máxima de 55 ºC. Las condiciones de temperatura, para emular variaciones día/noche en un ambiente desértico, son 35 ºC ambiental (incubadora), con 43 ºC en superficie durante el ciclo día (calefactor de luz), y 4 ºC global en el ciclo noche. Durante el ciclo día la humedad relativa ambiental se mantiene entre 27 y 32%. En el estanque experimental se instalaron mangueras de silicona que permiten la inyección de aire y argón en la base del sistema. Un orificio y conector permite el drenaje de agua desde la base. La inyección de agua ocurre mediante una manguera de silicona insertada entre la arena a una altura media de (~ 0,5 m). El agua cae por sifón de gravedad desde un bidón en la parte alta, y drena a un balde en la parte baja. El agua es re-circulada aproximadamente cada tres días y la roca de mena y base de la cobertura se mantienen subsaturados en agua. Condiciones iniciales en la configuración relativa entre material de mena y cobertura: En la base con un espesor entre 15 y 20 cm, se colocó el material de mena descrito anteriormente. La cobertura consiste en, de base a techo, grava gruesa, arena gruesa y grava fina, principalmente de cuarzo y en menor cantidad líticos. Hitos en el período de experimentación:

28/08/2003 – 30/01/2004: construcción de la columna y fijación de condiciones iniciales. 30/01/2004 – 05/09/2004: adición de ácido sulfúrico concentrado (96%) en el agua que recircula en el experimento. 14/04/2004: cambio de cobertura de arena a gravilla gruesa. 11/07/2005: cambio de geometría del cuerpo de mena y cobertura. Este fue aumentado en la parte central con una reducción de ambos costados de tal forma que ocupe la franja central de la cubeta experimental. En ambos costados se inserto material de cobertura. Esto se realizó para generar un cuerpo más discreto respecto de su proyección a superficie. La cobertura consiste en grava gruesa, arena gruesa y grava fina. Para observar cambios de óxido/reducción asociado a los procesos de degradación del cuerpo sulfurado se insertó en la ventana anterior del experimento una red discreta de elementos de hierro (clips). 16/11/2005: adición de ácido sulfúrico al agua que recircula en el experimento.

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Experimento 2, temperatura controlada y adición de solución con Acidithiobacillus ferrooxidans (Exp2) Al igual que el experimento 1, el estanque experimental 2 está inserto en una incubadora y posee un calefactor de superficie. La temperatura de control de la incubadora se fijo también en 35 °C en ciclo día con temperatura de superficie en 43 °C en superficie (calefactor de luz), y 4 ºC global en el ciclo noche. Durante el ciclo día la humedad relativa ambiental se mantiene entre 27 y 32%. La diferencia con el experimento 1 consiste en la ausencia de inyección de argón en la base, y en que la columna de inyección de agua entra a una altura más baja, a un tercio de altura (~ 0.3 m), con una mayor altura de cobertura seca. En todos los otros aspectos es idéntico al experimento 1 (Exp1). Hitos en el período de experimentación

28/08/2003 – 30/01/2004: construcción de la columna y fijación de condiciones iniciales. 07/11/2003: inóculo de Acidithiobacillus ferrooxidans 10 ml con una concentración de 1,52x109 bacterias/ml. 30/01/2004 – 05/09/2004: adición de ácido sulfúrico concentrado (96%), al agua que recircula en el experimento.

Experimento 3, temperatura ambiente de laboratorio (Exp3) Los experimentos 3 al 6 se realizan bajo las condiciones ambientales del laboratorio, a temperatura constante entre 20° y 25 °C. En el caso particular del Exp3, este se construyó en condiciones idénticas al Exp1 e incluye la inyección de gas argón en la base. La inyección de agua ocurre a una altura media (~ 50 cm), pero con una carga hidrostática menor que en del Exp1. De base a techo se colocó: material de mena (entre 15 a 20 cm de espesor) bajo una cobertura donde se intercaló grava gruesa y arena gruesa, principalmente compuestas de cuarzo y en menor proporción líticos. Hitos en el período de experimentación

28/08/2003 – 30/01/2004: construcción de la columna y fijación de condiciones iniciales. 30/01/2004 – 05/09/2004: adición de ácido sulfúrico concentrado (96%), al agua que recircula en el experimento.

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Experimento 4, temperatura ambiente de laboratorio (Exp4) El experimento 4 se construyó con una altura de sobrecarga menor, 2/3 del estanque (~ 70 cm), con inyección de agua a una altura de 1/3 (~ 30 cm). En la base solo se inyecta aire. El material utilizado de base a techo es: material de mena (entre 15 a 20 cm de espesor). La cobertura corresponde a arena, en una columna de menor altura que el resto de los experimentos (~ 50 cm). Hitos en el período de experimentación

28/08/2003 – 30/01/2004: construcción de la columna y fijación de condiciones iniciales. 30/01/2004 – 05/09/2004: adición de ácido sulfúrico concentrado (96%) al agua que recircula en el experimento. 14/04/2004: cambio de cobertura de arena a gravilla gruesa. 11/07/2005: cambio de geometría del cuerpo de mena y cobertura. La geometría del cuerpo de mena se modifica de tal forma de ocupar un cuerpo central rodeado lateralmente por material estéril. La sobrecarga fue recolocada en forma mixta (arena gruesa, grava fina, grava gruesa). Para observar cambios de óxido/reducción asociado a los procesos de degradación del cuerpo sulfurado se insertó en la ventana anterior del experimento una red discreta de elementos de hierro (clips). 16/11/2005: adición de ácido sulfúrico al agua que recircula en el experimento.

Experimento 5, temperatura ambiente de laboratorio y sin intervención (Exp5) Este experimento e similar al caso 3, con la diferencia en que no existe inyección de gas argón en la base. En la base se colocó material de mena, con un espesor entre 15 y 20 cm. La cobertura es una mezcla de arena gruesa y grava fina. Hitos en el período de experimentación

En este experimento se mantuvieron las condiciones iniciales en todo el período de experimentación, sin intervención alguna, siguiendo este experimento un curso natural.

Experimento 6, temperatura ambiente de laboratorio y blanco (Exp6) Este es el caso blanco, solo se insertó una columna de arena con inyección de agua a una altura de 2/3 (~ 70 cm), y con inyección de aire en la base.

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Hitos en el período de experimentación En este experimento se mantuvieron las condiciones iniciales en todo el período de experimentación.

Foto 3-1: Columnas experimentales, de derecha a izquierda Exp1 a Exp6. Laboratorio Análogo de

Procesos Geoquímicos Supérgenos, Departamento de Geología, Universidad de Chile.

3.1.4 RESULTADOS EVOLUCIÓN PARAMÉTRICA: RUPTURA Y DEGRADACIÓN DE SULFUROS Y ACTIVIDAD BACTERIAL.

En la evolución de los distintos experimentos se monitorearon la condiciones paramétricas con mediciones periódicas de pH, Eh y concentraciones de iones: Cu+2, Cl- y I-. El período de monitoreo continuo es desde Agosto de 2003 a Enero 2006. La evolución de los experimentos se divide en tres etapas principales, basados en los cambios realizados a los experimentos (Tabla 3-4): Etapa 1: Inicio de experimento y equilibrios ambientales iniciales (Agosto 2003 – 29/01/2004) Etapa 2: Período de acidificación de Exp1 al Exp4 y equilibrios ambientales (30/01/2004 – 10/07/2005). Etapa 3: Período cambio de configuración de mena en Exp1 y Exp4 en adelante (10/07/2005 – Enero 2006).

Exp1 Exp2 Exp3 Exp4 Exp5 Exp6

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Tabla 3-4: Resumen de los cambios realizados a cada experimento en el período de experimentación. T-ctrl: exp. con temperatura controlada, A.f.: exp. al que se adiciona A. ferrooxidans, T-Lab: exp. a

temperatura de laboratorio, S.I.: exp. sin intervención, Bco: exp. blanco.

Adición A. ferrooxidans 07/11/2003

Adición Ácido sulfúrico 30/01/2004 – 05/09/2004

Cambio cobertura 14/04/2004

Cambio geometría de mena 11/07/2005

Adición Ácido sulfúrico 16/11/205

Exp1 (T-ctrl) D f D f f

Exp2 (T-ctrl + A. f.) f f D D D

Exp3 (T-Lab) D f D D D

Exp4 (T-Lab) D f f f f

Exp5 (T-Lab - S.I.) D D D D D

Exp6 (T-Lab-Bco.) D D D D D

3.1.4.1 Evolución de pH

La evolución de pH, fue medido mediante el análisis de las soluciones de agua de recirculación de cada experimento. Las mediciones se realizaron a través del tiempo desde el inicio de la experiencia, Agosto 2003, hasta la etapa final, Enero 2006. Etapa 1: En la primera etapa experimental se determinó en los experimentos Exp1 a Exp5 una tendencia de disminución progresiva de pH lo que implica una acidificación continua del sistema. Esto se aprecia en que el pH desciende en prácticamente un punto dentro de los primeros 10 días de iniciado la experiencia. El descenso es reflejo de procesos de oxidación e hidrólisis de pirita y calcopirita, que en sus reacciones de hidrólisis generan ácido sulfúrico y óxido de hierro como producto. En el período de esta primera etapa (6 meses), se observa en el caso de los experimentos particulares que la tendencia a la disminución de pH es más marcada para los experimentos Exp1 y Exp2 (Fig. 3-1). Esto indicaría que los procesos ocurren en forma más rápida a mayor temperatura (Exp1 y Exp2 en incubadoras a 35 ºC constante). El Exp3 presentó una disminución de pH a un valor de 6,5 que se mantiene hasta el final de esta etapa en la cual el pH llegó a valores cercanos a 6,0. Los experimentos Exp4 y Exp5 tuvieron un comportamiento similar en la disminución de pH de la solución, manteniéndose en valores entre 6,2 y 6,5. El Exp6, el caso blanco (solo con arena), mantuvo un valor de pH en torno a un valor de 7,5 (Fig. 3-2), muy similar al del agua original. Este contraste con los Exp1 al Exp5, indicaría que la disminución de pH de las soluciones de estos experimentos se explicaría por los procesos de interacción agua/roca mineralizada, es decir, donde las condiciones de equilibrio para el pH de la solución dependen de la mineralogía de la roca de mena empleada. En el transcurso de esta etapa se adicionó al Exp2 un inóculo de Acidithiobacillus ferrooxidans de 10 ml con una concentración de 1,52x109 bacterias/ml (Fig. 3-2), el cual no genera gran variación en la tendencia de la evolución del pH. Un punto importante que se observa en este período inicial es la rápida respuesta del sistema a las nuevas condiciones ambientales, de oxidación e hidrólisis, teniendo en

26

cuenta que el material empleado era originalmente mena primaria de la Mina División El Teniente Codelco – Chile, obtenida de zonas en la cual aun no ocurre oxidación natural. Etapa 2: La etapa 2 comenzó aproximadamente en el mes 7, cuando se intervino los Exp1 al Exp4, al adicionárseles ácido sulfúrico concentrado (96%). El primer efecto es un descenso abrupto del pH de las soluciones hasta valores cercanos a 2 en los Exp1 y Exp2 y cercanos a 3 para los Exp3 y Exp4. Un descenso de pH mayor en los Exp1 y Exp2 respecto de los Exp3 y Exp4 se explica por la diferencia de temperatura. A mayor temperatura la cinética de reacción es más rápida, lográndose reacciones de ruptura de buffer de pH mineral más acelerada, con un pH de equilibrio más ácido (Reed, 1997). El pH de equilibrio después de la acidificación, para los Exp1 y Exp2, se ubicó entre 2,5 y 3,5 (buffer de alteración argílica avanzada), mientras que en los Exp3 y Exp4 se ubicó entre 4 y 5,5 (buffer de alteración argílica a fílica). En el caso del Exp5, experimento sin intervención, la evolución del pH sigue un curso natural, en el cual el buffer de equilibrio de pH solo baja a un rango entre 5,8 y 6,1 pero con una tendencia evidente a la acidificación. El Exp6 observa variaciones de pH entre 7 y 8, no observándose ninguna tendencia particular. La varianza puede corresponder a varianza de error analítico y/o variaciones de pH en el agua de circulación (agua potable). Etapa 3: Esta etapa final se define en base a cambios de configuración realizados en los cuerpos de mena en los experimentos Exp1 y Exp4. Al inicio de esta etapa los valores de pH de los Exp1 y Exp4 son estabilizados entre 5 y 6, esto después de ser intervenidos. La neutralización de pH puede deberse a que la nueva configuración del cuerpo de mena incorpora material estéril a los costados del cuerpo de mena, actuando el material estéril como buffer de pH más neutro. El Exp2, tras intervención, se estabiliza en un pH alrededor de 3,5 manteniendo el buffer de alteración argílica avanzada. El Exp3 en esta última etapa presenta un pH de equilibrio entre 4 y 5 (buffer de alteración argílica a fílica). El Exp5 (sin intervención), muestra una evolución de pH a valores más bajos, llegando a valores entre 5 y 5,5 para estabilizarse en un pH con valores del orden de 5,5. El Exp6 no presenta variaciones mayores, en todo el período, siempre mantiene los valores de pH entre 7 y 8. En el período final los Exp2, Exp3 y Exp5 muestran un proceso natural de estabilización de pH, esto producto de procesos de neutralización ácida a niveles de buffer

27

progresivamente más ácidos. Los Exp1 y Exp4, aunque se les adicionó ácido sulfúrico, están en un proceso de re-equilibrio con su medio, debido a la intervención de cambio de configuración de mena y cobertura con rangos de pH menos ácido.

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28-06-2003 14-01-2004 01-08-2004 17-02-2005 05-09-2005 24-03-2006

Período experimentos

Val

ore

s p

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Exp2

Exp3

Exp4

Exp5

Exp6

Figura 3-1: Variaciones de pH en los estanques experimentales (Exp1 a Exp6), medidas en la solución de circulación, desde el mes de Agosto 2003 hasta Enero 2006. En punto rosado adición de A. ferrooxidans; barra gris adición de ácido sulfúrico; punto celeste cambio de configuración cobertura o geometría cuerpo

mineralizado (detalle Tabla 3-4).

De las diferentes medidas de pH se puede establecer que los procesos de estabilización y equilibrio entre la solución y el medio ocurre en forma acelerada cuando las condiciones ambientales cambian, tanto en un medio saturado como subsaturado. Del período de experimentación además de estos resultados se puede establecer lo siguiente. Las mediciones de pH son influenciadas por las diferentes metodologías de la toma de muestras de la solución de cada experimento. Esto se puede explicar de la siguiente manera:

Si la zona de mineralización está saturada en agua, la acidez generada debido a la desintegración de minerales sulfurados, reacciona rápidamente con los minerales de ganga (roca), equilibrándose el pH a un valor de equilibrio para la interacción agua roca, en particular según el mineral dominante que asuma el rol de buffer de pH. Dentro de los minerales de ganga se encuentran en orden de mayor abundancia: biotita, plagioclasa, clorita, sericita, cuarzo, minerales de arcillas. Para este caso, como la biotita es el mineral de mayor abundancia y el buffer de pH de este mineral es de aproximadamente 6,4, si la solución de circulación se mantiene estancada y se equilibra con la roca tenderá a valores de pH más neutros o cercanos a 6,4. Para los casos en los cuales la toma de

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muestra se realizó imitando zonas subsaturadas, es decir, la muestra de circulación es tomada inmediatamente tras la interacción de la roca de mena, esta recoge ácido y lo drena no logrando un equilibrio con lo minerales de ganga de la roca, por lo cual el pH real en el contacto mineral sulfurado – agua puede ser bastante menor. Esto se ejemplariza con la gran variabilidad de valores de pH observado entre 5,6 y 6,5, aproximadamente, tomando en cuenta que el pH inicial del agua es de 7,5. Con estos datos se puede establecer que en la interfaz mineral – solución el pH debiera ser más bajo aún. En los experimentos Exp1 y Exp2, que se encuentran al interior de incubadoras, la temperatura genera un efecto catalizador de los procesos de oxidación química y bioquímica de los minerales sulfurados y así la generación de ácido y ataque y lixiviación más intensa de la ganga, llevando a ruptura acelerada de los buffer de pH.

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Exp6

Figura 3-2: Variaciones de pH en los estanques experimentales (Exp1 a Exp6), medidas en la solución de circulación, desde el mes de Agosto 2003 hasta Enero 2006, individuales. En punto rosado adición de A.

ferrooxidans; barra gris adición de ácido sulfúrico; punto celeste cambio de configuración cobertura o geometría cuerpo mineralizado (detalle Tabla 3-4).

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3.1.4.2 EVOLUCIÓN DE Eh

El potencial de oxidación (Eh) fue determinado mediante el análisis de las soluciones de agua de recirculación de cada experimento. Las mediciones se realizaron a través del tiempo desde el inicio de la experiencia, Agosto 2003, hasta la etapa final, Enero 2006 (Fig. 3-3). Etapa 1: La variación inicial de Eh (Fig. 3-3), en el tiempo, fue similar para todos los experimentos, estando para los Epx1 al Exp5 dentro del rango de valores de 200 a 350 mV y para el Exp6 (caso blanco), en términos de contraste con valores más bajos que el resto, en un rango principal entre 150 y 300 mV. Esta diferencia, se explica por la ausencia de sulfuros y de reacciones de oxidación/reducción en este último. Etapa 2: En la evolución del sistema las condiciones de Eh (Fig. 3-3) se mantuvieron estables para todos los experimentos, sin cambios sustanciales dentro de la varianza analítica. En contraste, el experimento 6, sin roca de mena, se encuentra en rangos de valores un poco más bajos que el resto, pero con las mismas tendencias, tendencias que seguramente eran analíticas. Con la acidificación del sistema para los Exp1 al Exp4, se observó un incremento marcado de Eh para todas las experiencias, indicando un aumento significativo en el estado de oxidación. Es así como en los Exp1 y Exp2 el Eh se incrementó desde 250 a sobre los 500 mV; los experimentos 3 y 4 desde 250 a sobre 450 mV; el experimento 5 desde 250 a sobre 400 mV, y el experimento 6 desde 150 a un poco sobre 350 mV. Este aumento de Eh se explicaría para los Exp1 al Exp4, debido a que como son un sistema abierto, expuesto a oxidación, acidificación y actividad bacteriana, se genera una mayor disolución de sulfuros como pirita y calcopirita, con lo cual existe una mayor cantidad de Fe2+ disponible para ser oxidado a Fe3+, aumentando la razón Fe3+/Fe2+ y así el potencial de oxidación del sistema. Esto contrarrestaría el efecto reductor de los sulfuros. Al aumentar la proporción de Fe3+ en el sistema, y por la condiciones de acidez se generaría la precipitación de jarosita 246

33 SOOHKFe . Estos valores de

Eh aumentarían mientras se consume y degradan los minerales sulfurados. Las variaciones de Eh en los Exp5 y Exp6, que no fueron acidificados, se explican como varianza instrumental, seguramente asociado a deriva instrumental (Fig. 3-3), esto es normal para electrodos en uso progresivo. Etapa 3: En la etapa 3 y final, la cual se define por la intervención en el cambio de la cobertura y configuración geométrica de la mena de los Exp1 y Exp4, la variación de Eh en los distintos experimentos presenta algunas disimilitudes (Fig. 3-3).

30

El rediseño completo de las columnas experimentales Exp1 y Exp4 desde la mena (fuente) hasta la superficie, explicarían la disminución marcada de Eh de las soluciones y del sistema, ya que la apertura a nuevas superficies de reacción en el material sulfurado, dado el movimiento y cambio de posición de la mena y exposición de sulfuros generarían un nuevo equilibrio de reacciones en el sistema de roca de mena, ganga, oxidación, solución acuosa, bacterias. Esto se observa con la adición de ácido sulfúrico concentrado (96%), en la etapa final y el aumento de Eh en forma inmediata del sistema. Los Exp2 y Exp3, presentaron valores estables en el tiempo y de equilibrio entre 400 y 500 mV. Los Exp5 y Exp6, no intervenidos, presentaron variaciones muy similares a las variaciones de Eh del Exp4, manteniéndose en el tiempo y con valores inferiores de 50 mV aproximado para el Exp6. Al ser esto sistemático indicaría una deriva instrumental, debido a que el orden de análisis de las soluciones acuosas de cada experimento fue siempre desde el Exp1 al Exp6. Esto puede ser un problema de calibración de los electrodos, el reseteo de valores mayores a menores no logrado.

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28-06-2003 14-01-2004 01-08-2004 17-02-2005 05-09-2005 24-03-2006


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28-06-2003 14-01-2004 01-08-2004 17-02-2005 05-09-2005 24-03-2006


Val

ore

s E

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mV

)

Exp2

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28-06-2003 14-01-2004 01-08-2004 17-02-2005 05-09-2005 24-03-2006


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Val

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28-06-2003 14-01-2004 01-08-2004 17-02-2005 05-09-2005 24-03-2006


Val

ore

s E

h (

mV

)

Exp6

Figura 3-3: Variaciones de Eh (mV) en los estanques experimentales (Exp1 a Exp6), medidas en la

solución de circulación, desde el mes de Agosto 2003 hasta Enero 2006, individuales. En punto rosado adición de A. ferrooxidans; barra gris adición de ácido sulfúrico; punto celeste cambio de configuración

cobertura o geometría cuerpo mineralizado (detalle Tabla 3-4).

32

3.1.4.3 COBRE CATIÓNICO (Cu2+)

La medición de la concentración de cobre en la solución de circulación de cada experimento fue realizada con un electrodo de ión selectivo que es capaz de determinar la concentración de Cu2+ en solución (como sulfato de cobre). Estos electrodos no detectan concentraciones de cobre en solución en forma de complejos o coloides. El límite inferior de detección es de 0,1 ppm (100 ppb), con una resolución también de 0,1 ppm. Etapa 1: En la etapa inicial de experimentación se destaca que en los Exp1 al Exp5, que son los que contienen roca de mena bajo condiciones de oxidación e hidrólisis, se registra la detección de Cu2+, en un período de tiempo no mayor a los 10 días (Figs. 3-4 y 3-5). En relación a cada experimento en esta etapa se destaca que los experimentos 1 y 2 son los que muestran un mayor aumento de las concentraciones de Cu2+ en solución, llegando a valores sobre los 35 ppm (Fig. 3-5). Relacionando esto con la evolución de pH y Eh de estos experimentos se sugiere que las reacciones de oxidación y lixiviación son más eficientes a temperaturas más altas (ambos experimentos están en incubadoras), con cinética de reacción acelerada. Los experimentos Exp3 al Exp5, en esta etapa inicial, muestran un aumento de Cu2+ en solución más lento y con concentraciones menores (Fig. 3-4). El Exp3 registra valores de Cu2+ en solución cercanos a los 6 ppm, el Exp4 en torno a los 12 ppm, llegando a concentraciones máximas de 18 ppm y el Exp5, que en esta etapa presenta mayor variabilidad que en los anteriores experimentos, no supera los 8 ppm de cobre en solución (Fig. 3-5). En general todos estos experimentos presentan una tendencia a mayores concentraciones de Cu2+ en las soluciones. En contraste el Exp6 (caso Blanco), no supera el límite de detección de 0.1 ppm (Fig. 3-4). Este experimento, caso blanco, demuestra que la presencia de Cu2+ se asocia con la presencia de material de mena bajo procesos de oxidación e hidrólisis. En esta etapa inicial aunque los Exp1 al Exp5 presentan una tendencia a concentraciones de Cu2+ mayor en las soluciones, muestran una alta variabilidad en las medidas, varianza que seguramente es de origen instrumental. Etapa 2: Esta etapa comienza con la adición de ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado (96%). En los Exp1 al Exp4 ocurre un incremento de Cu2+ en solución considerable, de hasta 141 ppm de forma inmediata y llegando a superar los 1000 ppm de Cu2+ con el tiempo (Figs. 3-4 y 3-5). El Exp5, que no se interviene (se mantiene en forma natural), muestra una tendencia similar pero con valores muy inferiores. Los experimentos 1 al 5 contrastan fuertemente con el caso Exp6, donde la concentración de Cu2+ se mantiene normalmente por debajo el límite de detección de 0,1 ppm.

33

La evolución de los experimentos Exp1 al Exp4 muestran que durante la acidificación del ambiente, las concentraciones de Cu2+ en las soluciones fueron las máximas, estando cercanas a los 1000 ppm en el Exp1, sobre los 300 ppm (máximo 500 ppm) en el Exp2, alrededor de 200 ppm (máximo 420 ppm) en el Exp3 y sobre 150 ppm en el Exp4 (figura 3-5). Estos valores de concentración de Cu2+ en solución, decaen al dejar de suministrar ácido sulfúrico concentrado (96%). Esto se explicaría por un descenso de sulfato en solución necesario para solubilizar Cu2+ en un medio ácido. Al descender la concentración de sulfato el Cu2+ en solución precipita a sulfatos, coloides, etc. Se debe mencionar que a pH muy ácido pueden existir efectos de interferencia de pH sobre el electrodo de ión selectivo para cobre. El Exp5, caso de evolución natural, muestra una tendencia creciente en la concentración de Cu2+ en solución, sobre todo al final de esta etapa donde se genera una disminución de pH (Fig. 3-2) junto con un aumento de Cu2+ en solución, llegando a valores sobre los 300 ppm. Estos marcados cambios naturales en la concentración de cobre son un reflejo de actividad de degradación de sulfuros, en particular aquellos asociados a bio-lixiviación bacterial, proceso que si bien toma más tiempo, ocurre en forma progresiva y natural. En general la tendencia de concentración de cobre es al incremento para los Exp1 al Exp5, lo que contrasta fuertemente con el Exp6, donde la concentración de Cu2+ se mantiene normalmente por debajo del límite de detección de 0,1 ppm (Fig. 3-4). Etapa 3: En la etapa tres, que comienza con el cambio de geometría de la distribución de la mena y cobertura de los Exp1 y Exp4, las concentraciones de Cu2+ en solución disminuyen drásticamente (Figs. 3-4 y 3-5), incluso a valores bajo el nivel de detección. Se explica esta situación por el re-inicio del sistema, pero además se detectaron problemas instrumentales con el sistema de electrodos de ión selectivo. Dado este problema se realizó un análisis de las soluciones en el Centro de Estudios Avanzados en Hidro/Electrometalurgia, estos por absorción atómica, los cuales se presentan en la tabla 3-5.

Tabla 3-5: Cobre en solución de los distintos experimentos medido a través de Adsorción Atómica.

Exp1 Exp2 Exp3 Exp4 Exp5 Exp6 Cu (gr/l) 0,112 0,61 0,18 0,28 1,14 N. D.

Estos valores muestran una tendencia de aumento de la concentración de cobre en las soluciones, sobre todo en el Exp5, de evolución natural, que contrastan con el Exp6, donde la concentración de Cu2+ no fue detectada por este método.

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Exp5

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Figura 3-4: Variaciones de Cu2+ en los estanques experimentales (Exp1 a Exp6), medidas en la solución

de circulación, desde el mes de Agosto 2003 hasta Enero 2006. En punto rosado adición de A. ferrooxidans; barra gris adición de ácido sulfúrico; punto celeste cambio de configuración cobertura o

geometría cuerpo mineralizado (detalle Tabla 3-4).

La presencia creciente de Cu2+ en las soluciones de los experimentos 1 a 5 confirma que los procesos de oxidación e hidrólisis de mineralización sulfurada de cobre y la consecuente ruptura de dichos minerales liberan cobre catiónico, y que la generación de ácido sulfúrico a partir de minerales sulfurados (caso adición Exp1 al Exp4 y evolución natural Exp5) optimiza la ruptura de sulfuros y traspaso de Cu2+ a la solución. Esto confirma que la actividad de degradación de sulfuros es un proceso tanto químico como bio-químico (Watling, 2006; Rawlings & Johnson 2007, la presente experimentación), que libera Cu y otros cationes a la fase acuosa.

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28-06-2003 14-01-2004 01-08-2004 17-02-2005 05-09-2005 24-03-2006


Val

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s C

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28-06-2003 14-01-2004 01-08-2004 17-02-2005 05-09-2005 24-03-2006


Val

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28-06-2003 14-01-2004 01-08-2004 17-02-2005 05-09-2005 24-03-2006


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28-06-2003 14-01-2004 01-08-2004 17-02-2005 05-09-2005 24-03-2006


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re (

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28-06-2003 14-01-2004 01-08-2004 17-02-2005 05-09-2005 24-03-2006


Val

ore

s C

ob

re (

pp

m)

Exp6

Figura 3-5: Variaciones de Cu2+ en los estanques experimentales (Exp1 a Exp6), medidas en la solución de circulación, desde el mes de Agosto 2003 hasta Enero 2006, individuales. En punto rosado adición de A. ferrooxidans; barra gris adición de ácido sulfúrico; punto celeste cambio de configuración cobertura y/o


36

3.1.4.4 CLORO ANIÓNICO (Cl-)

La medición de Cl- de cada solución obtenida de los Exp1 a Exp6 en el tiempo fue realizada con un electrodo de ión selectivo. Los resultados se muestran en las figuras 3-6 (compilación experimentos) y 3-7 (experimentos por separado).

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Figura 3-6: Variaciones de Cl- en los estanques experimentales (Exp1 a Exp6), medidas en la solución de circulación, desde el mes de Agosto 2003 hasta Enero 2006. En punto rosado adición de A. ferrooxidans;

barra gris adición de ácido sulfúrico; punto celeste cambio de configuración cobertura y/o geometría cuerpo mineralizado (detalle Tabla 3-4).

Se observa que en todo el período de experimentación la concentración de Cl- en solución presenta tres rangos de valores. Un período inicial en el cual los valores para todos los experimentos se mantiene en torno a 200 ppm de Cl- en solución, llegando a máximos de 400 ppm (Exp6, caso blanco). A esto le sigue un período intermedio de aproximadamente 1,5 años, en el cual los valores de concentración de Cl- en solución están en un rango entre 300 y 600 ppm, teniendo como valor medio 400 ppm. Se observan dos máximos uno de 800 ppm (Exp3) y uno de 1000 ppm (Exp1), los cuales no se repiten en el tiempo. Por último, se presenta un período con valores más erráticos pero cercanos a los 200 ppm, en los cuales se aprecian valores máximos sobre 600 ppm (Exp1). En general las concentraciones de Cl- en los 6 experimentos tienen un comportamiento similar y bastante errático. Esto sugiere que el Cl- en solución no es un elemento indicador de procesos de degradación de sulfuros, estando presente tanto en experimentos con mena expuestos a temperaturas elevadas, con mena expuestos a temperatura ambiente y caso blanco (sin mena).

37

3.1.4.5 YODO ANIÓNICO (I-)

La concentración de yodo aniónico en los materiales empleados (rocas de mena y cobertura) supera los 2 ppm, sin embargo, en todo el período experimental no se detectó concentraciones sobre el nivel de detección del electrodo de ión selectivo (0.1 ppm) en la solución de circulación, de cada experimento. Esto indicaría que este ión no juega un rol alguno en los procesos de oxidación y lixiviación de rocas de mena sulfuradas.

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Val

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s C

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28-06-2003 14-01-2004 01-08-2004 17-02-2005 05-09-2005 24-03-2006


Val

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Val

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Val

ore

s C

loru

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pp

m)

Exp6

Figura 3-7: Variaciones de Cl- en los estanques experimentales (Exp1 a Exp6), medidas en la solución de circulación, desde el mes de Agosto 2003 hasta Enero 2006, individuales. En punto rosado adición de A. ferrooxidans; barra gris adición de ácido sulfúrico; punto celeste cambio de configuración cobertura y/o


38

3.1.4.6 CORRELACIONES PARAMÉTRICAS

Se presenta a continuación el grado de relación o interdependencia paramétrica de la evolución de los procesos experimentales a través de correlación estadística para todo el período de estudio y cada experimento (Exp1 al Exp6), basándose en las variables pH, Eh, Cu2+, Cl-. Exp1: Los pares pH-Eh, pH-Cl- y Eh-Cl-, presentan una buena correlación (R2 > 0,5), mientras que los pares pH-Cu2+, Eh-Cu2+ y Cu2+-Cl- presentan una correlación baja (R2 < 0,4). Exp2 y Exp3: Presenta buena correlación solamente para el par pH-Eh, siendo los valores de R2 iguales a 0,84 y 0,51, respectivamente. El resto de los pares de variables presenta una correlación baja, por lo general R2 < 0,4. Exp4: Presenta una correlación entre variables baja, siendo el par pH-Cu2+ el que presenta la mejor correlación con un R2 = 0,46. Exp5 y Exp6: En general estos experimentos presentan valores de correlaciones entre variables bajo, ninguna relevante. La correlación común a los experimentos 1 al 3 corresponde a pH-Eh, lo que indica que la acidificación del medio es uno de los parámetros más importantes en los procesos de degradación de sulfuros y de liberación de cationes metálicos, ya sea por oxidación-lixiviación como bio-oxidación bacterial. Esto da como resultado la liberación de Fe2+, a partir de de minerales sulfurados con pirita y calcopirita. Dadas las condiciones ambientales se genera la oxidación Fe2+ a Fe3+, la que es catalizada por las comunidades bióticas existentes (reacción 3-1). A su vez la generación de Fe3+, da condiciones para la oxidación de sulfuros según la reacción 3-2. Esto ocurre en el caso de la oxidación de pirita y también puede ocurrir en conjunto con la precipitación de oxihidróxidos e hidróxidos de hierro como goetita (reacción 3-3) y jarosita ( 624

33 )()( HOSOKFe ; reacción 3-4). Como consecuencia de esto se generaría una

liberación de protones (H+), con la consecuente acidificación del medio (Dold, 2003).

OHFeOHFe nsferrooxidaA2

3.2

2 22122 reacción 3-1

HSOFeOHFeFeS 16215814 24

22

32 reacción 3-2

HxFeOOHOHOFe 223

21

222 reacción 3-3

HOHSOKFeKOHSOFe 6)()(623 624224

3 reacción 3-4

La relación pH-Eh indica que una disminución de pH permite una aceleración de los procesos de oxidación, esto probablemente asociado a una lixiviación química y física de la roca y apertura de permeabilidad que permite una mayor superficie de contacto y

39

oxidación ante condiciones ambientales atmosféricas y también a una optimización de condiciones para la biolixiviación. Observando la correlación de variables en el Exp4 y en períodos acotados de tiempo de los otros experimentos se puede establecer que la relación pH-Cu2+ demuestra que un ambiente con una mayor acidez es crucial para lograr solubilidad de cobre a partir de minerales sulfurados, en particular con ácido sulfúrico, que provee sulfato para solubilizar Cu2+. En el caso del Exp6, caso blanco, no muestra ninguna relación paramétrica.

3.1.4.7 CAMBIOS MINERALÓGICOS VISUALES EN EL TIEMPO

En el período comprendido entre los años 2003 y 2007 se monitorearon los cambios mineralógicos destacables de la evolución de las condiciones presentes en la fuente mineralizada de los Exp1 al Exp5 y experimento blanco (Exp6). Estos cambios fueron observados en minerales secundarios y no en los minerales primarios. Las partes observadas de los experimentos son: mena, cobertura, los recipientes de acrílico, mangueras de silicona, conectores de plástico y recipientes de agua de circulación de los experimentos. Desde el inicio de los experimentos, en los cuales ocurre la exposición de roca de mena sulfurada a oxidación, se observó el desarrollo de precipitados que de acuerdo a sus características visuales pueden catalogarse como óxidos e hidróxidos de hierro, sulfato de hierro, arcillas y azufre. El desarrollo de estos minerales implicó rápidos cambios de color, desde un color gris oscuro inicial de la roca de mena, a colores pardo anaranjados (hidróxidos de hierro) y amarillentos (sulfato hierro). En la evolución de estos experimentos se observó una proporción creciente de los minerales mencionados anteriormente tanto en la roca de mena como precipitadas en mangueras de silicona. La cristalización de nuevos minerales a partir de las soluciones en circulación es clara evidencia de los procesos de lixiviación de la roca de mena y re-equilibrio y transformación del sistema. Otros cambios observados después de transcurrido algunos meses fue el desarrollo de oxidados de cobre en la roca de mena, conjuntamente con hidróxidos de hierro y sulfato de hierro. Estos se evidenciaron primeramente en los experimento 3, 4 y 5. En el período inicial y transcurso de los experimentos se observó el desarrollo de coloides en la solución de circulación, óxidos de manganeso y en particular, oxidados de cobre precipitado en las mangueras de silicona. Un análisis de rayos – X realizado a una muestra de coloide verde precipitado, indicó la presencia de anhidrita (CaSO4), yeso (CaSO4 * 2H2O) y devillina (CaCu4(SO4)2(OH)6 * 3H2O). La precipitación de estos minerales a partir de las soluciones fue cada vez mayor en el avance de los experimentos y demuestra crecientes concentraciones de sulfato a partir de la oxidación de sulfuros y de la adición de ácido sulfúrico.

40

Se observó también cambios de colores asociados con efectos de reacciones de óxido/reducción en fases minerales, observándose una interface reductora entre la roca de mena y la cobertura, y algunos cambios de coloración en la cobertura que representan un efecto similar al descrito en publicaciones de Hamilton (2000), una chimenea de reducción. En la evolución progresiva del sistema se destacaron cada vez mejor las variaciones, y contrastes de colores, contrastes que evidencian procesos y gradientes de oxido-reducción y pH. Cobre en fases sulfatadas. Para este análisis, se tomó una muestra de roca de mena oxidada del Exp5 la cual se colocó en un vaso precipitado estéril y limpio, el cual contenía agua desionizada. Esta solución se dejó por una semana a temperatura ambiente controlada de 20 ºC para su evaporación, precipitación y cristalización de yeso. Los cristales precipitados fueron separados de la mena, aislados y enviados para análisis por cobre. Los resultados de los análisis muestran que estos cristales contienen una concentración de 130 ppm de cobre. Todos estos cambios son una clara demostración de lo activo y dinámico que ha demostrado ser el sistema, dentro de los cuales se destacan, la formación de jarosita que es un sulfato de hierro-aluminio hidratado, típicamente producto de la oxidación de pirita y/o calcopirita y la hidrólisis del ión férrico (Dold, 1999); que parte del cobre liberado durante la degradación de sulfuros puede pasar a fases salinas, o bien a fases coloidales sulfatadas verdes que se acumulan en los bidones de agua de circulación. Estos son indicios visuales claros de que cobre es liberado al sistema no solo en forma catiónica como lo demuestra la detección mediante electrodo, sino también en fases coloidales.

3.1.4.8 ACTIVIDAD BACTERIOLÓGICA

En forma paralela a los estudios ya descritos, se realizaron estudios de los procesos microbiológicos asociados con la oxidación y lixiviación continua de la roca mineralizada con sulfuros. Para tales efectos se tomaron muestras de las soluciones de los distintos experimentos (Exp1 a Exp6), con el objetivo de estudiar la presencia y enriquecimiento de bacterias hierrooxidantes y fauna macrobiótica asociada. Esto se realizó en el Centro de Estudios Avanzados en Hidro/Electrometalurgia de los Departamentos de Ingeniería de Minas e Ingeniería Química, de la Universidad de Chile. La toma de estas muestras para preparación de cultivos inoculados se realizó en varias oportunidades dentro del período de experimentación entre los años 2003 – 2007 (Tabla 3-6). La metodología utilizada para la determinación de bacterias en solución de los distintos experimentos fue la siguiente:

A todas las muestras se les determinó inicialmente el número de células en solución por recuento directo (recuento de bacterias por conteo directo en un

41

microscopio Nikon modelo Labophot, equipado con filtro para contraste de fase). El recuento se realizó en una cámara acoplada Petrof – Hausser de 0,02 mm de profundidad. El aumento total para observación fue de 400 X (10x40). En todos los casos se midió Eh con un electrodo OAKTON, ORP clavijado de platino y pH. Realizados los anteriores procedimientos las muestras fueron sometidas a enriquecimiento en medio ferroso, diluyendo las muestras 20 veces en un medio de cultivo (pH = 1,6), y agregando solución de sulfato ferroso en concentración equivalente a 2 g/l. Los cultivos se realizaron en condiciones estériles para asegurar que las bacterias crecidas en matraces Erlenmeyer de 250 ml, correspondieran efectivamente a las provenientes de las 6 muestras Exp1 a Exp6 para cada período de análisis. Para el cultivo, las muestras se mantienen en agitación permanente a 100 rpm a una temperatura constante de 30 ºC, durante un período máximo de 20 días. Los matraces se monitorearon periódicamente por Eh y recuento de células inicial y final. Estos experimentos se realizaron entre los meses de Abril 2006 y Octubre 2007.

De la evaluación del crecimiento (actividad) de bacterias hierrooxidantes en las etapas de monitoreo (Tabla 3-6), de los experimentos Exp1 al Exp6 se establece que inicialmente todos contienen una baja concentración de células y también bajo potencial redox, exceptuando: Exp4 (Eh = 529 mV, Enero 2006), Exp1 (Eh = 503 mV, Abril 2006), Exp2 (Eh = 500mV, Octubre 2007). En las pruebas se monitoreó el crecimiento bacteriano y la oxidación del ión ferroso, se determinó el período de inicio del crecimiento bacteriano, denominado período de retraso de actividad bacterial hierrooxidante, observando los valores de Eh en el tiempo. Para determinar el comienzo del crecimiento bacteriano se utilizó el cambió de pendiente de la curva de Eh/tiempo y el aumento exponencial de las comunidades bióticas.

Tabla 3-6: Resumen de fechas de monitoreo de soluciones de recirculación de cada experimento para análisis microbiológico.

Experimentos monitoreados Fecha de monitoreo Exp1 al Exp6 Noviembre 2003 Exp1 al Exp6 Abril 2004 Exp1 al Exp6 Agosto 2004 Exp1 al Exp6 Mayo 2005 Exp1 al Exp6 Septiembre 2005 Exp1 al Exp6 Enero 2006 Exp1 al Exp6 Abril 2006 Exp1 al Exp6 Enero 2007 Exp1 al Exp6 Octubre 2007

Los resultados se muestran en la tabla 3-7, en la cual se observa que los experimentos Exp1 al Exp4 son los que presentan menores días de retraso de actividad bacterial hierrooxidante en el primer período de experimentación. Los menores valores se registran en el período comprendido entre los meses de Noviembre 2003 y Agosto 2004, que fue en el período en el cual se adicionó ácido sulfúrico a los experimentos

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Exp1 al Exp4. Este incremento es entonces claramente un producto de acidificación del medio, un proceso que en la naturaleza, si bien puede tomar más tiempo en ocurrir, eventualmente lleva a una actividad bacteriológica intensa. El Exp2 después del período de acidificación entra en una etapa de equilibrio en la cual el período de retraso de actividad bacterial hierrooxidante del comienzo de la actividad bacteriana está en promedio en 9 días (Tabla 3-7). Aunque el período de retraso de actividad bacterial hierrooxidante aumenta hacia la etapa final de experimentación es menor que el resto de los experimentos (Exp3 al Exp6). Esto puede ser debido a las condiciones ambientales de incubamiento de estos experimentos. Para los Exp1, Exp3 y Exp4, se observa que los períodos de retraso de actividad bacterial hierrooxidante aumentan progresivamente hacia las etapas finales de la experimentación (Tabla 3-7). Este aumento comienza cuando se deja de adicionar ácido sulfúrico. Además se ve incrementado debido a la reconfiguración realizada a la mena y cobertura de los experimentos Exp1 y Exp4 en el mes de julio de 2005. El experimento 5 que solamente ha variado debido a los procesos naturales de degradación de minerales sulfurados en estado de oxidación, muestra que al final de la experiencia los valores de períodos de retraso de actividad bacterial hierrooxidante son similares a los Exp1 al Exp4 (Tabla 3-7). En el experimento 6 y después de problemas iníciales en la configuración de circulación de aire, en este no se detecto actividad bacterial hierrooxidante en los análisis realizados para determinar la existencia de microorganismos capaces de oxidar hierro ferroso como fuente de energía (Tabla 3-7).

Tabla 3-7: Cantidad de días de latencia de cultivo de bacterias hierrooxidantes de los experimentos del LAPGS.

Fecha Exp1 Exp2 Exp3 Exp4 Exp5 Exp6 Nov-03 7 6 6 7 7 6 Abr-04 5 9 9 7 > 13 > 13 Ago-04 5 5 10 7 > 13 > 13 May-05 7 11 11 11 > 14 > 14 Ene-06 9 7 11 7 > 14 9 Abr-06 10 10 10 10 > 13 > 13 Ene-07 > 15 11 15 11 15 > 15 Oct-07 14 7 14 12 12 > 15

El incremento de Eh y el aumento del número de células en el tiempo luego de haberlas contactado con una solución de sulfato ferroso, principalmente en los Exp1 al Exp4, está indicando que una parte importante de la población bacteriana presente en las soluciones tiene la capacidad de utilizar ión ferroso como fuente de energía y por lo tanto oxidarlo hasta ión férrico (Figs. 3-8, 3-9, 3-11, Tabla 3-7). En la muestra Exp5 se detectó un muy bajo desarrollo bacteriano, al menos no aquellas bacterias capaces de oxidar ión ferroso, en gran parte del período de experimentación. Solamente al final se detectaron bacterias hierrooxidantes (Fig. 3-11; octubre 2007) en

43

este. En el Exp6 por lo general no se detectaron bacterias hierrooxidantes (Figs. 3-8, 3-9, 3-11). De las pruebas realizadas se puede ver que en los experimentos Exp1 al Exp4 las células fueron capaces de oxidar completamente ión ferroso a ión férrico, siendo más rápida por lo general la oxidación en el caso de las bacterias presentes en la solución del Exp1, seguida por Exp4 y Exp3. Esto se puede asociar con el mayor número de células iniciales de estas soluciones en las distintas etapas de análisis (Figs. 3-8, 3-9, 3-11, Tabla 3-8). También se puede observar en el aumento de pH de dichas soluciones (Figs. 3-10, 3-12), por el consumo de hidrógeno en la oxidación del ión ferroso a ión férrico en presencia de bacterias hierrooxidantes como Acidithiobacillus ferrooxidans y Leptospirillum ferrooxidans (reacción 3-5, Watling, 2006; Zhang et al., 2008).

OHFeOHFe fLfA2

3.,.2

2 25,022 reacción 3-5

Las figuras 3-8, 3-9, 3-11 y la tabla 3-8, muestran distintos estados de la actividad bacterial hierrooxidante dentro del período comprendido entre los años 2003 y 2007, de los distintos experimentos. En ellas se puede apreciar por ejemplo distintas velocidades de oxidación de las comunidades de microorganismos en las soluciones Exp1 a Exp6, lo que se podría correlacionar a una mayor o menor actividad de microorganismos en los distintos experimentos en diferentes períodos de tiempo.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 2 4 6 8 10 12 14

Tiempo [Días]

Eh

[m

V]

Exp1

Exp2

Exp3

Exp4

Exp5

Exp6

Figura 3-8: Diagramas de Eh de las soluciones Exp1 a Exp6, durante el período de análisis de actividad

bacterial hierrooxidante, realizada en Agosto 2004, con pH inicial de 1,6 y a 30 ºC.

Tabla 3-8: Concentraciones de células presentes en las soluciones Exp1 a Exp6 dentro del período de análisis de actividad bacterial hierrooxidante, realizada en Agosto 2004.

Tiempo Bacterias / ml Días Exp1 Exp2 Exp3 Exp4 Exp5 Exp6

0 4,80E+05 1,20E+06 2,50E+05 3,00E+05 1,00E+05 1,00E+057 2,25E+06 1,50E+06 5,00E+05 6,80E+07 1,00E+05 1,00E+05

10 3,60E+07 1,50E+06 7,60E+07 5,60E+07 1,00E+05 1,00E+0513 2,80E+07 1,6E+07 1,36E+08 5,60E+07 1,00E+05 1,00E+05

44

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Tiempo [Días]

Eh

[m

V]

Exp1

Exp2

Exp3

Exp4

Exp5

Exp6


bacterial hierrooxidante, realizada en Abril 2006, con pH inicial de 1,6 y a 30 ºC.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Tiempo [Días]

pH

Exp1

Exp2

Exp3

Exp4

Exp5

Exp6

Figura 3-10: Diagramas de pH de las soluciones Exp1 a Exp6, durante el período de análisis de actividad


0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Tiempo [Días]

Eh

Exp1

Exp2

Exp3

Exp4

Exp5

Exp6


bacterial hierrooxidante, realizada en Octubre 2007, con pH inicial de 1,6 y a 30 ºC.

45

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Tiempo [Días]

pH

Exp1

Exp2

Exp3

Exp4

Exp5

Exp6

Figura 3-12: Diagramas de pH de las soluciones Exp1 a Exp6, durante el período de análisis de actividad


Después de un período de re-equilibrio de las soluciones de recirculación con material de mena y ganga se realizó un estudio de caracterización microbiológica de mineral de mena y soluciones de recirculación. Caracterización microbiológica de mineral de mena y soluciones de recirculación. La actividad microbiológica se caracterizó mediante técnicas moleculares de las bacterias presentes en el mineral de mena y soluciones de los experimentos (Escobar, 2008). Del análisis de la identificación de microorganismos presentes (Tabla 3-9), usando el método tRFLP, se puede observar que una parte importante de la microflora es formada por microorganismos autótrofos y quimiolitotrófogos (Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans, Leptospirillum ferrooxidans, Sulfobacillus), los que son esperados de encontrar en operaciones de biolixiviación. Sin embargo, también existe una importante presencia de microorganismos heterotróficos (Acidocella sp., Arthrobacter, Ferrimicrobium acidiphilium, Shewanella) y microorganismos mixotróficos (Acidiphilium sp., Acidimicrobium ferrooxidans, Acidocella sp.). De este estudio se destaca que en el mineral y solución se encuentran representadas todas las especies quimiolitotróficas, autótrofas características de estos ambientes. Además se puede observar la presencia de varias especies heterotróficas, las que juegan un importante rol en estos procesos, ya que a pesar de no participar directamente en la oxidación de los minerales, ellas se encargan de degradar los compuestos orgánicos producidos por las bacterias durante su metabolismo; los compuestos orgánicos son inhibidores del desarrollo de las bacterias autótrofas (A. ferrooxidans, L. ferrooxidans, S. thermosulfidooxidans, etc.) fundamentales en estos procesos. Además las bacterias heterotróficas generan en su metabolismo CO2, el que es a su vez necesario como fuente de carbono de las bacterias autotróficas (Escobar, 2008).

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Tabla 3-9: Identificación y abundancia relativa de las secuencias obtenidas por tRFLP para las bacterias presentes en consorcio de microorganismos en mineral de Mena de Cobre de División El Teniente

Codelco – Chile (denominada L1). Obtenida de Escobar, 2008.

Microorganismo Abundancia relativa % Alfa Proteobacterias 2,6 % Acidimicrobium ferrooxidans Acidiphilium sp Acidocella sp Acidomonas methanolica Ferrimicrobium acidiphilium

2,0%

A. ferrooxidans 1,4 % A. thiooxidans 1,3 % Leptospirillum ferrooxidans 1,9 % Leptospirillum ferriphilium 1,0 % Sulfobacillus acidophilus 1,2 % Sulfobacillus thermosulfidooxidans 1,2 % Shewanella sp 1,1 % Arthrobacter sp 1,0 % Otras bacterias no identificadas * 80% **

* Corresponde probablemente a bacterias ambientales, no relacionadas directamente con el proceso de biolixiviación, muchas de ellas no cultivables. Lo mismo puede decirse de las alfa proteobacterias. ** Este número corresponde a la suma de muchas especies, que presentan porcentajes de abundancia menor al 1% en esta muestra analizada. La actividad bacterial generada por la interacción de microorganismo hierrooxidantes y minerales sulfurados, en los distintos experimentos dentro del período de estudio, junto a los procesos metabólicos de las bacterias en su ciclo de vida – muerte y descomposición de materia orgánica, lleva a la generación de gases de hidrocarburos. Estos gases o compuestos de hidrocarburo son los que pueden migrar a superficie y ser característicos para tipos específicos de sulfuros.

3.1.4.9 EMANACIÓN DE GASES DE HIDROCARBUROS, MIGRACIÓN A TRAVÉS DE COBERTURA Y ACUMULACIÓN EN SUPERFICIE

El objetivo principal de estos análisis fue la determinación de la existencia de una señal biogeoquímica de la fuente hacia superficie y la factibilidad de captarlo y caracterizarlo. Para las pruebas directas de acumulación de gases de hidrocarburos se utilizó caolinita, ya que representa el material adsorbente más adecuado para la captura de estos compuestos gaseosos (Townley, 2005). Las muestras de caolinita son colocadas en bolsas permeables (sentry) e insertadas en la cobertura a una profundidad de 5 cm de cada experimento (Exp1 a Exp6). Estas buscan evaluar los procesos de generación de gases de hidrocarburos y migración a través de la cobertura. En paralelo, y para evaluar la generación de gases de hidrocarburos directamente desde la roca de mena bajo cobertura, se insertó caolinita colocada en bolsas sentry en la parte superior de tubos de PVC, los cuales se conectaron directamente con la roca de mena (en profundidad) a través de la cobertura. Para la determinación de contrastes con enriquecimiento o empobrecimiento de compuestos de gases de hidrocarburos del material original, se colocaron dos muestras de caolinita selladas en material estéril en cada grupo de muestras, en el mismo

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ambiente. Estás muestras se dejaron instaladas por un período de tiempo aproximado de 80 días. De los datos obtenidos de las concentraciones de los distintos compuestos de gases de hidrocarburos presentes en caolinita, a través de la metodología propia de Soil Gas Hydrocarbons (SGH) ActLabs Canadá, se observa que en general las concentraciones de los diferentes compuestos están en menor concentración que en el material de referencia que permaneció sellado en bolsas estériles. Entre los experimentos se observan diferencias por lo general entre los Exp1 al Exp4 con respecto del Exp5 y Exp6 y también de los Exp1 y Exp2 con respecto del resto, como por ejemplo los compuestos tetra – metil becenos y penta metil bencenos, respectivamente. En las muestras insertadas en los tubos de PVC, colocadas en los Exp1, Exp2, Exp3, Exp5 y Exp6, se observa que en general los distintos compuestos de gases de hidrocarburos reportados por SGH ActLabs Canadá, están en concentraciones más bajas que las muestras referenciales. Entre los experimentos que contienen roca de mena del yacimiento El Teniente en su interior (Exp1 al Exp5) y el Exp6 (Blanco), los contrastes no son muy marcados y las concentraciones absolutas son bajas. De las experiencias realizadas en el período de experimentación, de los análisis de cultivos de microorganismos, que demuestran la existencia de bacterias hierro oxidante (quimio-autótrofas y heterótrofas), en los diferentes experimentos, es difícil discernir, en función de adición y disminución de la concentración de compuestos de gases de hidrocarburos en el material colector (caolinita), con respecto del material de referencia, la presencia bajo cobertura, de un cuerpo bajo ataque de lixiviación bacterial. La variabilidad observada en los resultados de los análisis de los compuestos de gases de hidrocarburos (ganancias o pérdidas respecto de los materiales de referencia), y de no presentar en algunos casos gran contraste con respecto del Exp6, en el material colector, no se observo un efecto significativo de la acción bacteriana sobre la concentración de gases orgánicos, lo cual implicó mejorar los esfuerzos para la colección efectiva de gases de hidrocarburos.

3.1.5 DISCUSIÓN EXPERIMENTOS COLUMNAS

La disminución de pH en los experimentos Exp1 a Exp5 es reflejo de procesos de oxidación e hidrólisis de pirita y calcopirita, que en sus reacciones de hidrólisis generan ácido sulfúrico y óxido de hierro como producto. Lo que no se observa en el Exp6 (solo con arena) que mantuvo un valor de pH en torno a un valor de 7,5. Este contraste entre los Exp1 al Exp5 y Exp6, indicaría que la disminución de pH de las soluciones se explicaría por los procesos de interacción agua/roca mineralizada, es decir, donde las condiciones de equilibrio para el pH de la solución dependen de la mineralogía de la roca de mena empleada. El mayor descenso de pH en el período de experimentación en los Exp1 y Exp2 respecto de los Exp3 y Exp4 se explica por la diferencia de temperatura. A mayor

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temperatura la cinética de reacción es más rápida, lográndose reacciones de ruptura de buffer de pH mineral más acelerada, con un pH de equilibrio más ácido (Reed, 1997). De las diferentes medidas de pH se puede establecer que los procesos de estabilización y equilibrio entre la solución y el medio ocurre en forma acelerada cuando las condiciones ambientales cambian, tanto en un medio saturado como subsaturado. La variación de Eh en el tiempo fue similar para todos los experimentos, estando para los Epx1 al Exp5 dentro del rango de valores de 200 a 350 mV y para el Exp6 (caso blanco), en términos de contraste con valores más bajos que el resto, en un rango principal entre 150 y 300 mV. Esta diferencia, se explica por la ausencia de sulfuros y de reacciones de oxidación/reducción en este último. La acidificación del sistema en los Exp1 al Exp4, generó un incremento marcado de Eh para todas las experiencias, indicando un aumento significativo en el estado de oxidación. El aumento de Eh sería debido a que como es un sistema abierto, expuesto a oxidación, acidificación y actividad bacteriana, se genera una mayor disolución de sulfuros como pirita y calcopirita, con lo cual existe una mayor cantidad de Fe2+ disponible para ser oxidado a Fe3+, aumentando la razón Fe3+/Fe2+ y así el potencial de oxidación del sistema. Esto contrarrestaría el efecto reductor de los sulfuros. Al aumentar la proporción de Fe3+ en el sistema, y por la condiciones de acidez se generaría la precipitación de jarosita 246

33 SOOHKFe . Estos valores de Eh

aumentarían mientras se consume y degradan los minerales sulfurados. Las variaciones de Eh en los Exp5 y Exp6, que no fueron acidificados, se explican como varianza instrumental, seguramente asociado a deriva instrumental esto es normal para electrodos en uso progresivo y que puede ser un problema de calibración de los electrodos, el reseteo de valores mayores a menores no logrado. Desde la etapa inicial de experimentación se destaca que en los Exp1 al Exp5, que son los que contienen roca de mena bajo condiciones de oxidación e hidrólisis, se registra la detección de Cu2+, en un período de tiempo no mayor a los 10 días. Entre estos experimentos los experimentos 1 y 2 son los que muestran un mayor aumento de las concentraciones de Cu2+ en solución, relacionando esto con la evolución de pH y Eh de estos experimentos se sugiere que las reacciones de oxidación y lixiviación son más eficientes a temperaturas más altas (ambos experimentos están en incubadoras), con cinética de reacción acelerada. El Exp5, caso de evolución natural, muestra una tendencia creciente en la concentración de Cu2+ en solución junto con una disminución de pH. Estos marcados cambios naturales en la concentración de cobre son un reflejo de actividad de degradación de sulfuros, en particular aquellos asociados a bio-lixiviación bacterial, proceso que si bien toma más tiempo, ocurre en forma progresiva y natural. La presencia creciente de Cu2+ en las soluciones de los experimentos 1 a 5 confirma que los procesos de oxidación e hidrólisis de mineralización sulfurada de cobre y la consecuente ruptura de dichos minerales liberan cobre catiónico, y que la generación de ácido sulfúrico a partir de minerales sulfurados (caso adición Exp1 al Exp4 y

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evolución natural Exp5) optimiza la ruptura de sulfuros y traspaso de Cu2+ a la solución. Esto confirma que la actividad de degradación de sulfuros es un proceso tanto químico como bio-químico (Watling, 2006; Rawlings & Johnson 2007, la presente experimentación), que libera Cu y otros cationes a la fase acuosa. Períodos con descenso en la concentración de Cu2+ en la solución se podría explicar por un descenso de sulfato en solución necesario para solubilizar Cu2+ en un medio ácido. Al descender la concentración de sulfato el Cu2+ en solución precipita a sulfatos, coloides, etc. En contraste el Exp6 (caso Blanco), no supera el límite de detección de 0.1 ppm. Este experimento, caso blanco, demuestra que la presencia de Cu2+ se asocia con la presencia de material de mena bajo procesos de oxidación e hidrólisis. Con respecto de la variación de Cl- en solución se puede establecer que no es un elemento indicador de procesos de degradación de sulfuros, estando presente tanto en experimentos con mena expuestos a temperaturas elevadas, con mena expuestos a temperatura ambiente y caso blanco (sin mena). La concentración de yodo aniónico en los materiales empleados (rocas de mena y cobertura) supera los 2 ppm, sin embargo, en todo el período experimental no se detectó concentraciones sobre el nivel de detección del electrodo de ión selectivo (0.1 ppm) en la solución de circulación, de cada experimento. Esto indicaría que este ión no juega un rol alguno en los procesos de oxidación y lixiviación de rocas de mena sulfuradas. La correlación común a los experimentos 1 al 3 corresponde a pH-Eh, lo que indica que la acidificación del medio es uno de los parámetros más importantes en los procesos de degradación de sulfuros y de liberación de cationes metálicos, ya sea por oxidación-lixiviación como bio-oxidación bacterial. Una disminución de pH permite una aceleración de los procesos de oxidación, esto probablemente asociado a una lixiviación química y física de la roca y apertura de permeabilidad que permite una mayor superficie de contacto y oxidación ante condiciones ambientales atmosféricas y también a una optimización de condiciones para la biolixiviación. Observando la correlación de variables en el Exp4 y en períodos acotados de tiempo de los otros experimentos se puede establecer que la relación pH-Cu2+ demuestra que un ambiente con una mayor acidez es crucial para lograr solubilidad de cobre a partir de minerales sulfurados, en particular con ácido sulfúrico, que provee sulfato para solubilizar Cu2+. En el caso del Exp6, caso blanco, no muestra ninguna relación paramétrica. Se observó también cambios de colores asociados con efectos de reacciones de óxido/reducción en fases minerales, observándose una interface reductora entre la roca de mena y la cobertura, y algunos cambios de coloración en la cobertura que representan un efecto similar al descrito en publicaciones de Hamilton (2000), una chimenea de reducción. En la evolución progresiva del sistema se destacaron cada vez mejor las variaciones, y contrastes de colores, contrastes que evidencian procesos y gradientes de oxido-reducción y pH.

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De la evaluación del crecimiento (actividad) de bacterias hierrooxidantes en las etapas de monitoreo de los experimentos Exp1 al Exp6 se establece que inicialmente todos contienen una baja concentración de células y también bajo potencial redox. De las pruebas realizadas se puede ver que en los experimentos Exp1 al Exp4 las células fueron capaces de oxidar completamente ión ferroso a ión férrico, siendo más rápida por lo general la oxidación en el caso de las bacterias presentes en la solución del Exp1, seguida por Exp4 y Exp3. Esto se puede asociar con el mayor número de células iniciales de estas soluciones en las distintas etapas de análisis. La acidificación del sistema genera una disminución en el período de Los menores tiempos del período de retraso de actividad bacterial hierrooxidante se registran cuando se adicionó ácido sulfúrico a los experimentos Exp1 al Exp4. Este disminución es entonces claramente un producto de acidificación del medio, un proceso que en la naturaleza, si bien puede tomar más tiempo en ocurrir, eventualmente lleva a una actividad bacteriológica intensa. En ellas se puede apreciar por ejemplo distintas velocidades de oxidación de las comunidades de microorganismos en las soluciones Exp1 a Exp6, lo que se podría correlacionar a una mayor o menor actividad de microorganismos en los distintos experimentos en diferentes períodos de tiempo. La actividad microbiológica se caracterizó mediante técnicas moleculares de las bacterias presentes en el mineral de mena y soluciones de los experimentos (Escobar, 2008). Una parte importante de la microflora es formada por microorganismos autótrofos y quimiolitotrófogos (Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans, Leptospirillum ferrooxidans, Sulfobacillus), los que son esperados de encontrar en operaciones de biolixiviación. Sin embargo, también existe una importante presencia de microorganismos heterotróficos (Acidocella sp., Arthrobacter, Ferrimicrobium acidiphilium, Shewanella) y microorganismos mixotróficos (Acidiphilium sp., Acidimicrobium ferrooxidans, Acidocella sp.). De este estudio se destaca que en el mineral y solución se encuentran representadas todas las especies quimiolitotróficas, autótrofas características de estos ambientes. Además se puede observar la presencia de varias especies heterotróficas, las que juegan un importante rol en estos procesos, ya que a pesar de no participar directamente en la oxidación de los minerales, ellas se encargan de degradar los compuestos orgánicos producidos por las bacterias durante su metabolismo; los compuestos orgánicos son inhibidores del desarrollo de las bacterias autótrofas (A. ferrooxidans, L. ferrooxidans, S. thermosulfidooxidans, etc.) fundamentales en estos procesos. Además las bacterias heterotróficas generan en su metabolismo CO2, el que es a su vez necesario como fuente de carbono de las bacterias autotróficas (Escobar, 2008). La actividad bacterial generada por la interacción de microorganismo hierrooxidantes y minerales sulfurados, en los distintos experimentos dentro del período de estudio, junto a los procesos metabólicos de las bacterias en su ciclo de vida – muerte y

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descomposición de materia orgánica, lleva a la generación de gases de hidrocarburos. Estos gases o compuestos de hidrocarburo son los que pueden migrar a superficie y ser característicos para tipos específicos de sulfuros. La variabilidad observada en los resultados de los análisis de los compuestos de gases de hidrocarburos (ganancias o pérdidas respecto de los materiales de referencia), y de no presentar en algunos casos gran contraste con respecto del Exp6, en el material colector, no se observo un efecto significativo de la acción bacteriana sobre la concentración de gases orgánicos, lo cual implicó mejorar los esfuerzos para la colección efectiva de gases de hidrocarburos. Debido a esto se realizó una segunda etapa de experimentación, en la cual se desarrolló diferentes experimentos in-vitro con distintas condiciones de roca de mena sulfurada – bacterias, incluyendo estudios de cultivos bacteriales.

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3.2 EXPERIMENTOS IN-VITRO

Los estudios de los experimentos in-vitro se realizó en el Centro de Estudios Avanzados en Hidro/Electrometalurgia, de los Departamentos de Ingeniería de Minas e Ingeniería Química, de la Universidad de Chile. En total se desarrollaron 6 fases experimentales, con 6 experimentos en cada fase, excepto en una donde se realizaron 8 experimentos. De estás 6 fases experimentales 5 fueron aeróbicas y una microaeróbica. En cada una de éstas se trabajó con un blanco como referencia. Dentro de estas 6 fases, en cinco el objetivo fue analizar compuestos de gases de hidrocarburos y en una, iones liberados de la disgregación – desintegración de minerales sulfurados y el traspaso de estos a la fase gaseosa.

3.2.1 MATERIALES Y MÉTODOS DE LAS DISTINTAS FASES EXPERIMENTALES

En la construcción de las distintas fases experimentales se utilizaron matraces Erlenmeyer de 250 ml, de boca ancha (diámetro 5,5 cm), conectores de vidrio (diámetro 3,5 mm), tapones de goma (los cuales se perforaron para introducir los conectores de vidrio), manguera de silicona (diámetro externo 5 mm), tubos de 50 ml (Sterilin estériles).

3.2.1.1 MICROORGANISMOS Y MEDIO DE CULTIVO

Los microorganismos utilizados en las distintas fases experimentales fueron: cultivo puro de Acidithiobacillus ferrooxidans tipo ATCC 19859, Acidithiobacillus thiooxidans tipo ATCC 8085, y un consorcio de microorganismos presentes en una solución obtenida después de dos años de lixiviar una columna piloto de Mena de Cobre de División El Teniente Codelco – Chile, que será nombrada como L1. Las características de la solución L1 con respecto de la fauna microbiotica están descritas en el sub-capítulo 3.1.4.8, tabla 3-9. Esta columna experimental se desarrollo en el Laboratorio Análogo de Procesos Geológicos Supérgenos, del Departamento de Geología de la Universidad de Chile, por más de 5 años, bajo el proyecto FONDEF D021 1083 realizado en conjunto entre la Universidad de Chile y Codelco – Chile. El medio basal o medio de cultivo (MC), que se utilizó para el crecimiento bacteriano presenta la composición descrita en la tabla 3-10, medio propio del Centro de Estudios Avanzados en Hidro/Electrometalurgia, de los Departamentos de Ingeniería de Minas e Ingeniería Química, de la Universidad de Chile. Como fuente de energía se utilizó Sulfato Ferroso (FeSO4 * 7 H2O al 33%), disuelto en agua destilada. Se ajustó el pH de las soluciones a un valor de pH igual a 1,6 unidades, utilizando H2SO4 concentrado p.a. Merck (1 lt = 1,840 Kg, entre 95 – 97% de pureza).

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Tabla 3-10: Composición del medio basal de cultivo (MC), para Acidithiobacillus ferrooxidans y consorcio de microorganismos L1.

Medio de Cultivo (pH=1,6) Compuestos Cantidad [gr/l](NH4)2SO4 0,4K2HPO4*3H2O 0,056MgSO4*7H2O 0,4

3.2.1.2 MINERAL UTILIZADO

Las muestras de mineral usadas en los experimentos fueron obtenidas desde División El Teniente Codelco – Chile (Mena Tte.). Esta contiene 1,2% de Cu, principalmente como calcopirita. Contiene además 2% de pirita y pequeñas cantidades de bornita (0,7%), digenita (0,1 %) y molibdenita (0,3%). El tamaño de las partículas es menor a 3/4”. Se empleó también un concentrado de cobre obtenido desde División Andina Codelco – Chile, conteniendo 90% de calcopirita, 8% de pirita y cuarzo. El mineral de pirita tiene un tamaño entre malla #150 y malla #200, preparado desde cristal masivo de pirita en laboratorio.

3.2.1.3 MATERIAL COLECTOR

Para los experimentos en los cuales el objetivo fue la identificación de compuestos de gases de hidrocarburos generados en los procesos de degradación de minerales sulfurados catalizados con microorganismos se utilizó como material colector caolín marca Sigma – Aldrich. En el experimento en el cual el objetivo fue, determinar si iones liberados en la desintegración de minerales sulfurados con bacterias hierro oxidante son capaces de transportarse en medios gaseosos se utilizó carbón activado marca Merck (C, Masa = 12,01 gr/mol). La preparación de los experimento se realizó con la más completa esterilización posible. Al ambiente de trabajo se aplicó Etanol (C2H5OH), para la deshidratación de las bacterias ambientales y se trabajó con mechero encendido durante todo el proceso de armado, desmontaje y medición de los experimentos. Todo el material utilizado en la confección de los experimentos se esterilizó con el método de esterilización húmeda a 121 ºC, por 15 minutos (matraces, conectores de vidrio, mangueras de silicona, Medio de Cultivo (MC)). El Sulfato Ferroso utilizado en los experimentos se esterilizó a través de una membrana estéril (millipore 22 um, GVWPO2500). Los minerales utilizados como calcopirita y pirita fueron esterilizados por esterilización húmeda a 100 ºC por 30 minutos sin presión. El material de mena no se esterilizó en ninguna de las fases experimentales.

3.2.1.4 CONDICIONES AMBIENTALES

Las distintas fases experimentales se realizaron en el laboratorio del Centro de Estudios Avanzados en Hidro/Electrometalurgia de los Departamentos de Ingeniería de Minas e

54

Ingeniería Química de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile. Los experimentos fueron incubados en una sala con temperatura constante 30±1 ºC, sobre un shaker con una agitación de 100 – 120 rpm. Los experimentos aeróbicos estuvieron conectados a aire sintético instrumental con 99,999 % de pureza todo el período de experimentación (21±1% v/v O2, 79% v/v N2, 0% CO2, <5 ppm H2O). El flujo de aire para las distintas fases experimentales fue muy lento en el rango de 0,01 – 0,02 l/h, para optimizar la eficiencia en remover pequeñas concentraciones de compuestos de gases de hidrocarburos y iones al material colector.

En la fase experimental microaeróbica, no se introdujo aire y cada experimento se mantuvo con el aire que quedo dentro del matraz al momento de montarlos y sellarlos.

3.2.1.5 MEDICIONES EN CADA FASE EXPERIMENTAL

En cada fase experimental se caracterizó la solución lixiviada antes de ser sellada y al final de cada experiencia (en promedio 90 días) por: pH (con instrumento marca Hanna modelo HI1230), Eh (con instrumento marca OAKTON, ORP clavijado platino), Fe2+ y FeTotal determinados por el método de colorimetría o-phenantroline (Muir y Anderson, 1977), Cu en solución determinado por espectrómetro de absorción atómica (Atomic Absorption Spectrophotometer Perkin – Elmer 1100B) y el recuento de bacterias se realizó por conteo directo en un microscopio Nikon modelo Labophot, equipado con filtro para contraste de fase. El recuento se realizó en una cámara acoplada Petrof – Hausser de 0,02 mm de profundidad. El aumento total fue de 400X (10x40). Los compuestos de gases de hidrocarburos recolectados en el material colector (adsorbente), se analizaron con la metodología SGH Actlabs Canadá, de la siguiente manera: se toma 1 gr aproximadamente del material adsorbente y se analiza por cromatografía de gases y posteriormente cada compuesto es detectado por un espectrómetro de masa. Este último utiliza las diferencias en la razón masa/carga de los átomos o moléculas ionizadas, una vez que los compuestos son separados a partir de aplicaciones de voltaje desde que salen de la columna capilar del cromatógrafo, hasta que ingresan al espectrómetro. Con esta técnica el límite de detección para todos los compuestos de gases de hidrocarburo es de 1 ppt, con una precisión de 6,6% de diferencia relativa. En total se obtiene una batería de 162 compuestos gaseosos. Se debe mencionar que esta es una técnica propietaria y confidencial del laboratorio Actlabs (http://www.actlabs.com/gg_soil_sgh.htm). Para iones recolectados en la fase experimental 6 se utilizó la metodología siguiente: primeramente el material adsorbente es enviado al laboratorio Andes Analytical Assay, Santiago, donde se extraen 5 gramos de este material. Estas se someten a lixiviación ácida en 300 ml de ácido nítrico ultra puro. La solución es filtrada, evaporada y redisuelta en aforo a 100 ml en ácido nítrico al 5% v/v (Townley, 2009, comunicación escrita). La solución resultante es enviada al laboratorio ACME, Vancouver, donde se analiza por ICP-MS, con una batería de 72 elementos.

Para la fase experimental 6, además de estos parámetros se analizaron, al final de la experiencia, muestras de mineral de mena y material fino resultante de cada

55

experimento aplicando una digestión por agua regia y cuatro ácidos y la solución se analizó mediante ICP-MS. Las soluciones líquidas obtenidas directamente de cada experimento fue analizada aplicando el método 2C (ICP-MS), para 70 elementos en Acme Analytical Laboratories Ltda.

3.2.1.6 ARMADO DE EXPERIMENTOS

En el armado de cada fase experimental (Foto 3-2) se utilizaron: Matraces Erlenmeyer de 250 ml, en los cuales se introdujo, dependiendo del experimento a realizar, por lo general 1 gramo de Pirita, 1 gramo de Calcopirita, 50 gramos de mena Teniente., 3 ml de inóculo de Acidithiobacillus ferrooxidans, 5 a 10 ml de consorcio de microorganismos L1, entre 90 y 95 ml de Medio de cultivo (pH = 1,6), y entre 3 y 4,5 ml de sulfato ferroso al 33%. Todos los experimentos fueron aforados a 100 ml (mayor detalle de cada experiencia en anexo B).

Descripción:

a) Matraz de boca ancha para las distintas soluciones experimentales.

b) Tubos conectores de vidrio. c) Recipiente de material colector para

compuestos de gases de hidrocarburos. d) Trampa de agua para evitar

contaminación de gases ambientales. e) Conector a manguera de aire sintético. f) Tapón para sellar experimentos. g) En experimentos microaeróbicos se

suprime conector a manguera de aire sintético (e).

Foto 3-2: Matraz con los implementos para cada fase experimental desarrollada en el Centro de Estudios Avanzados en Hidro/Electrometalurgia de los Departamentos de Ingeniería de Minas e Ingeniería

Química de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile.

El resumen de las diferentes fases experimentales y sus respectivos experimentos, realizadas con diferentes materiales utilizados para la generación y colección de compuestos de gases de hidrocarburos e iones, se presentan en la tabla 3-11.

a)

b)

c)

d)

e)

f)

56

Tabla 3-11: Resumen de las distintas fases experimentales desarrolladas con sus respectivos experimentos y características de estos

Condición aeróbica Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5 Exp. 6

FExp1 Pirita + A.f. Calcopirita + A.f.

Blanco Agua dest.

Calcopirita + L1

Mena Tte. + L1

FExp2 Pirita + A.f. Calcopirita + A. f.

Calcopirita + A. f.

Arena Mena Tte. + A. f.

Blanco Agua dest.

FExp3 Pirita + A.f. Calcopirita + A.f.

Blanco Agua dest.

Mena Tte. + A. f.

Mena Tte. + L1

Mena Tte.

FExp4 Esfalerita + A.t.

Calcopirita + A.f.

Calcopirita Bornita + L1 Bornita + A. f.

Blanco Agua dest.

FExp6 Blanco Agua dest.

Blanco Agua dest.

Calcopirita + A.f.

Calcopirita + A.f.

Mena Tte. + A.f.

Mena Tte. + A.f.

Condición microaeróbica Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5 Exp. 6 Exp. 7 Exp. 8

FExp5 Pirita + A.f.

Pirita + A.f.

Calcopirita + A.t.

Calcopirita + A.t.

Calcopirita + A.t.

Calcopirita + A.t.

Blanco Agua dest.

Blanco Agua dest.

El resumen de resultados de los diferentes parámetros medidos a las soluciones en cada fase experimental, realizadas con diferentes materiales utilizados para la generación y colección de compuestos de gases de hidrocarburos e iones, se presentan en la tabla 3-12.

Tabla 3-12: Resumen de los parámetros medidos en las distintas fases experimentales (FExp1 – FExp6) in-vitro.

Fases pH Eh (mV) Cu (ppm) FeTotal (gr/lt) FeII (gr/lt) Bacterias (bact/ml)

Inicial Final Inicial Final Inicial Final Inicial Final Inicial Final Inicial FinalFExp1 f f f f D f f f f f f f

FExp2 f f f f f f f f f f f f





La tabla 3-13 resume las fases experimentales en las cuales se utilizó caolín para la absorción de compuestos de gases de hidrocarburos o carbón como material colector para los iones principalmente metálicos.

Tabla 3-13: Resumen material colector utilizado en cada fase experimental, in-vitro.

Fases Material colector Caolín Carbón

FExp1 f D

FExp2 f D

FExp3 f D

FExp4 f D

FExp5 f D

FExp6 D f

57

3.2.2 RESULTADOS

Los resultados presentados a continuación corresponden a las experiencias realizadas con pirita, calcopirita, mena Teniente, las cuales fueron inoculadas con Acidithiobacillus ferrooxidans y un consorcio de microorganismos L1, descrito anteriormente (los resultados de cada fase experimental son presentados en anexo B). Estos resultados están separados en:

1. Resumen de las cuatros experiencias aeróbicas con material colector para la

generación de gases de hidrocarburo. 2. Experiencia microaeróbica con material colector para la generación de gases de

hidrocarburos. 3. Experiencia aeróbica con material colector para la generación de iones libres en

solución.

3.2.2.1 RESULTADOS FASES EXPERIMENTALES AERÓBICAS Y MATERIAL COLECTOR PARA GASES DE HIDROCARBUROS.

En la figura 3-13, se presentan los valores promedio de pH, al inicio y final de cada fase experimental, de los experimentos con pirita, calcopirita, mena Teniente y blancos (agua destilada estéril). Los valores iníciales de pH, por lo general están bajo 2,0, debido a que el medio de cultivo y el sulfato ferroso son preparados con una acidificación de pH = 1,6. Solamente al agua destilada estéril no se le adhirió medio de cultivo y sulfato ferroso, con lo cual el pH medido es el correspondiente al del agua destilada estéril (cercano a 5,0). Los valores de pH obtenidos al finalizar cada experiencia son para los experimentos de pirita y calcopirita menores, teniendo un valor promedio de pH 1,36 para pirita y 1,78 para calcopirita (Fig. 3-13). Los menores valores registrados son 1,06 y 1,44 respectivamente. Los valores de pH para los experimentos con mena Teniente al finalizar cada experiencia por lo general son mayores, teniendo un valor promedio de 2,96, llegando a superar el valor 3,3. Los valores de los blancos utilizados están por lo general entorno a pH = 5,0 casi sin variación con respecto del valor de pH inicial. Debido a que la mena Teniente presenta minerales de ganga, estos actúan como neutralizadores de la solución ácida. Como se mencionó anteriormente este material presenta dentro de los minerales de ganga un porcentaje importante de biotita, mineral que genera un buffer de pH aproximado en 6,4. En el proceso de equilibrio del sistema mena Teniente, la solución (MC y sulfato ferroso) e inóculo de microorganismos tienden a una neutralización por parte de los minerales de ganga, consumo de ácido debido a la oxidación de Fe2+ a Fe3+ y acidificación por la disolución de minerales sulfurados y por la precipitación de hidróxidos de hierro, como jarosita y posiblemente gohetita.

58

0

1

2

3

4

5

6

Pirita Calcopirita Mena Tte. Blanco

Val

ore

s p

H

Experimentos

pH Final X

pH Inicial X

Figura 3-13: Resumen de variación de pH, de los distintos tipos de experimentos en el instante de cierre y

desmontaje de cada fase experimental.

En la figura 3-14, se presentan los valores promedio de Eh (mV), obtenidos para los distintos experimentos (pirita, calcopirita, mena Teniente, Blanco), de las diferentes fases experimentales, al comienzo y al final de cada una de ellas. Los valores iniciales de Eh (mV), en promedio están cercanos a los 400 mV, de los experimentos de pirita, calcopirita, mena Teniente, mientras que en el blanco, los valores de Eh están por debajo de los 350 mV. En la etapa final de cada experiencia las mediciones de los valores de Eh (mV) de los experimentos de pirita, calcopirita y mena Teniente están cercanos a los 500 mV, teniendo en algunos experimentos de calcopirita y mena Teniente valores superiores a los 610 y 600 mV, respectivamente, y sobre los 590 mV para los experimentos con pirita (ver anexo B). Se puede observar que el mayor delta de Eh, entre el momento inicial y final de cada experiencia corresponde a los experimentos con calcopirita, seguido de los experimentos con pirita y por último los experimentos con mena Teniente., en promedio. Estos valores indicarían un metabolismo energético o actividad de la bacteria en el proceso de biooxidación experimental. Autores han caracterizado que los valores de Eh en el momento de crecimiento exponencial de las bacterias Acidithiobacillus ferrooxidans está entre 320 – 580 mV (Rossi, 1990). Normalmente la extracción de los sulfuros alcanza sus mayores velocidades cuando el Eh de la solución ácida ha superado los 400 – 450 mV (Acevedo y Gentina, 2005).

59

0

100

200

300

400

500

600


Valo

res E

h (

mV

)

Experimentos

Eh Final X

Eh Inicial X

Figura 3-14: Resumen de variación de Eh, de los distintos tipos de experimentos en el instante de cierre y

desmontaje de cada fase experimental.

Microorganismos El conteo directo de bacterias mostró un aumento en los experimentos con pirita, calcopirita y mena Teniente., desde el inicio hasta el final de la experiencia. En promedio, los experimentos de pirita aumentaron más de 5 veces la cantidad de bacterias, llegando a valores sobre los 100 * 106 células/ml. Los experimentos de calcopirita también muestran un aumento desde 20 * 106 células/ml, a más de 110 * 106 células/ml. Los experimentos de mena Teniente son los que muestran un menor aumento en promedio ya que duplican la cantidad inicial de cada experiencia. Los blancos presentan valores similares al comienzo y fin de cada experiencia y es cercana a 0, ausencia de células (ver anexo B). Hay que recordar que esta metodología tiene una resolución mínima de detección de microorganismo de 1 * 105 células/ml, soluciones que contengan menos de esta cantidad no son detectadas. Las comunidades bacterianas presentan ciclos de crecimiento y de decaimiento (muerte), las cuales están asociadas a la biooxidación del ión ferroso presente en el medio basal (MC) en una etapa de crecimiento. Cuando el principal nutriente (ión ferroso) comienza a decaer por el consumo, se genera un deceso de comunidades bacterianas. En Jonglertjunya (2003), se describe este ciclo con un período entre 50 y 60 días, en el cual existe un período inicial de retraso de crecimiento bacterial, seguido de un período de crecimiento exponencial bacterial, posteriormente llega una fase estacionaría donde puede haber incremento de pH, ya que como no hay crecimiento bacterial no se producen iones ácidos en la solución. Cuando las bacterias llegan a su fase de muerte, se generaría una reducción de la acidificación, producto del efecto lisis celular y en la liberación y desintegración del contenido del citoplasma. Esto causaría un leve incremento en los valores de pH de la solución, debido a que los valores de pH del citoplasma son entre 6 y 7. Este ciclo no pudo ser observado en estas experiencias debido a que se mantuvieron selladas todo el período de experimentación.

60

0

20

40

60

80

100

120


Bacte

rias /m

l *

10E

6

Experimentos

Bacterias Final X

Bacterias Inicial X

Figura 3-15: Resumen de crecimiento bacteriano, de los distintos tipos de experimentos desde el instante

de cierre hasta el desmontaje de cada fase experimental. En experimentos de Pirita y Calcopirita son bacterias Acidithiobacillus ferrooxidans, en experimento de mena Teniente inóculo L1.

Variación Ión Ferroso (Fe2+) La figura 3-16 muestra la variación promedio del ión ferroso (Fe2+) en solución en el período de biolixiviación de cada experimento, para inóculos de bacterias Acidithiobacillus ferrooxidans y un consorcio de microorganismos L1 indistintamente. Inicialmente se inoculó con 3 ml de sulfato ferroso al 33% en las primeras tres fases experimentales y en las siguiente con 4,5 ml de sulfato ferroso al 33%, para obtener una concentración inicial de 3 gr/l de hierro en solución como ión ferroso. Por lo general los valores iniciales medidos están por sobre los 2,6 gr/l, y caen a valores cercanos a 1,0 gr/l para los experimentos de pirita, a 0,5 gr/l para los experimentos con calcopirita y cercano a 0,03 gr/l para experimentos con mena Teniente, al final del período de biolixiviación (entre 90 – 100 días). En los experimentos con calcopirita se observa que los valores menores en concentración de ión ferroso en solución (0,21 gr/l), ocurren tanto para los experimentos inoculados con Acidithiobacillus ferrooxidans como con un consorcio de microorganismos L1. En varios de los experimentos realizados con mena Teniente, al final del período de biolixiviación no se pudo medir la concentración de ión ferroso por el método utilizado (método de colorimetría o-phenantroline) debido a la coloración que presentaban las soluciones finales, además de presentar precipitados de hierro como jarosita. Los cambios en los valores de concentración de ión ferroso en la solución representan un indicador indirecto de la actividad microbiana. Al observar los resultados se aprecia que al final del período de cada fase experimental no existe gran diferencia entre los experimentos de calcopirita y mena Teniente inoculados con Acidithiobacillus ferrooxidans y un consorcio de microorganismos L1 (mayor detalle de cada experiencia ver anexo B). En todas las fases experimentales se observa un decrecimiento de ión ferroso en solución entre la etapa inicial y la final. En los experimentos realizados como blancos (agua destilada estéril), no se detecta Fe2+ en solución, ni al inicio ni al final.

61

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0


Fe

II (

gr/

l)

Experimentos

Fe (II) gr/l Final X

Fe (II) gr/l Inicial X

Figura 3-16: Variación promedio del ión ferroso en el tiempo de cada fase experimental.

Recuperación de Cu Los datos obtenidos para la recuperación de cobre fueron medidos en las soluciones generadas al inicio y al final de cada experiencia, para los experimentos con calcopirita y mena Teniente También se midió el cobre de las soluciones de los experimentos con pirita, dando como resultado concentraciones muy bajas de cobre en solución que no son mostradas (mayor información en anexo B). De los experimentos con calcopirita, de las distintas fases experimentales, se obtuvieron recuperaciones de cobre entre un 20 y 41%, medido en las soluciones generadas dentro del período de experimentación que fue entre 90 a 100 días. Estas se inocularon con Acidithiobacillus ferrooxidans y con un consorcio de microorganismos L1 (Fig. 3-17). La mayor tasa de recuperación se obtuvo en un experimento con calcopirita e inóculo Acidithiobacillus ferrooxidans llegando a valores de 41%. Siguiendo a este valor se encuentran las recuperaciones de dos experimentos realizados con calcopirita y microorganismos L1, con un valor aproximado para ambas de 35% de recuperación de cobre. En los experimentos realizados con mineral de mena Teniente se observa que la mayor recuperación de cobre es de un 85%, seguido de recuperaciones menores a 30% en los experimentos posteriores. La mayor recuperación de cobre se obtuvo con mineral de mena Teniente y un inóculo de microorganismos L1. Las recuperaciones obtenidas con inóculos de Acidithiobacillus ferrooxidans dan un valor máximo de 30% (Fig. 3-17). El valor mínimo de recuperación de cobre para los experimentos con mena Teniente es de 12,5% y en la etapa inicial de esta experiencia no se inoculó con ningún tipo de microorganismos. En todas las fases experimentales se contó con experimentos blancos los cuales no presentan concentraciones de cobre detectables (Fig. 3-17).

62

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90


Esperimentos

% re

cu

pera

ció

n

Figura 3-17: Recuperación de Cu, de todas las fases experimentales aeróbicas y de cada experimento de

pirita, calcopirita, mena Teniente y blanco (cruces). Se representan valores mínimos (gris), promedio (verde), máximo (naranja). Cruces de color negro indican inoculación con Acidithiobacillus ferrooxidans y

de color celeste indican inoculación con consorcio de microorganismos L1.

Estos resultados indican que en cada experimento y fases experimentales han ocurrido procesos de biolixiviación, con liberación de Cu2+ a la solución. Análisis de Compuestos de hidrocarburos (SGH) de las fases experimentales aeróbicas. Los compuestos gaseosos de hidrocarburos recolectados en el material colector (50 g), se analizaron al final de cada fase experimental con la metodología SGH Actlabs Canadá (descrito anteriormente). Esta técnica es capaz de analizar simultáneamente la presencia de 162 tipos de compuestos de gases de hidrocarburo. El total de los análisis se presenta en el anexo A. Se determinó un rango de valor base de los diferentes compuestos de gases de hidrocarburos que contiene el material colector en su momento inicial. Para esto se enviaron 15 muestras para análisis del material original a SGH Actlabs Canadá. Con los resultados se obtuvo el promedio y un rango ± de dos desviaciones estándares para cada compuesto de hidrocarburo (anexo A). Los rangos definidos para cada compuesto representan al rango de varianza de error analítico para el material empleado, estos rangos, definen la concentración base en el material empleado como colector. Los valores de compuestos en fases experimentales que caen dentro de estos rangos son considerados como variaciones analíticas propias del material. Los experimentos catalogados como “blancos” de cada fase experimental intentan evaluar las variaciones respecto del material colector resultante de la circulación de aire sintético con un 99,999% de pureza y la interacción con agua destilada estéril. De los 162 compuestos de hidrocarburos que reporta la metodología SGH Actlabs Canadá, solamente 12 compuestos son utilizados como estándares en la calibración y estos son alcanos o n-alcanos de cadena lineal (Stanley, 2009 comunicación escrita; anexo A).

63

Relación de compuestos de Gases de Hidrocarburos con Pirita En total se realizaron tres experiencias con mineral de pirita e inóculos de Acidithiobacillus ferrooxidans, en la fases experimentales 1, 2 y 3. De los 162 compuestos que reporta el laboratorio analítico, en solo 17 compuestos se observan concentraciones que están sobre los valores estimados como valores base del material colector (anexo B), y a las concentraciones de los experimentos blanco de cada fase (agua destilada estéril). De estos 17 compuestos, solamente 2 presentan valores mayores que se repiten en 2 experimentos y 15 ocurren en un solo experimento (resultados análisis anexo B). Estos son principalmente compuestos livianos y pertenecen a las familias de compuestos del tipo: Alcano, Benceno, Aromáticos y Poli-Aromáticos (Tabla 3-14). La figura 3-18 muestra los valores de concentraciones medidas para el caso del compuesto Alcano Liviano (011 – LA) versus la tasa de crecimiento de células de Acidithiobacillus ferrooxidans entre el período inicial y final, para cada una de las 3 fases experimentales. Como se puede observar, a mayor tasa de crecimiento de células existe una mayor concentración del compuesto Alcano Liviano, con concentraciones de más de 200 ppt para tasas de crecimiento superiores a 50 veces de microorganismos y menos de 15 ppt con tasas de crecimiento casi nula.

Tabla 3-14: Compuestos de hidrocarburos detectados en los experimentos con Pirita y Acidithiobacillus ferrooxidans.

Tipo de compuesto de gases de hidrocarburos Alcanos Aromáticos Poli-aromáticos Otros 001 – LA 039 – LAR 082 – LPH 003 – LB 011 – LA 087 – MAR 092 – LPH 098 – THI

038 – LBA 095 – MAR 099 – LPH 041 – LBA 129 – HAR 114 – MBI

122 – MPH 128 – MPH 137 – HBI 138 – HBI

A la relación entre crecimiento de microorganismos y la generación de compuestos de gases de hidrocarburos se puede asociar la tasa de recuperación de hierro del mineral de pirita versus la tasa de crecimiento de Acidithiobacillus ferrooxidans (Fig. 3-19). Entre estas variables se observa una relación directa entre la mayor tasa de crecimiento y una mayor recuperación (liberación) del hierro desde el mineral de pirita (Fig. 3-19). Esto indicaría que la liberación (recuperación) de hierro de la pirita se relaciona directamente con la evolución de crecimiento de células de Acidithiobacillus ferrooxidans y en las condiciones de trabajo mencionadas anteriormente, una mayor tasa de crecimiento de las células genera mayor cantidad de compuestos de hidrocarburos livianos dentro de la familia de los Alcanos. En este trabajo no se detectó un empobrecimiento en concentraciones de compuestos de gases de hidrocarburo en el material colector expuesto a los diferentes experimentos, a partir de los valores base establecida anteriormente.

64

011 - LA

0

50

100

150

200

250

0 20 40 60 80

Tasa de crecimiento Bacterias

Can

tid

ad d

e p

pt

Pirita

Valor Promedio

Valor Promedio + 2StdDes

Figura 3-18: Relación entre la tasa de crecimiento de Acidithiobacillus ferrooxidans y valores medidos en el material colector de cada experimento con pirita, del compuesto Alcano Liviano. Las concentraciones

se indican en partes por trillón (ppt). La línea negra representa el valor base del material absorbente puro, mientras que la línea lila representa el rango superior de incertidumbre del método analítico.

En la mayoría de los compuestos de las familias mencionadas anteriormente se observa que a mayor tasa de crecimiento bacterial y mayor recuperación de Fe, de los minerales de pirita, la acumulación de compuestos de gases de hidrocarburos es mayor en el material colector (Fig. 3-20). Esto implica mayor generación de estos gases a partir de los procesos microbioticos in-vitro. En estos experimentos no se midió la concentración de hierro ni la cantidad de células en períodos intermedios.

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Recuperción de Fe (%)

Tas

a cr

ecim

ien

to b

acte

rias

Figura 3-19: Relación de la tasa de crecimiento de Acidithiobacillus ferrooxidans y la recuperación de Fe,

de los experimentos de pirita, en las distintas fases experimentales.

65

122 - MPH

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 20 40 60 80


Can

tid

ad d

e p

pt

Pirita

Valor Promedio


122 - MPH

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 20 40 60 80 100


Can

tid

ad d

e p

pt

Pirita

Valor Promedio


001 - LA

0

200

400

600

800

1000

1200

0 20 40 60 80


Can

tid

ad d

e p

pt

Pirita

Valor Promedio


001 - LA

0

200

400

600

800

1000

1200

0 20 40 60 80 100


Can

tid

ad d

e p

pt

Pirita

Valor Promedio


Figura 3-20: Relación de compuestos de gases de hidrocarburo (122 – MPH y 001 – LA) y la tasa de crecimiento de Acidithiobacillus ferrooxidans, tasa de crecimiento de microorganismos (izquierda) y la

recuperación de Fe (derecha), de los experimentos de pirita, en las distintas fases experimentales. Línea negra representa el valor base detectado en el material absorbente (colector), mientras que la línea lila

representa el rango superior incerteza del método analítico.

Relación de compuestos de Gases de Hidrocarburos con Calcopirita y Mena Teniente. De las cuatro fases experimentales que se realizaron de forma aeróbica y con material colector para los diferentes compuestos de gases de hidrocarburos, se desarrollaron en total 7 experimentos con calcopirita e inóculos de microorganismos de Acidithiobacillus ferrooxidans, inóculo de solución L1 y mezcla de ellos. Dentro de estas mismas fases experimentales se desarrollan 5 experimentos con mena Teniente los cuales por la condición del material contienen microorganismo en forma original. Además también se inocularon con Acidithiobacillus ferrooxidans e inóculo de solución L1. De los 162 compuestos de SGH asociadas a diferentes familias de gases de hidrocarburo, que reporta la metodología SGH Actlab Canadá, se observa que principalmente las familias Alcanos, Alcanos ramificados, Bencenos, Aromáticos, Alquenos, tanto compuestos pesados o livianos de estas familias dan una respuesta positiva con respecto de los valores referenciales del material adsorbente, lo que concuerda con lo descrito en el presente trabajo de investigación. Principalmente las mayores concentraciones se obtienen con experimentos de calcopirita e inóculo de solución L1, junto con las que son mezclas. Esto también se observa en los experimentos con mena Teniente, pero en menor proporción.

66

La figura 3-21, muestra la relación entre la concentración de dos de los compuestos que dan una respuesta positiva y la recuperación de cobre de los minerales de calcopirita y mena Teniente de los diferentes experimentos realizados, esto en todas las fases experimentales. Se puede observar que las mayores concentraciones de compuestos gaseosos se obtienen cuando la recuperación de cobre sobrepasa el 35%, y que están asociadas a los experimentos que fueron inoculados con un consorcio de microorganismos L1, los cuales presentan bacterias tanto autótrofas como heterótrofas. Los valores absolutos de los distintos compuestos de gases de hidrocarburo son bastante bajos y están bajo los 1000 ppt, con lo cual se genera un bajo contraste con los experimentos blancos y el rango estimado como valores base. Para suplir esta deficiencia, se agrega una línea de tendencia lineal para los experimentos con calcopirita y para los experimentos con mena Teniente (Fig. 3-22). Como resultado se puede observar que en general a mayores recuperaciones de cobre existe una mayor concentración de compuestos de gases de hidrocarburos relacionada a cada tipo mineral utilizado.

011 - LA

0

100

200

300

400

500

600

700

0 20 40 60 80 100

% Recuperación de Cu

Ca

nti

da

d (

pp

t)

Calcopirita

Mena Tte.

Valor promedio

Valor promedio + 2StdDes

097- HBA

0

100

200

300

400

500

600

0 20 40 60 80 100


Ca

nti

da

d (

pp

t)

Calcopirita

Mena Tte.

Valor promedio


Figura 3-21: Relación entre recuperación de cobre y concentración de compuesto gaseoso de

hidrocarburo de los distintos experimentos realizados en las distintas fases experimentales, para mineral de calcopirita (cuadrados azules) y mena Teniente (triángulos rojos). Cuadrados y triángulos rellenos

significa inóculo con consorcio de microorganismos L1. Arriba, compuesto liviano de la familia de alcanos (001 – LA); abajo, compuesto pesado de la familia de los alcanos ramificados (097 – HBA). Promedio de

valores de referencia (nivel base), línea negra y límite superior de rango de valores de referencia (promedio más dos veces la desviación estándar), línea lila.

67

007 - LA

0

100

200

300

400

500

600

700

0 20 40 60 80 100


Ca

nti

da

d (

pp

t)Calcopirita

Mena Tte.

Valor promedio


Lineal (Calcopirita)

Lineal (Mena Tte.)

011 - LA

0

100

200

300

400

500

600

700

0 20 40 60 80 100


Ca

nti

da

d (

pp

t)

Calcopirita

Mena Tte.

Valor promedio



Lineal (Mena Tte.)

022 - LBA

0

20

40

60

80

100

120

140

0 20 40 60 80 100


Ca

nti

da

d (

pp

t)

Calcopirita

Mena Tte.

Valor promedio



Lineal (Mena Tte.)

097- HBA

0

100

200

300

400

500

600

0 20 40 60 80 100


Ca

nti

da

d (

pp

t)

Calcopirita

Mena Tte.

Valor promedio



Lineal (Mena Tte.)

Figura 3-22: Relación entre recuperación de Cu y concentración de compuestos de gases de

hidrocarburo en los experimentos de calcopirita (cuadrados azules) y mena Teniente (triángulos rojos). Cuadrados y triángulos rellenos indican experimentos inoculados con consorcio de microorganismos L1. Línea de tendencia para experimentos de calcopirita, azul y para experimentos de mena Teniente roja.

Promedio de valores de referencia (nivel base), línea negra y línea lila, límite superior de rango de valores de referencia (promedio más dos veces la desviación estándar).

De estos resultados experimentales se pueden identificar la formación de un aumento significativo en 6 familias de compuestos gaseosos de hidrocarburo: Alcanos, Alcanos ramificados, Bencenos Alquenos, Aromáticos y Poli-aromáticos. La cantidad de compuestos de gases hidrocarburos incrementa en los experimentos conducidos con un consorcio natural de bacterias, donde la formación parece estar relacionada con la presencia de organismos heterótrofos. Los resultados muestran que los experimentos en los cuales se utilizó el consorcio de microorganismos L1 se presentan las mayores producciones de gases de hidrocarburos. Sin embargo también existe una producción significativa de compuestos de hidrocarburos en los experimentos de lixiviación de concentrado de pirita y calcopirita, con inóculos de microorganismos de Acidithiobacillus ferrooxidans. El mayor número de gases de hidrocarburos fue detectado en experimentos en los cuales coexisten ambos organismo autótrofos y heterótrofos, sin embargo también se detectaron compuestos de gases de hidrocarburos en experimentos con microorganismos autótrofos solamente. Microorganismos quimiolitotróficos, autótrofos crecen utilizando la oxidación de sustratos inorgánicos, tales como hierro ferroso y compuestos de azufre reducido y

68

utilizando carbón inorgánico. Los procesos metabólicos asociados a la actividad de estos microorganismos normalmente producen una gran variedad de compuestos orgánicos mucho de los cuales son liberados en el medio ambiente (Madigan et al., 2001). En experimentos relacionados a biolixiviación con Acidithiobacillus ferrooxidans y Leptospirillum ferrooxidans, compuestos tales como ramnosa, fucosa, arobinosa, xilosa, manosa, glucosa y ácido glucorónico han sido detectados en bajas concentraciones en el medio de crecimiento. Todos estos compuestos son relacionados a la azúcar y forman parte de substancias expolímeras (EPS) (Gehrke et al., 1995). En adición, la lisis celular de los microorganismos autótrofos produce compuestos orgánicos adicionales que también ayuda a incrementar la concentración de carbón orgánico en solución (Johnson et al., 1995). Por lo tanto, es posible concluir que en presencia de microorganismos autótrofos algunos compuestos gaseosos pueden producirse simplemente de la descomposición química de algunos de los compuestos orgánicos liberados, lo cual podría llevar la formación de productos más volátiles. Esto explicaría la formación de compuestos gaseosos de hidrocarburos en la lixiviación de pirita y calcopirita con inóculos de microorganismos de Acidithiobacillus ferrooxidans. Por otro lado los compuestos de hidrocarburos liberados por microorganismos autótrofos pueden ser usados como fuente de energía para el crecimiento microorganismos heterótrofos, lo cual resulta en el desarrollo eficiente de comunidades mixotróficas de biolixiviación (Johnson et al., 1995). Los microorganismos son capaces de oxidar una gran variedad de compuestos orgánicos incluyendo compuestos aromáticos y ácidos orgánicos. Por lo tanto, la presencia de estos, podría resultar en la aceleración de la tasa de descomposición de compuestos orgánicos liberados de la actividad de los microorganismos autótrofos y muy probablemente, en un incremento de la variedad de los productos orgánicos resultantes. Se puede postular, que el incremento en el número de compuestos gaseosos de hidrocarburo observados en los procesos de biolixiviación, realizados en los experimentos con el consocio de microorganismos L1, es principalmente el resultado de la actividad de microorganismos heterotróficos presentes en el sistema, los cuales además metabolizan los compuestos orgánicos producidos por microorganismos autótrofos y quimiolitotróficos.

69

3.2.2.2 EXPERIMENTO MICROAERÓBICO

Se desarrolló una fase experimental microaeróbica (experimentos sellados al inicio de la fase experimental), con el fin de observar que ocurría con los procesos de degradación de sulfuros y la generación de gases de hidrocarburos. Como se desarrollo solamente una fase experimental con estas características, se realizaron dos experimentos con mineral de pirita, cuatro experimentos con mineral de calcopirita y dos blancos, con el objetivo de obtener valores en duplicado. Los dos experimentos de pirita fueron inoculados con un cultivo puro de Acidithiobacillus ferrooxidans tipo ATCC 19859, mientras que dos experimentos de calcopirita fueron inoculados con un cultivo puro de Acidithiobacillus ferrooxidans tipo ATCC 19859 y dos con un consorcio de microorganismos L1 (mayor detalle anexo B). En la tabla 3-15 se presentan los valores de pH en el momento inicial y final de la fase experimental, cuando se abrió cada experimento. En general los valores de pH medidos aumentan en el tiempo. El pH en los experimentos con pirita es muy similar entre el momento inicial y final, cercanos a un valor de 1,5. En contraste, los valores de pH en los experimentos con calcopirita presentan en la etapa inicial valores cercanos a 1,5 y al momento de finalizado el experimento superan los valores de 1,8. El valor máximo de pH, ocurrió en un experimento de calcopirita con inóculo de un consorcio de microorganismo L1, el cual es cercano a 1,95. Los valores de pH de los experimentos “blanco”, se mantienen sobre 4 para todo el experimento. Los valores de Eh (mV), al comienzo de esta fase experimental, para los experimentos con pirita son cercanos a 365 mV, mientras que para los experimentos con calcopirita son en promedio de 335 mV y para los blancos es de 260 mV. Al final de esta fase experimental se observa un aumento de Eh en todos los experimentos, llegando a valores máximos sobre los 650 mV en un experimento con calcopirita e inóculo de un consorcio de microorganismo L1. El mínimo valor de 493 mV ocurrió para un experimento con similares características. Los valores de Eh de los experimentos con calcopirita y pirita e inóculo de Acidithiobacillus ferrooxidans están al final de la fase experimental sobre 520 mV, teniendo como máximo 620 mV y 563 mV, respectivamente (Tabla 3-15).

Tabla 3-15: Variación de pH y Eh, en experimento microaeróbico, etapa inicial y final.

Experimentos pH Inicial pH Final Eh (mV) inicial Eh (mv) Final Pirita 1 1,44 1,53 366,1 563Pirita 2 1,43 1,5 364,2 527Calcopirita 1 1,51 1,86 343,5 528Calcopirita 2 1,54 1,81 337,8 612Calcopirita 1 (L1) 1,6 1,92 329,7 493Calcopirita 2 (L1) 1,6 1,82 330,6 673Blancos 4 4,11 269,5 440Blancos 4,6 4,11 252,1 448

Para la medición de FeTotal, en estos experimentos se utilizó una metodología diferente, esto debido a la fuerte precipitación de hidróxidos de Fe observado en las paredes de los diferentes matraces, tanto en experimentos con mineral de pirita como calcopirita y

70

de coloides en solución, los cuales atraparían elementos como Fe y Cu. La metodología utilizada fue: primero, medición tradicional de hierro en solución, mencionada anteriormente y segundo se analizaron utilizando digestión de ácido clorhídrico (detallada en anexo B) y lectura por el método de colorimetría o-phenantroline. La tabla 3-16 presenta los datos de hierro en solución, cobre en solución y número de bacterias en solución en el momento inicial y final de esta fase experimental. En los dos experimentos con pirita se observa un aumento del FeTotal en solución, desde el momento inicial hasta el final. La cantidad de hierro liberada desde el mineral de pirita alcanzó a un 58%, medido con la metodología tradicional y de un 76% medido con la segunda metodología (agregando ácido clorhídrico). Con respecto a los experimentos con calcopirita los valores de FeTotal medidos en la etapa final están cercanos a los valores originales con la metodología tradicional y aumenta a una liberación de hierro de hasta 48% con la digestión de ácido clorhídrico. Los valores de Cu2+ de la soluciones de los diferentes experimentos son presentados en la tabla 3-16. Los valores detectables de cobre observados en los experimentos con pirita pueden ser relacionados a impurezas del mineral. Para el caso de los experimentos con calcopirita, el valor máximo medido al final de la fase experimental es de 1,05 gr/l y corresponde a un experimento de calcopirita con Acidithiobacillus ferrooxidans, lo que representa una recuperación de Cu de 30,1%, aproximadamente. Dentro de los experimentos con calcopirita los que presentan una mayor concentración de cobre al final de la experiencia son los inoculados con Acidithiobacillus ferrooxidans, los que también muestran una mayor recuperación de hierro.

Tabla 3-16: Variación de la concentración de FeTotal (gr/l), Cu2+ (gr/l), Bacterias (Bact./ml) en solución, etapa inicial y final.

Experimentos FeTotal Inicial

FeTotal Final 1

FeTotal Final 2

Cu2+ Inicial

Cu2+ Final

Bacterias Inicial

Bacterias Final

Pirita 1 4,07 5,73 6,51 0,05 0,06 5 x 106 2 x 108

Pirita 2 4,33 5,94 6,11 0,06 0,06 5 x 106 2 x 108

Calcopirita 1 3,72 2,98 3,96 0,33 0,87 7,5 x 106 1 x 108

Calcopirita 2 3,76 3,07 4,46 0,28 1,05 3,75 x 106 1,6 x 108

Calcopirita 1 (L1) 3,17 2,00 ----------- 0,31 0,71 2,5 x 106 2 x 107

Calcopirita 2 (L1) 3,57 2,55 3,58 0,28 0,81 3,75 x 106 1 x 107

Blancos No det.1 No det.1 No det.1 No det.2 No det.2 No Obs.3 No Obs.3

Blancos No det.1 No det.1 No det.1 No det.2 No det.2 No Obs.3 No Obs.31 No se detecta por método de colorimetría. 2 No se detecta por método de Espectrometría de Adsorción Atómica. 3 No se observan por método de microscopía. Al comparar la tasa de crecimiento bacterial (Tabla 3-16) y la concentración de FeTotal en solución (después de adicionar ácido clorhídrico), se observa que a una mayor tasa de crecimiento bacterial existe una mayor liberación de Fe desde los minerales de pirita y calcopirita (Fig. 3-23). Con respecto a la relación crecimiento bacterial y la recuperación de cobre en los experimentos de calcopirita, se observa que a mayor tasa de crecimiento bacterial existe una mayor recuperación de cobre desde los minerales de calcopirita. También se puede observar que bajo una tasa de crecimiento de 20 veces, la recuperación de cobre

71

está en torno de un 25%, tanto para experimentos con Acidithiobacillus ferrooxidans como con el consorcio de microorganismos L1. Para tasas de crecimiento mayores a 40 veces, la recuperación de cobre supera el 30% (Fig. 3-24).

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 10 20 30 40 50

Tasa crecimiento Bacterias

Rec

up

erac

ión

de

Fe

(%)

Bact. A. F.

Bact. A. F.

Bact. L1

Línea Tendencia

Figura 3-23: Relación entre tasa de crecimiento bacterial y recuperación de Fe. Experimentos con mineral

de pirita y calcopirita. Triángulos verdes mineral de pirita e inóculo de Acidithiobacillus ferrooxidans, círculos café: calcopirita con inoculo de bacterias Acidithiobacillus ferrooxidans; círculos grises: calcopirita

con un inóculo de un consorcio de microorganismos L1.

0

5

10

15

20

25

30

35

0 20 40 60

Tasa crecimiento Bacterias

Rec

up

erac

ión

de

Cu

(%

)

Bact. A. F.

Bact. L1

Línea Tendencia

Figura 3-24: Relación entre tasa de crecimiento bacterial y recuperación de Cu. Experimentos con mineral

de calcopirita. Círculos café: calcopirita con inoculo de bacterias Acidithiobacillus ferrooxidans; círculos grises: calcopirita con un inóculo de un consorcio de microorganismos L1.

72

Análisis de Compuestos gaseosos de hidrocarburos (SGH) de la fase experimental microaeróbica. Los datos de los análisis del material colector por la metodología SGH ActLabs Canadá, no son concluyentes para esta fase experimental. Este resultado se obtiene ya que hay gran cantidad de compuestos que están bajo el límite de detección y la mayoría de los compuestos que registran datos no escapan al rango de nivel base del material colector y/o los blancos de referencia de esta fase experimental (detalle anexo B). Los compuestos que presentan evidencias de enriquecimiento por sobre el nivel base del material colector y sobre los blancos de esta fase experimental corresponden a las familias de Alcanos y Bencenos, siendo para los primeros principalmente alcanos pesados (110 HBA, 143 HA, 145 HBA) y para los segundos, bencenos livianos (014 LB, 019 LB) (detalle en anexo B). De los resultados de los experimentos se desprende que hubo actividad bacterial, crecimiento de estos, ocurrencia de procesos de oxidación y desintegración de minerales de pirita y calcopirita, en condiciones microaeróbicas y con resultados similares en las fases aeróbicas. En este experimento solamente se registro mayor precipitación de minerales de hidróxidos de Fe. En este experimento es posible que no se registren gases de hidrocarburo debido a que al no existir un flujo de aire constante el cambio de presión por consumo de oxígeno no es suficiente para hacer migrar los compuestos generados en los distintos experimentos hacia el material colector, suponiendo que los procesos que ocurren son los mismos que los determinados en los experimentos previos.

3.2.2.3 RESULTADOS FASES EXPERIMENTALES AERÓBICAS Y MATERIAL COLECTOR PARA IONES LIBRES.

En esta experiencia se utilizó mineral de calcopirita y mena Teniente como fuente de minerales sulfurados, los que fueron inoculados con Acidithiobacillus ferrooxidans, en un medio de cultivo y sulfato ferroso, descritos anteriormente. Se generaron 6 experimentos: dos blancos (agua destilada estéril), dos con calcopirita y dos con mena Teniente (detalle de los experimentos anexo B). El material colector en este experimento es carbón activado, orientado a la acumulación de iones metálicos. Variación de pH Después de 90 días que duro está fase experimental, las mediciones de pH presentan una leve disminución en el experimento de calcopirita 2 y un aumento en el experimento calcopirita 1, siendo el valor final de pH para cada experimento de 1,73 y 1,99, respectivamente. Para ambos experimentos con mineral de mena Teniente (mena Teniente 1 y mena Teniente 2), los valores de pH aumentan desde 1,9 (ambos) a 2,6 y 3,2 respectivamente. En el caso de los experimentos blancos (agua destilada estéril), los valores de pH son superiores a 5,5 en el momento inicial y final (Fig. 3-25).

73

0

1

2

3

4

5

6

7

Calcopirita 1 Calcopirita 2 Mena Tte. 1 Mena Tte. 2 Blanco 1 Blanco 2

Valo

res p

H

Experimentos

pH Final

pH Inicial

Figura 3-25: Valores de pH en el momento inicial (celeste) y final (naranjo), de cada experimento: Calcopirita 1 y 2, mena Teniente 1 (Mena Tte. 1) y mena Teniente 2 (Mena Tte. 2), blancos 1 y 2.

Variación de Eh (mV) En la figura 3-26 se presentan los valores de Eh de esta fase experimental, los que muestran en los experimentos con calcopirita un aumento desde valores cercanos a los 350 mV, al comienzo de la experiencia, hasta valores que superan los 530 mV, al final de la experiencia (90 días). Dentro de estos, el valor máximo se observa en el experimento calcopirita 2, que también muestra un valor mínimo de pH al finalizar la experiencia. En los experimentos con mena Teniente se observa que existe un aumento en el experimento mena Teniente 1 desde los 370 mV (inicio de la experiencia) hasta un valor cercano a 500 mV al finalizar la experiencia. En contraste los valores de Eh en el experimento mena Teniente 2 casi no presentan variación entre lo medido al inicio y al final de la experiencia. En los experimentos blancos los valores están bajo los 300 mV, al inicio y final de la experiencia.

0

100

200

300

400

500

600


Valo

res E

h (

mV

)

Experimentos

Eh Final

Eh Inicial

Figura 3-26: Valores de Eh (mV), en el momento inicial (celeste) y final (naranjo), de cada experimento:

calcopirita 1 y 2, mena Teniente 1 (Mena Tte. 1) y mena Teniente 2 (Mena Tte. 2), blancos 1 y 2.

74

Variación de Fe2+ y FeTotal Los valores de Fe2+ disminuyen desde el momento inicial al momento final de cada experimento (calcopirita y mena Teniente), todos con valores cercanos a 0 o no determinados mediante el método de colorimetría o-phenantroline, salvo el experimento calcopirita 1 en el cual se midió 0,2 gr/l de Fe2+, al final de la experiencia. Para el FeTotal, se observa una disminución de la concentración en la solución en ambos experimentos de calcopirita y mena Teniente, siendo estos valores cercanos a 0 gr/l en los experimentos de mena Teniente, no determinables con el método de colorimetría o-phenantroline. En los experimentos con calcopirita los valores son cercanos a 2,5 gr/l al final de la experiencia desde valores iniciales de 3,3 y 3,1 gr/l, respectivamente (Figs. 3-27 y 3-28). En los experimentos blancos no se registra FeTotal y Fe2+ en la etapa inicial y final.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4


Valo

res

Fe

II (

gr/

l)

Experimentos

Fe (II) gr/l Final

Fe (II) gr/l Inicial

Figura 3-27: Valores de Fe2+, en el momento inicial (celeste) y final (naranjo), de cada experimento:


0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5


Val

ore

s F

e T

ota

l (g

r/l)

Experimentos

Fe (Total) gr/l Final

Fe (Total) gr/l Inicial

Figura 3-28: Valores de FeTotal, en el momento inicial (celeste) y final (naranjo), de cada experimento:


75

Recuperación de Cu2+ Las concentraciones de Cu2+ de las soluciones de los distintos experimentos muestran un aumento desde los valores iniciales hasta el momento de desmontaje o fin de esta fase experimental. La concentración de cobre en las distintas soluciones está entre 700 y 850 ppm lo que representa en promedio una recuperación del 20%. El experimento calcopirita 2 fue el que presentó una mayor recuperación después del período de experimentación, con un 23%. Los experimentos blancos no registran cobre en solución (Fig. 3-29).

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900


Cu

2+

(p

pm

)

Experimentos

Cu (2+) ppm Final

Cu (2+) ppm Inicial

Figura 3-29: Valores de la concentración Cu2+, en el momento inicial (celeste) y final (naranjo), de cada experimento: Calcopirita 1 y 2, mena Teniente 1 (Mena Tte. 1) y mena Teniente 2 (Mena Tte. 2), blancos

1 y 2.

Microorganismo Al finalizar esta fase experimental, se observa que el número de células en los experimentos de mena Teniente 1 y calcopirita 1 se mantienen. En el experimento calcopirita 2 aumentan los microorganismos medidos, y en el experimento de mena Teniente 2 se observa una disminución de los microorganismos al finalizar la experiencia. En los experimentos blancos no se detectaron microorganismo en el momento inicial y final (Fig. 3-30).

76

0

50

100

150

200

250


Bac

teri

as /

ml

* 10

E6

Experimentos

Bacterias Final

Bacterias Inicial

Figura 3-30: Crecimiento bacteriano desde el instante de cierre (celeste), hasta el desmontaje (naranjo), de cada experimento; Calcopirita 1 y 2, mena Teniente 1 (Mena Tte. 1) y mena Teniente 2 (Mena Tte. 2),

blancos 1 y 2. Todos los experimentos fueron inoculados con Acidithiobacillus ferrooxidans en el momento inicial excepto los Blancos.

Iones medidos en material colector Para esta fase experimental, los datos analizados del material colector en relación a la acumulación de iones, no fueron significativos. En general todos los datos están en el mismo rango y no se diferencian de los experimentos blancos (agua destilada estéril) y de los materiales de referencia (Fig. 3-31). La figura 3-31, muestra los valores del análisis del material colector para el elemento Cu, de los diferentes experimentos realizados, los cuales presentan valores que están por debajo del valor promedio del material utilizado como referencia. Solamente el experimento mena Teniente 2 presenta una concentración que supera los valores de referencia en casi un 100%. Lamentablemente se realizó una sola experiencia de este tipo y los resultados hasta el momento no son concluyentes.

77

0

200

400

600

800

1000

1200

1400


Experimentos

Co

nce

ntr

ació

n d

e C

u (

pp

b)

Carbón

Promedio

X+2DS

Figura 3-31: Concentración de Cu (ppb) en material colector de iones, de los diferentes experimentos.

Línea roja representa el promedio de la concentración de Cu en el material colector sin intervención (nivel base) y línea verde representa el rango del promedio más dos veces la desviación estándar del material

sin intervención.

3.2.3 DISCUSIÓN EXPERIMENTOS IN VITRO

La tasa de crecimiento de las comunidades bacterianas y la cinética de disolución de metales en los experimentos in-vitro depende de varios parámetros como mineralogía, microorganismos y procesos, incluyendo la velocidad de agitación, tamaño de partícula, pH, sustrato (fuente de energía) y medio de cultivo. Los valores de pH obtenidos al finalizar cada experiencia en los experimentos con pirita y calcopirita en las distintas fases experimentales tienen un valor promedio bajo 2. Como se demostró en la fase experimental de las columnas, la actividad bacterial sobre los minerales sulfurados (como pirita y calcopirita) genera la producción de ácido sulfúrico, lo que causa la reducción de los valores de pH durante el crecimiento bacterial a su vez la oxidación de Fe2+ a Fe3+ genera un consumo de ácido, con lo cual el pH resultante es el de equilibrio entre estos procesos principales. Los valores de pH para los experimentos con mena Teniente al finalizar cada experiencia por lo general son mayores. Debido a que la mena Teniente presenta minerales de ganga, estos actúan como neutralizadores de la solución ácida (buffer de biotita). En el proceso de equilibrio del sistema mena Teniente, la solución (MC y sulfato ferroso) e inóculo de microorganismos tienden a una neutralización por parte de los minerales de ganga, consumo de ácido debido a la oxidación de Fe2+ a Fe3+ y acidificación por la disolución de minerales sulfurados y por la precipitación de hidróxidos de hierro, como jarosita y posiblemente gohetita. Solamente al agua destilada estéril no se le adhirió medio de cultivo y sulfato ferroso, con lo cual el pH medido es el correspondiente al del agua destilada estéril (cercano a 5,0).

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Los valores promedio de Eh (mV), obtenidos para los distintos experimentos (pirita, calcopirita, mena Teniente), de las diferentes fases experimentales, están sobre los 500 mV al finalizar las experiencias. Estos valores indicarían un metabolismo energético o actividad de la bacteria en el proceso de biooxidación experimental. Autores han caracterizado que los valores de Eh en el momento de crecimiento exponencial de las bacterias Acidithiobacillus ferrooxidans está entre 320 – 580 mV (Rossi, 1990). Normalmente la extracción de los sulfuros alcanza sus mayores velocidades cuando el Eh de la solución ácida ha superado los 400 – 450 mV (Acevedo y Gentina, 2005). Los valores de Eh, para los experimentos blancos están por debajo de los 350 – 400 mV. Los cambios en los valores de concentración de ión ferroso en la solución representan un indicador indirecto de la actividad microbiana. Al observar los resultados se aprecia que al final del período de cada fase experimental no existe gran diferencia entre los experimentos de pirita, calcopirita y mena Teniente inoculados con Acidithiobacillus ferrooxidans y un consorcio de microorganismos L1. En todas las fases experimentales se observa un decrecimiento de ión ferroso en solución entre la etapa inicial y la final. En los experimentos realizados como blancos (agua destilada estéril), no se detecta Fe2+ en solución, ni al inicio ni al final. De los experimentos con calcopirita, de las distintas fases experimentales, se obtuvieron recuperaciones de cobre entre un 20 y 41%, medido en las soluciones generadas dentro del período de experimentación. Estas se inocularon con Acidithiobacillus ferrooxidans y con un consorcio de microorganismos L1. La mayor tasa de recuperación se obtuvo en un experimento con calcopirita e inóculo Acidithiobacillus ferrooxidans llegando a valores de 41%. Siguiendo a este valor se encuentran las recuperaciones de dos experimentos realizados con calcopirita y microorganismos L1, con un valor aproximado para ambas de 35% de recuperación de cobre. En los experimentos realizados con mineral de mena Teniente se observa que la mayor recuperación de cobre es de un 85%, seguido de recuperaciones menores a 30% en los experimentos posteriores. La mayor recuperación de cobre se obtuvo con mineral de mena Teniente y un inóculo de microorganismos L1. Las recuperaciones obtenidas con inóculos de Acidithiobacillus ferrooxidans dan un valor máximo de 30%. En todas las fases experimentales se contó con experimentos blancos los cuales no presentan concentraciones de cobre detectables. El descenso del pH, el aumento de Eh, la oxidación de Fe2+ a Fe3+, el aumento de las comunidades de microorganismos, la liberación de Cu a la solución desde calcopirita y mena Teniente, confirma el papel importante que realizan los microorganismos. En un ambiente ácido donde existe la presencia de microorganismos, el ión ferroso formado durante la oxidación de la pirita ( 2FeS ), posiblemente sea una de las causas que incremente la velocidad de oxidación biológica de estos minerales, al favorecerse la producción de Fe3+ y la consecuente oxidación férrica del sulfuro (pirita).

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Uno de los procesos que no pudo ser monitoreado en este trabajo fueron los ciclos de crecimiento y de decaimiento (muerte), los cuales están asociados a la biooxidación del ión ferroso presente en el medio basal (MC) en una etapa de crecimiento. Cuando el principal nutriente (ión ferroso) comienza a decaer por el consumo, se genera un deceso de comunidades bacterianas. En Jonglertjunya (2003), se describe este ciclo con un período entre 50 y 60 días, en el cual existe un período inicial de retraso de crecimiento bacterial, seguido de un período de crecimiento exponencial bacterial, posteriormente llega una fase estacionaría donde puede haber incremento de pH, ya que como no hay crecimiento bacterial no se producen iones ácidos en la solución. Cuando las bacterias llegan a su fase de muerte, se generaría una reducción de la acidificación, producto del efecto lisis celular y en la liberación y desintegración del contenido del citoplasma. Esto causaría un leve incremento en los valores de pH de la solución, debido a que los valores de pH del citoplasma son entre 6 y 7. Asumiendo que las comunidades de microorganismo contabilizadas al momento del desmontaje de los experimentos in vitro (etapas finales), han cumplido el ciclo de crecimiento antes mencionado, se podría establecer que las comunidades con mayor número de células son las que han presentado un crecimiento bacterial mayor en el tiempo de monitoreo experimental. Para el caso de los experimentos con pirita en la mayoría de los compuestos de las familias de gases de hidrocarburos que han sido detectados se observa que a mayor tasa de crecimiento bacterial y mayor recuperación de Fe, de los minerales de pirita, la acumulación de compuestos de gases de hidrocarburos es mayor en el material colector. Esto implica mayor generación de estos gases a partir de los procesos microbioticos in-vitro. Para los casos de los experimentos con calcopirita y mena Teniente las mayores concentraciones de distintos compuestos de gases de hidrocarburo se obtienen con experimentos de calcopirita e inóculo de solución L1, junto con las que son mezclas. Esto también se observa en los experimentos con mena Teniente, pero en menor proporción. Los resultados muestran que los experimentos en los cuales se utilizó el consorcio de microorganismos L1 se presentan las mayores producciones de gases de hidrocarburos. Sin embargo también existe una producción significativa de compuestos de hidrocarburos en los experimentos de lixiviación de concentrado de pirita y calcopirita, con inóculos de microorganismos de Acidithiobacillus ferrooxidans. El mayor número de gases de hidrocarburos fue detectado en experimentos en los cuales coexisten ambos organismo autótrofos y heterótrofos, sin embargo también se detectaron compuestos de gases de hidrocarburos en experimentos con microorganismos autótrofos solamente. De este trabajo se establece que existe una correlación entre la generación de compuestos de gases de hidrocarburos y las tasas de crecimiento bacterial, tasas de disolución de minerales sulfurosos (pirita, calcopirita y mena Teniente) medidas directamente de los experimentos in vitro. Siendo este resultado la comprobación de

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que la degradación de minerales sulfurados con microorganismo genera compuestos de gases de hidrocarburos. La metodología utilizada para el estudio de la degradación de minerales sulfurados con microorganismos y la ganeración de gases de hidrocarburo en laboratorio da un resultado positivo.

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3.3 CONCLUSIONES FASE EXPERIMENTAL

De los diferentes experimentos realizados, tanto en las columnas como en los experimentos in-vitro se puede indicar que efectivamente los procesos de oxidación e hidrólisis de sulfuros en una fuente de roca mineralizada sometida a condiciones similares a las supérgenas en la naturaleza gatilla en un corto plazo una degradación de sulfuros. Esta degradación libera al sistema acuoso cationes de Cu2+, demostrado por las concentraciones de cobre detectado mediante el uso y monitoreo con electrodo de ión selectivo de cobre en el caso de las columnas experimentales y la concentración de Cu2+ medidas en las soluciones de los experimentos in-vitro mediante espectrómetro de absorción atómica. La liberación de cobre (en el caso de los experimentos de menas con Cu), se asocia directamente con procesos de oxidación de sulfuros, reflejada por las variaciones decrecientes de pH. La disminución de pH se ve controlada por los minerales de ganga y sus respectivos buffer de pH, como por ejemplo el caso de la biotita, con un buffer de pH aproximado en 6,4 (reacción 3-6). Con esto se contra resta la generación de ácido de la oxidación y biodegradación de minerales sulfurados y oxidación del S.

)(3210))()(( 44322

21032 aqSiOHAlFeMgKHOHOAlSiFeMgK reacción 3-6

La presencia de precipitados de jarosita genera una acidificación del sistema lo que implica una disminución de pH, como se expresa en la reacción 3-4. Las curvas de potencial redox (Eh) muestran un incremento del potencial en el tiempo. Valores altos de Eh se relacionan con mayor concentración de iones férricos respecto de iones ferrosos, donde el ión ferroso fue oxidado por microorganismos a ión férrico debido a un ambiente oxidante. De los experimentos in-vitro, virtualmente todo el Fe2+ ha sido oxidado a la forma Fe3+, lo que confirma el papel importante que realizan los microorganismos. En un ambiente ácido donde existe la presencia de microorganismos, el ión ferroso formado durante la oxidación de la pirita ( 2FeS ) y presente en una fuente de roca mineralizada, posiblemente sea una de las causas que incremente la velocidad de oxidación biológica de estos minerales, al favorecerse la producción de Fe3+ y la consecuente oxidación férrica del sulfuro:

HSOFeOHFeFeS 16215814 24

22

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La velocidad de oxidación está sujeta en esencia a las condiciones del medio ambiente, puesto que los microorganismos deben encontrar las condiciones de sustrato (en este caso, ión ferroso o pirita), de temperatura y de humedad para subsistir y proliferar. La relación pH-Eh indica que una disminución de pH permite una aceleración de los procesos de oxidación, esto probablemente asociado a una lixiviación química y física

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de la roca y apertura de permeabilidad que permite una mayor superficie de contacto y oxidación ante condiciones ambientales atmosféricas y también a una optimización de condiciones para la biolixiviación. El tiempo de reacción y gatillamiento de estos procesos ocurre desde el momento en que el material de mena es puesto en contacto con un ambiente oxidante, detectable tanto visual como instrumentalmente ya a poco más de una semana de exposición en el caso de la columnas y en días en el caso de los experimentos in-vitro. De este trabajo se establece que existe una correlación entre la generación de compuestos de gases de hidrocarburos y las tasas de crecimiento bacterial, tasas de disolución de minerales sulfurosos (pirita, calcopirita y mena Teniente) medidas directamente de los experimentos in vitro. Siendo este resultado la comprobación de que la degradación de minerales sulfurados con microorganismo genera compuestos de gases de hidrocarburos. De estos resultados experimentales se pueden identificar la formación de un aumento significativo de 6 familias de compuestos gaseosos de hidrocarburo: Alcanos, Alcanos ramificados, Bencenos Alquenos, Aromáticos y Poli-aromáticos. La cantidad de compuestos de gases hidrocarburos incrementa en los experimentos conducidos por un consorcio natural de bacterias, donde la formación parece estar relacionada con la presencia de organismos heterótrofos principalmente. De las investigaciones llevadas a cabo en el laboratorio propietario de la metodología SGH (Activation Laboratories Ltd., Actlabs), han permitido mostrar que el crecimiento y muerte de bacterias reductoras de sulfato son importantes en la generación de hidrocarburos, siendo estos detectados mediante su metodología. Con esto, las bacterias no tienen que estar vivas para que estos gases estén presentes. Estos resultados contrastan con los llevados a cabo mediante bacterias oxidantes de hierro, donde concentraciones de compuestos gaseoso de hidrocarburos son detectados. De los experimentos realizados, se destaca que una mayor cantidad de hidrocarburos puede llegar a ser captados mediante colectores cuando se está en presencia de un consorcio de bacterias autótrofas y heterótrofas. Sin embargo también existe una producción significativa de compuestos de hidrocarburos en los experimentos de lixiviación de concentrado de pirita y calcopirita, con inóculos de microorganismos de Acidithiobacillus ferrooxidans.Todo lo anterior permite deducir que la degradación de carbón orgánico tiene injerencia en la generación de estas señales. En este trabajo de investigación se concluye que en presencia de microorganismos autótrofos algunos compuestos gaseosos pueden producirse simplemente de la descomposición química de algunos de los compuestos orgánicos liberados, lo cual podría llevar la formación de productos más volátiles. Esto explicaría la formación de compuestos gaseosos de hidrocarburos en la lixiviación de pirita y calcopirita con inóculos de microorganismos de Acidithiobacillus ferrooxidans. De los experimentos se puede postular, que el incremento en el número de compuestos gaseosos de hidrocarburo observados en los procesos de biolixiviación, realizados en los experimentos con el consocio de microorganismos L1, es principalmente el

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resultado de la actividad de microorganismos heterotróficos presentes en el sistema, los cuales además metabolizan los compuestos orgánicos producidos por microorganismos autótrofos y quimiolitotróficos. Los resultados experimentales confirman la liberación de cobre y otros metales al sistema, la actividad bacterial, los procesos de oxidación y lixiviación de minerales sulfurados, la generación de una celda de óxido/reducción, la generación de gases y migración de estos. Además, se determina la posibilidad de detectar estos procesos mediante el uso de materiales adsorbentes, los cuales permitirían la colección integrada de posibles señales geo y biogeoquímica a partir de los mencionados procesos. Si esto ocurre en laboratorio, el siguiente paso es estudiar los mismos procesos y posibilidades de detección de estos en terreno, en un estudio de caso particular, en este estudio, el Pórfido Cu-Au-Mo Inca de Oro, ubicado en la región de Atacama.

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4 ESTUDIO DE CASO YACIMIENTO TIPO PÓRFIDO Cu-Au-Mo INCA DE ORO

Los estudios experimentales y pruebas analógicas realizadas en laboratorio han demostrado que una roca con mineralización sulfurada de Cu-Fe, ante la acción de agentes exógenos y microbióticos, sufre procesos de degradación y desintegración, con una consecuente acidificación de aguas y solubilización de cationes. Los metales en solución, como por ejemplo Cu, Mo, Zn y Ag, son susceptibles de procesos de transporte en fase acuosa y/o gaseosa, con mecanismos de migración en gradientes verticales, gatillados por diferenciales de óxido/reducción, potencial eléctrico, capilaridad, evaporación/ condensación, presión gaseosa, entre otros mecanismos. Estos procesos de migración vertical fueron emulados en columnas experimentales, con detección de una señal analítica contrastante en colectores gaseosos pasivos insertos en la porción superior de las columnas de prueba. En base a los resultados experimentales el siguiente paso en las investigaciones fue la realización de estudios para un caso real, en terreno. En este trabajo se seleccionó como estudio de caso el yacimiento tipo pórfido cuprífero Inca de Oro, yacimiento que yace bajo una cobertura transportada de unos 30 a 130 m. Este trabajo de investigación se realizó con el fin de estudiar, en un ambiente natural, el desarrollo de patrones geoquímicos en superficie y en la cobertura respecto de un depósito de minerales sulfurados bajo cobertura. Este yacimiento debe estar idealmente expuesto a oxidación y degradación de sus minerales sulfurados por procesos fisicoquímicos y actividad de origen bacterial. El caso seleccionado, el pórfido cuprífero Inca de Oro (Codelco – Chile), ubicado unos 100 Km al norte de la ciudad de Copiapó, es ideal, dado que este en la actualidad es interceptado por el nivel de aguas freáticas, con procesos de oxidación y lixiviación en curso (Soto, 2010; Townley et al., 2011).

4.1 ANTECEDENTES

El yacimiento porfídico Cu-Au-Mo Inca de Oro (IDO) ha sido evaluado en 345,7 millones de toneladas con una ley media de Cu de 0,47 % de los cuales los minerales supérgenos suman 96,9 Mt con ley media 0,59 % Cu, que equivalen a 1,6 Mt de Cu fino y al sumar el contenido de subproductos en términos de Cu equivalente, el fino contenido se eleva a 1,9 Mt CuEq (Baeza et al., 2008). El yacimiento se ubica en una paleo colina que está completamente bajo una cobertura transportada, desde 30 a 230 m, en promedio 50 m, situada al noroeste del Cerro La Campana. Hacia el extremo noreste la colina desciende paulatinamente más de 150 m alcanzando las gravas hasta 200 m de espesor (Henríquez, 2007). La mineralización se relaciona con el emplazamiento de un complejo intrusivo multifase de pórfidos de composición tonalítica a granodiorítica de edad cretácica superior (ca. 87 Ma por U/Pb en circón; Baeza et al., 2008), emplazada en secuencias volcáno-sedimentarias del Cretácico Inferior atribuidas a la Formación Punta del Cobre (Baeza et al., 2008).

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4.1.1 UBICACIÓN Y ACCESO

El yacimiento Cu-Au-Mo Inca de Oro (IDO) se encuentra al oriente del pueblo Inca de Oro, a 100 km al Norte de la ciudad de Copiapó y a 46 km al Sur de Diego de Almagro, en la región de Atacama, Chile. El acceso al sector se hace, desde Copiapó, o desde Diego de Almagro, por la carreta C-17 (Fig. 4-1).

4.1.2 CLIMA

El clima de la Región de Atacama se cataloga como un clima desértico. En esta se destacan tres condiciones climáticas las que son influenciadas por la Corriente de Humboldt, subsidencia atmosférica y el relieve. Las diferentes condiciones se observarían en: el sector costero, con influencias marítimas; otra en la pampa intermedia, y por último el sector cordillerano, con incremento de las precipitaciones y régimen térmico frío. La zona de estudio presenta un clima desértico marginal bajo, el que se caracteriza por presentar condiciones de extrema aridez, con precipitaciones ocasionales provenientes del Pacífico y del Invierno Boliviano. Las precipitaciones tienen características torrenciales, concentradas en dos o tres días (Soto, 2010, modificado de Henríquez, 2007). El promedio anual de precipitación en Inca de Oro es de 25 mm (Soto, 2010), 12 mm en Copiapó (291 m s.n.m.) y 19 mm en El Salvador (2.400 m s.n.m.) (WEB: Dirección Meteorológica de Chile, 2010). La amplitud térmica en la ciudad de Copiapó entre el mes más cálido y el mes más frío es de 7 ºC, destacándose que diariamente es mucho mayor, del orden de 13 a 15 ºC. En el sector donde se encuentra el yacimiento IDO la vegetación es escasa, observándose generalmente cercana a los lugares donde existen afluentes de agua.

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Figura 4-1: Mapa de ubicación del yacimiento Cu-Au-Mo Inca de Oro (IDO).

4.1.3 GEOMORFOLOGÍA

El yacimiento IDO se desarrolla en la Depresión Intermedia, en el Llano San Pedro, a una altura que varía entre los 1.500 y 1.700 m.s.n.m. En su borde este se encuentra limitado por la Precordillera Andina, al oeste por cerros de la Cordillera de la Costa y al sur por el cerro La Campana. Cubriendo el cuerpo mineralizado, en superficie, se observan conos de eyecciones coalescentes de dirección SE-NW derivados de la Precordillera Andina. La cuenca hidrográfica se extiende hacia el sur hasta la Sierra Los Humitos, a través del Llano Los Humitos (Henríquez, 2007).

4.1.4 HIDROGRAFÍA

La alimentación fluvial de la región corresponde a un régimen mixto, es decir existe un influjo de las precipitaciones caídas de la cordillera, las que se unen a las lluvias que caen durante el año. El pueblo de Inca de Oro pertenece a la cuenca hidrográfica Río Salado, la que corresponde a una cuenca exorreica de régimen mixto, de 7528.37 km2 de superficie. El río Salado es un río de curso intermitente, que desemboca al mar en las costas de la capital provincial, Chañaral (Soto, 2010).

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4.1.4.1 HIDROGEOLOGÍA REGIONAL

El sector de estudio se encuentra localizado en un área de permeabilidad muy baja, que corresponde a rocas mixtas sedimentario-volcánicas de edad Terciario y Jurásico (Soto, 2010). El agua subterránea se encuentra en profundidades que varían entre 30 y 100 metros aproximadamente, descendiendo de sureste a noroeste (Fig. 4-2).

Figura 4-2: Curvas isofreáticas (cotas del nivel freático en azul) y líneas de flujo (flechas negras) en la zona de Inca de Oro. Se destaca pueblo Inca de Oro, yacimiento Inca de Oro proyectado en superficie

(línea roja segmentada) (modificado de Soto 2010).

4.2 MARCO GEOLÓGICO

El marco geológico regional está basado en los trabajos de Baeza et al. (2008) y Matthews et al. (2005), la distribución espacial de las unidades de roca es presentada en la figura 4-3.

4.2.1 GEOLOGÍA REGIONAL

En el distrito Inca de Oro se encuentran secuencias volcánicas, volcano-sedimentarias, sedimentarias, las cuales varían en edad desde el Jurásico al Cuaternario. Estas secuencias estratificadas son cortadas por cuerpos intrusivos con edades del Cretácico Superior y Terciario Inferior.

Inca de Oro

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4.2.1.1 ROCAS ESTRATIFICADAS

Formación La Negra (Jurásico Medio – Jurásico Superior) (García, 1967): Los afloramientos de esta formación se disponen en una franja de rumbo nor-noreste al occidente de Inca de Oro (Fig. 4-3). Litológicamente son lavas amigdaloidales, basálticas y andesíticas, brechas volcánicas, conglomerados y areniscas. Las lavas tienen composición basáltica a andesítica, con impronta geoquímica transicional calcoalcalina a toleítica. En el sector de Inca de Oro rocas de esta formación están afectadas por alteración hidrotermal sericítica y argílica, asociadas a sistemas de vetas de Cu-Au. La Formación La Negra es de edad Jurásico medio a superior (Matthews et al., 2005). Formación Punta del Cobre (Jurásico Superior – Valanginiano Inferior?) (Segerstrom y Ruiz, 1962): En el entorno de Inca de Oro las rocas de la Formación Punta del Cobre se disponen en una franja de orientación Suroeste – Noreste (Fig. 4-3). Está representada por una secuencia volcánica-sedimentaria, que incluye principalmente a complejos de domos e ignimbritas, riolíticas y dacíticas, y lavas andesíticas y dacíticas, cubiertas por niveles sedimentarios detríticos. Se reconocen dos niveles estratigráficos: un nivel inferior volcánico compuesto predominantemente por lavas andesíticas porfíricas de piroxeno y/o hornblenda e intercalaciones de areniscas tobáceas, y un nivel superior sedimentario-volcánico compuesto de areniscas finas a medias con intercalaciones volcánicas. La Formación Punta del Cobre, de edad Jurásico Superior – Valanginiano Inferior, se dispone concordantemente sobre las lavas de la Formación La Negra. (Matthews et al., 2005). Grupo Chañarcillo (Valanginiano Inferior alto a ¿Barremiano?) (Segerstrom y Parker, 1959). En el distrito Inca de Oro, en la zona sur occidental y al NE, afloran rocas sedimentarias carbonatadas marinas del tipo calizas y lutitas, pertenecientes al Grupo Chañarcillo, de edad Cretácico Inferior (Fig. 4-3). Estas engranan lateralmente y se disponen sobre la Formación Punta del Cobre (Matthews, et al, 2005). Se reconocen dos niveles estratigráficos, consistentes en un nivel inferior discontinuo, detrítico y un nivel superior carbonatado marino. En algunos sectores estas rocas exhiben evidencias de skarn o metamorfismo de contacto en las cercanías de cuerpos intrusivos. Estratos de Quebrada Vásquez (Paleoceno Superior – Eoceno Inferior): Secuencia volcánica-sedimentaria, continental, que aflora a ambos lados de la Sierra La Peineta (Fig. 4-3). Subyace a las ignimbritas de la Caldera San Pedro de Cachiyuyo. Está formada por ignimbritas, lavas, brechas volcánicas, areniscas y brechas sedimentarias. A esta unidad se le asigna una edad paleocena superior (Mattehews et al., 2005). Caldera San Pedro de Cachiyuyo-La Banderita (Eoceno Inferior): En toda la zona oriental y sur-oriental de la zona de estudio, con una distribución areal extensa, se presentan afloramientos de lavas dacíticas, ignimbritas de intracaldera y extracaldera y domos riolíticos asociados a las calderas San Pedro de Cachiyuyo y La Banderita (Fig. 4-3). Las ignimbritas de extracaldera afloran al sur de la caldera y sobreyacen los Estratos de Quebrada Vásquez. Estas rocas tienen una edad Eocena Inferior, entre 56 a 54 Ma (Matthews et al., 2005). Hacia el sur, afloran fases brechosas con clastos de lavas andesíticas, areniscas e ignimbritas, con matriz de ceniza fina cristal-vítrea.

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Secuencia volcánica del Llano San Pedro (Eoceno Inferior): Al sur-oriente de la zona de estudio aflora una secuencia de lavas andesíticas, con un espesor mínimo de 300 m (Fig. 4-3). Contienen fenocristales de augita, ortopiroxenos cloritizados, plagioclasa y magnetita, en una masa fundamental pilotaxítica fina. Localmente, las lavas presentan amígdalas de cuarzo, clorita y calcita. En ella se reconocen diques y filones mantos riolíticos con fenocristales de biotita, plagioclasa y en menor proporción cuarzo. Las rocas de esta secuencia volcánica tienen una edad Eocena inferior (Matthews et al., 2005). Gravas de Atacama (Mioceno) (Mortimer, 1973): se ha dominado informalmente como Gravas de Atacama a los depósitos polimícticos de gravas, generalmente no consolidados, que afloran en una gran extensión en la zona sur del Desierto de Atacama (Mortimer, 1973), en las cuales son comunes intercalaciones de ignimbritas del mioceno medio. Los afloramientos de Gravas de Atacama en la zona de estudio ocurren en el borde este del llano San Pedro (Fig. 4-3). Los depósitos se componen de bancos de 1 a 4 m de espesor, formados de gravas, bloques, arenas y arenas de gravilla, con bajo grado de compactación y cementación, y de variados grados de selección composicional y granulometría. Los componentes clásticos principales corresponden a rocas volcánicas mesozoicas, de proveniencia local, junto a rodados de calizas, areniscas y granitoides de proveniencia distal. La matriz de estos depósitos corresponde, mayoritariamente, a arena de composición cuarzo-feldespática, con componentes volcanoclásticos (ceniza) y material arcilloso, con cementación parcial por sales (principalmente halita y yeso) y carbonatos (Matthews et al., 2005). El rango de edad de las Gravas de Atacama en la zona de la Hoja de Inca de Oro se extiende entre 17 a 9 Ma (Matthews et al., 2005). Depósitos aluviales “antiguos” (Mioceno Superior – Plioceno): unidad estratigráfica informal que corresponde a los depósitos de gravas y bloques, de marcada coloración pardo-rojiza, que, en planta, preservan la morfología de grandes conos aluviales de baja pendiente, coincidentes con planicies inclinadas, disecadas por una red de drenaje torrencial ocasional. En la Hoja Inca de Oro sobreyacen, en leve discordancia de erosión, a las Gravas de Atacama (Fig. 4-3). La edad de esta unidad varía entre 7 y 2,5 Ma (Mioceno Superior – Plioceno) (Matthews et al., 2005). Depósitos aluviales: Niveles y bancos alternantes de ripios, gravas y gravas arenosas, con frecuentes lentes de arena gruesa y limos arenosos, característicos de depósitos de corrientes de barro (Fig. 4-3). Consisten en material clástico heterocomposicional, de diversas formas y tamaños, con dominio de elementos subangulosos a redondeados (Matthews et al., 2005). Depósitos coluviales: sedimentos de originen gravitacional y aluvional, de proveniencia local o “in situ”, adosados a laderas escarpadas (Fig. 4-3). Consisten en cubiertas de depósitos macizos de formas cónicas, los que se componen de una mezcla caótica de bloques y fragmentos angulosos menores, generalmente monocomposicionales, con escasa matriz areno-arcillosa, proveniente de destrucción mecánica y meteorización de fragmentos menores (Matthews et al., 2005).

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4.2.1.2 ROCAS INTRUSIVAS

Las rocas intrusivas del distrito Inca de Oro se distribuyen en franjas que siguen una dirección preferente noreste-suroeste y corresponden a complejos plutónicos del Cretácico Superior y del Terciario Inferior. Rocas Intrusivas del Cretácico Superior bajo Granodioritas, tonalitas y dioritas cuarcíferas de hornblenda (95 – 98 Ma) Complejo plutónico del Cretácico Superior: Se reconocen plutones, pequeños stocks y lacolitos, que instruyen a las secuencias jurásicas a neocomianas entre las localidades de Inca de Oro y Tres Puntas (Fig. 4-3). Principalmente consisten en granodioritas, tonalitas, dioritas cuarcíferas de color gris claro a verdoso, grano fino a medio, que exhiben textura equigranular a inequigranular, con tendencia porfídica, compuesta por cristales mayores de plagioclasa, hornblenda, junto a cuarzo y, localmente, biotita y feldespato alcalino. Existe un grupo de edades K – Ar (biotita y hornblenda), que muestran una cierta dispersión entre 84 y 95 Ma. Para las granodioritas porfídicas al oeste de Inca de Oro se han obtenido dos edades Ar/Ar (hornblenda) de 87,8 ± 1,0 Ma y 90,3 ± 0,5 Ma y una edad U/Pb (circón) de 90,9 ± 0,5 Ma (Matthews et al., 2005). Complejo plutónico del Cretácico Superior Alto a Paleoceno: Complejo intrusivo emplazado a lo largo de sistemas de fallas norte-sur (Fig. 4-3). Lo componen varios stocks de gabros de piroxenos, dioritas cuarcíferas de piroxeno, biotita y hornblenda y monzonitas porfídicas. Presentan edades variables entre 67 y 53 Ma. En el depósito Inca de Oro los cuerpos dioríticos (Pórfido Tonalítico Grueso, [PTG]) se han correlacionado con rocas de este complejo, cortando a los pórfidos mineralizados (Baeza et al, 2008).

4.2.1.3 ESTRUCTURAS

Según Baeza et al (2008), a escala regional se reconocen e interpretan fallas inversas de alto ángulo de rumbo submeridiano que habrían controlado el emplazamiento de complejos intrusivos en el Cretácico Superior y en el Terciario Inferior. Además, se reconocen estructuras regionales y locales de rumbos NE-NNE y NW. El primer sistema habría favorecido el emplazamiento de los pórfidos mineralizados de Inca de Oro, mientras que, el sistema NW tendría movimiento post estructura NE-NNE, cortando y desplazando al sistema anterior (Fig. 4-3).

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Figura 4-3: Geología Regional del sector de estudio (modificado de Matthews et al. 2005).

4.2.2 GEOLOGÍA LOCAL DEL PÓRFIDO CUPRÍFERO INCA DE ORO

El modelo geológico del pórfido Cu (Au – Mo) Inca de Oro está soportado por 139 sondajes, con un total de 51.394 m perforados, desde una cota sobre los 1650 m s.n.m hasta la cota 850 m s.n.m. El modelo se construye sobre 11 secciones norte (EW) y 5

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secciones este (NS) a escala 1:2.000 distanciadas 100 m entre sí y 7 plantas a cotas separadas cada 100 metros (escala 1:2000). Cada sección y planta tiene tres capas de información, litología-estructura, zonas de alteración y zonas de mineralización. El modelo estructural es basado en las mediciones de televisor acústico en los sondajes y que han sido validadas por el mapeo geológico (Baeza et al, 2008).

4.2.2.1 LITOLOGÍA

La mineralización en el pórfido Cu-Au-Mo Inca de Oro se encuentra estrechamente asociada a un complejo de pórfidos y brechas que intruyen a rocas volcánicas preexistentes de composición andesítica (Fig. 4-4). Las rocas más antiguas en el sector corresponden a un paquete volcano-sedimentario que, en el borde occidental del distrito, se correlacionan con la Formación La Negra de edad Jurásico Medio a Superior, mientras que, en el extremo occidental se asocian a una franja de edad Jurásico Superior - Cretácico Inferior equivalentes a la Formación Punta del Cobre (Baeza et al, 2008). Las rocas preexistentes están conformadas por una secuencia volcánica de andesitas (caracterizadas por su tonalidad oscura, de texturas afaníticas a porfíricas), tobas y brechas volcánicas (Fig. 4-4). El complejo de pórfidos y brechas es la unidad dominante, y ocurre como un cuerpo irregular elongado NE, asociado a una franja de carácter regional que se extiende por unos 30 km en dirección al yacimiento El Salvador. La unidad intrusiva más característica que está relacionada a la principal mineralización de cobre corresponde a un Pórfido Tonalítico (PTO), que presenta una textura porfídica, con masa fundamental microgranular, fenocristales de cuarzo, feldespatos y hornblendas de tamaño entre 2 – 6 mm (Fig. 4-4). Estas rocas presentan un denso stockwork de cuarzo con mineralización de calcopirita. Esta unidad de roca ha sido datada por U/Pb en circones con una edad de 87,64 ± 0,57 Ma (Baeza et al., 2008). Adicionalmente, dos muestras de molibdenita desde el PTO fueron datadas por Re/Os indicando edades de 92,60 ± 0,50 y 94 ± 0,50 Ma (Baeza et al, 2008). Hacia el SW del cuerpo Inca de Oro se reconoce una facie intrusiva posterior al pórfido tonalítico, el “Pórfido Tonalítico Grueso” (PTG), que intruye a la unidad PTO y corta la mineralización de cobre (Fig. 4-4). El PTG presenta razones de pirita/calcopirita altas. Esta unidad se caracteriza por una textura granular a microgranular de cuarzo feldespato, fenocristales de cuarzo subhedrales de grano medio a grueso, plagioclasa y hornblenda, este último comúnmente alterado a clorita. Típicamente presenta escasas vetillas y abundantes ojos de cuarzo en comparación con la unidad PTO. Esta roca ha sido datada por U/Pb en circones con una edad de 84,89 ± 0,89 Ma (Baeza et al., 2008). El sistema de pórfidos y rocas preexistentes son intruidos por filones o diques, los cuales se pueden dividir en dos tipos, filones andesíticos afaníticos (FAA) y filones andesíticos porfíricos (FAP). Los diques porfíricos son caracterizados por fenocristales

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de plagioclasa y hornblenda (40 % de la roca) y una masa fundamental afanítica. Ambos tipos de diques presentan alteración de minerales a clorita – epidota (Fig. 4-4). Localmente se reconoce un pórfido de carácter postmineral (PPM) que presenta textura porfírica con escasos fenocristales de cuarzo, plagioclasa y hornblendas, insertos en una masa fundamental afanítica a microgranular abundante (Fig. 4-4). No presenta vetillas de cuarzo, no tiene mineralización de cobre y corta a los filones andesíticos y pórfidos productivos (PTO y PTG). En el sector sur del área se reconoce un intrusivo diorítico (DIO) que corta a las unidades anteriormente descritas (Fig. 4-4). La roca mencionada presenta una textura fanerítica, en parte inequigranular, de grano medio a fino. Esta roca varía composicionalmente desde diorita – granodiorita a monzodiorita. Presenta biotitas que ocasionalmente se encuentran levemente cloritizadas. No presenta vetillas de cuarzo ni mineralización de cobre, y escasamente contiene pirita finamente diseminada. Aflora en el extremo sur del depósito, al norte del Cerro la Campana. El cuerpo Inca de Oro se oculta por completo bajo la unidad post mineral de gravas semi-consolidadas (GRA), con un espesor de 30 a 120 m (Fig. 4-4). Una capa de ceniza ocurre dentro de la parte superior de estas gravas, la cual contiene biotitas que han sido datadas en 4,6 ± 0,4 Ma por K-Ar (Blanco, 2007). Estas gravas son correlacionables con la Formación Gravas de Atacama (Mioceno), reconocidas en todo el Norte grande de Chile.

4.2.2.2 ESTRUCTURAS

En el yacimiento existen dos direcciones estructurales predominantes que sugieren relación espacial con la distribución de la mineralización (Fig. 4-4 y 4-5). La dirección NNE a NE controla el emplazamiento del complejo de pórfidos productivos y de la mineralización primaria asociada a ellos (PTO y PTG: Fig. 4-4). La dirección NNW a NW se relaciona con sistemas de fallas y de vetas tardías. Los fenómenos supérgenos y la distribución de mantos de óxidos, mixtos y sulfuros secundarios es especialmente asociada a las estructuras NW, interpretadas como un control secundario de permeabilidad (Fig. 4-6). Estas estructuras son comúnmente abiertas, con abundantes arcillas y sericita y menor cantidad de sulfuros, mientras que las estructuras NE son comúnmente selladas (Baeza et al., 2008). Un mapeo de estructuras de menor escala, vetillas y fallas y análisis han definido tres dominios estructurales principales, uno dominante NW/45ºSW y dos dominios secundarios, NS/70º NW y NE/65º NW. Otros dominios menores existen para diferentes partes del distrito (Baeza et al., 2008). En la cobertura aluvial sobre el depósito Inca de Oro también se observan estructuras que no fueron estudiadas en este trabajo.

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Figura 4-4: Litología y estructuras en Inca de Oro, planta 1500 m (modificado de Baeza et al, 2008). BXD:

Brecha Diorítica; BXP: Brecha Porfídica; FAA: Filón Andesítico; DIO: Diorita; PTG: Pórfido Tonalítico Grueso; PTO: Pórfido Tonalítico; AND: Andesita; GRN: Grava Negra.

4.2.2.3 ALTERACIÓN HIDROTERMAL

La distribución de las zonas de alteración es característica de pórfidos de Cu. Se reconoce un núcleo potásico con biotita – magnetita, un halo propilítico y una sobreimposición de alteración clorita-sericita (argílica intermedia; Sillitoe, 2006), y de sericita-cuarzo (fílica). Finalmente los niveles superiores están afectados por un evento supérgeno representado por caolinización (Baeza et al., 2008). En la figura 4-5 se presenta la distribución espacial de alteraciones y relación de estas a estructuras. El remanente de la alteración potásica está ubicado en la parte centro-sur del sistema porfídico y está evidenciada por biotita en pórfidos y la roca preexistente (Fig. 4-5). Esta alteración queda registrada por la abundante cantidad de vetillas de cuarzo de tipo A y B (como las definidas en el yacimiento El Salvador por Gustafson y Hunt, 1975) en el núcleo del sistema y contiene una cantidad apreciable de vetillas de biotita-magnetita, en directa relación con las más altas leyes de cobre y oro en el pórfido temprano. Estas son posteriormente reemplazadas por la alteración clorita-sericita y piritización de las magnetitas. Existe una clara correlación entre el contenido de magnetita-cobre y oro, que decrecen en la medida que aumenta la pirita y disminuye la calcopirita (Sillitoe, 2006; Baeza et al., 2008). En los márgenes del cuerpo de alteración potásica se reconoce un halo de alteración a epidota, está en rocas andesíticas de la caja del yacimiento, que definen un halo de

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alteración propilítica proximal (Fig. 4-5). La propilitización también afecta a los pórfidos tardíos y filones andesíticos. La epidota también está distribuida en vetillas a través de la zona clorita-sericita, muchas de ellas acompañadas de turmalina y/o albita. Dentro de la alteración propilítica, el reemplazo de biotita y hornblenda a clorita es común. La alteración clorita-sericita, clasificada por Sillitoe (2006) como argílica intermedia, está ampliamente desarrollada en Inca de Oro. Esta alteración es penetrativa en los pórfidos temprano e intermineral (PTO y PTG), y común en las andesitas de caja (Baeza et al., 2008; Fig. 4-5). En profundidad el reemplazo de las plagioclasas por sericita o illita es débil, mientras que la cloritización es más persistente. Esta alteración es menor en las facies interminerales y evidencia que el evento principal de esta alteración ocurrió antes del emplazamiento de los pórfidos interminerales. La alteración cuarzo-sericita (fílica) no presenta buen desarrollo en el sistema porfídico Inca de Oro. Ocurre como halo de vetas tardías y como reemplazo de feldespatos, y también se encuentra en zonas de fracturas y fallas junto a minerales de arcillas y sulfuros. Estas estructuras favorecen el desarrollo de enriquecimiento secundario. La alteración supérgena es caracterizada por minerales de arcilla con una asociación de caolín-montmorillonita que, junto con sericita, reemplazan completamente la roca en una franja de orientación NS a NNE distribuida en el borde oriental del yacimiento Inca de Oro. La presencia de arcillas (caolín-montmorillonita) tiene mayor desarrollo en zonas de fallas, lixiviadas y, también, en la zona de enriquecimiento secundario (Fig. 4-5).

Figura 4-5: Alteración y estructuras en Inca de Oro, planta 1500 m (modificado de Baeza et al, 2008).

ARG: Argílica; BCL: Biotita Clorita; BSE: Biotita Sericita; CLE: Clorita Epidota; CLS: Clorita Sericita; SER: Sericita; SALT: Sin Alteración.

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4.2.2.4 MINERALIZACIÓN

La distribución de la mineralización hipógena, en el yacimiento IDO está orientada en una franja de orientación NE, espacialmente relacionada a las unidades de pórfidos (PTO y PTG; Fig. 4-6). La mayor proporción de calcopirita ocurre dentro de la porción central del sistema porfídico Inca de Oro, mayoritariamente dentro del PTO (Fig. 4-6). Sin embargo, en forma local y en el PTG ocurre mineralización de pirita-calcopirita en vetas y vetillas de cuarzo. La mineralización de calcopirita ocurre junto a magnetita y su ocurrencia se presenta en diseminaciones y en stockwork de vetillas de cuarzo. Se aprecia una zonación lateral con aumento de la pirita hacia los bordes del yacimiento. La pirita es dominante en el borde propilítico donde frecuentemente se reconocen vetas de carbonatos-esfalerita-galena. Un sistema de vetas tardías de cuarzo-pirita (del tipo “D”, sensus El Salvador [Guftason y Hunt, 1975]) cortan el fondo primario, controlando directamente la continuidad de las zonas oxidadas y el desarrollo de las zonas con sulfuros secundarios de Cu. La porción central del depósito, hospedada en rocas del PTO y PTG, contienen la mayor proporción de calcopirita, junto con magnetita y mineralización de oro, la cual grada hacia el exterior desde zonas de calcopirita > pirita a zonas periféricas del depósito de pirita > calcopirita, para terminar en una zona final exterior de un halo de solamente pirita (Fig. 4-6). La zona de mineralización supérgena en el yacimiento Inca de Oro tiene una profundidad variable llegando a una profundidad máxima de 150 m en el centro del depósito. La porción superior es ocupada por un manto de óxidos de Cu (óxidos “negros” > óxidos verdes) de espesores variables entre 40 a 80 m, y la parte inferior por minerales mixtos y de enriquecimiento secundario, mayoritariamente calcosina. En la zona de óxidos predominan crisocola, malaquita, óxidos negros y arcillas con Cu, las que ocurren como impregnación en fracturas y relleno de vetillas. Los óxidos “negros” y las arcillas con Cu aumentan hacia los bordes, asociado al aumento de pirita. La columna de minerales mixtos presenta un desarrollo discreto y está conformada por calcosina y menores sulfuros primarios como pirita y calcopirita mezclados en proporciones variables con crisocola y hematita, puntualmente cuprita y cobre nativo. Tiene espesores variables que no superan los 10 m y está asociada a andesitas y al pórfido tonalítico (PTO). La zona de enriquecimiento presenta su mayor desarrollo y expresión en la parte NE del pórfido Inca de Oro. Esta localización se relaciona con una mayor permeabilidad debido a la densificación de estructuras con orientación NW y se compone de calcosina y puntualmente covelina. Los sulfuros secundarios reemplazan, en grados variables a la pirita y la calcopirita, o en relleno de fracturas y vetillas. Dentro del área del proyecto, bajo la cobertura, se ha documentado la existencia de un potencial moderado de mineralización exótica de cobre contenida en la interface grava-roca. Se han reconocido pequeños lentes en el borde SE del yacimiento IDO distribuidos en pequeñas paleoquebradas, que convergen a una quebrada de

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orientación NE-SW al sur del área. Se estima un desarrollo de 1 a 10 m de espesor, con dominio de óxidos “negros” (copper wad).

Figura 4-6: Mineralización y estructuras en Inca de Oro, planta 1500 m (modificado de Baeza et al, 2008). ESE: Enriquecimiento Secundario; CPY-3-4-5: Calcopirita 3, 4 y 5; CPY-3: Calcopirita 3; CPY-2:

Calcopirita 2; CPY-1: Calcopirita 1 (número indica mayor intensidad); MIX: Mixto; OXI: Óxido de Cu; LOX: Lixiviado + Óxido de Cu; LIX: Lixiviado; PY: Pirita; EST: Estéril.

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4.3 MUESTREO Y ANÁLISIS DE LA COBIERTA ALUVIAL SOBRE EL DEPÓSITO INCA DE ORO

4.3.1 MUESTREO

El estudio del muestreo de la cubierta sobre el Pórfido Inca de Oro tiene por objetivo estudiar en un ambiente natural el desarrollo de patrones geoquímicos en la cobertura respecto de un depósito de minerales sulfurados bajo cobertura, debido a que la cobertura contiene información geológica importante que puede reflejar condiciones del sustrato. Para el estudio de la cobertura en la zona del Pórfido Inca de Oro (IDO) se realizó un muestreo en diferentes testigos de sondajes de la cobertura, desde la superficie hasta la interface cobertura - roca (Fig. 4-7). En las campañas realizadas se obtuvo un compósito cada tres metros de la cobertura de diferentes zonas sobre el depósito, utilizando para esto diferentes testigos de sondajes proporcionados por Codelco - Chile. Las muestras obtenidas fueron tamizadas bajo malla #60 y #80 en terreno. La ubicación e información básica de los sondajes que se utilizaron para la obtención de muestras de la cobertura se despliega en la tabla 4-1, diferenciando posición sobre nivel enriquecido (MIX-ESE), sobre nivel de óxidos (ÓXIDO), o marginal al depósito (MARGINAL) y los metros de sobrecarga en cada zona. La distribución espacial en planta se muestra en la figura 4-8.

Tabla 4-1: Ubicación de los testigos de sondajes utilizados para la obtención de muestras de la cobertura, espesor de la cobertura y la zona mineral sobre el depósito. MIX-ESE: mayor nivel enriquecido; ÓXIDO:

mayor nivel de óxidos de Cu; MARGINAL: zona marginal al depósito.

Sondaje Norte UTM

Este UTM

Cota m s.n.m.

Espesor cobertura (metros)

Ubicación sobre el depósito

DDH2447 7040600 411600 1642,87 36,85 MIX-ESE DDH2460 7040599,99 411300,36 1630,36 44,72 MIX-ESE DDH2466A 7040498,48 411296,95 1635,41 48,35 MIX-ESE DDH2453 7040500 411100 1626,21 36,85 ÓXIDO DDH2454 7040700,05 411200,42 1626,13 46,65 ÓXIDO DDH2464 7040699,97 411400,21 1634,19 49,53 ÓXIDO DDH2469A 7040700,05 411302,48 1631,60 51,55 ÓXIDO DDH2602 7040400,04 411299,61 1634,45 52,80 ÓXIDO DDH2462 7040400 411800 1655,72 144,8 MARGINAL DDH2493 7040699,91 410900,31 1614,15 50,25 MARGINAL

En los testigos de los sondajes utilizados el espesor mínimo de la cobertura sobre el yacimiento es menor a 37 m y el máximo supera los 140 m, hacia el este del yacimiento (sondaje DDH2462, MARGINAL). Los sondajes caracterizados como MIX-ESE y ÓXIDO presentan un espesor de cobertura que no supera los 55 metros.

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Figura 4-7: Perfil esquemático 3D de Este a Oeste en la zona del Pórfido Inca de Oro (IDO). Se observa

la superficie (café), techo de roca (gris) y nivel freático (azul). En sondajes sobre zona de enriquecimiento (rojo), sobre zona de óxidos (verde) y sobre zonas marginales (azul).

El nivel freático se encuentra a una profundidad entre 80 y 120 metros bajo la superficie con un gradiente de este a oeste, el cual se profundiza hacia el noroeste. En la parte central del yacimiento el nivel freático se encuentra a una profundidad cercana a los 100 m, dejando parte del yacimiento sobre el techo del agua subterránea (Fig. 4-7). El sondaje DDH2462 está ubicado al oriente del yacimiento en la zona marginal y es el único de los sondajes utilizados, en el cual, el nivel freático se encuentra en la cobertura, aproximadamente a los 90 m de profundidad (Figs. 4-7 y 4-8). En las muestras de sondajes no se observa niveles de calcreta y/o ferricreta, ya que la recuperación de testigos comienza bajo los suelos cementados por carbonatos, aunque en Inca de Oro hay desarrollo de calcreta y ferricreta en algunos sectores sobre 1 m de profundidad e incluso dentro de los primeros 100 cm, siendo estos niveles no continuos. Según López (2012, comunicación escrita), el desarrollo de estos niveles en los primero 45 cm es bajo y no cubre un área superior a 15 % del área de Inca de Oro.

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Figura 4-8 Imagen satelital Quick-Bird (facilitada por la Gerencia de Exploraciones de Codelco – Chile). Se indica pueblo Inca de Oro, ubicación y tipo (diferenciando la ubicación sobre nivel enriquecido), de sondajes muestreados, proyección del borde del yacimiento IDO a la cota 1500 m s.n.m. en superficie.

4.3.1.1 PROCEDIMIENTOS ANALÍTICOS SOBRE MUESTRAS DE COBERTURA

A las muestras compositadas de sondajes de la cobertura sobre el yacimiento IDO se les realizaron los siguientes análisis: Descripción mineralógica: Para este análisis se utilizó la fracción de muestra comprendida entre las mallas #60 y #80 (foto 4-1). La descripción mineralógica se realizó en el Laboratorio de Sedimentología del Departamento de Geología, de la Universidad de Chile, con una lupa binocular. Parámetros fisicoquímicos: De la fracción bajo malla #80 se tomó un volumen de aproximadamente 2 cm3, a la cual se le midió pH, electroconductividad (EC [µs cm-1]), sólidos disueltos totales (TDS [ppm]). La metodología utilizada para la medición de estos parámetros fue la siguiente:

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aforo de la muestra en un vaso precipitado a un volumen de 60 ml con agua desmineralizada. Esta solución se agitó con un agitador magnético por dos minutos y posteriormente se dejó decantar por un minuto. Después de este proceso se midió pH, EC y TDS con un instrumento pH/EC/TDS Waterproof family, de Hanna Instruments. Análisis ICP – Espectroscopía de emisión atómica (EAS): El objetivo de la utilización de digestión por 4 ácidos es estimar y caracterizar geoquímicamente la composición de las muestras de la cobertura bajo malla #80 obtenida de los compositos de testigos de sondajes. En el Laboratorio de Sedimentología del Departamento de Geología, Universidad de Chile, se preparó un compósito cada 6 m en profundidad de las muestras obtenidas en terreno (Foto 4-1). Estas muestras se utilizaron para el análisis químico total mediante una digestión cuatro ácidos (nítrico, perclórico, fluorhídrico y clorhídrico) realizada en el laboratorio comercial Andes Analytical Assay Ltda. Las soluciones obtenidas fueron enviadas a los laboratorios de Assay CANADA y se analizaron por ICP – EAS, para una batería 35 elementos (Tabla 4-2). Se generaron 7 duplicados de muestra para realizar el control de calidad de los análisis (Anexo Control de Calidad).

Tabla 4-2: Elementos analizados por ICP – Espectroscopía de emisión atómica (AES).

ICP – AES. Ag Al As Ba Bi Ca Cd Co Cr Cu Fe Ga K La Li Mg Mn Mo Na Nb Ni Pb S Sb Sc Sn Sr Ta Te Ti V W Y Zr Zn

Análisis de difracción de rayos X: El objetivo de la utilización de la metodología de Difracción de Rayos X, fue identificar la mineralogía en la fracción más fina de la cobertura para determinar minerales primarios y minerales secundarios, formados por procesos de meteorización de los primeros y precipitación de fases en solución. Del compósito obtenido cada 6 metros (Foto 4-1) se obtuvo una submuestra tamizada bajo malla #200, que se utilizó para identificar la mineralogía en la fracción más fina de la cobertura a través del análisis de Difracción de Rayos X. Esto se realizó solamente a 6 sondajes (dos de cada zona) y el total de muestras analizadas fueron 66 (Tabla 4-3). Todas las muestras se analizaron en el difractómetro de rayos X marca SIEMENS modelo D5000 Bruker-AXS, del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, con las siguientes condiciones instrumentales: radiación Cu Kα, 40 kV, 30 mA; apertura de divergencia automática (automatic divergence slits) (primario y secundario) con un monocromador secundario de grafito y rotación sincrónica. Las medidas se hacen con un barrido continuo y acoplado, entre 2 y 80° 2θ con un paso de 0,02° y 5,0 segundos por paso a temperatura ambiente. El análisis de los espectros de difracción de rayos X se realizó con el software EVA, proporcionado por el Departamento de Física de la Universidad de Chile.

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Tabla 4-3: Resumen de análisis realizado a las distintas muestras de la cobertura obtenidas de cada testigo de sondaje sobre el yacimiento IDO.

Sondaje Descripción Mineralógica (c/ 3 metros)

pH, EC(µs), TDS (ppm)

Geoquímica (c/ 6 metros) ICP-OES

Difracción rayos X

DDH2447 f f f f DDH2460 f f f f DDH2466A f f f D DDH2453 f f f f DDH2454 f f f f DDH2464 f f f D DDH2469A f f f D DDH2602 f f f D DDH2268 f f f D DDH2462 f f f f DDH2493 f f f f

En la foto 4-1 se presenta una imagen de un tramo de cobertura de un sondaje (Sondaje: DDH2460, sondaje de zona MIX-ESE) en la zona del yacimiento Inca de Oro.

Descripción: Foto de testigo de sondaje DDH2460. En rojo intervalo de 6 m, mostrando como ejemplo tramo de muestreo para análisis de geoquímica y difracción de rayos-x. El compósito es obtenido con un muestro secuencial cada 10 a 15 cm, y tamizado en terreno bajo malla #80. En el laboratorio de Sedimentología del Departamento de Geología, Universidad de Chile, se tamizó la muestra bajo las mallas #80 y #200.

Foto 4-1: Imagen de los metros iniciales de testigo de sondaje DDH2460, sobre el yacimiento IDO, indicando tramo de muestreo cada 6 m.

Colectores de gases de hidrocarburos (SGH) Para un estudio de detección de compuestos gaseosos de hidrocarburos, de origen microbiótico, sobre el yacimiento Inca de Oro, se realizó una campaña de exploración mediante el uso de colectores pasivos OreHound GOCC ®. Para tales efectos se instaló una malla de colectores con 152 sitios que abarcó un área de 12,6 km2 aproximadamente. Esta se distribuyo en 2,8 km, en sentido N-S, separados cada 400 m, y 4,5 km en sentido E-W separados cada 250 m (Fig. 4-9).

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Los colectores OreHound GOCC ® corresponden a materiales adsorbentes que, insertados en terreno y tras un periodo de 100 a 120 días, se equilibran a la composición del gas de suelo, donde compuestos gaseosos generados a partir de una fuente en profundidad se acumulan en superficie. Estos colectores son fabricados principalmente con dos materiales, en PVC, el módulo externo y material adsorbente homogéneo en su interior, este último diseñado para la captación integral de moléculas y compuestos gaseosos. Los colectores se enterraron a una profundidad entre 30 – 40 cm, fueron cubiertos y recuperados tras el periodo de estadía en terreno. La recuperación del material adsorbente se realiza desenterrando los colectores y cada módulo interno es guardado en bolsas plásticas estériles y selladas con cinta adhesiva, tratando de sacar la mayor cantidad de aire al momento del empaque. Este material es guardado en un lugar fresco, oscuro y seco antes de ser enviado a análisis a los laboratorios de Actlabs Canadá. Para realizar un control de calidad y además obtener valores de referencia (blancos), del material adsorbente en la zona del yacimiento Inca de Oro, se enterraron módulos de duplicados en 7 sitios y se colocaron muestras selladas en bolsas estériles, como blancos, en 6 sitios. En total se analizaron 165 muestras de las cuales 152 son muestras propiamente tal, 7 son duplicados y 6 son blancos. El procesamiento de las muestras se realizó en el laboratorio SGH Actlabs Canadá, de la misma manera como está detallado en el sub-capitulo 3.2.1.5.

Figura 4-9: Ubicación de los colectores OreHound GOCC ®, para la colección de compuestos de gases

de hidrocarburos sobre el yacimiento Inca de Oro (puntos verdes), se indica pueblo Inca de Oro. Proyección del borde del yacimiento IDO a la cota 1500 m s.n.m. en superficie, borde rojo.

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4.4 RESULTADOS

Se presenta a continuación los resultados de todos los análisis practicados a muestras de la cobertura sobre el yacimiento Inca de Oro, como también los resultados de la campaña de recolección de compuestos gaseosos de hidrocarburos (OreHound ® y SGH) realizados en una malla muestral que cubre al yacimiento y los bordes de este (Figs. 4-5, 4-6 y 4-9).

4.4.1 PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS

Los parámetros fisicoquímicos pH, EC y TDS (analizados con un medidor de pH/EC/TDS Waterproof family, de marca Hanna Instruments) se midieron desde la superficie hasta la interfaz cobertura – techo roca de cada sondaje. Esta medición se realizó a agua desmineralizada en la que se sumergió la fracción bajo malla #80 de muestras compósitadas en intervalos de tres metros.

4.4.1.1 pH

Las mediciones de pH en agua mezclada con las muestras de coberturas presentan valores que varían entre 7 hasta sobre 9 (Tabla 4-3; ubicación de sondajes en Fig. 4-8). Esto sugiere que en el material fino que se encuentra en la cobertura no hay componentes ácidos y tendrían características de neutro a alcalino. Las zonas de la cobertura que presentan en promedio un pH mayor se asocian a los testigos de sondajes DDH2447 (MIX-ESE) y DDH2453 (ÓXIDO), con un valor promedio de 8,6; las que presentan menores valores son muestras de los testigos de sondajes DDH2602, DDH2454 (ÓXIDO) y DDH2466A (MIX-ESE), con valores promedio de pH entre 7,9 y 8,0. Las zonas marginales presentan valores promedios de 8,2 y 8,3 y valores máximos de 8,9 y 8,7, determinadas por los testigos de sondajes DDH2462 y DDH2493, respectivamente. Las soluciones de la mezcla de agua con los testigos de sondajes de las zonas marginales del yacimiento IDO presentan variaciones de pH variables según profundidad. En el testigo de sondaje DDH2462, ubicado al oriente del yacimiento IDO, los valores en la solución de pH son decrecientes, desde 8,5 a 7,5 desde la superficie hasta el contacto cobertura – techo roca. Aproximadamente desde los 90 m de profundidad y hasta el techo de roca este sondaje se encuentra bajo el nivel freático, esta condición no se asocia con gran variación en la tendencia general de los valores de pH. Valores cercanos a 7,5 son medidos en la cobertura sobre el techo de roca. En contraste, los valores de pH en solución, del testigo de sondaje DDH2493 decaen desde la superficie hasta los 10 m de profundidad, desde valores de pH de 8,5 a menos de 7,5. Desde los 10 m hasta la interfaz cobertura – techo roca, los valores de pH aumentan y se mantienen relativamente constantes, siendo superiores a 8,3 (Fig. 4-10). Los testigos de sondajes que se encuentran sobre los sectores del yacimiento con mayor proporción de minerales oxidados (ÓXIDO, Tabla 4-3) presentan variaciones de

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pH en la mezcla entre agua desmineralizada y las muestras de la cobertura entre 7,2 y 9,1. El promedio de los valores de pH está en torno a 8,0, con la excepción del testigo de sondaje DDH2453 con un valor promedio de 8,6. En las soluciones generadas entre estas muestras y agua, los valores de pH tienden a decaer desde la superficie hacia sectores más profundos de la cobertura (interfaz cobertura – techo roca). En los testigos de los sondajes DDH2469A, DDH2602, DDH2464 y DDH2453, los valores mínimos medidos de pH se midieron dentro de los primeros 5 m desde la superficie, siendo estos valores de 7,6; 7,2; 7,4; 8,1 respectivamente (Figs. 4-10, 4-11 y 4-12).

Tabla 4-3: Resumen de parámetros fisicoquímicos: pH – EC (µs cm-1) – TDS (ppm), medidos en las soluciones obtenidas de la mezcla entre agua desmineralizada y las muestras de los testigos de los sondajes. Muestras de sondajes, indicando cantidad de muestra (Cant.), valor mínimo (Min.), valor máximo (Max.) y valor promedio (Pro.), para cada parámetro. Ubicación de sondajes en figura 4-8.

Sondaje Cant. pH EC (µs) TDS (ppm) Min. Max. Pro. Min. Max. Pro. Min. Max. Pro.

DDH2447 18 8,2 9,2 8,6 369 826 610 184 414 305DDH2460 16 7,2 8,5 8,1 161 1002 591 80 501 295DDH2466A 15 7,6 8,4 8,0 418 832 640 209 416 320DDH2453 13 8,1 9,1 8,6 510 1370 870 ------ ------ ------DDH2454 14 7,3 8,5 8,0 486 781 619 243 391 309DDH2464 17 7,4 8,8 8,2 430 1400 729 215 701 364DDH2469A 17 7,6 8,9 8,1 356 1544 640 178 773 320DDH2602 18 7,2 8,4 7,9 213 569 372 106 285 186DDH2462 46 7,4 8,9 8,2 227 1033 573 113 518 284DDH2493 17 7,3 8,7 8,3 219 684 390 110 342 195

Los sondajes MIX-ESE (Tabla 4-3) se encuentran sobre la zona de mayor enriquecimiento de minerales sulfurados. Los valores medidos de pH, en las soluciones obtenidas de la mezcla entre agua desmineralizada y muestras de los testigos de sondaje, están entre 7,2 y 9,2 y el promedio es de 8,2. De estos sondajes solamente en el testigo de sondaje DDH2466A las soluciones presentan mediciones con valores de pH que decrecen con la profundidad hasta el contacto cobertura – techo roca. Las muestras del testigo de sondaje DDH2447 son las únicas con mediciones de pH, en la solución, con valores más altos en profundidad, entre 8,0 y 8,5 (Figs. 4-12 y 4-13).

4.4.1.2 EC – TDS

Los valores de Electroconductividad (EC) y de Sólidos Totales Disueltos (TDS) están en relación 2:1, así que las variaciones de tendencias, máximos, mínimos y promedios están en los mismos sectores de la cobertura, es por esto, que en esta sección solamente se muestran y se analizan los datos de EC. Todos los datos de EC y TDS se encuentran en el anexo C. Las mediciones de EC se realizaron a la solución resultante de la mezcla entre agua desmineralizada y las muestras de los testigos de sondajes de la cobertura. Los valores de la soluciones varían entre 161 (µs cm-1) y 1544 (µs cm-1), con un valor promedio de 592 (µs cm-1). Los valores de EC muestran tendencias inversas con respecto a los valores de pH, en la mayoría de los testigos de sondajes y muestras.

106

En los testigos de sondajes que se encuentran principalmente en zonas marginales del yacimiento IDO (DDH2462 y DDH2493; Fig. 4-6), los valores de EC de las soluciones, están mayoritariamente entre 400 (µs cm-1) y 600 (µs cm-1), destacándose los valores máximos en las zonas cercanas a la superficie para ambos testigos de sondajes. En las soluciones, obtenidas de la mezcla entre agua y muestras de material fino, del testigo de sondaje DDH2462, los valores altos superan los 800 (µs cm-1), siendo el máximo 1033 (µs cm-1), a una profundidad cercana a los 23 m, correlacionándose con el menor valor de pH (7,9) de los primeros metros de cobertura. Desde los 25 m y hacia profundidades mayores estos valores decaen hasta los 600 (µs cm-1). En la zona sobre el nivel freático los valores de electroconductividad son mayores a 650 (µs cm-1) y bajo el nivel freático el valor de EC es de 227 (µs cm-1). Hacia el contacto cobertura – techo roca los valores aumentan hasta sobrepasar los 600 (µs cm-1). Los valores mayores de EC en las soluciones obtenidas de la mezcla entre agua y muestras de material fino del testigo de sondaje DDH2493 se encuentran entre los 5 y 10 m de la cobertura, desde la superficie, y estos superan los 550 (µs cm-1), siendo el máximo de 684 (µs cm-1). Desde los 10 m y hacia mayores profundidades los valores de EC presentan una tendencia más homogénea con valores cercanos a 400 (µs cm-1), con un valor mínimo de EC de 220 (µs cm-1) a los 18 m, asociado a un pH de 8,7 (Fig. 4-10). En las soluciones obtenidas de la mezcla entre agua desmineralizada y muestras de material fino de los testigos de sondajes sobre zonas de óxidos, los valores de EC están entre 213 (µs cm-1) y 1544 (µs cm-1), con un valor promedio de 633 (µs cm-1). En la mayoría de las soluciones de los testigos de sondajes se observa que los valores mayores de EC ocurren en la parte superior de estos, dentro de los primeros metros de la cobertura desde la superficie. El mayor valor registrado (1544 µs cm-1, testigo de sondaje DDH2469A) está a menos de dos metros de la superficie y se asocia a un valor de pH de 7,7. En contraste, el valor de EC más bajo, de 213 (µs cm-1), ocurre a más de 10 m de profundidad y se asocia a un valor de pH de 8,3 (testigo de sondaje DDH2602). En muestras del testigo de sondaje DDH2469A, los valores de EC, de la solución decrecen desde la superficie hasta los primeros 10 metros, desde valores sobre 1000 (µs cm-1) a menos de 400 (µs cm-1). Estos valores se asocian a un aumento de pH desde 7,6 a 8,9. Desde los 10 m y hacia profundidades mayores aumentan los valores de la EC a valores entre 600 y 800 (µs cm-1). Los últimos 15 metros antes del contacto cobertura – techo roca, los valores de EC, disminuyen a valores entre de 400 y 600 (µs cm-1). Los valores de EC en las soluciones obtenidas de la mezcla entre agua desmineralizada y muestras del material fino del testigo de sondaje DDH2464 presentan una tendencia a disminuir desde la superficie hacia el contacto cobertura – techo roca, desde valores de 1400 (µs cm-1), asociados a un pH de 7,47 a 527 (µs cm-1) sobre el techo de roca asociado a un pH de 8,2. En el testigo de sondaje DDH2602, los valores de EC de las soluciones están sobre 500 (µs cm-1) en los primeros 5 metros de la cobertura. Desde esta profundidad los valores decaen a menos de 300 (µs cm-1), para estabilizarse en torno a 300 y 400 (µs cm-1) hasta el contacto cobertura – techo roca. Los valores de EC en las soluciones obtenidas de la mezcla entre agua y muestras de material fino del testigo de sondaje DDH2464 no presentan mayor variación desde la superficie hasta el contacto cobertura – techo roca y están en un rango entre 600 y 800 (µs cm-1). Por último, en el testigo de sondaje DDH2453 los valores de EC de las soluciones de la mezcla entre agua desmineralizada y muestras de la cobertura se obtuvieron desde los 15 cm, desde la superficie hasta el contacto cobertura techo –

107

roca. El valor de EC en la zona más superficial (15 cm) es el menor de los valores de EC de las muestras del testigo de sondaje (510 µs cm-1). En los siguientes 5 metros de profundidad se encuentran los valores más altos de EC, que sobrepasan los 1000 (µs cm-1), asociados a los valores más bajos de pH (8,1 y 8,4). Desde los 10 m de profundidad y hasta los 5 metros antes del contacto cobertura – techo roca los valores de EC están en torno a 700 (µs cm-1). En los últimos 5 m de cobertura los valores de EC aumentan hasta sobrepasar los 1200 (µs cm-1) en la interfaz cobertura – techo roca (Figs. 4-10, 4-11 y 4-12). Los valores de EC para las soluciones obtenidas de la mezcla entre agua desmineralizada y las muestras de material fino de los testigos de sondajes que se encuentran sobre la zona MIX-ESE del yacimiento IDO (Tabla 4-3) están entre 161 a 1002 (µs cm-1), con un promedio de 613 (µs cm-1). En las soluciones del testigo de sondaje DDH2466A los mayores valores de EC (sobre 800 (µs cm-1)) se encuentran entre la superficie y los 10 metros de profundidad. El menor valor de EC (418 µs cm-1, asociado a un pH de 8,5) se encuentra a los 12 m de profundidad. Desde esta profundidad y hasta el contacto cobertura – techo roca los valores de EC están en torno a 600 (µs cm-1), teniendo un valor máximo de 832 (µs cm-1), dentro de los últimos 10 m de cobertura. Los valores de EC de la solución obtenida de la mezcla entre agua desmineralizada y las muestras de material fino de la cobertura en la zona del testigo de sondaje DDH2460 presentan una tendencia a disminuir en profundidad, estando sobre los 800 (µs cm-1), en los primeros 5 m de cobertura y llegando a menos de 400 (µs cm-1) a los 25 m de profundidad. Desde este punto los valores de EC están en torno a 530 (µs cm-1), presentando una variabilidad de 100 (µs cm-1) aproximadamente. A los 35 m de profundidad se genera un quiebre en los valores de EC, con un valor mínimo de 161 (µs cm-1), asociado a un pH igual a 8,13. En los últimos tres metros de cobertura, sobre el techo de roca, los valores de EC están sobre los 720 (µs cm-1). En las soluciones obtenidas del testigo de sondaje DDH2447 los valores de EC desde la superficie hasta el contacto cobertura – techo roca están en torno a 610 (µs cm-1), con una variabilidad de 200 (µs cm-1). El menor valor de EC ocurre a los 48 metros de profundidad y es de 403 (µs cm-1), asociado a un pH igual a 9,2 (Figs. 4-12 y 4-13).

108

Sondaje DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

7 7,5 8 8,5 9 9,5

Valor pH

Co

ta (

m s

.n.m

.)

Sondaje DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Valor EC (uS)

Co

ta (

m s

.n.m

.)

Sondaje DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

7 7,5 8 8,5 9 9,5

Valor pH

Co

ta (

m s

.n.m

.)

Sondaje DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Valor EC (uS)

Co

ta (

m s

.n.m

.)

Sondaje DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

7 7,5 8 8,5 9 9,5

Valor pH

Co

ta (

m s

.n.m

.)

Sondaje DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Valor EC (uS)

Co

ta (

m s

.n.m

.)

Figura 4-10: Perfiles verticales de los parámetros fisicoquímicos pH y EC (µs cm-1) de la solución

obtenida de la mezcla entre agua desmineralizada y las muestras de material fino de la cobertura sobre el yacimiento IDO de los testigos de sondajes DDH2462, DDH2493 y DDH2469A. Los colores indican la

ubicación sobre el yacimiento, azul: MARGINAL y verde: ÓXIDO.

109

Sondaje DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

7 7,5 8 8,5 9 9,5

Valor pH

Co

ta (

m s

.n.m

.)

Sondaje DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Valor EC (uS)

Co

ta (

m s

.n.m

.)

Sondaje DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

7 7,5 8 8,5 9 9,5

Valor pH

Co

ta (

m s

.n.m

.)

Sondaje DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Valor EC (uS)

Co

ta (

m s

.n.m

.)

Sondaje DDH2454

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

7 7,5 8 8,5 9 9,5

Valor pH

Co

ta (

m s

.n.m

.)

Sondaje DDH2454

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Valor EC (uS)

Co

ta (

m s

.n.m

.)


obtenida de la mezcla entre agua desmineralizada y las muestras de material fino de la cobertura sobre el yacimiento IDO de los testigos de sondajes DDH2602, DDH2464 y DDH2454. Color verde indica la

ubicación sobre el yacimiento, zona ÓXIDO.

110

Sondaje DDH2453

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

7 7,5 8 8,5 9 9,5

Valor pH

Co

ta (

m s

.n.m

.)

Sondaje DDH2453

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Valor EC (uS)

Co

ta (

m s

.n.m

.)

Sondaje DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

7 7,5 8 8,5 9 9,5

Valor pH

Co

ta (

m s

.n.m

.)

Sondaje DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Valor EC (uS)

Co

ta (

m s

.n.m

.)

Sondaje DDH2460

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

1631

7 7,5 8 8,5 9 9,5

Valor pH

Co

ta (

m s

.n.m

.)

Sondaje DDH2460

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

1631

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Valor EC (uS)

Co

ta (

m s

.n.m

.)


obtenida de la mezcla entre agua desmineralizada y las muestras de material fino de la cobertura sobre el yacimiento IDO de los testigos de sondajes DDH2453, DDH2466A y DDH2460. Los colores indican la

ubicación sobre el yacimiento, verde: zona ÓXIDO y rojo: zona MIX-ESE.

111

Sondaje DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

7 7,5 8 8,5 9 9,5

Valor pH

Co

ta (

m s

.n.m

.)

Sondaje DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Valor EC (uS)

Co

ta (

m s

.n.m

.)


obtenida de la mezcla entre agua desmineralizada y las muestras de material fino de la cobertura sobre el yacimiento IDO del testigo de sondaje DDH2447. Color rojo indica la ubicación sobre el yacimiento, zona

MIX-ESE.

112

4.4.2 CARACTERISTICAS MINERALÓGICAS DE LA COBERTURA

La observación macroscópica de la cobertura que se encuentra sobre el yacimiento Inca de Oro (Fig. 4-7) indica que esta corresponde a gravas del tipo matriz soportada pobremente estratificada, compuesta principalmente por fragmentos de andesita, tobas, rocas intrusivas, fragmentos de cuarzo, cuarzo – epidota y cuarzo – turmalina, que no superan los 10 cm. La matriz está compuesta por fragmentos líticos, cuarzo, cuarzo – epidota, calcita, magnetita y en menor proporción biotitas, cloritas y minerales de arcillas. Los fragmentos en la matriz presentan un tamaño promedio de arena media a limo y son por lo general angulosos. La caracterización mineralógica macroscópica de la cobertura sobre el depósito Inca de Oro determina que esta se compone principalmente de minerales primarios, fragmentos con escaso grado de meteorización, muy débil desarrollo de mineralogía secundaria y que serían de proveniencia relativamente cercana a la fuente. Se clasifican como gravas inmaduras. Según López (2012; comunicación escrita) los sedimentos que forman la cobertura sobre el yacimiento IDO tendrían una proveniencia de los afloramientos adyacentes a la pampa de Humitos, estos serían de las formaciones Punta del Cobre, La Negra, Caldera San Pedro de Cachiyuyo y Secuencia Volcánica Llano El Humito (Fig. 4-3).

4.4.3 DIFRACCIÓN DE RAYOS – X

El análisis de Difracción de rayos – X se realizó a un total de 66 muestras, cada una obtenida de un compósito de 6 metros de cobertura de 6 testigos de sondajes diferentes desde la superficie hasta el contacto entre cobertura – techo roca (Foto 4-1), cuyos datos se condensan en la tabla 4-4. Los patrones de difracción de rayos-x muestran principalmente, que la fracción bajo malla #200 de la cobertura sobre el yacimiento IDO, tiene una composición de cuarzo, albita, ortoclasa, de mayor a menor abundancia y grado de certeza. En menor cantidad y con grado de certeza variable: calcita, material arcilloso (vermiculita, clinocloro, caolinita), heulendita – C (Tabla 4-4). De los resultados obtenidos en estos patrones, se destaca que los minerales cuarzo, albita y ortoclasa están presentes en la mayor parte de la cobertura, desde la superficie hasta el contacto cobertura – techo roca que se encuentra sobre el depósito y marginal a este. Con respecto a los minerales de arcilla, la vermiculita se encuentra en la mayoría de las muestras de todos los testigos de sondajes, los peaks más altos en los patrones de difracción de rayos – X, se encuentran en la zona del testigo de sondaje DDH2462 desde los 30 metros sobre el nivel freático y hasta el contacto cobertura – techo roca. Los valores máximos ocurren bajo el nivel freático. Los minerales como clinocloro y caolinita están en menor proporción y con variaciones en los distintos testigos de sondajes y profundidades, sin distinguir zonas particulares dentro de la cobertura. Las intensidades en los diferentes difractogramas por lo general son bajos con lo cual la certeza de la presencia de estos minerales se puede considerar media a baja. En la

113

muestra de cobertura que se obtuvo a una profundidad de menos de 50 cm desde la superficie (testigo DDH2453), se determinó en el difractograma la existencia de palygorskite, mineral de arcilla que se genera en ambientes desérticos – áridos (Stahr et al., 2000 en Neaman et al., 2004). Esto concuerda con lo observado en la superficie del área de estudio sobre el yacimiento IDO (López, 2012, comunicación escrita). La ocurrencia del mineral de calcita dentro de la cobertura es variable desde la superficie hasta el contacto cobertura – techo roca. En la parte superior de la cobertura, entre los 0 y 10 m de profundidad, en todas las muestras analizadas hay presencia de calcita. En contraste, en profundidad se observa una ausencia (menor a 3%, según Laboratorio Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile) de este mineral en los testigos de sondajes DDH2453, DDH2454, DDH2460, los cuales, están ubicados en la zona más central sobre el depósito. En los testigos de sondajes que se encuentran en los bordes y zonas marginales del depósito ( DDH2493, DDH2447, DDH2462 de oeste a este), la presencia de calcita desde la superficie hasta el contacto cobertura – techo roca, es más continua. Los mayores peaks de calcita en los patrones de difracción de rayos – X, ocurren para las muestras que se ubican en las zonas más cercanas a la superficie y en la zona superior al nivel freático en el testigo de sondaje DDH2462. También se destacan valores altos en el contacto cobertura – techo roca en el testigo DDH2447 (Fig. 4-14).

Tabla 4-4: Resumen de los minerales obtenidos por Difracción de Rayos X, en muestras de cobertura desde la superficie hasta el contacto cobertura – techo roca, de los 6 testigos de sondajes separados por

tipo de zona de cada sondaje.

Zona Sondaje

Cantidad de muestras

Nombre Fórmula Certeza

Marginal 34 Cuarzo SiO2 Alta Albita (Na,Ca)Al(Si,Al)3O8 Alta Ortoclasa KalSi3O8 Media – Alta Calcita Ca(CO3) Alta – Media Vermiculita Mg3Si4O10(OH)2 Alta Kaolinita1A Al2Si2O5(OH)4 Media – Baja Clinocloro (Mg,Fe2+)5Al(Si3Al)O10(OH)8 Media – Baja Heulandita – c (Ca,Na)2-3Al3(Al,Si)2Si13O36*12H2O Media Óxido 14 Cuarzo SiO2 Alta Albita (Na,Ca)Al(Si,Al)3O8 Alta Ortoclasa KalSi3O8 Media – Alta Calcita Ca(CO3) Media – Alta Vermiculita Mg3Si4O10(OH)2 Alta Kaolinita1A Al2Si2O5(OH)4 Media – Baja Clinocloro (Mg,Fe2+)5Al(Si3Al)O10(OH)8 Media – Baja Heulandita – c (Ca,Na)2-3Al3(Al,Si)2Si13O36*12H2O Media – Baja Mix-ESE 18 Cuarzo SiO2 Alta Albita (Na,Ca)Al(Si,Al)3O8 Alta Ortoclasa KalSi3O8 Media – Alta Calcita Ca(CO3) Alta – Media Vermiculita Mg3Si4O10(OH)2 Alta Kaolinita1A Al2Si2O5(OH)4 Media – Baja Clinocloro (Mg,Fe2+)5Al(Si3Al)O10(OH)8 Media – Baja Heulandita – c (Ca,Na)2-3Al3(Al,Si)2Si13O36*12H2O Media

114

1505

1525

1545

1565

1585

1605

1625

1645

1665

410800 411000 411200 411400 411600 411800 412000

Este (UTM)

Pro

fun

did

ad (

m)

DDH2493

DDH2453

DDH2454

DDH2460

DDH2447

DDH2462

SUP

CGR

NFZona yacimiento Inca de Oro

Figura 4-14: Ocurrencia de calcita en patrones de Difracción de Rayos – X en la cobertura sobre el

depósito Inca de Oro, en profundidad, desde la superficie hasta el techo de roca. En colores los distintos sondajes ordenados de Oeste a Este según tramos con presencia de calcita. SUP = superficie; CGR =

contacto grava – techo roca; NF = nivel freático. Proyección de la ubicación de la zona central del yacimiento IDO, barra horizontal color naranjo con leyenda Zona yacimiento Inca de Oro.

115

4.4.4 ICP – ESPECTROSCOPÍA DE EMISIÓN ATÓMICA (ICP – AES)

A las porciones de las muestras obtenidas de la cobertura de los diferentes testigos de sondajes se les aplicó una digestión total por 4 ácidos y se analizaron por ICP – AES con un barrido para 35 elementos para estimar y caracterizar geoquímicamente la composición de la cobertura bajo malla #80 obtenida de los compósitos de testigos de sondajes. Los datos se filtraron en una primera etapa tomando como referencia el porcentaje de muestras con concentraciones de un elemento dado que estaban bajo el límite de detección. Se eliminaron todos los elementos que presentaran más del 50% de los datos bajo el límite de detección. Para el resto de los elementos los valores bajo el límite de detección fueron modificados a un valor correspondiente a la mitad del límite de detección. Un segundo control se realizó en base a la medida de la precisión analítica de los resultados. Para esto se consideró que las diferencias relativas entre duplicados analíticos de cada elemento fuera menor a 20%. De los 35 elementos analizados (Tabla 4-5), solamente 21 pasaron estos controles.

Tabla 4-5: Elementos analizados con una digestión de 4 ácidos y análisis de ICP – AES. Límite de detección por cada elemento según laboratorio (página web).

Elemento Ag Al As Ba Bi Ca Cd Co Cr Cu Fe Ga KUnidad ppm % ppm ppm ppm % ppm ppm ppm ppm % ppm %Límite detección 1 0,01 10 10 5 0,01 1 8 5 1 0,1 1 0,01

Elemento La Li Mg Mn Mo Na Nb Ni Pb S Sb Sc SnUnidad ppm ppm % ppm ppm % ppm ppm ppm % ppm ppm ppmLímite detección 10 1 0,01 13 2 0,01 10 1 2 0,05 5 1 10

Elemento Sr Ta Te Ti V W Y Zn Zr Unidad ppm ppm ppm % ppm ppm ppm ppm ppm Límite detección 1 5 10 0,01 1 10 1 2 1

Los elementos que no se analizaron por presentar más de 50% de los datos bajo el límite de detección fueron los siguientes: Ag (85,8%), Bi (100%), Cd (87,5%), Sn (60,8%), Ta (75,8%) y W (76,7%) (Tabla 4-6). Además, los elementos As, Co, Cr, Ga, Mo, S, Sb, Sn y Te, no pasaron el control de calidad para precisión (Anexo C), por lo cual no se consideraron en los análisis estadísticos posteriores, como análisis de correlación y multivariable. No obstante la eliminación de 14 variables para efectos de los análisis estadísticos, estos igualmente fueron estudiados en términos de distribución espacial, en caso que pudieran aportar mayor información por efectos de presencia o ausencia.

116

Tabla 4-6: Elementos y porcentaje de datos bajo límite detección de cada elemento. En gris datos que superan el 50% de datos bajo límite de detección con el método de digestión por 4 ácidos y análisis ICP –

AES.

Elemento Ag Al As Ba Bi Ca Cd Co Cr Cu Fe Ga KUnidad ppm % ppm ppm ppm % ppm ppm ppm ppm % ppm %% datos bajo límite detección 86,6 0,0 4,5 0,0 100,0 0,0 88,4 0,0 0,0 0,0 0,0 16,1 0,0

Elemento La Li Mg Mn Mo Na Nb Ni Pb S Sb Sc SnUnidad ppm ppm % ppm ppm % ppm ppm ppm % ppm ppm ppm% datos bajo límite detección 2,7 0,0 0,0 0,0 17,9 0,0 0,0 0,0 0,0 23,2 45,5 0,0 59,8

Elemento Sr Ta Te Ti V W Y Zn Zr Unidad ppm ppm ppm % ppm ppm ppm ppm ppm % datos bajo límite detección 0,0 81,3 23,2 0,0 0,0 78,6 0,0 0,0 0,0

4.4.4.1 ESTADÍSTICA UNIVARIABLE

A los datos obtenidos de las muestras de la cobertura, se les aplicó el test de comportamiento de normalidad de Komogorov-Smirnov, además de la observación de los histogramas aritméticos y logarítmicos y de las curvas de frecuencia acumulada aritmética y logarítmica. De este análisis se puede establecer que los elementos Al, As, Ba, Cr, Fe, K, La, Li, Mn, Na, Nb, Sc, Sr, Ti, V, Y, Zr, presentan un comportamiento aritmético-normal o muy cercano a este. Por otra parte, los elementos Ca, Co, Cu, Mg, Mo, Ni, Pb, S, Sb, Te, Zn, muestran un comportamiento más próximo a una distribución log-normal. Un resumen de los análisis estadísticos básicos se presenta en la tabla 4-7, en la cual se indican para cada variable, elementos en distintas unidades, promedio, mediana, desviación estándar, valores máximo y mínimo, error estándar, el umbral superior (promedio + dos veces el error estándar) y valores para el primer y tercer cuartil. Se destaca por ejemplo que en la cobertura sobre el yacimiento Inca de Oro, los elementos Cu, Pb, Zn, presentan valores de concentración promedio de 283, 100 y 428 ppm, respectivamente, concentraciones que son altas respecto de concentraciones de base a escala global, con valores típicos para suelos de 20, 100 y 150 ppm respectivamente (Levinson, 1974). Los valores máximos para Cu, Pb, Zn en las gravas sobre el depósito son 899, 361 y 1244 ppm, respectivamente. El hierro presenta una concentración media de 5,1%, con máximos que superan 6,7%. Elementos como Ca, K, Mg, Na, están en concentraciones entre 2,0 – 6,8%, 0,9 – 2,6%, 1,1 – 2,4% y 0,6 – 2,4%, respectivamente, con valores promedios de 3,4%, 1,8%, 1,5% y 1,8%, respectivamente. Los resultados geoquímicos se obtuvieron para el total de las muestras de la cobertura sobre el yacimiento IDO, desde la superficie hasta el contacto cobertura – techo roca, resultados que se detallan a continuación y que se resumen en la tabla 4-7:

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La concentración promedio de aluminio (Al) en la grava sobre el yacimiento IDO es de 7,88 ± 0,5%. El valor mínimo (6,53%) ocurre en el testigo de sondaje DDH2464-09, en el contacto cobertura – techo roca (zona mayor mineralización de Óxido; Fig. 4-8). El valor máximo (9,21%) se presenta en el testigo DDH2493-02 a una profundidad de menos de 10 metros de la superficie (zona Marginal Oeste del depósito; Fig. 4-8). El bario (Ba) en la grava sobre el yacimiento está en una concentración promedio de 549 ± 104 ppm. El valor mínimo (267 ppm) se presenta en el testigo de sondaje DDH2462-24, bajo el nivel freático, en el contacto cobertura - techo roca (ubicado en la zona Marginal este; Fig. 4-8). El valor máximo (802 ppm) ocurre en el testigo de sondaje DDH2462-07, sobre el nivel freático a una profundidad de 35 metros aproximadamente desde la superficie. La concentración promedio de calcio (Ca) en la grava sobre el yacimiento IDO es de 3,43 ± 1,16%. El valor mínimo (2,05%) ocurre en el testigo de sondaje DDH2602-03, a menos de 15 metros de la superficie, ubicado en la zona central sobre el depósito (zona mayor mineralización de Óxido; Fig. 4-8). El valor máximo para Ca (6,82%) se presenta en el testigo DDH2447-09, cerca del contacto cobertura – techo roca (zona mayor mineralización MIX-ESE; Fig. 4-8). La concentración promedio de cobre (Cu) en la cobertura sobre el yacimiento IDO es de 283 ± 143 ppm. El valor mínimo (85 ppm) se presenta en el testigo de sondaje DDH2493-07, a una profundidad mayor de 35 metros de la superficie (zona Marginal Oeste del depósito; Fig. 4-8). La mayor concentración de cobre (899 ppm) ocurre en el testigo DDH2462-16, sobre el nivel freático, sondaje ubicado en la zona Marginal Este del depósito (Fig. 4-8). La concentración promedio de hierro (Fe) en la cobertura sobre el yacimiento IDO es de 5,09 ± 0,49%. El valor mínimo (4,05%) ocurre en el testigo de sondaje DDH2469A-01, cercano a la superficie (zona de mayor mineralización de Óxido; Fig. 4-8). El mayor valor (6,72%) se presenta en el testigo de sondaje DDH2462-11, sobre el nivel freático, sondaje ubicado en la zona Marginal Este del depósito (Fig. 4-8). La concentración promedio de potasio (K) en la grava sobre el yacimiento IDO es de 1,82 ± 0,29%. La concentración mínima (0,97%) se presenta en el testigo de sondaje DDH2462-21, bajo el nivel freático; Fig. 4-8). La mayor concentración (2,59%) ocurre en el testigo DDH2493-03, a menos de 15 metros de la superficie, en la zona Marginal Oeste del depósito (Fig. 4-8). El lantano (La) está en concentraciones promedio de 23 ± 4 ppm. El valor mínimo (11 ppm) ocurre en el testigo de sondaje DDH2462-24, bajo el nivel freático, en el contacto cobertura - techo roca (sondaje ubicado en la zona Marginal Este; Fig. 4-8). La concentración mayor (31 ppm) ocurre en el testigo DDH2493-01, cercano a la superficie en la zona Marginal Oeste del depósito (Fig. 4-8). La concentración promedio de litio (Li) en la cobertura es de 32 ± 3 ppm. La concentración mínima (24 ppm) ocurre en el testigo de sondaje DDH2462-20, bajo el nivel freático (sondaje ubicado en la zona Marginal Este; Fig. 4-8)). La concentración

118

mayor (43 ppm) ocurre en el testigo DDH2493-01, cercano a la superficie, en la zona Marginal Oeste del depósito (Fig. 4-8). La concentración promedio de magnesio (Mg) en la cobertura es de 1,56 ± 0,24%. La concentración mínima (1,12%) ocurre en el testigo de sondaje DDH2454-03 a menos de 15 metros de la superficie, ubicado en la zona central norte del depósito (zona mayor mineralización de Óxido; Fig. 4-8)). La concentración mayor (2,37%) ocurre en el testigo de sondaje DDH2464-01, en la zona superficial (zona mayor mineralización de Óxido; Fig. 4-8). Alta concentración de Mg en superficie en el testigo DDH2453 puede asociarse con una alta proporción del mineral paligorskita, esto junto con altas concentraciones relativas de Cu y Zn, y bajas concentraciones relativas de Pb, K y Na, respecto de niveles más profundos. La concentración promedio de manganeso (Mn) en la cobertura sobre el yacimiento IDO es de 698 ± 84 ppm. La concentración mínima (476 ppm) ocurre en el testigo de sondaje DDH2453-01, cercano de la superficie (zona mayor mineralización de Óxido; Fig. 4-8). La concentración mayor (924 ppm) ocurre en el testigo DDH2466A-03, a menos de 15 metros de la superficie, ubicado en la zona central del depósito (zona mayor mineralización de Óxido; Fig. 4-8). La concentración promedio de sodio (Na) en la cobertura sobre el yacimiento IDO es de 1,81 ± 0,4%. La concentración menor (0,62%) ocurre en el testigo de sondaje DDH2462-22 bajo el nivel freático (ubicado en la zona Marginal Este del depósito; Fig. 4-8). La concentración mayor (2,39%) ocurre en el testigo DDH2493-03 a menos de 15 metros de la superficie en la zona Marginal Oeste del depósito (Fig. 4-8). La concentración promedio de niobio (Nb) en la cobertura sobre el yacimiento IDO es de 20 ± 2 ppm. La concentración menor (14 ppm) ocurre en el testigo de sondaje DDH2462-24, bajo el nivel freático, en el contacto cobertura - techo roca (ubicado en la zona Marginal Este del depósito; Fig. 4-8). La concentración mayor (27 ppm) ocurre en el testigo DDH2493-01, cercano a la superficie en la zona Marginal Oeste del depósito (Fig. 4-8). La concentración promedio de níquel (Ni) en la cobertura sobre el yacimiento IDO es de 24 ± 4 ppm. La concentración menor (15 ppm) ocurre en el testigo de sondaje DDH2462-24, bajo el nivel freático, en el contacto cobertura - techo roca (ubicado en la zona Marginal Este del depósito; Fig. 4-8)). La concentración mayor (46 ppm) ocurre en el testigo DDH2462-02, a menos de 10 metros de la superficie, ubicado en la zona Marginal Este del depósito (Fig. 4-8). La concentración promedio de plomo (Pb) en la cobertura sobre el yacimiento IDO es de 101 ± 60 ppm. El valor mínimo (12 ppm) ocurre en el testigo de sondaje DDH2493-08, bajo los 40 metros, cerca del contacto cobertura – techo roca, sondaje ubicado en la zona Marginal Oeste del depósito (Fig. 4-8). La mayor concentración de plomo (361 ppm) ocurre en el testigo DDH2462-16, sobre el nivel freático, ubicado en la zona Marginal Este del depósito (Fig. 4-8).

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La concentración promedio de escandio (Sc) en la cobertura sobre el yacimiento IDO es de 14 ± 1 ppm. La concentración menor (12 ppm) ocurre en el testigo de sondaje DDH2602-03, a menos de 15 metros de la superficie (zona mayor mineralización de Óxido; Fig. 4-8). La concentración mayor (19 ppm) ocurre en el testigo DDH2462-11, sobre el nivel freático, ubicado en la zona marginal Este del depósito (Fig. 4-8). La concentración promedio de estroncio (Sr) en la cobertura sobre el yacimiento IDO es de 407 ± 91 ppm. La concentración menor (219 ppm) ocurre en el testigo de sondaje DDH2462-24, bajo el nivel freático, en el contacto cobertura - techo roca (ubicado en la zona Marginal Este del depósito; Fig. 4-8). La concentración mayor (823 ppm) ocurre en el testigo DDH2447-10, en el contacto cobertura – techo roca (zona mayor mineralización MIX-ESE; Fig. 4-8). La concentración promedio de titanio (Ti) en la cobertura sobre el yacimiento IDO es de 0,45 ± 0,05%. La concentración menor (0,33%) ocurre en el testigo de sondaje DDH2464-01, cercano a la superficie (ubicado en la zona Marginal Este del depósito; Fig. 4-8). La concentración mayor (0,55 %) se presenta en el testigo DDH2462-11, sobre el nivel freático, sondaje ubicado en la zona Marginal Este del depósito (Fig. 4-8). La concentración promedio de vanadio (V) en la cobertura sobre el yacimiento IDO es de 155 ± 18 ppm. La concentración menor (120 ppm) ocurre en el testigo de sondaje DDH2602-03, a menos de 15 metros de la superficie (zona mayor mineralización de Óxido; Fig. 4-8). La concentración mayor (215 ppm) ocurre en el testigo DDH2493-09, en el contacto cobertura – techo roca, ubicado en la zona Marginal Oeste del depósito (Fig. 4-8). La concentración promedio de itrio (Y) en la cobertura sobre el yacimiento IDO es de 14 ± 2 ppm. La concentración menor (10 ppm) ocurre en el testigo de sondaje DDH2462-19, bajo nivel freático (ubicado en la zona Marginal Este del depósito; Fig. 4-8). La concentración mayor (20 ppm) ocurre en el testigo DDH2493-03 a menos de 15 metros desde la superficie, ubicado en la zona Marginal Oeste del depósito (Fig. 4-8). La concentración promedio de Zinc (Zn) en la cobertura sobre el yacimiento IDO es de 428 ± 235 ppm. La concentración menor (148 ppm) ocurre en el testigo de sondaje DDH2453-04 a menos de 20 metros desde la superficie (zona mayor mineralización de Óxido; Fig. 4-8). La concentración mayor (1244 ppm) ocurre en el testigo DDH2454-01, cercano a la superficie (zona mayor mineralización de Óxido; Fig. 4-8). La concentración promedio de circonio (Zr) en la cobertura sobre el yacimiento IDO es de 99 ± 17 ppm. La concentración menor (52 ppm) ocurre en el testigo de sondaje DDH2462-20, bajo el nivel freático (ubicado en la zona Marginal Este del depósito; Fig. 4-8). La concentración mayor (140 ppm) ocurre en el testigo DDH2466A-02 a menos de 10 metros de la superficie (zona mayor mineralización de Óxido; Fig. 4-8).

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Tabla 4-7: Resumen de análisis estadístico univariable para elementos. Elementos en amarillo, más del 50% de los datos con valores bajo el límite de detección, elementos en gris no pasan test de control de calidad. Elemento Bi 100% de los datos bajo el límite de detección

Elementos Promedio Mediana DesStandar Máximo Mínimo ErrorStandar UmbralSup 1er Cuartil 3er Cuartil Nº de muestrasAg ppm 6 3 7 21 1 1 7 1 9 99Al wt% 7,88 7,94 0,50 9,21 6,53 0,05 7,97 7,53 8,15 99As ppm 17 17 4 34 10 0 18 14 20 99Ba ppm 549 577 104 802 267 10 569 497 617 99Bi ppm -------------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------- 99Ca wt% 3,43 2,98 1,16 6,82 2,05 0,11 3,64 2,59 4,02 99Cd ppm 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00 0,00 1,00 1,00 1,00 99Co ppm 17 16 4 30 10 0 17 14 18 99Cr ppm 40 40 10 62 17 1 42 32 48 99Cu ppm 284 248 144 899 85 13 310 177 380 99Fe wt% 5,09 5,06 0,49 6,72 4,05 0,04 5,18 4,79 5,44 99Ga ppm 67 67 5 86 55 0 68 64 70 99K wt% 1,82 1,87 0,29 2,59 0,97 0,03 1,87 1,74 1,96 99La ppm 24 24 4 31 11 0 24 22 26 99Li ppm 33 33 3 43 24 0 33 31 34 99Mg wt% 1,56 1,51 0,24 2,37 1,12 0,02 1,61 1,40 1,64 99Mn ppm 698 699 85 924 476 8 714 645 743 99Mo ppm 4 3 2 11 2 0 4 2 4 99Na wt% 1,81 1,89 0,40 2,39 0,62 0,04 1,89 1,74 2,11 99Nb ppm 21 20 2 27 14 0 21 20 22 99Ni ppm 24 23 5 46 15 0 25 21 27 99Pb ppm 101 88 60 361 12 6 112 58 142 99S wt% 0,07 0,07 0,03 0,20 0,05 0,00 0,08 0,06 0,09 99Sb ppm 8 7 4 25 5 0 9 5 10 99Sc ppm 15 15 1 19 12 0 15 14 15 99Sn ppm 12 12 2 18 10 0 13 11 14 99Sr ppm 407 399 92 823 219 8 424 347 452 99Ta ppm 7 7 2 11 5 0 7 6 8 99Te ppm 13 12 4 27 10 0 14 11 14 99Ti wt% 0,45 0,46 0,05 0,58 0,33 0,00 0,46 0,42 0,49 99V ppm 156 155 18 215 120 2 159 145 166 99W ppm 72 50 77 280 11 7 86 19 78 99Y ppm 15 15 2 20 10 0 15 14 16 99Zn ppm 429 364 236 1244 148 22 472 258 503 99Zr ppm 100 102 17 140 52 2 103 92 110 99

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4.4.4.2 DISTRIBUCIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE LOS ELEMENTOS EN PROFUNDIDAD

La variabilidad de la concentración de elementos en la cobertura, desde la superficie hasta la interfaz cobertura – roca, se resume en la tabla 4-8, para cada zona de mineralización y sondajes en el yacimiento IDO.

Tabla 4-8: Comportamiento de la concentración de los elementos en los distintos testigos de sondajes, desde la superficie hasta el contacto grava – techo roca. Los colores de los diferentes códigos de testigos

de sondajes indican: MARGINAL (azul), ÓXIDO (verde), MiX-ESE (rojo).

Testigo de Sondaje

Tendencia de mayor a menor

Tendencia de menor a mayor

Tendencia aprox. constante

Observaciones

DDH2462 Ba, K, La, Li, Na, Nb, Ni, Sb, Ti, Y, Zr.

Cu, Mg, Pb, Sr. Al, Ca, Fe, Sc, V, Zn.

Erráticas: Ca, Fe. Doble: Mn.

DDH2493 Al, Ba, K, La, Li, Mg, Mn, Na, Nb, Ni, Y, Zr

Cu, Fe Ca, Pb, Sc, Sr, Ti, V, Zn

Erráticas: Fe, Mn.

DDH2453 Ca, Mg, Zn. Fe, La, Na, Sr, Ti, V, Y

Ba, Cu, K, Li, Nb, Ni, Pb, Sc, Zr

Doble: Al, Mn, Y.

DDH2454 Ca, La, Li, Mg, Ni, Zr

Cu, Fe, Pb. Al, Ba, K, Mn, Na, Nb, Sc, Sr, Ti, V, Y.

Errática: Fe. Doble: Zn.

DDH2464 Al, Ba, Ca, Li, Mg, Mn, Nb, Ni, Zr.

Cu, Pb, Sc, V Fe, K, La, Na, Sr, Ti, Zn, Y

Erráticos: Ca, Zn. Débil: Li

DDH2469A Ca, K, La Cu, Fe, Pb, Sc, Ti, V

Al, Ba, Li, Mg, Mn, Na, Nb, Ni, Sr, Y, Zn, Zr.

Erráticos: Ca, Fe, Mn. Mg: Mayor valor en superficie.

DDH2602 Ni, Zr Fe, Mn, Sc, Ti, V Al, Ba, Ca, Cu, K, La, Li, Mg, Na, Nb, Pb, Sr, Y, Zn.

Erráticos: Ni, Fe, Zn. Débil: Zr.

DDH2447 Al, Ba, Fe, K, La, Mg, Mn, Na, Sc, V, Ti, Y, Zr

Ca, Cu, Pb, Sr, Zn. Li, Ni, Nb. Errática: Ca.

DDH2460 K, La, Na, Nb, Ni, Y Zr.

Cu, Fe, Li, Mn, Pb, Sr, V.

Al, Ba, Ca, Mg, Sc, Ti, Zn.

Erráticos: Mn, Zn.

DDH2466A Al, Ca, K, Mg, Ni, Zr.

Ba, Cu, Pb, Zn. Fe, La, Li, Mn, Na, Nb, Sc, Ti, V, Y.

Doble: Sr.

Al: la distribución espacial en proyección 3D (anexo C) presenta las menores concentraciones hacia la superficie en los testigos de sondajes ubicados sobre mayor mineralización de ÓXIDO y MIX-ESE. Las mayores concentraciones se ubican hacia el W en la zona MARGINAL (testigo DDH2493). La distribución vertical es principalmente constante y de mayor a menor concentración en profundidad. Este tipo de variación es indiferente de la zona de mineral. Ba: la distribución espacial 3D (anexo C) muestra que las menores concentraciones ocurren hacia la superficie, en las zonas definidas de mayor mineralización de ÓXIDO, MIX-ESE, en la zona MARGINAL E, sobre y bajo el nivel freático (testigo de sondaje DDH2462) y hacia la interfaz cobertura – roca. En la zona MARGINAL E las

122

concentraciones para este elemento son altas en los metros superficiales. La distribución vertical es constante en zonas definidas como ÓXIDO y MIX-ESE. En las zonas definidas como MARGINALES la distribución en profundidad es de mayor a menor concentración. Ca: la distribución 3D (Fig. 4-15; anexo C) destaca que las altas concentraciones ocurren hacia la superficie en toda el área, con valores mayores a 3,3%. La distribución vertical de la concentración es de mayor a menor en zonas centrales del yacimiento, destacándose valores bajos (cercanos a 2%). En contraste, en las zonas periféricas y MARGINALES la distribución en vertical no presenta mayor variación y las concentraciones son altas. Concentraciones altas ocurren sobre y bajo el nivel freático en la zona MARGINAL E (testigo de sondaje DDH2462; Figs. 4-15, 4-20, 4-21, 4-22).

Figura 4-15: Distribución de la concentración de Ca en la cobertura proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores de la concentración son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado

(verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja, borde mineralización Cpy-2, verde, borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca

color gris. Recuadro inferior vista con aumento de la zona central.

Cu: la distribución en proyección 3D (Fig. 4-16; anexo C) presenta que la concentración de cobre en la cobertura sobre el yacimiento Inca de Oro (zona ÓXIDO y MIX-ESE) es más alta en las zonas centrales sobre el depósito que en los bordes de este. Las concentraciones menores ocurren hacia el borde W, zona MARGINAL (testigo de sondaje DDH2493). Las concentraciones mayores ocurren bajo el nivel freático e inmediatamente sobre este nivel, en la zona MARGINAL E, en el testigo de sondaje DDH2462. La distribución en profundidad de la concentración de Cu, es de menor a mayor, con la excepción de la zona caracterizada por el testigo DDH2447 (Figs. 4-16, 4-20, 4-21, 4-22). Fe: la distribución de la concentración de Fe en proyección 3D (anexo C) ocurre con valores mínimos hacia la superficie sobre la zona central (zona ÓXIDO y MIX-ESE) y en la zona MARGINAL E, bajo el nivel freático (testigo de sondaje DDH2462). Las concentraciones más altas ocurren hacia los bordes del yacimiento, zonas

Leyenda

Ca (%)

2,1 - 2,4

2,5 - 3,0

3,1 - 3,7

3,8 - 4,9

5,0 - 6,8

MineralizaciónCpy-2

Óxidos

123

MARGINALES E y W, zona central S. La distribución de los valores de concentración en profundidad presentan una tendencia constante y de menor a mayor, desde la superficie hasta la interfaz cobertura – roca.

Figura 4-16: Distribución de la concentración de Cu en la cobertura proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores de la concentración son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado

(verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca


K: la distribución espacial 3D (anexo C) muestra que las menores concentraciones ocurren hacia la superficie en las zonas definidas con mineralización de ÓXIDO y MIX-ESE y en la zona MARGINAL E, sobre y bajo el nivel freático (testigo de sondaje DDH2462). En la zona MARGINAL E las concentraciones para este elemento son altas en los metros superficiales. La distribución vertical es constante en zonas definidas con mineralización de ÓXIDO y MIX-ESE centrales. En las zonas definidas como MARGINALES la distribución en profundidad es de mayor concentración a menor como también en la zona definida por el testigo de sondaje DDH2447 (borde E zona MIX-ESE; Fig. 4-17). La: la distribución espacial 3D (anexo C) muestra que las menores concentraciones ocurren hacia la superficie en la zona central del yacimiento (zona mineralización de ÓXIDO) y bajo el nivel freático en la zona MARGINAL E (testigo de sondaje DDH2462). La distribución vertical es principalmente constante con una tendencia de concentraciones mayores a menores desde la superficie hasta la interfaz cobertura – roca, con la excepción del testigo de sondaje DDH2453 donde es de valores menores a mayores.

Leyenda

Cu (ppm)85 - 178

179 - 283

284 - 406

407 - 612

613 - 899


Óxidos

124

Figura 4-17: Distribución de la concentración de K en la cobertura proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores de la concentración son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca color gris.

Recuadro inferior vista con aumento de la zona central.

Li: la distribución espacial 3D (anexo C) muestra que las menores concentraciones ocurren hacia la superficie en la zona central del yacimiento (zona mineralización de ÓXIDO) y bajo el nivel freático en la zona MARGINAL E (testigo de sondaje DDH2462). La distribución vertical es principalmente constante con una tendencia de concentraciones mayores a menores desde la superficie hasta la interfaz cobertura – roca. Mg: la distribución 3D (anexo C) destaca que las altas concentraciones ocurren hacia la superficie en las zonas definidas de mineralización de ÓXIDO y MIX-ESE y en la zona MARGINAL hacia el E bajo el nivel freático (testigo de sondaje DDH2462). La distribución vertical de la concentración es principalmente de valores mayores a menores y constante, en las tres zonas definidas, con la excepción de la zona definida por el testigo DDH2462 (MARGINAL), donde la concentración en profundidad es de menor a mayor. Las concentraciones más altas se encuentran bajo el nivel freático. Mn: la distribución espacial 3D (anexo C) muestra que las menores concentraciones ocurren hacia la superficie en la zona central del yacimiento (zona mineralización de ÓXIDO) y sobre y bajo el nivel freático en la zona MARGINAL E (testigo de sondaje DDH2462). Las mayores concentraciones ocurren hacia la superficie en la periferia del yacimiento en las zonas MARGINALES y la zona definida por el testigo DDH2447 (borde E zona MIX-ESE) y a profundidades sobre los 10 m en la zona central. También se destacan valores altos en la interfaz cobertura – roca en la zona MARGINAL E, bajo el nivel freático. La distribución en profundidad es más errática con una tendencia de mayor a menores concentraciones desde la superficie hasta la interfaz cobertura – roca.

Leyenda

K (%)

1,0 - 1,2

1,3 - 1,7

1,8 - 1,9

2,0 - 2,1

2,2 - 2,6


Óxidos

125

Na: la distribución espacial 3D (anexo C) muestra que las menores concentraciones ocurren hacia la superficie en la zona central del yacimiento (zona mineralización de ÓXIDO) y sobre y bajo el nivel freático en la zona MARGINAL E (testigo de sondaje DDH2462). Las mayores concentraciones ocurren hacia la superficie en la periferia del yacimiento en las zonas MARGINALES y la zona definida por el testigo de sondaje DDH2447 (borde E zona MIX-ESE) y a profundidades entre los 10 y 20 m en la zona central. La distribución en profundidad de la concentración es principalmente de valores mayores a menores en los bordes del yacimiento, en las zonas definidas como MARGINAL y MIX-ESE (testigo DDH2447). En la zona central sobre el yacimiento, caracterizada por mineralización del tipo ÓXIDO, la distribución en profundidad tiende a ser más constante (Figs. 4-20, 4-21, 4-22). Nb: la distribución espacial 3D (anexo C) muestra que las concentraciones más altas ocurren en la zona MARGINAL W. Bajo el nivel freático de la zona MARGINAL E los valores de Nb son bajos. La variabilidad vertical de la concentración con la profundidad es principalmente constante y de valores mayores a menores, en todas las zonas. Ni: la distribución espacial 3D (anexo C) de Ni ocurre con valores bajos a moderados en todo el área de estudio. Las concentraciones menores ocurren en la zona MARGINAL E, bajo el nivel freático (testigo de sondaje DDH2462). La distribución vertical de la concentración en profundidad es principalmente de valores mayores a menores y constante, en las tres zonas definidas. Pb: la distribución en proyección 3D (anexo C) presenta que la concentración de plomo en la cobertura es más alta en la zona central sobre el yacimiento Inca de Oro que hacia los bordes. Esto se expresa muy marcadamente hacia la zona MARGINAL W (testigo de sondaje DDH2493). Las concentraciones mayores ocurren bajo el nivel freático e inmediatamente sobre este nivel, en la zona MARGINAL E (testigo de DDH2462). La distribución en profundidad de la concentración de Pb es de menor a mayor (Fig. 4-18). S: la distribución espacial 3D (anexo C) muestra que las concentraciones mayores de azufre ocurren cerca de la superficie y en las zonas más centrales (zona de mineralización de ÓXIDO). Las concentraciones menores ocurren hacia la zona MARGINAL W y bajo el nivel freático en la zona MARGINAL E (testigo de sondaje DDH2462). La distribución de los valores en la vertical no presentan una tendencia clara, siendo más bien errática. Sc: la distribución espacial para Sc, en proyección 3D (anexo C), presenta las mayores concentraciones hacia el W del yacimiento, en la zona MARGINAL (testigo de sondaje DDH2493). Los valores mínimos ocurren hacia la superficie en la zona central (zona de mineralización ÓXIDO y MIX-ESE) y en la zona MARGINAL E, bajo el nivel freático (testigo DDH2462). La distribución de los valores en la vertical es de mayor a menor y constante, en las tres zonas definidas.

126

Figura 4-18: Distribución de la concentración de Pb en la cobertura proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores de la concentración son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca color gris.


Sr: la distribución espacial 3D (anexo C) ocurre con valores mínimos hacia la superficie en la zona central del yacimiento (zona de mineralización ÓXIDO y MIX-ESE) y bajo el nivel freático en la zona MARGINAL E (testigo de sondaje DDH2462). Las concentraciones más altas ocurren hacia el borde E, zona de mineralización MIX-ESE y sobre el nivel freático en la zona MARGINAL E (testigo DDH2462). La distribución de la concentración en profundidad es principalmente constante con la excepción de la zona bajo el nivel freático, donde decrece fuertemente. Ti y V: la distribución espacial para Ti y V, en proyección 3D (anexo C), ocurre con valores altos hacia el sector W, SW y S de la cobertura sobre el yacimiento (zona MARGINAL W, testigo de sondaje DDH2493, zona central). Las concentraciones menores ocurren hacia superficie sobre la zona central del yacimiento y hacia el borde E en profundidad, sobre y bajo el nivel freático en la zona MARGINAL E (testigo DDH2462) y MIX-ESE (testigo de sondaje DDH2447). La variación en profundidad de la concentración es principalmente constante y de valores mayores a menores. En la zona caracterizada por mineralización del tipo ÓXIDOS (zonas más centrales) la tendencia de la concentración es de valores menores a mayores y constante en profundidad. Zn: la distribución en proyección 3D (Fig. 4-19; anexo C) presenta que la concentración de Zn en la cobertura es más alta en la zona central sobre el yacimiento Inca de Oro que hacia los bordes. Esto se expresa muy marcadamente hacia la zona MARGINAL W (testigo de sondaje DDH2493) y zona MARGINAL E sobre y bajo el nivel freático (testigo DDH2462). Las concentraciones mayores ocurren hacia la superficie y en la interfaz cobertura – roca en la zona central del yacimiento. La distribución en

Leyenda

Pb (ppm)12 - 44

45 - 88

89 - 136

137 - 214

215 - 361


Óxidos

127

profundidad de la concentración de Zn no presenta una tendencia muy marcada en la zona central, sin embargo en la zona MARGINAL W, la concentración en profundidad es constante y con valores deprimidos.

Figura 4-19: Distribución de la concentración de Zn en la cobertura proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores de la concentración son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca color gris.


Zr: la distribución de la concentración proyectada en 3D (anexo C) ocurre con valores moderados a altos hacia la superficie en toda el área. Las concentraciones menores ocurren bajo el nivel freático en el borde W del yacimiento, zona MARGINAL (testigo de sondaje DDH2462). La distribución de los valores en profundidad es principalmente de valores mayores a menores y constante, en las tres zonas definidas. En el testigo de sondaje DDH2462 (MARGINAL), la distribución de la concentración en profundidad está muy influenciada por el nivel freático donde los valores decrecen fuertemente, desde este nivel hasta la interfaz cobertura – roca.

Leyenda

Zn (ppm)

148 - 301

302 - 428

429 - 572

573 - 818

819 - 1244


Óxidos

128

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

2 3 4 5 6 7

Ca (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 200 400 600 800 1000

Cu (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Na (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

2 3 4 5 6 7

Ca (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 200 400 600 800 1000

Cu (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Na (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

Figura 4-20: Distribución en profundidad en zona MARGINAL, de la concentración de Ca (%), Cu (ppm) y Na (%), desde la superficie hasta la interfaz cobertura – roca en los testigos de sondajes DDH2462 (Línea calipso indica techo de aguas subterránea) y DDH2493 (profundidad de nivel freático mayor a 30 m bajo

interfaz cobertura – roca).

129

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

2 3 4 5 6 7

Ca (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 200 400 600 800 1000

Cu (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Na (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

2 3 4 5 6 7

Ca (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 200 400 600 800 1000

Cu (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Na (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

Figura 4-21: Distribución en profundidad de la concentración de Ca (%), Cu (ppm) y Na (%), desde la

superficie hasta la interfaz cobertura – roca en las zonas de mineralización de ÓXIDO, testigos de sondajes DDH2454 y DDH2469A (profundidad de nivel freático mayor a 35 m bajo interfaz cobertura –

roca).

130

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

2 3 4 5 6 7

Ca (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

0 200 400 600 800 1000

Cu (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Na (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

2 3 4 5 6 7

Ca (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 200 400 600 800 1000

Cu (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Na (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

Figura 4-22: Distribución en profundidad de la concentración de Ca (%), Cu (ppm) y Na (%), desde la

superficie hasta la interfaz cobertura – roca en la zona de mineralización MIX-ESE, testigos de sondajes DDH2460 y DDH2466A (profundidad de nivel freático entre 40 y 50 m bajo interfaz cobertura – roca).

131

4.4.4.3 ESTADÍSTICA MULTIVARIABLE

Para evaluar asociaciones de elementos se realizó un análisis multivariante de correlación y análisis de factores a la base de datos geoquímica de las muestras de cobertura, utilizando aquellos elementos que pasaron los controles de calidad y filtros considerados. De la matriz de correlación se aprecia que los elementos Cu – Pb presentan una muy buena correlación, al igual que K – Na, con un índice de correlación R entre 0,9 – 1. Para un índice de correlación entre 0,8 – 0,9 se observan asociaciones entre Y, K, Na, Sc, además de Fe – V y La – Na. Con índices de correlación media (R entre 0,5 – 0,7), se asocian Al, Ba, Fe, K, La, Mn, Na, Nb, Ti, Y, Zr (Tabla 4-9). Con un índice de correlación negativo (R entre -0,6 – -0,5) los elementos Cu y Pb se asocian con K, Na, Nb, Y. Separadamente se encuentran las asociaciones Ca – Na y Mg – Na (Tabla 4-9). Del análisis de factores, realizado a 21 elementos, se generan 5 factores que explican un 80% de la varianza total de las muestras. A continuación se presentan los elementos asociados a cada factor con un peso mayor a 0,5 o menor a -0,5 (de color rojo) (Tabla 4-10):

Factor 1: Zr, Ni, La, K, Y, Ba, Li Factor 2: V, Fe, Sc, Ti, Al Factor 3: Pb, Cu, Zn, Nb Factor 4: Mg, Na, Sr, Ba, La Factor 5: Ca, Mn, Al, Li.

Factor 1, en este factor, con una varianza total explicada de un 19,6%, se agrupan los elementos Zr, Ni, La, K, Y, Ba, Li. Esta asociación de elementos se ha interpretado como representativo de una componente litológica correspondiente a rocas intrusivas y/o volcánicas de composición intermedia a félsica. Factor 2, en este factor, con una varianza total explicada de un 18,4%, se agrupan los elementos V, Fe, Sc, Ti, Al. Esta asociación de elementos se ha interpretado como representativa de una componente litológica correspondiente a rocas intrusivas y/o volcánicas de composición máfica a intermedia. Factor 3, en este factor, con una varianza total explicada de un 15,8%, se agrupan los elementos Pb, Cu, Zn y con carga negativa el elemento Nb, este último está más asociado a rocas de composición intermedia a máficas. Elementos como Pb y Zn son comunes en el pórfido cuprífero Inca de Oro. Factor 4 en este factor, con una varianza total explicada de un 14,1%, se agrupan los elementos Mg y con carga negativa Na, Sr, Ba, La, y en forma subordinada también K (-0,418). El enriquecimiento relativo de Mg respecto de los otros elementos se puede deber al proceso de alteración y meteorización de los minerales con su posterior

132

liberación y removilización de elementos como Na, Sr, Ba, La y K y la precipitación de minerales arcillosos ricos en Mg (clorita, vermiculita, montmorillonita). Factor 5, en este factor, con una varianza total explicada de un 12,7%, se agrupan los elementos Ca y con carga negativa Mn, Al y Li. Se interpreta como una relación inversa entre, enriquecimiento de Ca asociado a carbonatos, respecto de Mn, Al, Li en minerales de óxidos y silicatos, lo que indicaría que los minerales carbonatados presentan una relación inversa con minerales del tipo óxidos y/o silicatos de manganeso, aluminio y litio.

Tabla 4-9: Resumen de análisis de correlación para los distintos elementos

1 - 0,9 0,89 - 0,8 0,79 - 0,7 0,69 - 0,6 0,59 - 0,5 -0,5 - -0,59 -0,6 - -0,69Cu - Pb Fe - V Al - Li Al - Fe Ca - Na Cu - Na K - Na K - Y Al - Sc Al - V Cu - K Mg - Na

La - Na Al - Ti Al - Y Cu - Nb Na - Y Ba - Zr Ba - Ni Cu - Y Sc - Y La - Ti Ba - Sr K - Pb Mn - Y Ba - Ti Na - Pb Na - Ti Ba - Y Nb - Pb Na - Zr Fe - Mn Pb - Y Nb - Y K - Li Ti - Y K - Nb Y - Zr La - Ni Li - Zr Mn - Ti Na - Nb Na - Sr Ti - Zr

133

Tabla 4-10: Resumen de los resultados del análisis de factores para los elementos en estudio

Factores Commu-1 2 3 4 5 nality

Zr 0,85408 0,10339 -0,18989 -0,20286 -0,13975 0,83689Ni 0,8416 0,22987 0,00319 -0,06911 0,0366 0,76727La 0,68372 0,17784 -0,25244 -0,50147 -0,18494 0,84851K 0,60959 -0,05073 -0,39273 -0,41809 -0,44819 0,90409Y 0,53186 0,23331 -0,41648 -0,35879 -0,41195 0,80921V 0,01258 0,94838 -0,14571 -0,0838 -0,06288 0,93179Fe 0,04127 0,92815 0,09875 -0,04255 -0,17115 0,90402Sc 0,239 0,83361 -0,24148 0,05264 -0,11961 0,82742Ti 0,36204 0,74516 -0,22427 -0,35361 -0,20652 0,90433Pb -0,18719 -0,11122 0,89807 0,19662 0,05817 0,89599Cu -0,18535 -0,06592 0,89202 0,20785 0,13007 0,89453Zn 0,39657 -0,18699 0,66727 0,01239 0,00579 0,63768Nb 0,43067 0,10752 -0,64162 -0,03931 -0,089 0,61818Mg -0,00194 0,12252 0,10517 0,87733 0,02765 0,79655Na 0,47429 0,10587 -0,37562 -0,6449 -0,40062 0,95366Sr 0,19595 0,32044 -0,09714 -0,63068 -0,00135 0,54828Ba 0,5115 0,11219 -0,13081 -0,61753 -0,28767 0,75544Ca 0,05453 0,01987 -0,00163 0,38616 0,76234 0,73365Mn 0,15005 0,45724 -0,18008 -0,03115 -0,6904 0,74164Al 0,25741 0,50456 -0,2732 0,07214 -0,67745 0,85962Li 0,57395 0,19086 0,07436 0,09741 -0,60461 0,74643

Sum of squares 4,10812 3,86846 3,31758 2,95065 2,67048 16,9153Percent of variance 19,5625 18,4213 15,798 14,0507 12,7166 80,549

4.4.4.4 ANÁLISIS DE DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE FACTORES

Factor 1 (Zr, Ni, La, K, Y, Ba, Li: la distribución espacial del factor 1 muestra la ocurrencia de valores altos hacia las zonas más superficiales en la mayoría de los sondajes. Los valores menores ocurren hacia la interfaz cobertura – techo roca con mayor evidencia en la zona MARGINAL E bajo el nivel freático (testigo de sondaje DDH2462) (Fig. 4-23). Factor 2 (V, Fe, Sc, Ti, Al): la distribución espacial del factor 2 proyectada en 3D, ocurre con valores moderados a altos en profundidad hacia la interfaz cobertura – techo roca. También ocurren valores altos hacia los bordes W y S. Esto podría indicar que en profundidad existe un mayor desarrollo de mineralogía asociada a rocas de composición intermedia a máficas, que sería donde se emplaza el yacimiento Inca de Oro, hacia las zonas W y S que estarían influenciadas por los aportes de material de la Formación La Negra, que en este sector presenta un mayor desarrollo hacia el W, del yacimiento IDO (Fig. 4-24).

134

Figura 4-23: Distribución de los valores del Factor 1, para cada muestra en la cobertura proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado (verde), bajo

(azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca color gris.





Factor 3 (Pb, Cu, Zn): la distribución en proyección 3D (Fig. 4-25) presenta que los valores del factor 3 en la cobertura son más altos en la zona central sobre el yacimiento

Leyenda

Factor 1-2,60 - -2,12

-2,11 - -0,36

-0,35 - 0,29

0,30 - 1,20

1,21 - 2,82


Óxidos

Leyenda

Factor 2-2,51 - -1,10

-1,09 - -0,05

-0,04 - 0,64

0,65 - 1,73

1,74 - 3,81


Óxidos

135

Inca de Oro que hacia los bordes. Esto se expresa muy marcadamente hacia la zona MARGINAL W (testigo de sondaje DDH2493). Las concentraciones mayores ocurren bajo el nivel freático e inmediatamente sobre este nivel, en la zona MARGINAL E (sondaje DDH2462).




Factor 4 (Mg): la distribución en proyección 3D destaca que los valores altos ocurren hacia la superficie en toda el área y en la zona MARGINAL hacia el E, bajo el nivel freático (testigo de sondaje DDH2462). La distribución vertical de los valores es principalmente de mayor a menor y constante, en las tres zonas definidas, con la excepción de la zona definida por el testigo de sondaje DDH2462 (MARGINAL), donde la concentración en profundidad ocurre con valores altos en superficie, luego disminuyen en profundidad, para volver a aumentar hasta la interfaz cobertura – techo roca. Las concentraciones más altas se encuentran bajo el nivel freático (Fig. 4-25). Factor 5 (Ca): la distribución 3D destaca que los valores altos del factor 5 ocurren hacia la superficie en toda el área. La distribución vertical de la concentración es de mayor a menor en zonas centrales del yacimiento, destacándose valores bajos. En contraste, en las zonas periféricas y MARGINALES la distribución en vertical no presenta mayor variación y las concentraciones son moderadas a altas. Concentraciones altas ocurren sobre y bajo el nivel freático en la zona MARGINAL E (testigo de sondaje DDH2462; Fig. 4-27).

Leyenda

Factor 3-1,79 - -0,92

-0,91 - -0,08

-0,07 - 0,63

0,64 - 1,63

1,64 - 3,10


Óxidos

136







Leyenda

Factor 4-1,76 - -1,01

-1,00 - -0,55

-0,54 - 0,10

0,11 - 1,06

1,07 - 2,31


Óxidos

Leyenda

Factor 5-2,73 - -1,47

-1,46 - -0,55

-0,54 - 0,05

0,06 - 0,89

0,90 - 2,60


Óxidos

137

4.4.4.5 DISCUSIÓN DATOS ESPECTROMETRÍA DE EMISIÓN ATÓMICA (ICP - AES)

La geoquímica de suelo utilizada en exploraciones busca la mayor concentración de elemento o grupos de elementos claves que son indicadores de un tipo específico de roca o mineralización, que se encuentra bajo la cobertura. Las técnicas más utilizadas para la búsqueda de estas evidencias son las del tipo lixiviación selectiva mediante extracciones parciales (Cameron 2002 et a., 2002; Kelley et al., 2003; Cameron et al., 2004). La lixiviación selectiva es una técnica de extracción muy débil que apunta a disolver selectivamente los metales exogénicos o componentes móviles que se adhieren a las zonas externas de los granos de minerales. Los metales originarios desde la mineralización enterrada bajo una cobertura de material exótico (transportado) se encontrarán con mayor probabilidad como componentes móviles, incorporados débilmente a materiales de superficie por adsorción, donde las lixiviaciones selectivas buscan detectar estos. Estas técnicas de lixiviación son más exitosas para determinar una señal desde la mineralización bajo cobertura, dado que una digestión ácida fuerte que disuelve la mayor parte de la muestra de suelo incorpora concentraciones geoquímicas y contrastes de estas de diverso origen (Kelley et al., 2003; Cameron et al., 2004; Hamilton, 2007). Los procesos de formación de suelo causan la modificación o destrucción de minerales primarios (componentes endógenos), y la creación de minerales secundarios dentro de los cuales los elementos de origen endógenos son redistribuidos. Los minerales secundarios incluyen oxi-hidróxidos de Fe y Mn, carbonatos y compuestos orgánicos. Con esto los minerales secundarios son probablemente constituidos por una mezcla de componentes endógenos y exógenos. Dependiendo de la relativa contribución de las dos componentes, las lixiviaciones selectivas pueden ser más o menos exitosas en lograr contrastar procesos de concentración de iones móviles en superficie. Por otra parte, si se suma el período desde que se depositó la cobertura, se puede considerar que los minerales secundarios forman parte importante de la red interna de la cobertura, con lo cual ocupar lixiviaciones fuertes que disuelven una alta proporción de fases endógenas provee información sobre la composición de la cobertura, pudiendo contrastar anomalías formadas por componentes exógenos (Cameron et al., 2004). La cobertura que cubre el yacimiento Inca de Oro es un material que ha sido transportado desde las formaciones rocosas aledañas y la edad de estos depósitos es Mioceno Superior - Pleistoceno a Cuaternario, con lo que utilizar una lixiviación fuerte nos entrega información de la composición de la cobertura, incluido componentes/minerales secundarios. De los resultados de las características mineralógicas de la cobertura y del análisis de difracción de Rayos - X a la fracción más fina de los sedimentos sobre el depósito Inca de Oro se establece que la composición de la cobertura es heterogénea espacialmente. De los análisis químicos se puede establecer que los elementos Al, As, Ba, Cr, Fe, K, La, Li, Mn, Na, Nb, Sc, Sr, Ti, V, Y, Zr, presentan un comportamiento aritmético-normal o muy cercano a este. Por otra parte, los elementos Ca, Co, Cu, Mg, Mo, Ni, Pb, S, Sb, Te, Zn, muestran un comportamiento más próximo a una distribución log-normal. Esto implicaría que no existiría una segunda población estadísticamente anómala, lo que

138

concordaría con los resultados de la caracterización mineral que indica que la cobertura sobre el depósito Inca de Oro es heterogénea. La distribución de la concentración de los elementos en la cobertura sobre el depósito Inca de Oro es variable lo que reflejaría para elementos esencialmente inmóviles, como por ejemplo Al. Ti, Ni, Zr, la inhomogeneidad natural de la cubierta aluvial. Mientras que en la zona del yacimiento Inca de Oro, los elementos Cu, Pb, Zn, presentan valores de concentración promedio de 283, 100 y 428 ppm, respectivamente, concentraciones que son altas respecto de concentraciones de base a escala global, con valores típicos para suelos de 20, 100 y 150 ppm respectivamente (Levinson, 1974), además que la distribución espacial de la concentración de estos elementos en profundidad es de menor a mayor desde la superficie hacia la interfaz cobertura - roca y es más alta en las zonas centrales sobre el depósito que en los bordes de este, esto concuerda con las anomalías de Cu en la cubertura sobre el Pórfido de cobre Chimborazo (Kelley et al., 2003). Del análisis de factores, se generan 5 factores que explican un 80% de la varianza total de las muestras. En los primeros dos factores se agrupan elementos representativos de componentes litológicas correspondientes a rocas intrusivas y/o volcánicas de composición intermedia a félsica (Factor 1) y rocas intrusivas y/o volcánicas de composición máfica a intermedia (Factor 2), lo que concuerda con el tipo de digestión utilizada en los análisis (4 ácidos) ya que disuelve todas las fases minerales con la excepción de minerales resistentes como rutilo y zircón (Kelley et al., 2003). La distribución espacial para ambos factores es disímil entre ellos, para el factor 1 la ocurrencia de valores altos es hacia las zonas más superficiales en la mayoría de los sondajes mientras que para el factor 2 los valores moderados a altos ocurren en profundidad hacia la interfaz cobertura – techo roca, también ocurren valores altos hacia los bordes W y S. Esto podría indicar que en profundidad existe un mayor desarrollo de mineralogía asociada a rocas de composición intermedia a máficas, que sería donde se emplaza el yacimiento Inca de Oro y hacia las zonas W y S que estarían influenciadas por los aportes de material de la Formación La Negra, que en este sector presenta un mayor desarrollo hacia el W, del yacimiento IDO En el factor 3, se agrupan los elementos Pb, Cu, Zn. Estos elementos se asociarían a mineralización en profundidad del pórfido cuprífero Inca de Oro. La distribución en la cobertura sobre el yacimiento Inca de Oro, presenta que los valores del factor 3 son más altos en la zona central sobre el yacimiento que hacia los bordes. Esto se expresa muy marcadamente hacia la zona MARGINAL W. Las concentraciones mayores ocurren bajo el nivel freático e inmediatamente sobre este nivel, en la zona MARGINAL E. En el factor 4 se agrupan los elementos Mg y con carga negativa Na, Sr, Ba, La, y en forma subordinada también K. El enriquecimiento relativo de Mg respecto de los otros elementos se puede deber al proceso de alteración y meteorización de los minerales con su posterior liberación y removilización de elementos como Na, Sr, Ba, La y K y la precipitación de minerales arcillosos ricos en Mg (clorita, vermiculita, montmorillonita). La distribución del factor 4 destaca que los valores altos ocurren hacia la superficie en

139

toda el área y en la zona MARGINAL hacia el E, bajo el nivel freático. Esto indicaría que existe una removilización de estos elementos en presencia de agua, en la zona superficial se removilizarían hacia zonas más profundas debido a la infiltración de agua proveniente de las escasas precipitaciones (25 mm al año; Soto (2010) y a la formación de neblina, que se desarrolla en el sector, documentado en Cameron et al. (2002) y Kelley et al. (2003). En la zona MARGINAL E, bajo el nivel freático (testigo DDH2462) ocurre una removilización de estos elementos que se extiende sobre el nivel freático debido al aumento de humedad por mecanismos de capilaridad y evaporación/condensación. Esto también se observa en la zona central del yacimiento, en la interfaz cobertura – techo roca y en los metros superiores sobre este. El factor 5 agrupa los elementos Ca y con carga negativa Mn, Al y Li. El enriquecimiento de Ca asociado a carbonatos, respecto de Mn, Al, Li en minerales de óxidos y silicatos. La distribución espacial destaca que los valores altos del factor 5 ocurren hacia la superficie en toda el área. La distribución vertical de la concentración es de mayor a menor en zonas centrales del yacimiento, destacándose valores bajos. En contraste, en las zonas periféricas y MARGINALES la distribución en vertical no presenta mayor variación y las concentraciones son moderadas a altas. Sobre los elementos con carga negativa en este factor (Mn, Al, Li) se observa que en superficie estos ocurren con concentraciones bajas, con aumento en profundidad, sin una tendencia muy marcada. El Mn, en la zona MARGINAL E ocurre con valores bajos en los metros superiores al nivel freático y bajo este, lo que indicaría que los minerales carbonatados presentan una relación inversa con minerales del tipo óxidos y/o silicatos de manganeso, aluminio y litio.

140

4.4.5 COLECTORES DE COMPUESTOS GASEOSOS DE HIDROCARBUROS (SGH)

El estudio de concentración de compuestos gaseosos de hidrocarburos, de origen microbiótico, sobre el yacimiento Inca de Oro, se realizó en una campaña de exploración mediante el uso de colectores pasivos OreHound GOCC ® en un área de 12,6 km2, a través de una malla de 152 sitios (Fig. 4-9). Para los análisis de los distintos compuestos gaseosos de hidrocarburos se realizó un control de calidad a la base de datos que consistió de los siguientes pasos:

Paso 1: se filtró la base de datos a todos aquellos compuestos en los cuales más del 20% de las muestras observan concentraciones por debajo de los límites de detección. De los 162 compuestos reportados por SGH solamente 94 cumplen la primera condición.

Paso 2: control de reproducibilidad analítica, esto en base a los duplicados analíticos informados directamente por el laboratorio. El análisis se realizó mediante la determinación del error relativo promedio de los duplicados, con una tolerancia de error máxima en 20%, a una desviación estándar. En el resultado de dicho análisis se observa que de los 94 compuestos evaluados, solamente 54 pasan la condición establecida.

Paso 3: A los 54 compuestos remanentes se les aplicó finalmente un análisis de reproducibilidad de terreno, bajo el mismo criterio anterior, pero evaluando los duplicados de terreno. De los 54 compuestos remanentes, solamente 23 cumplen con las condiciones mínimas de tolerancia de error.

Del control de calidad se destaca que los resultados obtenidos de los análisis de laboratorio pueden tener problemas analíticos de consideración, ya que solamente 23 de 162 compuestos de gases de hidrocarburos pasan el control de calidad mínimo. Es por esto que se decidió tomar los datos que pasan el control de calidad hasta el paso 2. Los compuestos que pasan este control de calidad son resumidos en la tabla 4-11, estos considerados para el análisis de distribución inicial. No obstante lo anterior, la mayoría de los compuestos que detectan fueron igualmente incluidos en el análisis de distribución espacial.

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Tabla 4-11: Resumen de compuestos gaseosos de hidrocarburos que pasan criterios de control de calidad realizados para datos SGH en base a resultados analíticos y duplicados de terreno. Los

compuestos de color marrón son los que pasan el control de calidad total.

Tipo SubTipo Compuestos Grupo Alcanos LA 001-LA, 045-LA

HA 117-HA, 143-HA Grupo Alcanos ramificados

LBA 022-LBA, 026-LBA, 038-LBA, 047-LBA, 050-LBA, 064-LBA

HBA 073-HBA, 084-HBA, 088-HBA, 097-HBA, 110-HBA, 119-HBA, 145-HBA, 158-HBA

Grupo Alquenos ALK 028-ALK, 105-ALK, 132-ALK Grupo Bencenos LB 003-LB Grupo Poliaromáticos

LPH 085-LPH, 096-LPH, 100-LPH MPH 118-MPH, 122-MPH, 123-MPH,

126-MPH, 127-MPH, 128-MPH, 131-MPH, 135-MPH, 136-MPH

HPH 140-HPH, 155-HPH Grupo Aromáticos MAR 109-MAR, 111-MAR, 116-MAR

HAR 125-HAR, 129-HAR, 130-HAR, 133-HAR, 134-HAR

Grupo Poliaromáticos

MBI 112-MBI, 114-MBI, 115-MBI HBI 137-HBI, 138-HBI, 141-HBI, 144-

HBI, 147-HBI, 151-HBI, 156-HBI

4.4.5.1 ESTADISTICA UNIVARIABLE

Las concentraciones para los distintos compuestos de gases de hidrocarburos están mayoritariamente en las decenas de ppt, algunos en centenas de ppt y solamente 8 compuestos superan, con valores máximos, los 1000 ppt, siendo el valor máximo de 5490 ppt, asociado al compuesto 050-LBA (alcano ramificado liviano). De los 162 compuestos de SGH asociadas a diferentes familias de gases de hidrocarburo, que reporta la metodología SGH Actlab Canadá, 47 presentan valores bajo el límite de detección en un 90% o más de los datos, de los cuales, 35 contienen valores bajo el límite de detección en un 100% (Anexo D). Del estudio de histogramas y gráficos de probabilidad acumulada se estimo que el 57% de los compuestos de gases de hidrocarburos presentan una distribución log-normal y un 37% una distribución aritmética. Un resumen de los análisis estadísticos básicos se presenta en la tabla 4-12, en la cual se indican para cada compuesto gaseoso de hidrocarburo, promedio, mediana, desviación estándar, valores máximo y mínimo, error estándar, el umbral superior (promedio + dos veces el error estándar) y valores para el primer, tercer cuartil y porcentaje de datos bajo límite de detección. Se destaca por ejemplo que de las 13 familias de compuestos gaseosos de hidrocarburos que reporta la metodología SGH Actlab Canadá, solamente en 5 las concentraciones superan los 500 ppt.

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Los resultados de la concentración de los compuestos gaseosos de hidrocarburos se obtuvieron para el total de colectores pasivos OreHound GOCC ®, resultados que se detallan a continuación: La concentración promedio de la familia de compuestos gaseosos de hidrocarburo del tipo LA (2 compuestos) en superficie en el área de estudio es de 128 ppt. El valor mínimo es de 21 ppt y el valor máximo es de 686 ppt (compuesto 001 – LA), este último un colector ubicado al SW del yacimiento IDO, en zona fuera de alcance de posible influencia del yacimiento (Fig. 4-9, Anexo D). La concentración promedio de la familia de compuesto gaseosos de hidrocarburos del tipo HA (2 compuestos) en superficie en el área de estudio es de 428 ppt. El rango de valores de concentración ocurre entre 77 y 1450 ppt (compuesto 143 – HA), este último ubicado al W del yacimiento IDO, en zona fuera de alcance de posible influencia del yacimiento (Fig. 4-9, Anexo D). La familia de compuestos gaseosos de hidrocarburos del tipo LBA (6 compuestos), ocurre con valores promedio en la superficie del área de estudio de 445 ppt. El valor mínimo es de 13 ppt y el valor máximo es de 5490 ppt (compuesto 050 – LBA), este último ubicado en el borde W del yacimiento en la zona interior (Fig. 4-9, Anexo D). La concentración promedio de la familia de compuestos gaseosos de hidrocarburos del tipo HBA (8 compuestos), en superficie en el área de estudio es de 244 ppt. El rango de valores de concentración es entre 10 y 1320 ppt (compuesto 145 – HBA), este último colector ubicado en el borde NE del yacimiento en la zona exterior (Fig. 4-9, Anexo D). La familia de compuestos gaseosos de hidrocarburos ALK (3 compuestos), ocurre con valores promedio en la superficie del área de estudio de 93 ppt. El valor mínimo es de 10 ppt y el valor máximo es de 549 ppt (compuesto 132 – ALK), colector ubicado al W del yacimiento IDO, en zona fuera de alcance de posible influencia del yacimiento (Fig. 4-9, Anexo D). La familia de compuestos gaseosos de hidrocarburos del tipo LB (1 compuesto) ocurre en concentraciones promedio en la superficie del área de estudio de 92 ppt. El valor mínimo es de 38 ppt y el valor máximo es de 125 ppt (compuesto 003 – LB), este último colector ubicado en el borde E del yacimiento, en la zona exterior (Fig. 4-9, Anexo D). La concentración promedio de la familia de compuestos gaseosos de hidrocarburos del tipo LPH (3 compuestos), en superficie en el área de estudio, es de 54 ppt. El rango de valores de concentración ocurre entre 11 y 392 ppt (compuesto 085 – LPH), este último colector ubicado al E del yacimiento IDO, en zona fuera de alcance de posible influencia del yacimiento (Fig. 4-9, Anexo D). La concentración promedio de la familia de compuestos gaseosos de hidrocarburos del tipo MPH (9 compuestos), en superficie en el área de estudio es de 54 ppt. El rango de valores de concentración ocurre entre 15 y 170 ppt (compuesto 135 – MPH), este último colector ubicado al W del yacimiento IDO, en zona fuera de alcance de posible influencia del yacimiento (Fig. 4-9, Anexo D).

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La familia de compuestos gaseosos de hidrocarburos del tipo HPH (2 compuestos) ocurre con valores promedio en la superficie del área de estudio de 165 ppt. El valor mínimo es de 17 ppt y el valor máximo es de 301 ppt (compuesto 155 – MPH), este último colector ubicado al E del yacimiento IDO, en zona fuera de alcance de posible influencia del yacimiento (Fig. 4-9, Anexo D). La concentración promedio de la familia de compuestos gaseosos de hidrocarburos del tipo MAR (3 compuestos), en superficie en el área de estudio es de 33 ppt. El rango de valores de concentración ocurre entre 16 y 68 ppt (compuesto 109 – MAR), este último colector ubicado al W del yacimiento IDO, en zona fuera de alcance de posible influencia del yacimiento (Fig. 4-9, Anexo D). La concentración promedio de la familia de compuestos gaseosos de hidrocarburos del tipo HAR (5 compuestos), en superficie en el área de estudio es de 76 ppt. El rango de valores de concentración ocurre entre 15 y 290 ppt (compuesto 133 – HAR), este último colector ubicado al E del yacimiento IDO, en zona fuera de alcance de posible influencia del yacimiento (Fig. 4-9, Anexo D). La familia de compuestos gaseosos de hidrocarburos del tipo MBI (3 compuestos), ocurre con valores promedio de concentración en la superficie del área de estudio, de 42 ppt. El valor mínimo es de 25 ppt y el valor máximo es de 88 ppt (compuesto 112 – MBI), colector ubicado al W del yacimiento IDO, en zona fuera de alcance de posible influencia del yacimiento (Fig. 4-9, Anexo D). La familia de compuestos gaseosos de hidrocarburos del tipo HBI (7 compuestos), ocurre con valores de concentración promedio en la superficie del área de estudio de 133 ppt. El valor mínimo es de 16 ppt y el valor máximo es de 2040 ppt (compuesto 141 – HBI), colector ubicado al SW del yacimiento IDO, en zona fuera de alcance de posible influencia del yacimiento (Fig. 4-9, Anexo D).

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Tabla 4-12: Resumen de análisis estadístico univariable para compuestos gaseosos de hidrocarburos que pasan criterios de control de calidad realizados para datos SGH en base a resultados analíticos y

duplicados de terreno (Resumen de base total anexo D)

Variables Promedio Mediana DesStandar Máximo Mínimo ErrorStandar UmbralSup 1er Cuartil 3er Cuartil % bajo límite001 - LA 200 181 102 686 23 8 216 143 222 0003 - LB 92 92 12 125 38 1 94 85 99 0022 - LBA 87 68 50 288 31 4 95 50 117 0026 - LBA 127 108 63 314 18 5 137 81 163 0028 - ALK 19 16 8 42 10 1 20 13 23 13038 - LBA 74 62 43 237 24 3 81 40 102 0045 - LA 56 49 23 125 21 2 60 40 70 0047 - LBA 41 37 17 97 16 1 44 28 51 0050 - LBA 2312 2070 981 5490 401 80 2471 1585 2875 0064 - LBA 27 26 8 58 13 1 28 21 32 1073 - HBA 37 33 16 86 16 1 40 24 45 0084 - HBA 16 16 5 40 10 0 17 13 18 4085 - LPH 129 120 64 392 40 5 139 81 157 0088 - HBA 157 145 77 368 50 6 169 89 206 0096 - LPH 18 18 4 39 12 0 19 15 21 0097 - HBA 105 90 59 274 34 5 115 56 133 1100 - LPH 14 14 3 27 11 0 15 12 16 0105 - ALK 38 30 25 141 14 2 42 22 44 0109 - MAR 47 46 7 68 32 1 48 42 52 1110 - HBA 198 172 105 609 72 9 215 119 237 0111 - MAR 22 22 4 36 16 0 23 20 25 0112 - MBI 43 39 13 88 25 1 45 33 49 0114 - MBI 40 38 11 75 25 1 42 31 44 0115 - MBI 42 40 10 75 28 1 44 35 47 0116 - MAR 29 27 9 67 19 1 30 23 31 0117 - HA 252 224 104 542 111 8 268 176 302 0118 - MPH 37 36 6 63 27 1 38 32 40 0119 - HBA 174 160 74 398 41 6 186 121 205 0122 - MPH 67 61 18 141 45 1 70 55 75 0123 - MPH 39 37 7 80 28 1 40 34 43 0125 - HAR 41 39 8 67 29 1 42 35 46 6126 - MPH 41 40 7 84 30 1 42 36 45 0127 - MPH 33 32 6 65 24 0 34 28 36 0128 - MPH 19 19 2 25 15 0 20 18 21 0129 - HAR 27 27 3 36 21 0 28 24 30 0130 - HAR 35 34 5 48 27 0 36 31 38 0131 - MPH 36 35 5 49 28 0 37 32 39 0132 - ALK 222 199 81 549 123 7 235 166 249 0133 - HAR 126 116 34 290 91 3 132 105 135 0134 - HAR 150 147 25 208 15 2 154 131 167 0135 - MPH 118 115 17 170 88 1 120 105 130 0136 - MPH 93 92 12 131 69 1 95 85 102 0137 - HBI 60 57 10 87 42 1 61 53 66 0138 - HBI 91 88 14 134 70 1 93 80 99 0140 - HPH 91 91 14 128 17 1 94 81 100 0141 - HBI 212 175 165 2040 114 13 239 151 234 0143 - HA 605 529 250 1450 77 20 646 423 751 0144 - HBI 161 148 58 660 16 5 170 128 186 0145 - HBA 549 492 202 1320 221 16 582 399 667 0147 - HBI 96 88 27 307 68 2 101 78 111 0151 - HBI 108 105 21 222 79 2 112 91 119 0155 - HPH 239 238 32 301 42 3 244 222 257 0156 - HBI 205 204 23 270 172 2 209 186 218 0158 - HBA 718 678 185 1170 23 15 749 597 850 1

145

4.4.5.2 ESTADÍSTICA MULTIVARIABLE - ANÁLISIS DE FACTORES

El análisis de factores se realizó a las dos bases de datos de compuestos de gases de hidrocarburos (bases de datos de 23 y 54 compuestos) en base aritmética (Anexo D). Para la base de datos de 23 compuestos el análisis factorial da como resultado un solo factor, que agrupa a los 23 compuestos con una varianza total explicada de un 77%. El análisis de factores realizado a la base de datos de 54 compuestos da como resultado un total de 5 factores con los cuales la varianza total explicada es de 87%. El factor 1 y factor 2 explican una varianza de 38,7 y 29,4%, respectivamente. Los compuestos agrupados en el primer factor son 36 y en el segundo factor son 29 (con compuestos repetidos entre factores), mientras que en los factores 3, 4 y 5 no superan las 5 variables (Tabla 4-13; Anexo D). Este resultado del análisis estadístico de factores nos indicaría que la variabilidad de los resultados de los distintos compuestos de gases de hidrocarburos no son independientes, esto a raíz de un problema de estándares de medición. Estos estándares solo incluyen concentraciones conocidas para 13 compuestos de los 162 compuestos gaseosos de hidrocarburos. Todos los otros compuestos son calculados en función de interpolaciones e incluso extrapolaciones respecto de los compuestos mencionados (Anexo D). Es por esto que se puede dar el caso que casi todos tengan comportamiento de varianza similar.

4.4.5.3 DISTRIBUCIÓN ESPACIAL

El análisis de distribución espacial de la concentración de compuestos gaseosos de hidrocarburos, de origen microbiótico, fue realizado con el software ArcGis 9.31. Los valores de la concentración se graficaron utilizando el cálculo de quiebres poblacionales naturales (“jenks”) calculados con el software ArcGis 9.31 con un número fijo de 5 poblaciones. Los resultados del análisis de distribución espacial de los compuestos gaseosos de hidrocarburos muestran una tendencia similar para la mayoría de ellos. Esta corresponde a concentraciones altas en una franja central y lineal EW y concentraciones bajas hacia la zona norte y sur del área de estudio. Esta distribución de concentraciones es similar a la distribución de las líneas de muestreo y de los números correlativos de muestras (Tabla 4-14; Fig. 4-28; Anexo D). En la figura 4-28 se muestra, a modo de ejemplo, la distribución espacial de varios compuestos gaseosos de hidrocarburo, dentro de los cuales están 001-LA, 011-LA, 022-BA, 137-HBI, que son de la familia de los alcanos, alcanos ramificados y poliaromáticos que tienen una respuesta positiva en los experimento in-vitro y que serían de origen microbiótico asociado a procesos de oxidación y degradación de sulfuros, descritos en la parte III de esta tesis. Estos compuestos destacarían la degradación de minerales sulfurados como pirita y calcopirita por parte de microorganismos hierrooxidantes.

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Tabla 4-13: Resumen de los resultados del análisis de factores para los compuestos gaseosos de hidrocarburos que pasan control de calidad total

Compuestos Factor 1 Factor 2 Factor 3 Factor 4 Factor 5 Comunalidad028 - ALK 0,86526 0,31294 0,19963 0,04169 -0,22799 0,94019045 - LA 0,84863 0,40506 0,23502 0,11787 -0,06223 0,95727110 - HBA 0,83354 0,43776 0,16472 0,21937 0,11132 0,97408084 - HBA 0,82184 0,27798 0,15266 0,20065 0,11588 0,8297022 - LBA 0,8105 0,29476 0,17756 -0,07721 -0,34201 0,89826132 - ALK 0,81013 0,45166 0,2598 0,18709 -0,02562 0,96348105 - ALK 0,80885 0,39644 0,1055 0,23365 0,16118 0,90312026 - LBA 0,80818 0,12269 0,19395 -0,07453 -0,39741 0,86933116 - MAR 0,80241 0,44489 0,17993 0,13193 0,03167 0,89259133 - HAR 0,77845 0,45719 0,15384 0,16385 0,00353 0,86554047 - LBA 0,77637 0,40148 0,19765 0,3424 0,00296 0,92025085 - LPH 0,77404 0,43454 0,11829 0,15954 0,19538 0,86558117 - HA 0,7697 0,48719 0,27104 0,22386 0,00955 0,95347073 - HBA 0,7689 0,52451 0,19826 0,20964 0,04467 0,95159038 - LBA 0,76504 0,42802 0,09164 0,11862 -0,00098 0,79096112 - MBI 0,76094 0,4836 0,20074 0,22293 0,08188 0,90961119 - HBA 0,74983 0,50639 0,24004 0,22469 0,0601 0,93041143 - HA 0,72546 0,52712 0,24643 0,22307 -0,01261 0,9148111 - MAR 0,72323 0,48182 0,24058 0,23797 0,01281 0,8699125 - HAR 0,72071 0,53812 0,19335 0,25993 0,10787 0,92559114 - MBI 0,70226 0,56562 0,20658 0,26997 0,1084 0,94042097 - HBA 0,69479 0,59509 0,11501 0,21995 0,15497 0,9225088 - HBA 0,69114 0,53053 0,10164 0,22593 0,20107 0,86095145 - HBA 0,69083 0,31812 0,37339 0,18634 -0,13909 0,77194115 - MBI 0,68313 0,57917 0,20095 0,26889 0,09667 0,92414064 - LBA 0,62411 0,46484 0,17964 0,21241 0,18605 0,71761109 - MAR 0,60843 0,59125 0,23791 0,25629 0,07093 0,84708137 - HBI 0,60019 0,54969 0,13642 0,2774 -0,01114 0,75809050 - LBA 0,59508 0,52514 0,16384 0,34457 0,15496 0,79949122 - MPH 0,49329 0,44241 -0,00841 0,34655 0,40504 0,72329100 - LPH 0,43754 0,80217 0,21803 0,1823 0,07149 0,92081127 - MPH 0,43789 0,79911 0,20283 0,13908 -0,05037 0,89336126 - MPH 0,46886 0,7991 0,17877 0,04673 -0,03306 0,89364096 - LPH 0,32081 0,79846 0,17664 0,18637 0,21298 0,85177123 - MPH 0,48084 0,79813 0,16058 0,08178 -0,01672 0,90097134 - HAR 0,26498 0,76828 0,12403 0,13401 0,05106 0,69643118 - MPH 0,55829 0,73118 0,16882 0,18914 -0,01137 0,91072128 - MPH 0,42756 0,70945 0,2462 0,18984 -0,02544 0,78344135 - MPH 0,50901 0,70383 0,27106 0,20937 0,06219 0,87566156 - HBI 0,47104 0,69635 0,27278 0,30903 0,01226 0,87686138 - HBI 0,57911 0,68234 0,23107 0,29694 -0,01482 0,94275130 - HAR 0,56726 0,67367 0,18894 0,29352 0,02963 0,89835003 - LB 0,30641 0,64595 0,2091 0,30425 -0,24467 0,70731131 - MPH 0,56523 0,62878 0,3104 0,19888 -0,01588 0,85101129 - HAR 0,53342 0,61597 0,13239 0,36269 0,11391 0,82601158 - HBA 0,61029 0,61259 0,25165 0,30959 -0,05326 0,90975136 - MPH 0,41912 0,59804 0,18499 0,26269 -0,19531 0,6747141 - HBI 0,12443 0,07726 0,95629 0,06549 0,1242 0,95566144 - HBI 0,26514 0,30954 0,87256 0,1579 0,09993 0,9624147 - HBI 0,34164 0,38215 0,81953 0,19704 0,07572 0,97896151 - HBI 0,42075 0,5396 0,66605 0,22118 0,02333 0,96129155 - HPH 0,16975 0,31585 0,16322 0,80989 -0,0667 0,8156140 - HPH 0,29509 0,36547 0,25523 0,74801 0,00196 0,84533001 - LA -0,02709 0,01579 0,21994 -0,06911 0,76906 0,64558


147

La distribución de los distintos compuestos gaseosos ocurre con valores altos por lo general en la zona central del área de estudio y anomalías de contraste negativas hacia las zonas norte y sur. Los valores más bajos se ubican mayoritariamente hacia la zona norte, los valores hacia la zona sur son moderados a bajos. La distribución de valores altos puede ser en forma de una línea continua que cruza toda el área proyectada en superficie del yacimiento Inca de Oro, como por ejemplo, en la figura 4-28 los compuestos gaseosos 137-HBI y 155-HPH. También en esta franja central, se aprecia en la distribución espacial que en los bordes (E y W) y sobre el yacimiento ocurren concentraciones altas de compuestos gaseosos de hidrocarburos, lo que se podría asociar a procesos de descomposición por oxidación mineral de rocas mineralizadas existentes bajo cobertura producto de interacción agua subterránea/roca y/o atmósfera/roca, en combinación con procesos microbióticos que aceleran dicha descomposición (011-LA, 022-LBA y 038-LBA; Fig. 4-28). Los mencionados procesos de oxidación y solubilización de metales a partir de minerales sulfurados están documentados en Soto (2010). En la distribución espacial de la concentración de compuestos gaseosos de hidrocarburos se aprecia que varios compuestos no presentan mayores contrastes en superficie como por ejemplo 001-LA, en la figura 4-28.

Tabla 4-14: Resumen de la distribución espacial de la concentración de los distintos compuestos gaseosos de hidrocarburos en superficie del área de estudio Inca de Oro (Anexo D)

Distribución de la concentración de compuestos de gaseosos de hidrocarburo Sin contraste Lineal sobre el yacimiento Lineal y destaca bordes del

yacimiento. 001-LA, 096-LPH, 116-MAR, 123-MPH, 127-MPH, 141-HBI, 144-HBI, 147-HBI

003-LB, 050-LBA, 118-MPH, 129-HAR, 130-HAR, 137-HBI, 138-HBI, 140-HPH, 151-HBI, 155-HPH, 156-HBI, 158-HBA

022-LBA, 026-LBA, 028-LBA, 038-LBA, 045-LA, 047-LBA, 064-LBA, 071-HBA, 084-HBA, 085-LPH, 088-HBA, 097-HBA, 100-LPH, 105-ALK, 109-MAR, 110-HBA, 111-MAR, 112-MBI, 114-MBI, 117-HA, 119-HBA, 122-MPH, 125-HAR, 131-MPH, 132-ALK, 133-HAR, 135-MPH, 136-MPH, 143-HA, 145-HBA

Los mapas de interpolación de los valores de los factores son prácticamente idénticos entre sí. En ellos se destaca con valores altos una franja de orientación E-W en la zona central y valores menores hacia el norte y sur, destacándose que los valores más bajos se ubican hacia el sector norte del área de estudio (Fig. 4-29).

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Figura 4-28: Distribución de la concentración de distintos compuestos de gases de hidrocarburos sobre el yacimiento Inca de Oro. Compuestos de izquierda a derecha 001-LA, 011-LA, 022-BA, 038-LBA, 137-HBI,

155-HPH.

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Figura 4-29: Mapas de interpolación de factores 1 y 4, de la base de datos de 54 compuestos de distintos gases de hidrocarburo. En los dos factores se destaca una anomalía positiva en la zona central en forma

de franja. Proyección del yacimiento IDO en superficie borde irregular rojo.

150

4.5 DISCUSIÓN

El pórfido Inca de Oro de Cu (Au, Mo) está cubierto completamente por gravas semi-consolidadas con un espesor entre 30 y 120 m donde el espesor mayor se desarrolla hacia el E. Estas gravas son matriz soportadas y pobremente estratificadas, compuestas principalmente por fragmentos de andesita, tobas, rocas intrusivas, fragmentos de cuarzo, cuarzo – epidota y cuarzo – turmalina. La matriz está compuesta por fragmentos líticos, cuarzo, cuarzo – epidota, calcita, magnetita y en menor proporción biotitas, cloritas y minerales de arcillas. Los fragmentos en la matriz presentan un tamaño promedio de arena media a limo y son por lo general angulosos. Los minerales son principalmente primarios, presentan escaso grado de meteorización y la mineralogía secundaría ocurre con un desarrollo muy débil, por lo tanto se puede establecer que la proveniencia es relativamente cercana. Principalmente el material de la cobertura provendría de las formaciones Punta del Cobre, La Negra, Caldera San Pedro de Cachiyuyo y Secuencia Volcánica Llano El Humito (López, 2012 comunicación escrita; Fig. 4-3). La edad de estos depósitos es Mioceno Superior - Pleistoceno a Cuaternario. Sobre el yacimiento Inca de Oro ocurre una capa de ceniza dentro de la parte superior de estas gravas, la cual contiene biotita que ha sido datada en 4,6 ± 0,4 Ma por K-Ar (Blanco, 2007). Estas gravas son correlacionables con la Formación Gravas de Atacama (Mioceno), reconocidas en todo el Norte grande de Chile. En la zona de Inca de Oro las precipitaciones son muy escasas y por lo tanto las escorrentías superficiales también. A pesar de esto la escorrentía de las aguas subterráneas define bien un acuífero que fluye desde el SE a NW. El nivel freático se encuentra a una profundidad desde los 58 a sobre 100 m, profundizándose desde el SE hacia el NW (Henríquez, 2007). El pórfido Inca de Oro se emplaza en una paleo colina que es interceptada por flujos de aguas subterráneas de dirección de flujo SE – NW, la cual circula a través de la cobertura de gravas, luego ingresa a roca donde entra en contacto con la paleo colina (cuerpo mineralizado) para luego salir nuevamente a las gravas (Fig. 4-7). Similar a lo que ocurre en el depósito Spence (Cameron et al., 2008) En el caso del medio rocoso el agua subterránea infiltra en la mena del depósito dentro de permeabilidad secundaria, fracturas, fallas y roca lixiviada. Debido a esto tiene una permeabilidad mala en comparación con la de la grava, que posee una permeabilidad granular mayor. El nivel freático para el sector del depósito se encuentra a los 1550 m s.n.m. aproximadamente, hospedado en rocas de las unidades Pórfido Tonalítico Grueso, Pórfido Tonalítico, Brecha Hidrotermal y Andesitas. En cuanto a la alteración hidrotermal, en este nivel se desarrollan principalmente alteraciones del tipo sericita y en menor extensión areal biotita-sericita, biotita-clorita, clorita-sericita, argílica y silicificación (Soto, 2010). Respecto a las zonas de mineralización, el nivel freático hospedado en roca, corta zonas de óxidos, minerales lixiviados y zonas de mezcla de lixiviado con menor óxidos (Soto, 2010). Éstas son parte de una zona mayor descrita para el depósito como “zona de oxidación” que ocupa toda la parte superior de Inca de Oro, desde el techo de roca hasta la base de la oxidación en profundidad que en parte coincide con el techo de

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sulfuros (Baeza et al, 2008). Estas zonas derivan de los procesos de oxidación que afectaron la mineralización de sulfuros. Parámetros fisicoquímicos pH-Ec-TDS Los parámetros fisicoquímicos se midieron a una solución resultante de la mezcla entre agua desmineralizada con la fracción bajo malla #80 de las muestras obtenidas de la cobertura sobre el yacimiento Inca de Oro. Los parámetros medidos fueron pH, electroconductividad (EC [µs cm-1]), sólidos disueltos totales (TDS [ppm]). Los valores de pH de la medidas en soluciones de agua mezclada con la porción más fina de los sedimentos aluviales sobre el depósito y de los extremos no presentan gran variación, los valores ocurren entre 7,2 y 9,2, un carácter de neutro a alcalino. En la zona central (zona de mayor mineralización del tipo ÓXIDO y MIX-ESE), los valores de pH presentan tendencias más constantes o con menores variaciones desde la superficie hasta el la interfaz cobertura – techo roca. En esta zona los valores de pH decrecen en profundidad desde valores cercanos a 9 en superficie a valores cercanos a 7,2 en profundidad. En los testigos de sondajes ubicados hacia los márgenes del depósito los valores de pH, en las soluciones, tienden a incrementar en profundidad, tanto hacia el este como el oeste. La excepción lo constituyen las muestras de testigo de sondaje DDH2462, las cuales se ubican al este en la zona MARGINAL del depósito y están cortadas por aguas subterráneas. En este sector se desarrolla en la parte superior del depósito una zona de alteración argílica, la cual genera un buffer de acidez más bajo que sus alrededores. La interacción agua subterránea con el borde este del yacimiento genera en esta zona una disminución de pH en las muestras del sondaje antes mencionado (Fig. 4-30). El contacto entre el nivel freático y el depósito Inca de Oro genera un límite claro a la disponibilidad de agentes oxidantes. El contacto entre el depósito y los agentes oxidantes cerca y por encima del nivel freático dan como resultado la oxidación de metales y la producción de ácido con la generación de H+ (por ejemplo, para el caso de pirita según reacción 2-1). Bajo este nivel las condiciones de oxidación decaen fuertemente hasta alcanzar una zona reductora. Según Soto (2010), el agua subterránea en el sector de Inca de Oro presenta un pH neutro a levemente alcalino y es oxidante. Debe destacarse que los valores de pH son levemente inferiores en las aguas que están en contacto con la paleocolina que corresponde al cuerpo mineralizado (unidad de roca con porosidad secundaria), que con la unidad de grava. Desde la zona de mayor contenido de sulfuros en profundidad hasta el nivel freático se generaría una chimenea reductora, estos iones metálicos reducidos son oxidados en y sobre el nivel freático por infiltración de oxígeno y con lo cual se generarán iones de H+. En las zonas superiores a esta chimenea se desarrollaría una zona con una introducción de hidrógeno desde la parte inferior con un aumento en la concentración de este, lo que conllevaría a una disminución de pH desde este nivel hacia la superficie. Las consecuencias del desarrollo de esta celdas óxido/reducción, son la movilidad de iones desde el depósito mineral a superficie, como también la disolución de carbonatos presentes en la cobertura y re-precipitan sobre los flancos de la zona de bajo pH.

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Figura 4-30: Distribución de los valores de pH de las soluciones obtenidas de la mezcla de agua desmineralizada con las muestras de los testigos de sondaje, para cada muestra en la cobertura proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores son máximos (rojo), altos (amarillo),

moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color

azul, techo roca color gris. Recuadro inferior vista con aumento de la zona central.

Los valores de electroconductividad (EC) y de sólidos totales disueltos (TDS), medidos en las soluciones obtenidas de la mezcla de agua desmineralizada con las muestras de los testigos de sondajes, como en el caso de los valores de pH, ocurren con diferentes tendencias en profundidad. Las mediciones de EC y TDS de las soluciones varían entre 161 (µs cm-1) – 1544 (µs cm-1) y 82 (ppm) – 772 (ppm), respectivamente. En la zona central donde ocurre un mayor desarrollo de mineralización del tipo ÓXIDO y MIX-ESE en el depósito Inca de Oro, los valores de EC y TDS en la solución son más estables y con valores más altos que en las zonas marginales tanto hacia el borde este como oeste. En la mayoría de las soluciones de agua con los testigos de sondajes los valores mayores ocurren en los tramos más superficiales de cada uno de ellos (Fig. 4-31). Los valores de EC muestran tendencias inversas con respecto a los valores de pH, en la mayoría de las soluciones obtenidas de la mezcla entre agua desmineralizada y las muestras de los testigos de sondajes. Esto puede ser debido a que como en la zona central los valores de pH son menores se generaría una mayor disolución de minerales liberando cationes y aniones. Las mediciones mayores de EC y TDS indicarían percolación de iones hacia la superficie, generando la precipitación de sales debido a que la evaporación de aguas subterráneas en zonas áridas es relevante como medio de transporte. En el testigo de sondaje bajo el nivel freático los valores de EC y TDS de las soluciones están dentro de los valores mínimos lo que indicaría que en esta zona no se generaría precipitación de sales, pudiendo ser por los menores valores de pH. En la interfaz cobertura – techo roca se genera un aumento de EC y TDS, que puede ser generado por la disolución de minerales en esta zona como consecuencia de la disminución de pH de las aguas subterráneas al entrar en contacto con zonas del

Leyenda

pH7,2 - 7,8

7,9 - 8,1

8,2 - 8,3

8,4 - 8,6

8,7 - 9,0


Óxidos

153

depósito Inca de Oro con desarrollo de alteración argílica (zona MARGINAL este, Fig. 4-31).

Figura 4-31: Distribución de los valores de EC (µs cm-1) imagen superior y TDS (ppm) imagen inferior, de las soluciones obtenidas de la mezcla de agua desmineralizada con las muestras de los testigos de

sondaje, para cada muestra en la cobertura proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican

proyección a superficie de: roja borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca color gris. Recuadro inferior en EC y TDS

vista con aumento de la zona central.

EC

TDS

Leyenda

EC (us/m)

224 - 425

426 - 553

554 - 707

708 - 908

909 - 1253


Óxidos

Leyenda

TDS (ppm)

112 - 198

199 - 272

273 - 345

346 - 455

456 - 627


Óxidos

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Difracción de Rayos X La identificación de la mineralogía de la fracción más fina (bajo malla #200) se realizó con la metodología de difracción de rayos X la cual se aplicó a un compósito obtenido cada 6 metros (Foto 4-1. Esto se realizó solamente a 6 testigos de sondajes, dos de cada zona mineral) y el total de muestras analizadas fueron 66 (Tabla 4-3). De los resultados obtenidos se destaca que la composición mineralógica sobre el yacimiento IDO es similar en toda el área y principalmente compuesta de cuarzo, albita, ortoclasa, calcita, material arcilloso (vermiculita, clinocloro, caolinita), huelandita – C (Tabla 4-4). En profundidad y en mayor parte de la cobertura los minerales cuarzo, albita y ortoclasa están presentes en un 100%, mientras que la ocurrencia del mineral calcita dentro de la cobertura es variable desde la superficie hasta la interfaz cobertura - techo roca y de una zona mineral a otra. En la zona superior, entre los 0 y 10 m de profundidad se observa la presencia de calcita, lo que se debe a la precipitación de carbonatos como resultado de las altas tasas de evaporación y precipitación de Ca en las zonas áridas, con desarrollo de suelos cementados por carbonatos. Bajo este nivel en la zona sobre la parte central del yacimiento se observa una ausencia (menor a 3%, según Laboratorio Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile) de este mineral lo que se relacionaría con un menor valor de pH en la zona. Aun cuando las variaciones de pH son poco contrastantes, los menores valores se ubican en la zona central sobre el yacimiento. Hacia los bordes y zonas marginales del depósito la presencia de calcita desde la superficie hasta el contacto cobertura – techo roca es más continua, donde los valores de pH tienden a ser mayores (Fig. 4-30). Con esto se apreciaría que existe una relación entre la presencia de calcita y los valores de pH de la cobertura sobre el yacimiento Inca de Oro, donde la presencia de calcita se desarrolla principalmente hacia la proyección de los bordes del yacimiento en la cobertura y cercano a la superficie. La ocurrencia de estas evidencias en la cobertura sobre el depósito Inca de Oro se puede comparar con la evidencias de las celdas óxido/reducción evidenciadas en los experimentos de las columnas experimentales y el modelo de chimenea de reducción propuesta por Hamilton (2000). Las mayores proporciones de calcita en los patrones de difracción de rayos – X son de las muestras que se ubican en las zonas más cercanas a la superficie y en la zona superior al nivel freático en el testigo de sondaje DDH2462, evidenciando los efectos de la evaporación de aguas subterráneas en zonas áridas. Esto también se evidencia en la muestra de cobertura que se obtuvo a una profundidad de menos de 50 cm desde la superficie (testigo de sondaje DDH2453), donde se determinó la presencia de palygorskite, mineral de arcilla que se genera en ambientes desérticos – áridos. Con respecto a los minerales de arcilla, la vermiculita se encuentra en la mayoría de las muestras de todos los sondajes, las intensidades más altas en los patrones de difracción de rayos – X para muestras que se encuentran en la zona del testigo de sondaje DDH2462, desde los 30 metros sobre el nivel freático y hasta el contacto cobertura – techo roca. Los valores máximos ocurren bajo el nivel freático. Esto también ocurre para heulandita-C. Ambas arcillas en su fórmula química contienen agua:

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Vermiculita = )(4),(),,( 21043

2 OHOSiAlAlFeMg

Heulandita-C = )(12),(),( 236132332 OHOSiSiAlAlNaCa

Los minerales como clinocloro y caolinita están en menor proporción y con variaciones en los distintos sondajes y profundidades, sin distinguir zonas particulares dentro de la cobertura. Las intensidades en los diferentes difractogramas por lo general son bajas, con lo cual la certeza de la presencia de estos minerales se puede considerar media a baja. Geoquímica Para la determinación de la los valores de concentración de los distintos elementos se utilizó un análisis químico total mediante una digestión cuatro ácidos (nítrico, perclórico, fluorhídrico y clorhídrico), esta digestión disuelve fases solubles, especies adsorbidas a minerales, carbonatos, óxidos de Mn y Fe, óxidos de Fe cristalinos, silicatos con la excepción de minerales resistentes como rutilo y circón (Cohen et al., 2010). Las soluciones obtenidas se analizaron por ICP – EAS, para una batería de 35 elementos. Del “análisis de factores” se observan grupos de elementos que presentan afinidades químicas que representan distintas componentes de origen. El factor 1 está formado por los elementos Zr, Ni, La, K, Y, Ba, Li. Esta asociación se interpreta como indicadora de la composición litológica de la cobertura (fases endógenas) que indicaría que la presencia de fragmentos es de rocas de composición intermedia a félsica. La distribución de la concentración en la cobertura es similar tanto para el factor 1 como para los elementos y ocurre con valores mayores hacia la superficie y disminución en profundidad hasta la interfaz cobertura – techo roca. La distribución de la concentración de estos elementos es más constante en la zona central de la cobertura sobre el yacimiento, mientras que en los bordes la concentración en superficie ocurre con valores similares pero decrece más pronunciadamente en profundidad. El factor 1 y los elementos involucrados muestran una marcada disminución en la concentración en la cobertura en la zona MARGINAL E (testigo de sondaje DDH2462), bajo el nivel freático (Fig. 4-23, Anexo C). Los elementos que constituyen el factor 2 son: V, Fe, Sc, Ti y Al. Esta asociación también se interpreta como indicadora de la composición litológica de la cobertura (fases endógenas) que indicarían presencia de fragmentos de rocas de composición intermedia a máfica. La distribución de estos elementos y factor es con valores bajos en la superficie en la zona central sobre el depósito IDO (ÓXIDO y MIX-ESE) y hacia el borde MARGINAL E del yacimiento. En profundidad los valores son moderados a altos sin una tendencia clara. Hacia el borde Oeste la ocurrencia de estos elementos es con valores altos a moderados en profundidad. Esto puede indicar que hacia el oeste del depósito influya más la proveniencia de material de las formaciones La Negra y Punta del Cobre, que se caracterizan por presentar dentro de sus miembros rocas volcánicas andesíticas y basálticas, con minerales de piroxeno y hornblenda. Bajo el nivel freático, en la zona MARGINAL E, se aprecia una disminución de la concentración de estos elementos (testigo de sondaje DDH2462; Fig. 4-24; anexo C).

156

El factor 3 está constituido por Pb, Cu y Zn. Los elementos Pb, Cu y Zn son asociados a la mineralización de sulfuros en profundidad en el yacimiento tipo pórfido cuprífero Inca de Oro. Estos presentan anomalías positivas en la cobertura sobre el yacimiento Inca de Oro con respecto de los bordes, principalmente, hacia la zona MARGINAL W. En esta zona los valores promedio de cobre, plomo y zinc en la cobertura son mayores a 250, 90 y 400 ppm, mientras que la concentración promedio en la zona MARGINAL oeste es menor a 100, 21 y 280 ppm de cobre, plomo y zinc, respectivamente. Al incluir los valores de la zona MARGINAL este, sobre y bajo el nivel freático, las concentraciones promedio de estos elementos son 325, 113 y 365 ppm para cobre, plomo y zinc, respectivamente, estos asociados a las zonas de los bordes del yacimiento. Al considerar la concentración de cobre, plomo y zinc en las zonas marginales este y oeste, sin considerar las muestras bajo el nivel freático (zona MARGINAL E, testigo de sondaje DDH2462), las concentraciones promedio para estos elementos son 252, 83 y 350 ppm, respectivamente. Las concentraciones mayores ocurren inmediatamente sobre la interfaz cobertura - techo roca en toda la zona del yacimiento y en zonas puntuales en la cobertura a diferentes profundidades, como por ejemplo sobre el nivel freático en la zona MARGINAL E (testigo de sondaje DDH2462), estos valores altos reflejan movilización de iones por capilaridad y/o procesos de evaporación/precipitación en las zonas cercanas al nivel freático y sobre el yacimiento. Esto implica que la interacción entre el yacimiento Inca de Oro y las aguas subterráneas modifica la mineralogía y removiliza iones y da las condiciones de precipitación de otras fases minerales. Según Soto (2010) en el yacimiento Inca de Oro, el promedio de contenido de Cu en muestras de agua subterránea en roca es 55 ppb, mientras que el de las muestras de agua en grava es de 17 ppb. La muestra de agua subterránea que presenta mayor concentración de Cu es la muestra DDH-2252 (359 ppb) ubicada en roca sobre el yacimiento Inca de Oro. Para Zn las muestras de agua hospedadas en roca contienen 135 ppb, mientras que las muestras hospedadas en grava contienen 46 ppb. La muestra DDH-2252 presenta el valor máximo medido para este elemento, que es prácticamente 10 veces mayor al resto de las muestras en roca (1173 ppb). Con esto, se determina que la ocurrencia de concentraciones altas de estos elementos en la cobertura sobre la zona de mineralización de ÓXIDO y MIX-ESE del yacimiento, puede asociarse a movilización de iones a través de un medio acuoso, pudiendo ser este proceso gatillado por mecanismos de capilaridad, evaporación/condensación, bombeo tectónico, entre otros. En el estudio de Soto (2010) se determina también que en muestras de agua en la cobertura en la zona MARGINAL E del yacimiento las concentraciones mayores de estos elementos puede deberse a un enriquecimiento de las aguas subterráneas al estar en contacto con el borde E del yacimiento Inca de Oro, zona donde se desarrollan zonas de alteración argílica, zonas lixiviadas y mezcla entre lixiviado y óxidos de cobre (Fig. 4-32). También se consideran efectos de dispersión en el flujo de las aguas subterráneas, el modelo hidrológico indicando flujo de SE a NW (Soto, 2010).

157

Figura 4-32: Distribución de la concentración de cobre en profundidad en la cobertura sobre el yacimiento Inca de Oro, en la zona de mineralización (perfil 7.040.400 N). Se destacan: i) Sondaje DDH2462, en la

zona MARGINAL E, interceptado por el nivel freático, zona bajo nivel freático en área de color celeste y ii) Sondaje DDH2602, sobre la zona central del yacimiento Inca de Oro.

El factor 4 destaca las concentraciones mayores de Mg en la cobertura sobre el yacimiento Inca de Oro. Los valores altos ocurren hacia la superficie en toda el área y en la zona MARGINAL hacia el E, bajo el nivel freático (testigo de sondaje DDH2462). Esta distribución es en parte opuesta a los elementos Na, Sr, Ba, La, ya que estos elementos ocurren con concentraciones mayores en profundidad y en la zona MARGINAL E, y bajo el nivel freático con una disminución muy marcada. Esto indicaría que existe una removilización de estos elementos en presencia de agua, ya sea en la zona superficial donde se removilizarían hacia zonas más profundas debido a la infiltración de agua proveniente de las escasas precipitaciones (25 mm al año; Soto (2010) y a la formación de neblina, que se desarrolla en el sector, documentado en Cameron et al. (2002) y Kelley et al. (2003). En la zona MARGINAL E, bajo el nivel freático (testigo DDH2462) ocurre una removilización de estos elementos que se extiende sobre el nivel freático debido al aumento de humedad por mecanismos de capilaridad y evaporación/condensación. Esto también se observa en la zona central del yacimiento, en la interfaz cobertura – techo roca y en los metros superiores sobre este. Con respecto a Mg, este elemento ocurre con los valores mayores en estas zonas (Fig. 4-33), y se correlaciona con lo observado en los patrones de difracción de rayos X, donde las mayores intensidades para vermiculita ocurren en muestras bajo el nivel freático. En superficie la concentración mayor de Mg se asocia al desarrollo de palygorskite (Fig. 4-33).

158

Figura 4-33: Distribución de los valores de en 3D de la concentración de Mg (%) imagen superior y Na (%) imagen inferior, para cada muestra en la cobertura, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores son

máximos (rojo), altos (amarillo), moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color

marrón, nivel freático color azul, techo roca color gris. Recuadro inferior en Mg y Na vista con aumento de la zona central.

El factor 5 destaca que la concentración mayor de Ca ocurre cerca de la superficie y bajo y sobre el nivel freático en la zona MARGINAL E (testigo de sondaje DDH2462, Fig. 4-34). En la zona central del yacimiento la concentración de Ca disminuye desde los niveles altos en superficie hacia la interfaz cobertura - techo roca. Esto se puede correlacionar con el análisis de pH de la cobertura donde se observa que en la zona central ocurren los valores menores de pH y en las zonas marginales son levemente mayores. Además se puede correlacionar la concentración de Ca (%), con la presencia

Mg

Na

Leyenda

Na (%)

0,6 - 1,0

1,1 - 1,5

1,6 - 1,8

1,9 - 2,1

2,2 - 2,4


Óxidos

Leyenda

Mg (%)1,1 - 1,3

1,4 - 1,5

1,6 - 1,7

1,8 - 2,0

2,1 - 2,4


Óxidos

159

de calcita en los difractogramas (DRX), en la cual se detecta que para concentraciones mayores a 3%, la ocurrencia de calcita es casi en un 100% (Fig. 4-35). Esto concordaría con lo propuesto por Hamilton (2000), desarrollo de una celda de óxido/reducción, donde se generaría una zona central empobrecida en carbonatos y zonas marginales con precipitación de ellos. También se observa que la ocurrencia de Ca bajo el nivel freático puede estar asociada a la precipitación en forma de arcillas como lo describe el análisis de difracción de rayos X, donde se documenta la ocurrencia de minerales como heulandita - C, que en este caso debiera ser cálcica, por perdida de Na, bajo el nivel freático. Sobre los elementos con carga negativa en este factor (Mn, Al, Li) se observa que en superficie estos ocurren con concentraciones bajas, con aumento en profundidad, sin una tendencia muy marcada. El Mn, en la zona MARGINAL E ocurre con valores bajos en los metros superiores al nivel freático y bajo este.

Figura 4-34: Distribución de los valores de en 3D de la concentración de Ca, para cada muestra en la cobertura, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado

(verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca


Leyenda

Ca (%)

2,1 - 2,4

2,5 - 3,0

3,1 - 3,7

3,8 - 4,9

5,0 - 6,8


Óxidos

160

Figura 4-35: Distribución de la concentración de Ca y ocurrencia de calcita en los difractogramas (barra

azul) en profundidad en la cobertura sobre el yacimiento Inca de Oro, en la zona de mineralización (perfil 7.040.400 N). Se destacan: i) Sondaje DDH2462, en la zona MARGINAL E, interceptado por el nivel

freático, zona bajo nivel freático en área de color celeste y ii) Sondaje DDH2602, sobre la zona central del yacimiento Inca de Oro (sin análisis de difracción de rayos X).

De la ocurrencia de Ca en la cobertura se puede establecer una relación con el elemento S. El elemento S no pasó el control de calidad mínimo, por lo tanto no fue considerado en los análisis de correlación y multivariable, pero si fue utilizado en el caso que pudiera aportar información sobre aspectos de distribución espacial. Es por esto que aquí se muestra la correlación entre la concentración de Ca(%) y la concentración de S(%). La correlación entre estos dos elementos en todas las muestras de la cobertura es baja (0,22), mientras que al realizar el mismo ejercicio pero solamente con las muestras más superficiales la correlación aumenta a 0,71. Además las concentraciones mayores de S se encuentran hacia la superficie (Fig. 4-36). Esto indicaría que en superficie, debido a las altas tasas de evaporación, pudiese formarse junto a carbonatos minerales como yeso. Este último mineral no pudo ser identificado por el análisis de difracción de Rayos X, esto seguramente por la baja proporción de ocurrencia de este mineral. En Soto (2010) se establece que el agua subterránea de Inca de Oro corresponde a un tipo de agua sulfatada cálcica, concordante con zonas con ocurrencia de yeso o procesos de oxidación de sulfuros en profundidad.

161

Figura 4-36: Gráfico de dispersión entre Ca (%) en el eje de la ordenada y S (%) en el eje de la abscisa.

Gráfico A: todas las muestras de la cobertura; gráfico B: muestras más superficiales de los sondajes sobre la cobertura. Colores indican: rojo zona mineral MIX-ESE, verde zona mineral ÓXIDO y azul zona

mineral MARGINAL. Línea indica tendencia regresión lineal.

La interacción del agua subterránea con las gravas en la zona MARGINAL E (testigo de sondaje DDH2462), muestra que ocurre una disminución en la concentración de elementos como Ba, K, La, Na, Nb, Ni, Sr, Ti, Zr muy marcada. Esto al ser ploteado en una gráfico de dispersión, por ejemplo el elemento K vs Al, muestra un grupo de muestras que se separa del resto, indicando el empobrecimiento relativo en este lugar de estos elementos (Fig. 4-37). Los valores de la correlación entre estos elementos es baja al realizar el ejercicio con todas las muestras, mientras que al sacar del análisis las muestras bajo el nivel freático el valor de la correlación aumenta considerablemente, en este caso a un valor de 0,59 (Fig. 4-37). Esto mismo ocurre al comparar la concentración de los elementos Cu-Pb con el Zn en un gráfico de dispersión (Fig. 4-38). Los valores de la concentración del elemento Zn se separan de la tendencia entre Cu-Zn. Los valores de la correlación entre estos elementos son de 0,45 comparando todas las muestras y de 0,55 retirando del análisis las muestras que se ubican bajo el nivel freático (zona MARGINAL E, testigo de sondaje DDH2462).

A B

162

Figura 4-37: Gráfico de dispersión entre K (%) en el eje de la ordenada y Al (%) en el eje de la abscisa. Gráfico A: todas las muestras de la cobertura; gráfico B: todas las muestras menos las muestras bajo el nivel freático (zona MARGINAL, sondaje DDH2462). Colores indican: rojo zona mineral MIX-ESE, verde zona mineral ÓXIDO y azul zona mineral MARGINAL. Recuadro rojo muestra bajo el nivel freático. Línea

indica tendencia regresión lineal.

Figura 4-38: Gráfico de dispersión entre Zn (ppm) en el eje de la ordenada y Cu (ppm) en el eje de la abscisa. Gráfico A: todas las muestras de la cobertura; gráfico B: todas las muestras menos las muestras bajo el nivel freático (zona MARGINAL, sondaje DDH2462). Colores indican: rojo zona mineral MIX-ESE, verde zona mineral ÓXIDO y azul zona mineral MARGINAL. Recuadro rojo muestra bajo el nivel freático.

Línea indica tendencia regresión lineal.

Esto indicaría que la interacción entre agua-roca da como resultado la disolución/precipitación de elementos dependiendo de las condiciones de composición química, propiedades fisicoquímicas y condiciones termodinámicas del sistema, las diversas reacciones de intercambio entre especies (es decir, sustancias orgánicas e inorgánicas disueltas en el agua) y entre especies y gases, o entre especies y fases sólidas (minerales). Compuestos gaseosos de hidrocarburo El contenido de compuestos gaseosos de hidrocarburos captados en los colectores pasivos OreHound GOCC ®, fue medido en los laboratorios de Actlab Canadá. Se

A B

163

miden 162 compuestos entre el rango C5-C17, donde ninguno de estos compuestos se genera a temperatura ambiente. Los resultados fueron utilizados para detectar la presencia de mineralización en profundidad bajo la cobertura de Inca de Oro, fundamentado en la generación de estos gases a partir de actividad de comunidades microbióticas que subsisten a partir de los procesos de bio oxidación y lixiviación de sulfuros primarios. Las bacterias movilizan/lixivian metales y compuestos desde los depósitos de minerales, este proceso la fuente de energía con la cual internamente sintetizan hidrocarburos, en el caso de bacterias quimio-autotrofas, a partir de fijación de CO2 atmosférico. Cuando las bacterias mueren, ocurre una ruptura celular por procesos de descomposición orgánica, esta por bacterias heterótrofas, las cuales liberan los compuestos de hidrocarburos que en conjunto definen una impronta orgánica del depósito. Los compuestos gaseosos de hidrocarburos detectados en muestras superficiales retienen la signatura de compuestos gaseosos de hidrocarburos desde las zonas de mineralización en profundidad cubiertas por distintos tipos de coberturas (Sutherland, 2011). La respuesta obtenida de los compuestos gaseoso de hidrocarburos sobre el yacimiento Inca de Oro, estos adsorbidos a colectores artificiales instalados en superficie (OreHound GOCC ®), destacan concentraciones elevadas individuales de compuestos sobre la mineralización proyectada en superficie del depósito, como por ejemplo los compuestos 003-LB y 140-HPH (4-39). Compuestos como 022-LBA y 038-LBA están empobrecidos en la zona central, con ocurrencia de valores altos en los bordes del yacimiento (Fig. 4-27). Una de las características de dispersión/ distribución de los compuestos de hidrocarburos analizados por SGH sobre un yacimiento sulfurado bajo cobertura, es el incremento en la variabilidad de forma concéntrica, hacia el centro del cuerpo mineralizado. Esto se interpreta ocurre por los cambios temporales de distribución y actividad de comunidades de organismos autótrofos y heterótrofos que ocupan en forma concéntrica regímenes de pH/redox en suelos sobre la chimenea de reducción. El tiempo de permanencia de los colectores empleados en este estudio, en retrospectiva se estima fue muy largo (100 a 120 días), lo cual repercute en la determinación de dispersión de plumas de gases que dependen de las variaciones de distribución y actividad microbiótica en la fuente y también a los efectos atmosféricos día a día y estacionales. Estos efectos han sido documentados en otros yacimientos alrededor del mundo (Sutherland, 2011).

164

Figura 4-39: Distribución de la concentración de distintos compuestos de gases de hidrocarburos sobre el

yacimiento Inca de Oro. Compuestos de izquierda a derecha 045-LA, 073-HBA.

La respuesta de los compuestos gaseoso de hidrocarburo en los colectores pasivos OreHound GOCC ®, colocados en la superficie sobre el yacimiento Inca de Oro, se pudiera interpretar como el resultado en forma directa de la actividad/interacción de microorganismos sobre la desintegración de minerales sulfurados en profundidad y/o indirecta como el producto de la exhalación microbial. En los suelos, agua y rocas, microorganismos autótrofos prosperan en los límites redox debido a que ellos obtienen su energía de la transferencia de electrones desde elementos reducidos a elementos oxidantes. Entre estos organismos se incluyen microorganismos que oxidan azufre y hierro, las cuales oxidan Fe2+ a Fe3+ y S2- a S6+, respectivamente. Áreas con alta variabilidad de compuestos gaseosos de hidrocarburos en superficie pueden asociarse a zonas reducidas en profundidad como resultado de la presencia de biomasa bacterial. Génesis de las anomalías en la cobertura sobre el yacimiento Inca de Oro La variabilidad de la concentración en la cobertura de varios elementos entre zonas que se encuentran sobre mayor zona de ÓXIDO, ESE-MIX y MARGINAL pueden indicar ciertos mecanismos de migración de elementos desde la zona mineral del yacimiento Inca de Oro hacia la superficie. El nivel freático varía entre 58 y 100 metros de profundidad. Este nivel está por debajo de la interfaz cobertura - techo roca, cortando al yacimiento en la zona de desarrollo de minerales oxidados principalmente. Dentro de los mecanismos propuestos para la migración de iones desde el depósito mineral a superficie están los que son gaseosos, por ejemplo evaporación/ condensación, generación de compuestos gaseosos inorgánicos y orgánicos (hidrocarburos); mecanismos que son acuosos, por ejemplo capilaridad, bombeo tectónico, y mecanismos electroquímicos. Estos últimos son los que se evidencian con mayor certeza en las improntas geoquímicas. Estos mecanismo actuarían en forma complementaria entre sí. Los mecanismos de evaporación son un factor constante desde la tabla de agua. En Inca de Oro, la evaporación de aguas subterráneas ha sido documentada durante el muestreo de aguas subterráneas a través de los pozos de sondajes, la medida de la

165

humedad relativa medida en la parte superior del pozo está en el rango de 50 - 60% de humedad relativa lo que contrasta fuertemente con la humedad relativa en superficie de 27% (Soto, 2010). Las tasas de evaporación dese el nivel freático dependen de varios factores, temperatura, presión y saturación de agua en condiciones atmosféricas. La zona de Inca de Oro se caracteriza por ser una zona árida, lo que generaría un fuerte gradiente de humedad desde la tabla de agua a superficie. Este mecanismo se evidencia dentro de la cobertura, debido a la mayor concentración de cobre, plomo y zinc en la zona central del yacimiento, con respecto de la zona MARGINAL W, donde la concentración de estos elementos es baja. Además, las concentraciones de K y Na, que son altas sobre el depósito, tienden a ser menores en los bordes. Mayores concentraciones de estos elementos directamente sobre el depósito sugiere mayores tasas de evaporación como resultado de la oxidación exotérmica de sulfuros, por ejemplo pirita y calcopirita (reacciones 4-1 y 4-2; Petersen y Dixon, 2002) y la elevación de la temperatura en el depósito con respecto de su entorno, generando así, en forma puntual, una mayor tasa de evaporación y condiciones de circulación convectiva. Este último proceso está documentado experimentalmente en Mann et al. (2005). Un aumento en la temperatura ayuda a dar condiciones óptimas para el posible desarrollo de microorganismos mesófilos, lo que conlleva a una mayor tasa de disolución de minerales sulfurados (pirita, calcopirita).

42342222 21)(2

12

14

15 SOHSOFeOHOFeS Bacteria ∆Hº = -1.505

mol

kJ

reacción 4-1

OHSSOFeCuSOSOHOCuFeS Bacteria2

034244222 2

52)(21

21

25

45

∆Hº = -508

mol

kJ reacción 4-2

En el caso de la capilaridad la movilidad de iones sería entre 20 y 30 metros desde el nivel freático hacia superficie, lo cual generaría efectos dentro de pocos metros sobre la interfaz cobertura - techo roca, lo que es corroborado por el aumento en las concentraciones de cobre, plomo, zinc en estos niveles. Esto también se sustenta en las concentraciones elevadas de cobre y zinc en las muestras de aguas subterráneas en esta misma zona del depósito (Soto, 2010). Por otra parte, sobre el nivel freático en la zona MARGINAL E (sondaje DDH2462) las concentraciones de cobre, plomo y zinc son altas, evidenciando una migración de estos iones desde zonas más profundas. Con respecto de los mecanismos relacionados a bombeo tectónico se ha documentado en el norte de Chile, que durante la actividad sísmica, flujos de agua subterránea llegan a superficie (Cameron et al., 2004). Estos procesos están limitados a zonas de fallas a través de la cobertura, pero provee un mecanismo eficiente para el trasporte puntual de iones a la superficie. En el caso de Inca de Oro, no se ha encontrado evidencias en superficie de este mecanismo y en el material de la cobertura no se reconocieron evidencias físicas de esto. La figura 4-40 muestra la distribución de las zonas de

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mineralización y estructuras en la planta 1.500 m s.n.m. del yacimiento Inca de Oro, donde se proyectan los sondajes estudiados. Como se observa, varios de estos sondajes están en zonas de estructuras mayores donde puede ocurrir el movimiento de aguas subterráneas a través de la cobertura que podría dejar algún tipo de evidencia, pero estas de escala puntual, donde la resolución de este estudio quizás no permite evidenciarlo.

Figura 4-40: Mineralización y estructuras en Inca de Oro, planta 1500 m (modificado de Baeza et al,

2008). ESE: Enriquecimiento Secundario; CPY-3-4-5: Calcopirita 3, 4 y 5; CPY-3: Calcopirita 3; CPY-2: Calcopirita 2; CPY-1: Calcopirita 1 (número indica mayor intensidad); MIX: Mixto; OXI: Óxido de Cu; LOX: Lixiviado + Óxido de Cu; LIX: Lixiviado; PY: Pirita; EST: Estéril. Proyección de sondajes sobre planta de

mineralización en puntos grises.

Uno de las posibles evidencias de mecanismos de movilización de iones relacionado con bombeo tectónico es con los estudios de la cobertura del yacimiento Inca de oro en los cuales se midieron los valores de TDS, ya que valores altos de TDS se asocian a precipitaciones de diversas sales, como lo visto por Cameron et al. (2004) en el depósito Spence en fracturas. En la cobertura de Inca de Oro valores con TDS sobre 400 ppm ocurren para 13 muestras del total (Tabla 4-14). De las trece muestras 6 corresponden a las muestras más superficiales de cada sondaje, donde las concentración de Ca (%), S (%) y en algunas Cu, Pb y Zn, son altas. Por ejemplo, en la muestra 2464-01 (ÓXIDO), las concentraciones de estos elementos son: Ca 3,93%; S 0,11%, Cu 453 ppm, Pb 188 ppm y Zn 915 ppm. En contraste en estas muestras las

167

concentraciones de Na son bajas, lo que indicaría la presencia de minerales de Ca y S, calcita y yeso. Zonas donde posiblemente ocurra la precipitación de sales con valores altos de Cu, Pb y/o Zn ocurren en profundidades variables, siempre en muestras donde la concentración de Ca es más baja. Esto se puede evidenciar en las muestras 2462-03 donde la concentración de Na es 2,09%, las concentraciones de Cu, Pb y Zn son 440, 175 y 732 ppm, respectivamente, y la concentración de Ca es 3,4%. Este tipo de caso pudiera evidenciar que la acumulación de estos elementos es por precipitación de sales, producto de aguas que migran a superficie a través de fracturas, reflejando procesos de bombeo tectónico.

Tabla 4-15: Relación de la concentración de Ca, Mg, Mn, Na, S, Cu, Pb, Zn con respecto de los valores de TDS mayores a 400 ppm

Sample Ca (%) Mg (%) Mn (ppm) Na (%) S (%) Cu (ppm) Pb (ppm) Zn (ppm) TDS (ppm) Leyenda

2466A-01 4,46 2,14 654 1,61 0,1 278 80 554 408 ESE-MIX

2462-06 2,58 1,39 753 1,87 0,05 277 100 247 413 MARGINAL

2453-05 2,6 1,54 698 2,14 0,07 169 44 191 418 ÓXIDO

2464-03 3,4 1,39 841 2,09 0,09 440 175 732 427 ÓXIDO

2462-01 5,48 1,55 699 1,79 0,14 430 147 818 434 MARGINAL

2453-02 3 1,51 702 2,01 0,07 197 61 252 445 ÓXIDO

2462-02 2,5 1,96 847 1,96 0,11 295 109 628 455 MARGINAL

2460-01 4,35 1,38 572 1,84 0,14 217 82 640 470 ESE-MIX

2462-05 3,66 1,45 589 1,8 0,05 229 75 340 483 MARGINAL

2453-01 3,36 2,23 476 1,43 0,09 216 63 698 498 ÓXIDO

2453-06 2,38 1,41 648 2,14 0,06 192 48 229 533 ÓXIDO

2464-01 3,93 2,37 575 1,23 0,11 453 188 915 559 ÓXIDO

2469A-01 5,38 2,01 573 1,44 0,2 133 40 204 627 ÓXIDO Otro de los procesos de movilidad de iones desde una fuente mineralizada a superficie puede ser el de celdas óxido/reducción que generaría una chimenea de reducción sobre un cuerpo mineralizado (Hamilton 2000). Las evidencias para este tipo de mecanismo serían indirectas, esto reflejado en la cobertura sobre el yacimiento por mayores concentraciones de Cu, Pb y Zn, como también de Na y K. Por otra parte, este tipo de mecanismo implica un aumento de la concentración de H+ por sobre el yacimiento, lo cual conlleva una disminución de pH, evidenciado en las mediciones directas de pH como por la distribución de Ca y presencia/ ausencia (menor a 3%, según Laboratorio Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile) de carbonatos, en particular calcita, similar a lo que se observa en el depósito VMS de Cross Lake en Cameron et al. (2004).. Si bien asociado a una acidificación del ambiente se puede generar mayor movilidad catiónica, el clima hiperárido de esta región tiende a la precipitación de fases salinas asociado a evaporación, la dispersión y movilidad total para cationes baja, pero con aumentos importantes de TDS.

168

4.6 CONCLUSIONES ESTUDIO DE CASO YACIMIENTO TIPO PÓRFIDO Cu-Au-Mo

INCA DE ORO

El pórfido Inca de Oro de Cu (Au, Mo) está cubierto completamente por gravas semi-consolidadas con un espesor entre 30 y 120 m donde el espesor mayor se desarrolla hacia el E. Estas gravas son matriz soportadas y pobremente estratificadas, compuestas principalmente por fragmentos de andesita, tobas, rocas intrusivas, fragmentos de cuarzo, cuarzo – epidota y cuarzo – turmalina. La matriz está compuesta por fragmentos líticos, cuarzo, cuarzo – epidota, calcita, magnetita y en menor proporción biotitas, cloritas y minerales de arcillas. Los fragmentos en la matriz presentan un tamaño promedio de arena media a limo y son por lo general angulosos. Los minerales son principalmente primarios, presentan escaso grado de meteorización y la mineralogía secundaría ocurre con un desarrollo muy débil, por lo que se establece que la proveniencia es relativamente cercana. Estas gravas son correlacionables con la Formación Gravas de Atacama (Mioceno), reconocidas en todo el Norte grande de Chile. El pórfido Inca de Oro se emplaza en una paleo colina que es interceptada por flujos de aguas subterráneas de dirección de flujo SE – NW. El agua subterránea infiltra en la roca de mena del depósito dentro de permeabilidad secundaria, fracturas, fallas y roca lixiviada. Los valores de pH medidos en soluciones de agua desmineralizada mezclada con la porción fina de los sedimentos aluviales sobre el depósito y de los extremos no presentan gran variación, siendo de un carácter neutro a alcalino. En la zona central (zona sobre la mayor proporción de mineralización del tipo ÓXIDO y MIX-ESE), los valores de pH presentan tendencias más constantes o con menores variaciones desde la superficie hasta el la interfaz cobertura – techo roca. En los testigos de sondajes ubicados hacia los márgenes del depósito los valores de pH de la solución tienden a incrementar en profundidad, tanto hacia el este como el oeste. El contacto entre el nivel freático y el depósito Inca de Oro genera un límite claro a la disponibilidad de agentes oxidantes. El contacto entre el depósito y los agentes oxidantes cerca y por encima del nivel freático dan como resultado la oxidación de metales y la producción de ácido con la generación de H+. En las zonas superiores, en la cobertura, se desarrolla una zona con introducción de hidrógeno desde la parte inferior con un aumento en la concentración de este, lo que conlleva a una disminución de pH desde este nivel hacia la superficie. Las consecuencias del desarrollo de esta celdas óxido/reducción, son la movilidad de iones desde el depósito mineral a superficie, como también la disolución de carbonatos presentes en la cobertura y re-precipitación sobre los flancos de la zona de bajo pH.

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Los valores de electroconductividad (EC) y de sólidos totales disueltos (TDS), medidos en las soluciones resultantes de la mezcla entre agua desmineralizada y la porción más fina de la cobertura, en la zona central son más estables y con valores más altos que en las zonas marginales tanto hacia el borde este como oeste. En la mayoría de los testigos de sondajes los valores mayores en las soluciones ocurren en los tramos más superficiales de cada uno de ellos. Los valores de EC muestran tendencias inversas con respecto a los valores de pH, en la mayoría de las soluciones de los testigos de sondajes y muestras. Las mediciones mayores de EC y TDS indicarían percolación de iones hacia la superficie y la precipitación de sales debido a la evaporación de aguas subterráneas en y sobre el yacimiento Inca de Oro. La cobertura sobre el yacimiento Inca de Oro es un material que ha sido transportado de las formaciones rocosas aledañas y la edad de estos depósitos es Mioceno Superior - Pleistoceno a Cuaternario, con lo que utilizar una lixiviación fuerte (4 ácidos) da información de la composición de la cobertura y probablemente de componentes/minerales secundarios (exógenos) aportados en forma posterior hasta presente. De los resultados se pueden establecer asociaciones de elementos que se interpretan como indicadoras de litología de la cobertura: factor 1 (Zr, Ni, La, K, Y, Ba, Li), interpretada como indicadora de la presencia de fragmentos de rocas de composición intermedia a félsicas. Factor 2 (V, Fe, Sc, Ti y Al), interpretada como indicadora de la presencia de fragmentos de rocas de composición intermedia a máficas. El factor 3 es indicadora de mineralización Pb, Cu, Zn, asociados a la mena de los yacimientos tipo pórfido cuprífero. El factor 4 (Mg) es indicadora de procesos de formación de minerales secundarios, donde valores altos se correlacionan con la distribución de vermiculita y palygorskite en la cobertura. El factor 5 (Ca), en distribución, muestra una disminución de valores en la zona central, asociada con valores menores de pH y correlación de la concentración de Ca (%) con la ocurrencia de calcita en los difractogramas (DRX). La concentración de Cu Pb y Zn son mayores en la cobertura que se encuentra sobre el depósito Inca de Oro, comparado con los valores hacia los bordes del yacimiento, especialmente hacia el borde oeste y norte. Estos contrastes de concentración corroboran la existencia de procesos de dispersión vertical de metales desde el yacimiento Inca de Oro hacia superficie, y que contrastan lateralmente respecto de gravas fuera del área de influencia del yacimiento. La respuesta obtenida de los compuestos gaseosos de hidrocarburos sobre el yacimiento Inca de Oro destacan concentraciones elevadas individuales de compuestos sobre la mineralización proyectada en superficie del depósito, respuesta que refleja potencial actividad microbiótica bajo cobertura, en los procesos de biolixiviación natural del yacimiento. Algunos de los compuestos detectados son en efecto aquellos que se generaron y detectaron en experimentos in vitro de biolixiviación de sulfuros y rocas de mena del yacimiento El Teniente (en el presente trabajo de tesis), corroborándose en terreno efectos similares a los determinados en laboratorio, bajo condiciones

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controladas. En distribución espacial y dispersión, los largos periodos de estadía de los colectores en terreno llevan a la detección de una anomalía de contraste positivo muy extensa respecto de la extensión del yacimiento. La alta dispersión se asocia a la variación y migración lateral continua de comunidades microbióticas, esto en ciclos normales de actividad, y también por procesos de dispersión de la pluma gaseosa desde la fuente hacia superficie, tanto en variaciones atmosféricas diurnas como estacionales. En retrospectiva, para aminorar estos efectos, se pudiera considerar tiempos de permanencia en terreno menor para colectores de gases de hidrocarburos. La concentración de Cu, Pb y Zn en la cobertura sobre el depósito se incrementa en profundidad, los valores más altos ocurren sobre la tabla de agua y en la interface cobertura techo - roca. Esto puede ser explicado por mecanismos hidromórficos de movilidad de iones, como capilaridad desde la tabla de agua y/o procesos de evaporación/condensación. Estos resultados son concordantes con los índices de saturación de minerales de cobre y otros, de acuerdo a los estudios hidrogeoquímicos presentados en Soto (2010). La génesis de las anomalías en la cobertura sobre el yacimiento Inca de Oro, serían respuesta de distintos mecanismos de movilización de iones desde la fuente mineralizada (yacimiento Inca de Oro) a superficie los cuales actuarían complementándose entre ellos. Dentro de los mecanismos propuestos están los que son gaseosos (evaporación/condensación, generación de gases inorgánicos y orgánicos), los acuosos (capilaridad, bombeo tectónico) y mecanismos electroquímicos. Los resultados del presente estudio confirman los siguientes procesos y mecanismos de transporte en la generación de una impronta geoquímica en superficie desde un yacimiento bajo cobertura transportada hasta superficie:

- Oxidación y lixiviación de minerales en la roca de mena bajo cobertura, asociado a procesos químicos y orgánicos que llevan a la solubilización de metales, esto en los procesos de interacción agua/roca ante el paso de las aguas subterráneas a través del yacimiento.

- Generación de efectos de oxidación/reducción desde el yacimiento hacia superficie, reflejado en contrastes de pH, EC, TDS, Ca (%) y distribución de calcita en la cobertura sobre el yacimiento. Confirmación del desarrollo de celdas electroquímicas en y sobre el yacimiento, asociado a los procesos de oxidación del yacimiento, similar a los descrito en Hamilton (2000).

- Migración de iones metálicos hacia superficie, con mayores concentraciones en la cobertura por sobre el yacimiento, como es evidenciado por los elementos Pb, Cu y Zn entre otros. Mayores concentraciones de estos elementos hacia la interfaz roca/grava, directamente por sobre la tabla de aguas son un reflejo de mecanismos hidromórficos como los principales responsables de migración de iones hacia superficie, a lo menos en la zona directamente sobre el yacimiento. Ascenso adicional se puede relacionar con mecanismos gaseosos, acuosos y electroquímicos, para migración hasta superficie.

- Generación de compuestos gaseosos de hidrocarburos y migración de estos hacia superficie, esto reflejado en los estudios de acumulación de gases en colectores pasivos en superficie. Si bien los resultados no son concluyentes, se detectan en superficie aumentos de concentración de compuestos gaseosos que

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se han vinculado, en experimentos de laboratorio, a procesos de biolixiviación de sulfuros y rocas de mena (Capítulo III). La detección y determinación de compuestos gaseosos de hidrocarburos mediante el uso de colectores aun requiere perfeccionamiento, tanto de implementación en terreno como en las determinaciones analíticas.

- Determinación de procesos de solubilización de cationes y generación de sales solubles asociados a mecanismos de solubilización/precipitación de minerales, asociado a los procesos fisicoquímicos y electroquímicos de origen inorgánico y orgánico en el yacimiento, con una impronta contrastante desarrollada por sobre el yacimiento, en la cobertura.

Los estudios de terreno, en conjunto con los estudios experimentales de columnas e in vitro confirman procesos y mecanismos de dispersión de iones y gases a partir de yacimientos bajo cobertura transportada, con generación de improntas de contraste en superficie que son detectables. Estos conocimientos son un aporte al gran desafío actual de exploraciones mineras en zonas desérticas del norte de Chile, en particular, grandes extensiones de pampas en las cuales las exploraciones son ciegas.

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5 CONCLUSIONES

De este trabajo se establece que existe una correlación entre la generación de compuestos de gases de hidrocarburos y las tasas de crecimiento bacterial, tasas de disolución de minerales sulfurosos (pirita, calcopirita y mena Teniente) medidas directamente de los experimentos in vitro. Siendo este resultado la comprobación de que la degradación de minerales sulfurados con microorganismo genera compuestos de gases de hidrocarburos. De los diferentes experimentos realizados se puede indicar que efectivamente los procesos de oxidación e hidrólisis de sulfuros en una fuente de roca mineralizada sometida a condiciones similares a las supérgenas en la naturaleza gatilla en un corto plazo una degradación de sulfuros. Esta degradación libera al sistema acuoso cationes de Cu2+ (en el caso de menas sulfuradas de este elemento), demostrado por las concentraciones de cobre detectado mediante el uso y monitoreo con electrodo de ión selectivo de cobre en el caso de las columnas experimentales y la concentración de Cu2+ medidas en las soluciones de los experimentos in-vitro mediante espectrómetro de absorción atómica. La relación pH-Eh indica que una disminución de pH permite una aceleración de los procesos de oxidación, esto probablemente asociado a una lixiviación química y física de la roca y apertura de permeabilidad que permite una mayor superficie de contacto y oxidación ante condiciones ambientales atmosféricas y también a una optimización de condiciones para la biolixiviación. De estos resultados experimentales se pueden identificar la formación de un aumento significativo de 6 familias de compuestos gaseosos de hidrocarburo: Alcanos, Alcanos ramificados, Bencenos Alquenos, Aromáticos y Poli-aromáticos. La cantidad de compuestos de gases hidrocarburos incrementa en los experimentos conducidos por un consorcio natural de bacterias, donde la formación parece estar relacionada con la presencia de organismos heterótrofos principalmente. De los experimentos realizados, se destaca que una mayor cantidad de hidrocarburos puede llegar a ser captados mediante colectores cuando se está en presencia de un consorcio de bacterias autótrofas y heterótrofas. Sin embargo también existe una producción significativa de compuestos de hidrocarburos en los experimentos de lixiviación de concentrado de pirita y calcopirita, con inóculos de microorganismos de Acidithiobacillus ferrooxidans. Todo lo anterior permite deducir que la degradación de carbón orgánico tiene injerencia en la generación de estas señales. Se concluye que en presencia de microorganismos autótrofos algunos compuestos gaseosos pueden producirse simplemente de la descomposición química de algunos de los compuestos orgánicos liberados, lo cual podría llevar la formación de productos más volátiles. Esto explicaría la formación de compuestos gaseosos de hidrocarburos en la lixiviación de pirita y calcopirita con inóculos de microorganismos de Acidithiobacillus ferrooxidans.

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De los experimentos se puede postular, que el incremento en el número de compuestos gaseosos de hidrocarburo observados en los procesos de biolixiviación, realizados en los experimentos con el consocio de microorganismos L1, es principalmente el resultado de la actividad de microorganismos heterotróficos presentes en el sistema, los cuales además metabolizan los compuestos orgánicos producidos por microorganismos autótrofos y quimiolitotróficos. Generación de efectos de oxidación/reducción desde el yacimiento hacia superficie, reflejado en contrastes de pH, EC, TDS, Ca (%) y distribución de calcita en la cobertura sobre el yacimiento. Confirmación del desarrollo de celdas electroquímicas en y sobre el yacimiento, asociado a los procesos de oxidación del yacimiento, similar a los descrito en Hamilton (2000). Migración de iones metálicos hacia superficie, con mayores concentraciones en la cobertura por sobre el yacimiento, como es evidenciado por los elementos Pb, Cu y Zn entre otros. Mayores concentraciones de estos elementos hacia la interfaz roca/grava, directamente por sobre la tabla de aguas son un reflejo de mecanismos hidromórficos como los principales responsables de migración de iones hacia superficie, a lo menos en la zona directamente sobre el yacimiento. Ascenso adicional se puede relacionar con mecanismos gaseosos, acuosos y electroquímicos, para migración hasta superficie. La respuesta obtenida de los compuestos gaseosos de hidrocarburos sobre el yacimiento Inca de Oro destacan concentraciones elevadas individuales de compuestos sobre la mineralización proyectada en superficie del depósito, respuesta que refleja potencial actividad microbiótica bajo cobertura, en los procesos de biolixiviación natural del yacimiento. Algunos de los compuestos detectados son en efecto aquellos que se generaron y detectaron en experimentos in vitro de biolixiviación de sulfuros y rocas de mena del yacimiento El Teniente corroborándose en terreno efectos similares a los determinados en laboratorio, bajo condiciones controladas. La alta dispersión se asocia a la variación y migración lateral continua de comunidades microbióticas, esto en ciclos normales de actividad, y también por procesos de dispersión de la pluma gaseosa desde la fuente hacia superficie, tanto en variaciones atmosféricas diurnas como estacionales. En retrospectiva, para aminorar estos efectos, se pudiera considerar tiempos de permanencia en terreno menor para colectores de gases de hidrocarburos. La detección y determinación de compuestos gaseosos de hidrocarburos mediante el uso de colectores aun requiere perfeccionamiento, tanto de implementación en terreno como en las determinaciones analíticas. La génesis de las anomalías en la cobertura sobre el yacimiento Inca de Oro, serían respuesta de distintos mecanismos de movilización de iones desde la fuente mineralizada (yacimiento Inca de Oro) a superficie los cuales actuarían complementándose entre ellos. Dentro de los mecanismos propuestos están los que son gaseosos (evaporación/condensación, generación de gases inorgánicos y orgánicos), los acuosos (capilaridad, bombeo tectónico) y mecanismos electroquímicos. Determinación de procesos de solubilización de cationes y generación de sales solubles asociados a mecanismos de solubilización/precipitación de minerales, asociado a los procesos fisicoquímicos y electroquímicos de origen inorgánico y orgánico en el

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yacimiento, con una impronta contrastante desarrollada por sobre el yacimiento, en la cobertura. Los estudios de terreno, en conjunto con los estudios experimentales de columnas e in vitro confirman procesos y mecanismos de dispersión de iones y gases a partir de yacimientos bajo cobertura transportada, con generación de improntas de contraste en superficie que son detectables. Estos conocimientos son un aporte al gran desafío actual de exploraciones mineras en zonas desérticas del norte de Chile, en particular, grandes extensiones de pampas en las cuales las exploraciones son ciegas.

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181

mención Geología. Santiago, Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Geología, 111 p.

182

7 ANEXOS

183

ANEXO A

CONTROL COMPUESTOS GASEOSOS DE HIDROCARBUROS (SGH)

ANEXO A.1 COMPUESTOS GASEOSOS DE HIDROCARBURO UTILIZADOS COMO

ESTÁNDARES

A continuación se mencionan los compuestos de gases de hidrocarburo que son utilizados como estándares para calibración por el laboratorio SGH Laboratorios Actlab Canadá. Todos los compuestos son Alcanos o n- alcanos de cadena lineal.

Tabla A.1: Compuesto y nombre de los distintos gases de hidrocarburo utilizados como estándares de calibración por SGH Laboratorios Actlab Canadá.

Compuesto SGH Nombre compuesto 001C5&C6 Compuesto combinado formado

por C5 (Pentano) y C6 (Hexano) 002 C7 (Heptano) 004 C8 (Octano) 007 C9 (Nonano) 011 C10 (Decano) 020 C11 (Undecano) 045 C12 (Duodecano) 069 C13 (Tridecano) 093 C14 (Tetradecano) 117 C15 (Pentadecano) 143 C16 (Hexadecano) 161 C17 (Heptadecano)

184

ANEXO A.2 DATOS DE COMPUESTOS GASEOSOS DE HIDROCARBURO

UTILIZADOS COMO VALORES DE REFERENCIA PARA LAS DISTINTAS FASES

EXPERIMENTALES IN-VITRO.

Para obtener los valores de referencia del material utilizado como colector de gases de hidrocarburo en las distintas fases experimentales se enviaron a análisis 15 muestras de material original, es decir, enviadas desde el envase original.

Tabla A.2: Resumen concentración de los distintos compuestos de gases de hidrocarburos en material de referencia (blanco), indicando bajo límite de detección valor -1, promedio, desviación estándar y rango de

promedio ± dos desviaciones estándares. MR1 MR2 MR3 MR4 MR5 MR6 MR7 MR8 MR9 MR9.1 MR10 MR11 MR12 MR13 MR14 MR15 BLANK BLANK Promedio Desvest X+ 2Desvest X- 2Desvest

001 - LA 150 170 54 160 180 180 270 300 270 270 49 260 170 150 290 180 27 11 193,94 77,26 348,45 39,42002 - LA 580 410 910 150 110 130 450 880 920 910 360 850 690 940 650 140 81 46 567,50 320,05 1207,60 -72,60003 - LB 60 55 61 62 60 60 61 60 57 54 61 60 66 65 62 64 5,4 5,8 60,50 3,20 66,91 54,09004 - LA 59 -1 44 32 -1 45 37 37 39 47 -1 33 38 51 48 42 1,1 3,5 42,46 7,62 57,71 27,22005 - LB 79 59 87 73 79 84 85 86 75 68 78 100 93 78 150 140 -1 -1 88,38 24,14 136,66 40,09006 - LB 84 71 98 97 89 95 99 93 83 79 81 110 110 91 170 150 -1 -1 100,00 25,92 151,84 48,16007 - LA 86 42 26 68 67 31 24 74 95 71 84 74 110 100 130 110 1 1,2 74,50 31,47 137,44 11,56008 - LB 100 120 110 130 130 120 120 150 120 110 32 130 170 120 180 130 -1 2,1 123,25 32,22 187,70 58,80009 - LB 15 15 16 19 20 17 15 20 16 11 -1 14 24 17 22 20 -1 -1 17,40 3,40 24,19 10,61010 - LB 27 21 27 30 30 27 21 26 21 14 26 22 37 22 45 28 -1 -1 26,50 7,16 40,81 12,19011 - LA 51 53 53 48 61 57 42 69 61 48 64 63 69 56 98 71 -1 -1 60,25 13,09 86,42 34,08012 - LB -1 15 -1 -1 11 13 11 -1 -1 11 13 -1 21 15 -1 15 -1 -1 13,89 3,18 20,25 7,53013 - LBA 120 130 120 140 170 130 40 190 170 110 81 150 80 170 160 280 -1 1,2 140,06 54,33 248,73 31,40014 - LB 37 32 37 47 37 28 35 38 33 33 37 44 44 51 44 37 -1 -1 38,38 6,09 50,55 26,20015 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1016 - LB 100 84 100 130 97 97 90 110 89 86 100 46 140 150 120 110 -1 -1 103,06 24,57 152,21 53,92017 - LB 120 99 120 150 110 110 110 130 110 100 120 91 150 170 140 130 -1 -1 122,50 21,42 165,34 79,66018 - LB 120 98 120 150 110 110 100 130 100 100 120 92 150 170 140 130 -1 -1 121,25 22,42 166,10 76,40019 - LB 28 22 27 29 26 28 24 28 23 22 25 32 35 31 15 26 -1 -1 26,31 4,69 35,69 16,94020 - LA 49 51 52 32 82 46 37 43 57 39 76 56 80 48 150 80 -1 -1 61,13 28,63 118,38 3,87021 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1022 - LBA 15 -1 18 12 24 15 -1 13 15 12 32 15 24 -1 69 43 -1 -1 23,62 16,37 56,36 -9,13023 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1024 - LB 18 14 16 21 20 17 14 16 14 13 16 19 20 19 20 16 -1 -1 17,06 2,57 22,20 11,93025 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1026 - LBA 47 45 45 45 56 47 42 47 50 34 63 46 64 41 120 75 -1 1,2 54,19 20,27 94,73 13,64027 - LB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1028 - ALK 20 19 22 21 19 21 20 23 22 18 20 23 21 23 32 22 -1 -1 21,63 3,16 27,94 15,31029 - HB 45 36 38 46 37 39 34 27 33 34 36 46 20 30 35 36 -1 -1 35,75 6,76 49,27 22,23030 - HB 29 27 36 32 29 36 25 28 23 26 31 35 39 30 33 36 -1 -1 30,94 4,61 40,16 21,72031 - HB -1 11 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 12 -1 -1 -1 -1 -1 8,00 6,08 20,17 -4,17032 - HB 16 17 23 17 18 21 16 18 -1 20 22 25 21 19 17 27 -1 -1 19,80 3,34 26,48 13,12033 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1034 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1035 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1036 - LBA 37 30 49 34 39 35 30 30 37 48 52 35 44 35 72 48 1,5 -1 40,94 10,98 62,90 18,97037 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1038 - LBA 120 110 120 100 120 110 100 110 130 90 100 100 120 110 180 130 1,3 1,2 115,63 20,65 156,92 74,33039 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1040 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1041 - LBA 150 140 140 130 150 130 120 140 160 110 130 130 150 150 210 160 2,4 2,6 143,75 22,47 188,69 98,81042 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1043 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1044 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1045 - LA 120 120 120 110 120 120 97 110 120 95 96 110 120 110 150 110 -1 1,4 114,25 13,17 140,59 87,91046 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1047 - LBA 180 160 170 150 170 150 130 160 170 130 130 150 150 160 190 140 1 1,3 155,63 17,88 191,38 119,87048 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1049 -HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1050 - LBA 190 170 170 160 170 150 130 160 180 140 140 160 160 160 190 150 1,3 1,9 161,25 17,08 195,41 127,09051 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1052 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1053 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1054 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1055 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1056 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1057 - ALK -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1058 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1059 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1060 - LPH 23 21 34 29 31 28 27 24 23 24 25 23 40 32 43 26 -1 -1 28,31 6,32 40,96 15,67061 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1062 - LBA 130 120 130 110 120 120 93 100 130 93 95 110 110 120 150 110 1,6 2 115,06 15,69 146,44 83,68063 - LPH 38 32 43 38 41 38 35 31 33 31 38 37 54 39 47 35 -1 -1 38,13 6,05 50,23 26,02064 - LBA 120 110 110 100 120 110 88 100 110 86 89 100 100 99 140 100 1,8 1,9 105,13 13,76 132,65 77,60065 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1066 - LBA 75 48 48 63 50 56 60 55 58 45 51 48 58 51 73 58 1,2 3,2 56,06 8,67 73,40 38,73067 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1068 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1069 - LA 59 81 67 52 64 61 53 52 63 51 73 54 92 54 73 56 2 3,5 62,81 11,83 86,47 39,16

185

Continuación Tabla A.2. MR1 MR2 MR3 MR4 MR5 MR6 MR7 MR8 MR9 MR9.1 MR10 MR11 MR12 MR13 MR14 MR15 BLANK BLANK Promedio Desvest X+ 2Desvest X- 2Desvest

070 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1071 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1072 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1073 - HBA 46 40 45 37 44 43 41 40 45 35 41 39 46 42 49 41 2,2 2,3 42,13 3,63 49,39 34,86074 - HBA 34 24 33 44 49 49 50 47 55 42 45 45 56 51 61 50 3,1 3,3 45,94 9,31 64,56 27,31075 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1076 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1077 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1078 - ALK -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1079 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1080 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1081 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1082 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1083 - HBA 210 140 200 180 160 190 200 190 220 170 180 170 230 200 240 200 11 14 192,50 25,95 244,40 140,60084 - HBA -1 -1 -1 11 -1 1 1 -1 1 -1 -1 -1 -1 -1 11 1 -1 -1 4,33 5,16 14,66 -5,99085 - LPH 160 120 160 130 140 150 150 140 150 120 140 130 170 150 170 150 9,2 10 145,63 15,48 176,58 114,67086 - LBI -1 1 11 11 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 6,00 5,77 17,55 -5,55087 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1088 - HBA 180 130 170 150 170 170 170 150 190 150 150 150 190 170 200 160 11 12 165,63 18,61 202,84 128,41089 - THI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1090 - HPB 1 11 -1 -1 11 1 -1 1 -1 -1 -1 -1 11 -1 -1 1 -1 -1 5,29 5,35 15,98 -5,40091 - LBI -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 11 11 -1 -1 -1 7,67 5,77 19,21 -3,88092 - LPH 14 15 17 15 17 16 15 13 15 14 15 16 18 16 15 14 1 1,1 15,31 1,30 17,92 12,71093 - LA 160 130 160 130 140 150 160 130 160 130 140 140 180 150 180 140 10 11 148,75 16,68 182,12 115,38094 - LBI -1 -1 1 -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 11 11 11 11 -1 -1 -1 7,67 5,16 17,99 -2,66095 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 -1 1,00096 - LPH 14 15 17 15 16 14 14 12 14 14 16 15 17 15 15 13 1 1 14,75 1,34 17,43 12,07097 - HBA 150 110 160 130 130 140 140 130 150 20 120 140 170 140 170 130 8,8 9,5 133,13 34,39 201,91 64,34098 - THI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1099 - LPH -1 -1 11 11 -1 11 -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 8,50 5,00 18,50 -1,50100 - LPH 11 11 14 14 15 12 12 11 12 11 13 12 13 14 12 12 1,1 1,2 12,44 1,26 14,96 9,91101 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1102 - MBI -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1,00103 - LPH 16 14 15 14 15 15 14 15 14 14 14 13 12 13 15 15 1,3 1,2 14,25 1,00 16,25 12,25104 - MAR 13 11 12 11 12 14 12 11 11 11 11 13 11 12 12 11 1,3 1,1 11,75 0,93 13,61 9,89105 - ALK 24 56 100 27 52 54 69 57 68 17 36 50 51 62 77 41 -1 -1 52,56 21,02 94,61 10,52106 - MBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1107 - MBI -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 -1 1 -1 -1 1 1,00 0,00 1,00 1,00108 - LPH 29 22 31 27 27 31 27 26 28 25 26 28 26 25 27 26 3 2,7 26,94 2,24 31,41 22,47109 - MAR 27 20 23 22 22 21 25 25 21 23 20 24 22 24 22 23 2,3 2 22,75 1,91 26,58 18,92110 - HBA 150 120 140 130 140 140 120 130 140 120 120 130 160 140 150 130 9,3 8,7 135,00 12,11 159,22 110,78111 - MAR 25 20 -1 19 20 19 18 19 19 17 19 21 20 20 16 21 2,1 2 19,53 2,03 23,59 15,47112 - MBI 24 21 25 26 25 22 24 22 25 21 22 24 26 23 24 22 2,2 2,4 23,50 1,67 26,85 20,15113 -HBA 98 81 83 98 91 81 77 83 73 88 90 75 88 76 83 83 6,9 6,9 84,25 7,51 99,26 69,24114 - MBI 23 24 25 25 24 26 24 25 23 24 25 24 26 26 27 24 2,3 2,5 24,69 1,14 26,96 22,41115 - MBI 26 22 28 26 27 28 27 23 23 24 26 26 28 -1 29 25 2,6 2,8 25,87 2,10 30,07 21,67116 - MAR 21 19 21 24 21 23 22 16 19 20 20 23 22 23 24 19 2,3 2,1 21,06 2,17 25,41 16,71117 - HA 190 160 210 170 200 200 170 160 190 160 160 190 220 160 200 150 14 12 180,63 21,75 224,12 137,13118 - MPH 26 27 30 26 27 27 28 24 25 27 28 27 27 25 27 26 -1 2,6 26,69 1,40 29,49 23,89119 - HBA 130 100 130 110 120 130 120 100 110 110 110 120 130 110 120 100 9,6 8,9 115,63 10,94 137,50 93,75120 - THI 21 19 23 21 20 21 19 19 21 22 21 21 20 20 -1 18 2 1,9 20,40 1,30 23,00 17,80121 - MPH 26 25 27 25 24 25 25 26 23 24 25 25 26 25 26 25 2,6 2,4 25,13 0,96 27,04 23,21122 - MPH 21 19 20 19 19 20 19 17 21 17 19 18 18 19 19 18 1,9 1,7 18,94 1,18 21,30 16,57123 - MPH 30 28 30 31 29 33 27 31 28 25 27 29 30 29 31 32 2,7 2,9 29,38 2,06 33,50 25,25124 - MBI 26 26 27 25 27 26 28 26 25 29 23 26 26 27 27 27 2,7 2,4 26,31 1,35 29,02 23,61125 - HAR 26 25 28 26 30 31 23 25 28 22 25 28 29 26 27 30 2,8 2,6 26,81 2,54 31,88 21,74126 - MPH 28 27 29 27 27 30 25 26 25 23 24 26 28 27 27 29 2,5 2,6 26,75 1,88 30,51 22,99127 - MPH 29 29 34 26 26 32 29 27 25 24 29 26 29 30 27 29 2,4 2,8 28,19 2,59 33,36 23,01128 - MPH 20 22 21 17 19 21 20 21 17 19 19 18 19 20 16 21 1,8 1,8 19,38 1,71 22,79 15,96129 - HAR 30 29 25 28 27 29 28 28 26 32 27 27 31 28 26 30 2,7 2,9 28,19 1,91 32,00 24,38130 - HAR 28 26 24 25 26 26 24 26 25 27 24 25 26 25 25 28 2,5 2,7 25,63 1,26 28,14 23,11131 - MPH 30 30 26 26 28 29 26 29 28 30 27 33 25 29 27 26 3,4 3,2 28,06 2,11 32,29 23,84132 - ALK 37 27 -1 52 33 -1 19 17 46 22 40 -1 20 35 -1 -1 -1 4,2 31,64 11,65 54,93 8,34133 - HAR 48 45 53 55 58 48 51 47 47 47 49 50 56 51 52 48 5,1 4,9 50,31 3,68 57,68 42,95134 - HAR 58 50 58 53 61 57 56 60 -1 57 60 59 54 67 59 61 -1 6,2 58,00 3,96 65,93 50,07135 - MPH 61 52 58 58 58 58 57 56 60 57 57 69 61 60 59 55 6,5 5,9 58,50 3,61 65,73 51,27136 - MPH 60 66 59 66 62 65 64 65 58 63 55 63 67 70 67 58 5,7 5,4 63,00 4,07 71,13 54,87137 - HBI 42 45 47 46 39 41 45 41 38 44 47 45 44 42 43 46 4,9 4,4 43,44 2,73 48,90 37,97138 - HBI 50 56 51 53 48 48 50 46 48 47 48 51 50 45 44 47 5,3 5,1 48,88 3,03 54,94 42,81139 - HPH 54 52 56 58 53 56 -1 52 53 50 56 54 1 -1 60 55 5,5 5,5 50,71 14,54 79,80 21,63140 - HPH 47 43 47 48 53 48 45 47 47 50 47 45 48 52 47 42 4,4 4,6 47,25 2,84 52,93 41,57141 - HBI 140 100 100 110 110 120 100 110 110 95 91 99 110 84 110 97 5 5,2 105,38 12,94 131,25 79,50142 - HPH 55 53 55 12 58 -1 -1 53 52 54 56 58 58 54 26 52 5,2 5,7 49,71 13,46 76,63 22,80143 - HA 260 210 230 220 200 230 240 220 230 160 220 220 250 220 210 210 19 18 220,63 22,35 265,33 175,92144 - HBI 69 58 62 13 67 67 56 64 59 65 65 64 64 64 70 63 5,6 5,6 60,63 13,24 87,11 34,14145 - HBA 160 180 220 210 210 210 190 150 210 200 190 160 230 190 220 190 17 16 195,00 23,38 241,76 148,24146 - HPH 28 24 24 25 29 27 30 25 26 23 25 26 27 26 25 28 2,3 2,5 26,13 1,93 29,98 22,27147 - HBI 41 43 42 44 41 41 41 41 38 41 40 37 41 43 42 39 3,7 3,9 40,94 1,81 44,55 37,33148 - HPH 41 45 44 47 46 46 46 40 47 47 45 46 44 46 47 45 4,4 4,2 45,13 2,06 49,25 41,00149 - HBI -1 11 63 1 59 59 13 62 58 55 57 60 1 61 56 57 5,7 -1 44,87 24,22 93,32 -3,58150 - HPH 54 52 62 56 51 -1 57 53 54 56 54 61 56 -1 -1 12 5,1 5,1 52,15 12,48 77,11 27,20151 - HBI 51 49 51 52 50 54 54 49 52 48 51 48 47 50 52 50 4,7 4,8 50,50 2,03 54,57 46,43152 - HPH 70 -1 67 65 12 -1 -1 72 65 11 17 -1 70 63 11 66 6,9 1 49,08 26,99 103,06 -4,90153 - HPH 130 130 130 120 130 130 19 140 130 120 120 140 20 21 140 140 2,7 13 110,00 45,17 200,34 19,66154 - HPH 120 130 140 21 130 12 130 130 20 130 140 22 130 140 140 16 13 2,4 96,94 55,12 207,18 -13,30155 - HPH 150 130 130 150 150 140 130 150 130 140 130 150 140 140 140 150 13 14 140,63 8,54 157,70 123,55156 - HBI 100 100 100 110 110 14 14 100 100 96 100 110 110 100 100 110 11 11 92,13 30,89 153,91 30,34157 - HAR 140 130 130 130 140 130 130 150 130 130 120 140 150 130 140 140 13 12 135,00 8,16 151,33 118,67158 - HBA 590 490 580 540 570 520 540 520 510 530 460 530 520 430 540 510 38 35 523,75 40,80 605,36 442,14159 - HBA 150 24 150 140 140 140 130 150 28 130 150 150 150 140 31 140 2,8 15 121,44 47,02 215,48 27,39160 - HBI 150 130 21 140 140 150 22 22 150 140 150 35 150 140 12 140 14 13 105,75 58,45 222,65 -11,15161 - HA 760 540 590 640 660 620 640 650 590 640 540 580 680 570 520 590 18 45 613,13 60,96 735,05 491,20162 - HPH 150 150 140 29 22 32 19 140 24 150 25 28 150 140 150 140 1,6 14 93,06 61,66 216,38 -30,25

186

ANEXO B EXPERIMENTOS IN-VITRO

Se realizaron 6 experiencias (fases experimentales), de experimentos in-vitro, las cuales cuentan con distintos experimentos cada una. A continuación se detallan cada experiencia con sus respectivos experimentos y período de tiempo.

En estas fases experimentales se utilizaron materiales comunes descritos a continuación:

A.f.: Acidithiobacillus ferrooxidans tipo ATCC 19859. A.t.: Acidithiobacillus thiooxidans tipo ATCC 8085 L1: consorcio de microorganismos presentes en una solución lixiviada obtenida después de dos

años de lixiviar una columna piloto de MENA de Cobre de División El Teniente Codelco – Chile (Escobar, 2008).

Mena Tte.: Contiene 1,2 % de Cu, principalmente como calcopirita, 2 % de pirita y pequeñas cantidades de bornita (0,7 %), digenita (0,1 %) y molibdenita (0,3 %). El tamaño de las partículas es menor a 3/4”.

Calcopirita: Concentrado de Cobre desde División Andina Codelco – Chile conteniendo 90 % de calcopirita, 8 % de pirita y cuarzo.

Pirita: Mineral de Pirita entre -150# + 200#, preparado desde cristal masivo de pirita en laboratorio.

Agua dest.: agua destilada estéril. Aire sintético: 99,999 % de pureza (21±1 % v/v O2, 79 % v/v N2, 0 % CO2, <5 ppm H2O),

marca AGAS. S. F.: Sulfato Ferroso (FeSO4 * 7 H2O al 33 %), disuelto en agua destilada. MC: medio basal o medio de cultivo estéril (Tabla B.1)

Tabla B.1: Componentes de Medio de cultivo (MC)

Medio de Cultivo (pH=1,6) Compuestos Cantidad (gr/l) (NH4)2SO4 0,4K2HPO4*3H2O 0,056MgSO4*7H2O 0,4

Material colector: Para la acumulación y medición de compuestos gaseosos de hidrocarburos (SGH) caolín marca Sigma – Aldrich y para los experimentos en los cuales se medió la acumulación y concentración de elementos químicos e iones se utilizó carbón activo marca Merck (C, Masa = 12,01 gr/mol. Tratamiento solución con digestión con Ácido Clorhídrico Para medir la concentración de hierro total disuelto en los experimentos se aplico una metodología para disolver los precipitados de hierro como hidróxidos o jarosita (Lindstrom et al., 1992). Tratamiento de la solución 1.- tomar 2 ml de muestra de la solución dentro del matraz. 2.- llevar a 20 ml de volumen final con HCl 5N. 3.- incubar a 60ºC por 30 minutos con agitación 4.- finalmente medir el hierro total por colorimetría.

187

FASE EXPERIMENTAL 1

Condición: Aeróbica Tiempo: 90 días Aireación: Flujo de aire sintético en el rango de 0,01 – 0,02 l/h. Análisis: pH, Eh, Fe Total, Fe II, Cu 2+, Bacterias (conteo directo de solución), Compuestos gaseosos de hidrocarburos (SGH).

Tabla B.2: Descripción de experimentos realizados

Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5 Exp. 6

Pirita + A.f. Calcopirita + A.f.

Blanco Agua dest.

Calcopirita + L1

Mena Tte. + L1

Tabla B.3: Tipo de experimento realizado y cantidad de material utilizado


Mineral 1 gr. Py 1 gr. Cpy 100 ml Agua dest.

1 gr. Cpy 50 gr. Mena Tte.

Inóculo bacterial

2 ml A.f. 2 ml A.f. 10 ml L1 10 ml L1

Fuente energía

3 ml S.F. 3 ml S.F. 3 ml S.F. 3 ml S.F.

Medio cultivo

95 ml MC (pH=1,6).

95 ml MC (pH=1,6).

87 ml MC (pH=1,6).

8 ml MC (pH=1,6).

Tabla B.4: Datos etapa inicial antes de cierre de experimento

Experimentos pH Eh (mV) Fe Total (gr/l) Fe II (gr/l) Cu 2+ (gr/l) Bacterias/mlExp. 1 1,72 383,3 1,90 2,12 -------------- 2750000 Exp. 2 1,76 347,4 2,13 2,18 -------------- 2000000 Exp. 3 3,95 346,8 No detecta No detecta -------------- 1250000 Exp. 4 1,8 329,8 2,26 2,39 -------------- 1750000 Exp. 5 3,14 383 -------------- -------------- -------------- 2500000 Exp. 6 ------- : indica no hay medición

Tabla B.5: Datos etapa final desmontaje de experimento

Experimentos pH Eh (mV) Fe Total (gr/l) Fe II (gr/l) Cu 2+ (gr/l) Bacterias/mlExp. 1 1,06 593 6,23 0,06 0,085 150000000 Exp. 2 1,44 501 2,50 0,21 1,4 190000000 Exp. 3 2,06 527 No detecta No detecta No detecta 1450000 Exp. 4 1,44 490 2,37 0,21 1,2 3000000 Exp. 5 2,65 394 0,09 0,08 5,09 197000000 Exp. 6

188

Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5 Exp. 5B Exp. 3A BLANK

001 - LA 964 971 941 842 920 932 774 66,1002 - LA 1500 127 1520 1550 970 368 217 120003 - LB 100 99,9 95,9 148 98 99 86 5,74004 - LA 117 145 146 195 151 141 35,9 3,45005 - LB 54,3 82,6 57,7 305 -1 49,7 -1 -1006 - LB 54,3 82,6 69,5 363 24,3 46,7 52,9 -1007 - LA 210 223 216 662 229 252 204 4,09008 - LB 73 85,9 26,4 337 35,6 83,2 31,9 1,86009 - LB 16,3 -1 -1 22,3 -1 12,1 -1 -1010 - LB -1 23,4 14,7 47,9 12,4 13,4 14,9 -1011 - LA 205 260 179 665 208 180 173 1,74012 - LB 12 -1 14,7 -1 15,3 16,3 -1 -1

013 - LBA 171 269 199 369 168 177 156 1,3014 - LB 16,8 18,2 18,9 -1 16,9 19,8 20,7 -1

015 - LAR -1 -1 -1 21 -1 -1 -1 -1016 - LB 13,9 15,2 13 38,9 15,1 14,2 12,4 -1017 - LB 22,2 25,5 18,2 27,8 17,2 16,7 20,2 -1018 - LB 22,6 26,2 19,2 28,6 17,9 17,1 21,1 -1019 - LB 15,1 17,6 14,2 21,5 12,1 13,7 14,2 -1020 - LA 83,1 112 77,4 147 91,6 76,1 55,7 1,01

021 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1022 - LBA 11,3 94,3 30,5 125 47,9 52,2 31,9 -1023 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1024 - LB -1 12 -1 -1 10,5 -1 -1 -1

025 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1026 - LBA 109 127 112 134 135 131 100 1,57027 - LB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

028 - ALK 65,7 66,6 70,5 76,2 74,1 75,8 62,9 1,24029 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1030 - HB 15,4 18,2 11,7 15,6 11,8 13,6 -1 -1031 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1032 - HB 14 15,4 10,3 13,9 10,3 12,6 -1 -1033 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1034 - HB -1 -1 -1 -1 11,3 10,1 -1 -1035 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1036 - LBA 90,3 107 98,2 109 149 117 70,5 -1037 - HB 11,7 12,3 10,6 10,2 11,5 -1 -1 -1038 - LBA 235 260 229 245 260 262 213 2,99039 - LAR 10,2 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1040 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1041 - LBA 232 255 223 238 255 256 207 2,8042 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1043 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1044 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1045 - LA 648 816 651 798 634 626 545 1,72

046 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1047 - LBA 400 478 446 342 468 453 384 1,55048 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1049 -HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

050 - LBA 439 526 480 377 497 490 407 2,19051 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1052 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1053 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1054 - HB -1 10,8 -1 -1 -1 -1 -1 -1055 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1056 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1057 - ALK -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1058 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1059 - LPB 27,2 27,1 28,2 16,1 28,6 27,6 22,3 -1060 - LPH 15,6 17,3 14,9 16,8 15,3 14,9 11,6 -1061 - LBI 10,7 10,2 10,8 11,2 -1 10,1 -1 -1062 - LBA 247 293 256 223 256 244 226 2,52063 - LPH 22,6 24,2 18,7 29,2 20,3 20,3 12,9 -1064 - LBA 251 285 273 217 261 251 212 2,35065 - HPB 12,5 14,5 15,6 14,9 16,9 16,6 18,3 -1066 - LBA 161 172 194 136 197 151 218 4,56067 - LBI 10,4 11,1 10,9 11 11,1 -1 -1 -1068 - HPB -1 11,4 10,2 -1 10,2 10,1 -1 -1069 - LA 259 263 276 228 287 266 221 -1

070 - HPB 11,5 13,2 11,2 11,3 11 10,6 -1 -1071 - HPB 12,2 13,8 12,3 12,4 11,6 11,7 -1 -1072 - HPB 11,2 12,5 11,9 12,3 11,2 11,2 -1 -1073 - HBA 138 163 152 122 156 140 122 3,72074 - HBA 119 149 149 123 147 142 71,5 4,5075 - HPB -1 10,1 10,9 -1 10,3 10,5 -1 -1076 - LPH 11,9 12,2 13,7 13 14,5 12,8 14,4 -1077 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1078 - ALK -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1079 - LBI 10,4 11,9 13,2 11,5 13,8 12,9 12,3 -1080 - LPH 14,8 14,8 16,6 16,8 17,4 16,3 17,2 -1081 - MAR 25,5 30,5 31 28,7 31,8 30,3 30,3 -1082 - LPH 15,7 15,1 14,4 16,4 14,5 16,2 12,6 1,08

Tabla B.6: Concentración

de compuestos gaseosos

hidrocarburos fase

experimental 1.

189

Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5 Exp. 5B Exp. 3A BLANK

083 - HBA 231 266 292 240 342 279 273 16,3084 - HBA 16 15,8 13,5 16,3 14 14 12 1,02085 - LPH 241 322 310 252 327 272 254 12,7086 - LBI 24,8 24,7 24,7 21,8 25,6 23,6 20,6 1,18

087 - MAR 21,6 21,4 21,1 20,1 21,6 20 19 1,11088 - HBA 213 296 271 278 370 333 287 12,7089 - THI 11,8 11,5 12 10,6 11,7 11,1 10,4 1,01090 - HPB 17,1 22,5 20,3 19,7 20,4 19,8 16,7 1,31091 - LBI 22,1 21,2 25,8 17,4 22,8 21,8 19,5 -1092 - LPH 26,7 29,9 24 30,3 25,9 24,2 16,8 1,5093 - LA 462 484 488 452 454 419 401 14,1094 - LBI 21,6 23,4 25,5 21,1 24,7 23,4 21,7 1,11

095 - MAR 15,7 17,5 15,4 15,2 16,6 16,7 13,4 1,2096 - LPH 31,2 33 26,4 36 30,1 28,8 17,8 1,46097 - HBA 125 495 169 350 499 463 171 12,6098 - THI 28,9 32,3 27,4 28,1 22,9 23,1 19,4 1,12099 - LPH 18,8 -1 18,4 18,9 17,3 16,5 15,6 1,19100 - LPH 20,8 22,1 21,7 22 19,9 22,8 18 1,69101 - MAR 17,4 17,6 20,5 15,4 17,7 17,2 16,7 -1102 - MBI 15,3 15,3 15,3 15,3 15,5 14,7 14,9 1,06103 - LPH 21,8 24,1 26,2 22,9 22,9 24,2 22 2,03104 - MAR 24 26,8 27,6 25,1 29,9 25,5 23,1 1,5105 - ALK 184 271 649 113 685 628 338 -1106 - MBI 17,6 18,3 19,4 18,7 19,9 18,3 14,7 1,27107 - MBI 26,3 28,5 35,3 27,2 36,8 31,8 25,1 1,49108 - LPH 38,7 41 45,6 44,3 41,3 43,2 35,7 3,75109 - MAR 36,3 39,5 41,2 41,2 39,7 40,3 34,5 2,78110 - HBA 385 434 531 349 470 429 397 12,5111 - MAR 18,1 19,1 19,4 17,6 17,5 19,8 18,2 1,5112 - MBI 36,4 36,8 41,9 35,4 37,5 38,4 34,4 2,36113 -HBA 250 257 278 209 244 234 200 10,2114 - MBI 46,7 45,9 46,1 43,2 42,4 44,8 35,1 2,77115 - MBI 43,7 42,2 45,4 39,9 40,2 38 37,6 2,44116 - MAR 24,3 23,2 26,1 21,7 24,5 23 21,5 1,66117 - HA 407 411 457 350 402 384 361 18,4

118 - MPH 38,6 42,1 38,7 41 36,9 38,4 -1 2,57119 - HBA 313 316 339 271 327 308 300 12,1120 - THI 25,9 22,8 25,1 25,3 24,3 24,1 -1 1,84

121 - MPH 34,2 39,7 35,1 16,7 -1 34,1 29,6 2,53122 - MPH 36,4 31,8 31,8 35,3 33,5 32,9 27,6 2,08123 - MPH 42,2 48 42,8 48,5 47,4 44 33,1 2,77124 - MBI 37,2 39,6 42,5 38,9 39,4 36,2 32,9 3,01125 - HAR 42,2 46,8 47,8 47,7 54,1 47,4 46,2 2,84126 - MPH 37,7 39,8 39,7 41 42,1 38,2 27,9 2,54127 - MPH 37,4 37,8 36,9 37,3 34,5 34,9 25,3 2,22128 - MPH 25,3 21,1 22,7 20,5 23,1 23,4 18,9 1,8129 - HAR 36,3 30,7 35,1 39,6 39,1 35,3 33,5 3,02130 - HAR 33,4 29,1 33,6 36,8 37 34,8 29,3 2,87131 - MPH 35,1 36,6 41,1 36,7 40,7 39 33,4 3,13132 - ALK -1 -1 -1 -1 -1 -1 15,3 -1133 - HAR 52,8 56,4 65,2 57 67,5 66,4 56,1 4,56134 - HAR 82,2 70,9 74,9 85,9 76,7 76 69,7 5,32135 - MPH 66,4 68,3 66,4 70,5 74,6 69,9 56,5 5,54136 - MPH 60,9 65,3 63,5 68 68 67,2 55,9 5,12137 - HBI 58,3 56,4 54 57,6 58,4 50,2 44,5 4,75138 - HBI 66 59,3 59,6 61,2 63 55,8 49,5 4,81139 - HPH 59 65,9 60,4 55,8 61,9 31,7 49,8 4,81140 - HPH 52,8 60,9 56,2 59,9 55,6 59,9 50,1 4,21141 - HBI 125 99,9 98,5 94,5 100 109 83,5 6,32142 - HPH 60,1 -1 69,5 64,6 64,5 68,2 -1 4,99143 - HA 507 560 600 499 547 518 474 22144 - HBI 86,1 77,5 87 86,3 80,7 79,8 70 5,61145 - HBA 455 513 572 430 541 505 460 22146 - HPH 28,8 29,8 31,8 26,6 28,2 27,6 24,4 2,24147 - HBI 46,5 46,4 51,2 49,5 48,9 49,8 42,1 3,67148 - HPH 49,6 50,4 53,8 49,2 50,2 51,3 42 4,02149 - HBI 67,4 72,6 72,6 70,5 77,5 72,7 -1 5,48150 - HPH 10,2 60 60,7 60 -1 58,5 52,1 4,67151 - HBI 53,9 60,7 59,3 52,6 59,1 56,6 52,3 4,82152 - HPH 66,9 73,4 68,6 71,4 72,6 71,2 62,1 -1153 - HPH 14,9 135 19,9 130 30,4 129 108 1,52154 - HPH 130 130 131 115 15,1 125 22,2 10,4155 - HPH 136 123 142 136 136 138 127 12,4156 - HBI 103 103 97,2 102 112 98 80 9,19157 - HAR 132 136 136 128 162 138 121 10,5158 - HBA 551 627 653 543 662 620 549 40,4159 - HBA 124 20,9 20,6 131 143 126 22,8 1,79160 - HBI 130 142 137 25,6 60,1 137 113 1,75161 - HA 702 737 848 707 782 809 688 11,8

162 - HPH 128 56,5 138 135 133 23,3 115 10,9

Continuación Tabla B.6

190

FASE EXPERIMENTAL 2

Condición: Aeróbica Tiempo: 87 días Aireación: Flujo de aire sintético en el rango de 0,01 – 0,02 l/h. Análisis: pH, Eh, Fe Total, Fe II, Cu 2+, Bacterias (conteo directo de solución), Compuestos de gases de hidrocarburos.



Pirita + A. f. Calcopirita + A. f.

Calcopirita + A. f.

Arena Mena Tte. + A. f.

Blanco Agua dest.



Mineral 1 gr. Py 1 gr. Cpy 1 gr. Cpy Arena 50 gr. Mena Tte.

100 ml Agua dest.

Inóculo bacterial

1 ml A. f. 1 ml A. f. 7 ml A. f. 1 ml A. f.

Fuente energía

3 ml S.F. 3 ml S.F. 3 ml S.F. 3 ml S.F. 3 ml S.F.

Medio cultivo

96 ml MC (pH=1,6).

96 ml MC (pH=1,6).

90 ml MC (pH=1,6).

97 ml MC (pH=1,6).

96 ml MC (pH=1,6).

Tabla B.9: Datos etapa inicial antes de cierre de experimento

Experimentos pH Eh (mV) Fe Total (gr/l) Fe II (gr/l) Cu 2+ (gr/l) Bacterias/mlExp. 1 1,8 437 2,86 2,79 0,069 5750000 Exp. 2 2,06 446 2,68 2,59 0,18 8500000 Exp. 3 2,16 614 2,61 2,3 0,19 108000000 Exp. 4 1,9 342,2 2,55 2,55 No detecta No detecta Exp. 5 2,16 339 2,73 2,54 0,314 56000000 Exp. 6 4,08 457 No detecta No detecta No detecta No detecta

Tabla B.10: Datos etapa final desmontaje de experimento

Experimentos pH Eh (mV) Fe Total (gr/l) Fe II (gr/l) Cu 2+ (gr/l) Bacterias/mlExp. 1 1,39 487 4,07 0,80 0,073 148000000 Exp. 2 1,84 516 2,08 0,12 0,89 128000000 Exp. 3 1,77 518 1,98 0,1 0,84 200000000 Exp. 4 1,91 532 1,05 0,03 No detecta No detecta Exp. 5 3,39 414 2,01 No detecta 1,71 3500000 Exp. 6 4,97 323,9 No detecta No detecta No detecta No detecta

191

Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5 Exp. 6 Exp. 3A Exp. Bco. Exp. Bco. BLANK BLANK

001 - LA 190 300 190 320 260 180 410 410 320 27 11002 - LA 360 730 870 790 730 890 720 670 800 81 46003 - LB 63 53 60 58 59 59 56 60 58 5,4 5,8004 - LA 27 91 34 62 86 -1 110 72 120 1,1 3,5005 - LB 58 36 69 38 22 83 33 110 25 -1 -1006 - LB 69 42 83 52 26 92 38 130 32 -1 -1007 - LA 150 91 190 140 87 150 170 95 110 1 1,2008 - LB 190 43 260 190 46 260 52 120 54 -1 2,1009 - LB 29 -1 29 31 -1 36 -1 13 -1 -1 -1010 - LB 47 -1 48 41 -1 58 11 22 1 -1 -1011 - LA 150 27 170 120 33 130 66 120 45 -1 -1012 - LB 23 -1 24 31 -1 28 -1 15 -1 -1 -1

013 - LBA 110 92 48 54 100 44 64 110 72 -1 1,2014 - LB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 11 -1 -1

015 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1016 - LB 23 -1 31 23 11 -1 -1 -1 17 -1 -1017 - LB 15 -1 18 29 1 20 12 -1 15 -1 -1018 - LB 15 -1 18 -1 1 20 13 -1 16 -1 -1019 - LB -1 -1 11 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1020 - LA 64 77 60 59 77 54 69 110 110 -1 -1

021 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1022 - LBA 52 130 11 48 110 46 130 100 150 -1 -1023 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1024 - LB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

025 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1026 - LBA 26 150 32 31 160 30 69 97 280 -1 1,2027 - LB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

028 - ALK 22 32 25 24 31 24 36 43 47 -1 -1029 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1030 - HB -1 -1 11 -1 -1 1 -1 -1 1 -1 -1031 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1032 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1033 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1034 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1035 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1036 - LBA 29 63 36 32 50 33 90 110 88 1,5 -1037 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1038 - LBA 64 160 74 64 170 66 170 130 250 1,3 1,2039 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1040 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1041 - LBA 75 170 85 42 180 73 170 130 250 2,4 2,6042 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1043 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1044 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1045 - LA 130 130 150 100 130 95 150 180 190 -1 1,4

046 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1047 - LBA 100 99 150 120 97 110 22 130 140 1 1,3048 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1049 -HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

050 - LBA 110 110 130 86 200 92 100 23 180 1,3 1,9051 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1052 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1053 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1054 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1055 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1056 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1057 - ALK -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1058 - LPB -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1059 - LPB 15 -1 20 17 -1 12 -1 -1 -1 -1 -1060 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 13 -1 -1 -1 -1061 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1062 - LBA 70 60 78 76 60 65 74 77 72 1,6 2063 - LPH -1 -1 -1 -1 11 -1 15 -1 13 -1 -1064 - LBA 66 59 75 71 60 62 73 46 71 1,8 1,9065 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1066 - LBA 53 65 68 57 48 77 53 67 82 1,2 3,2067 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

068 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1069 - LA 76 63 87 54 75 84 71 70 67 2 3,5

070 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1071 - HPB -1 -1 13 -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 -1072 - HPB -1 -1 12 -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 -1073 - HBA 40 40 45 40 49 41 39 31 39 2,2 2,3074 - HBA 47 50 52 47 60 54 58 39 53 3,1 3,3075 - HPB -1 -1 12 -1 -1 11 -1 -1 -1 -1 -1076 - LPH -1 -1 12 11 -1 12 11 -1 -1 -1 -1077 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1078 - ALK -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1079 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1080 - LPH 12 -1 14 14 -1 15 13 -1 -1 -1 -1081 - MAR -1 1 1 -1 11 -1 11 -1 -1 -1 -1082 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 12 -1 1 -1 -1

Tabla B.11:

Concentración de

compuestos

gaseosos

hidrocarburos

fase experimental

2

192

Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5 Exp. 6 Exp. 3A Exp. Bco. Exp. Bco. BLANK BLANK

083 - HBA 150 150 160 160 190 170 200 130 170 11 14084 - HBA 12 12 11 11 12 1 17 -1 13 -1 -1085 - LPH 120 150 120 120 160 150 150 110 160 9,2 10086 - LBI -1 12 -1 -1 11 -1 -1 -1 -1 -1 -1

087 - MAR 1 12 12 -1 12 1 13 -1 11 -1 -1088 - HBA 140 180 170 140 220 170 220 120 170 11 12089 - THI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1090 - HPB 11 12 11 11 13 -1 16 -1 13 -1 -1091 - LBI 11 52 12 1 35 1 44 25 35 -1 -1092 - LPH 14 22 16 13 25 14 32 13 27 1 1,1093 - LA 190 240 250 210 240 240 260 220 220 10 11094 - LBI 12 26 15 13 20 14 26 30 21 -1 -1

095 - MAR -1 11 1 -1 -1 1 11 -1 1 -1 -1096 - LPH 14 24 16 14 28 15 34 13 28 1 1097 - HBA 79 200 130 98 200 100 220 300 180 8,8 9,5098 - THI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1099 - LPH 1 12 1 1 12 -1 15 1 13 -1 -1100 - LPH 13 16 13 13 17 13 19 13 15 1,1 1,2101 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 13 -1 -1 -1102 - MBI 11 12 12 -1 12 11 11 11 1 -1 -1103 - LPH 13 13 15 12 14 14 18 12 16 1,3 1,2104 - MAR 15 -1 -1 18 -1 22 27 11 21 1,3 1,1105 - ALK 83 -1 190 170 -1 120 -1 1600 50 -1 -1106 - MBI -1 14 -1 -1 14 -1 13 12 11 -1 -1107 - MBI 1 21 1 -1 26 -1 15 11 12 -1 1108 - LPH 34 29 31 29 28 27 32 28 31 3 2,7109 - MAR 27 31 31 26 30 27 31 25 29 2,3 2110 - HBA 220 270 250 230 240 220 290 220 260 9,3 8,7111 - MAR 22 24 25 22 22 24 25 22 23 2,1 2112 - MBI 28 29 29 27 -1 30 32 22 28 2,2 2,4113 -HBA 100 170 130 130 150 130 170 120 160 6,9 6,9114 - MBI 25 34 32 26 32 29 38 27 30 2,3 2,5115 - MBI 27 35 31 29 33 29 35 30 27 2,6 2,8116 - MAR 23 33 25 22 30 25 32 23 24 2,3 2,1117 - HA 220 420 320 280 320 260 410 180 320 14 12

118 - MPH 27 37 29 28 39 29 45 -1 43 -1 2,6119 - HBA 150 270 200 200 240 190 270 170 32 9,6 8,9120 - THI 19 18 21 22 20 21 20 22 20 2 1,9

121 - MPH 26 16 -1 30 34 26 22 26 20 2,6 2,4122 - MPH 31 34 24 29 30 28 33 21 27 1,9 1,7123 - MPH 28 46 33 34 51 34 59 30 47 2,7 2,9124 - MBI 26 30 29 28 31 28 31 27 27 2,7 2,4125 - HAR 27 36 34 34 29 31 32 31 37 2,8 2,6126 - MPH 26 43 29 28 48 30 56 26 45 2,5 2,6127 - MPH 26 42 30 35 38 33 49 27 45 2,4 2,8128 - MPH 19 25 21 21 20 21 22 18 21 1,8 1,8129 - HAR 26 28 30 27 30 29 31 30 31 2,7 2,9130 - HAR 24 25 28 26 28 26 31 27 27 2,5 2,7131 - MPH 29 36 31 32 36 32 36 33 35 3,4 3,2132 - ALK -1 -1 -1 11 40 -1 -1 25 -1 -1 4,2133 - HAR 45 65 51 51 70 62 62 57 58 5,1 4,9134 - HAR 63 89 67 64 83 70 79 61 77 -1 6,2135 - MPH 57 70 64 62 72 63 76 56 73 6,5 5,9136 - MPH 56 70 57 63 67 64 67 63 73 5,7 5,4137 - HBI 44 56 46 47 58 51 52 47 53 4,9 4,4138 - HBI 47 65 55 49 62 58 63 50 56 5,3 5,1139 - HPH 51 73 56 59 68 -1 83 56 75 5,5 5,5140 - HPH 48 56 -1 48 -1 49 58 47 54 4,4 4,6141 - HBI 110 240 170 170 190 180 360 260 340 5 5,2142 - HPH 53 82 58 60 69 60 11 51 74 5,2 5,7143 - HA 300 860 400 380 570 400 870 340 610 19 18144 - HBI 71 110 83 80 18 76 110 82 99 5,6 5,6145 - HBA 260 480 360 320 390 330 500 240 360 17 16146 - HPH 28 60 28 25 48 27 60 25 38 2,3 2,5147 - HBI 41 75 51 42 56 45 62 49 56 3,7 3,9148 - HPH 44 130 50 44 76 49 88 43 66 4,4 4,2149 - HBI 58 85 65 11 77 65 84 13 80 5,7 -1150 - HPH 50 75 59 55 70 -1 13 56 12 5,1 5,1151 - HBI 48 61 57 50 56 56 58 58 54 4,7 4,8152 - HPH 60 80 70 71 77 64 84 66 79 6,9 1153 - HPH 20 22 140 140 25 130 40 130 29 2,7 13154 - HPH 130 42 33 20 34 150 39 19 150 13 2,4155 - HPH 130 160 140 160 160 150 170 130 150 13 14156 - HBI 100 170 110 100 20 110 17 120 140 11 11157 - HAR 130 20 140 140 170 130 180 140 160 13 12158 - HBA 600 1200 850 800 1000 730 1100 700 830 38 35159 - HBA 130 200 160 130 170 25 180 150 180 2,8 15160 - HBI 130 290 34 150 210 160 230 150 210 14 13161 - HA 720 230 990 940 1400 910 130 710 1100 18 45

162 - HPH 18 200 150 18 200 160 220 140 180 1,6 14

Continuación

tabla B.11

193

FASE EXPERIMENTAL 3




Pirita + A.f. Calcopirita + A.f.

Blanco Agua dest.

Mena Tte. + A. f.

Mena Tte. + L1

Mena Tte.



Mineral 1 gr. Py 1 gr. Cpy 100 ml Agua dest.

50 gr. Mena Tte.

50 gr. Mena Tte.

50 gr. Mena Tte.

Inóculo bacterial

5 ml A.f. 5 ml A.f. 5 ml A.f. 10 ml L1

Fuente energía

3 ml S.F. 3 ml S.F. 3 ml S.F. 3 ml S.F. 3 ml S.F.

Medio cultivo

92 ml MC (pH=1,6).

92 ml MC (pH=1,6).

92 ml MC (pH=1,6).

87 ml MC (pH=1,6).

97 ml MC (pH=1,6).

Tabla B.14: Datos etapa inicial fase experimental 3

Experimentos pH Eh (mV) Fe Total (gr/l) Fe II (gr/l) Cu 2+ (gr/l) Bacterias/mlExp. 1 1,66 401 3,17 2,79 0,07 3250000 Exp. 2 1,74 380 2,67 2,58 0,195 1250000 Exp. 3 4,43 306,3 No detecta No detecta No detecta No detecta Exp. 4 1,78 391,7 2,13 1,91 0,36 1000000 Exp. 5 1,83 364,1 2,13 2,04 0,39 1250000 Exp. 6 1,83 371,3 2,23 2,28 0,43 No detecta

Tabla B.15: Datos etapa final fase experimental 3

Experimentos pH Eh (mV) Fe Total (gr/l) Fe II (gr/l) Cu 2+ (gr/l) Bacterias/mlExp. 1 1,62 432 2,68 2,09 0,05 250000 Exp. 2 1,89 571 2,69 0,15 0,91 2500000 Exp. 3 4,09 386,7 No detecta No detecta No detecta No detecta Exp. 4 2,9 577 0,02 No detecta 0,77 48000000 Exp. 5 2,81 597 0,03 No detecta 0,81 68000000 Exp. 6 2,81 602 0,03 No detecta 0,75 60000000

194

Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5 Exp. 5B Exp. 6 Exp. Bco. Exp. Bco. BLANK

001 - LA 310 360 360 340 330 330 360 330 340 30002 - LA 180 220 210 230 230 210 210 240 180 16003 - LB 56 61 60 59 58 59 58 59 58 5,2004 - LA 13 -1 29 12 21 13 22 -1 17 -1005 - LB 52 35 44 52 52 35 49 50 53 1,3006 - LB 79 67 65 59 69 58 68 59 69 1,7007 - LA 64 56 70 58 55 50 62 110 120 5008 - LB 75 70 62 69 68 38 71 72 65 4,9009 - LB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1010 - LB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1011 - LA 14 17 20 16 15 14 13 15 15 -1012 - LB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

013 - LBA -1 13 16 -1 -1 -1 16 -1 22 -1014 - LB 19 18 19 16 18 16 20 28 27 -1

015 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1016 - LB 46 21 52 43 46 48 48 59 68 -1017 - LB 64 40 71 59 61 62 65 82 91 -1018 - LB 65 42 73 61 62 63 66 79 90 -1019 - LB 34 33 37 31 30 28 33 40 45 -1020 - LA 13 16 14 15 14 12 13 13 14 -1

021 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1022 - LBA 18 22 22 21 -1 -1 20 12 22 -1023 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1024 - LB -1 -1 14 -1 -1 -1 -1 14 13 -1

025 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1026 - LBA 14 16 17 16 14 13 16 15 -1 -1027 - LB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

028 - ALK -1 1 -1 -1 -1 -1 11 -1 1 -1029 - HB 50 51 120 63 40 34 57 110 110 -1030 - HB 13 14 28 16 11 1 16 27 25 -1031 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1032 - HB 11 -1 16 11 -1 -1 12 17 14 -1033 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 -1 -1034 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1035 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1036 - LBA 17 15 17 16 16 13 17 16 21 -1037 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1038 - LBA 26 11 18 16 1 27 18 36 39 -1039 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1040 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1041 - LBA 32 32 39 36 32 31 37 44 48 -1042 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1043 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1044 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1045 - LA 51 55 71 83 49 48 73 52 65 -1

046 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1047 - LBA 39 41 58 50 35 34 46 50 64 -1048 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1049 -HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

050 - LBA 46 48 72 59 41 40 53 52 75 -1051 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1052 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1053 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1054 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1055 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1056 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1057 - ALK -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1058 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1059 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1060 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1061 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1062 - LBA 30 33 57 43 31 28 41 40 51 -1063 - LPH 11 16 33 21 11 11 22 30 25 -1064 - LBA 32 37 57 44 32 33 41 40 50 1065 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1066 - LBA 12 19 32 15 17 12 14 16 17 -1067 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

068 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1069 - LA 41 47 56 53 42 39 45 46 50 2

070 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1071 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1072 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1073 - HBA 23 27 30 29 24 24 25 25 26 1,2074 - HBA 15 15 18 12 17 15 14 15 15 1,5075 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1076 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1077 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1078 - ALK -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1079 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1080 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1081 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1082 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

Tabla B.16:

Concentración de

compuestos gaseosos

hidrocarburos fase

195

Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5 Exp. 5B Exp. 6 Exp. Bco. Exp. Bco. BLANK

083 - HBA 93 110 130 140 130 130 120 100 92 7,3084 - HBA -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1085 - LPH 77 76 110 100 95 95 85 78 75 5,6086 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

087 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1088 - HBA 88 130 100 110 92 110 96 93 92 5,6089 - THI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1090 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1091 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1092 - LPH -1 -1 11 11 -1 -1 11 -1 11 -1093 - LA 97 130 140 170 120 110 140 100 100 5,8094 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

095 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1096 - LPH -1 1 11 11 -1 -1 12 -1 11 -1097 - HBA 85 120 60 53 100 100 48 93 47 4,8098 - THI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1099 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1100 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1101 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1102 - MBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1103 - LPH 14 13 13 13 12 11 11 13 11 1,1104 - MAR -1 -1 -1 11 -1 -1 -1 -1 -1 -1105 - ALK 20 16 18 24 22 14 19 18 14 1,2106 - MBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1107 - MBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1108 - LPH 18 18 19 19 19 22 18 20 19 1,7109 - MAR 19 21 20 21 22 19 19 20 21 2110 - HBA 79 110 130 130 89 100 110 98 110 5111 - MAR 15 16 17 17 17 17 16 16 14 1,6112 - MBI 17 19 17 18 18 18 18 17 18 1,7113 -HBA 45 70 110 75 60 66 76 66 71 4,4114 - MBI 20 18 21 23 18 20 20 18 20 1,6115 - MBI 19 18 22 22 20 20 20 18 20 1,8116 - MAR 17 15 16 18 18 18 17 15 16 1,7117 - HA 130 150 210 220 140 140 190 150 140 7,9

118 - MPH 19 19 18 17 18 19 18 17 19 1,7119 - HBA 80 82 90 91 86 81 88 81 83 5120 - THI 18 -1 16 16 18 16 17 16 15 1,5

121 - MPH 18 -1 -1 16 19 18 18 16 19 1,6122 - MPH 16 16 16 17 18 15 16 16 17 1,6123 - MPH 20 21 20 20 21 22 21 19 21 1,9124 - MBI 17 18 19 18 18 18 19 18 20 1,8125 - HAR 20 18 18 18 20 20 19 18 21 1,9126 - MPH 18 19 19 18 18 20 19 18 17 1,6127 - MPH 18 19 19 20 19 19 21 20 19 1,8128 - MPH 14 13 14 15 16 13 15 16 13 1,5129 - HAR 21 22 22 21 21 19 20 20 19 2130 - HAR 19 20 21 19 18 19 18 19 17 1,8131 - MPH 23 21 21 21 21 22 23 22 19 1,9132 - ALK 70 67 69 69 75 71 67 65 69 5,4133 - HAR 46 42 48 45 47 49 47 42 43 4,7134 - HAR 57 57 59 57 55 58 53 55 53 5,2135 - MPH 47 48 45 46 44 45 48 49 45 4,5136 - MPH 52 51 52 50 54 51 51 53 53 5137 - HBI 34 34 36 31 36 36 35 35 35 3,3138 - HBI 34 38 39 36 36 40 39 40 37 3,7139 - HPH 45 43 45 43 43 -1 42 45 44 4,3140 - HPH 37 37 37 38 37 38 36 39 38 3,5141 - HBI 50 48 50 59 49 48 49 49 44 4,3142 - HPH 45 43 44 43 43 48 44 -1 45 4,5143 - HA 170 200 240 240 180 190 230 180 170 15144 - HBI 47 46 46 51 49 49 52 47 52 4,8145 - HBA 180 190 220 220 200 200 220 140 150 14146 - HPH 20 21 22 21 20 20 21 21 21 2,1147 - HBI 31 33 31 32 30 31 32 32 33 3,3148 - HPH 37 37 37 36 37 39 35 39 37 3,5149 - HBI -1 -1 -1 50 -1 48 -1 45 47 5150 - HPH 11 45 -1 -1 -1 48 -1 -1 47 4,6151 - HBI 42 45 45 39 41 41 42 43 43 4,1152 - HPH 56 12 57 59 11 12 59 1 58 5,6153 - HPH 99 100 100 110 110 100 18 99 20 1,5154 - HPH 100 110 110 97 100 110 94 100 110 10155 - HPH 110 110 110 120 110 100 120 100 24 9,9156 - HBI 85 91 90 94 85 92 93 96 86 9157 - HAR 100 97 100 100 98 97 100 100 90 8,8158 - HBA 310 330 370 370 340 330 370 350 340 29159 - HBA 16 120 120 110 110 110 120 120 120 10160 - HBI 120 120 130 110 120 19 110 120 120 11161 - HA 360 410 450 460 230 430 430 380 410 36

162 - HPH 120 120 120 110 110 120 22 120 120 11


196

FASE EXPERIMENTAL 4



Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5 Exp. 6 Esfalerita + A.t.

Calcopirita + A.f.

Calcopirita Bornita + L1 Bornita + A. f. Blanco Agua dest.

Tabla B.18: Experimentos realizados y con las cantidades de material


Mineral 1 gr. Esfalerita

1 gr. Cpy 1 gr. Cpy 1 gr. Bornita

1 gr. Bornita 100 ml Agua dest.

Inóculo bacterial

4,5 ml A. t. 10 ml L1 10 ml L1 5 ml A. f.

Fuente energía

4,5 ml S.F. 4,5 ml S.F. 4,5 ml S.F. 4,5 ml S.F.

Medio cultivo

95,5 ml MC 85,5 ml MC (pH=1,6).

95,5 ml MC (pH=1,6).

85,5 ml MC (pH=1,6).

90,5 ml MC (pH=1,6).


Experimentos pH Eh (mV) Fe Total (gr/l) Fe II (gr/l) Cu 2+ (gr/l) Bacterias/mlExp. 1 2,24 510 No detecta No detecta No detecta 4500000000 Exp. 2 1,83 334,2 2,87 2,69 0,23 500000 Exp. 3 1,8 339 2,69 2,59 0,19 No detecta Exp. 4 1,81 332,5 2,56 2,51 0,03 500000 Exp. 5 1,81 389,5 2,78 0,03 0,03 2500000 Exp. 6 3,89 387,4 No detecta No detecta No detecta No detecta


Experimentos pH Eh (mV) Fe Total (gr/l) Fe II (gr/l) Cu 2+ (gr/l) Bacterias/mlExp. 1 2,27 480 No detecta No detecta No detecta 250000 Exp. 2 1,86 603 2,55 1,74 1,19 140000000 Exp. 3 2,09 451 2,28 2,09 1,08 80000000 Exp. 4 3,71 405 No detecta No detecta 4,3 160000000 Exp. 5 2,52 531 0,12 0,08 4,04 100000000 Exp. 6 5,76 210,6 No detecta No detecta No detecta 750000

197

Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5 Exp. 6 Exp. Bco. Exp. Bco. BLANK BLANK

001 - LA 19 26 27 21 28 24 9 32 7,1 7,7002 - LA 4,8 5,6 5,8 6 5,2 3,4 13 21 6,5 5,4003 - LB 8,1 10 9,6 8,6 11 8,7 6,6 10 6,2 6,4004 - LA 20 31 40 24 36 27 20 36 2,4 2,6005 - LB 3,2 2,8 2,7 3,1 3,6 2,8 2,5 3,9 -1 -1006 - LB 4,7 5,3 3,8 4,2 5,6 3,9 3,1 5,7 -1 -1007 - LA 2,7 4 6,7 -1 3,1 2,4 1,5 1,8 1,2 -1008 - LB 3,7 3,3 3,6 3,3 3,7 3,8 3,9 4 1,4 2009 - LB 1 -1 1,1 -1 1,1 1,1 1,1 1,2 -1 -1010 - LB -1 1,1 1,1 1,1 1,4 1,2 1,5 1,5 -1 -1011 - LA 2,5 3,4 4 2,7 3,7 3,7 3,5 5,5 -1 -1012 - LB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

013 - LBA 2,6 2,2 4,5 4,4 7 5,8 8 15 -1 -1014 - LB 4 2,4 3,3 4,8 3 5,3 5,7 6,3 -1 -1

015 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1016 - LB 3,6 1,8 -1 4,4 2 4,9 4,6 2,7 -1 -1017 - LB 4,9 1,1 1,1 1,6 -1 3,9 11 7,7 -1 -1018 - LB 6,4 1,9 1,8 5,5 1,6 5 12 2,5 -1 -1019 - LB 6 1,9 1,8 6,3 1,6 4,9 7,6 2,5 -1 -1020 - LA 6,1 -1 -1 5,4 1,5 -1 -1 -1 -1 -1

021 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1022 - LBA 4,6 6,5 7,3 5,4 7,6 7 6,5 14 -1 -1023 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1024 - LB -1 -1 -1 -1 -1 1,2 2,9 2,9 -1 -1

025 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1026 - LBA 14 18 19 13 20 21 10 44 -1 -1027 - LB 2 1,5 2 2,1 2,2 2,8 2,9 4,4 -1 -1

028 - ALK 3,8 4,5 5,2 3,8 5,2 5,2 5,1 12 -1 -1029 - HB 2,3 2 2,6 1,9 2,4 2,8 1,5 4,5 -1 -1030 - HB 2,3 1,2 1,8 2 1,4 2,7 6,4 6,2 -1 -1031 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 1,2 1,4 -1 -1032 - HB 2,3 -1 1,2 1,8 -1 2,6 6 5,7 -1 -1033 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 1,2 -1 -1 -1034 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1035 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1036 - LBA 7,5 10 10 6,4 10 11 8,4 22 -1 -1037 - HB -1 1,1 -1 -1 -1 -1 -1 1,1 -1 -1038 - LBA 20 29 31 20 32 33 28 82 -1 -1039 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 1,1 1,3 2,2 -1 -1040 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 -1 -1041 - LBA 27 38 41 26 41 43 38 120 -1 -1042 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1043 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1044 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1045 - LA 16 17 17 14 19 21 27 73 -1 -1

046 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1047 - LBA 11 13 15 10 14 17 21 65 -1 -1048 - HB 1,1 -1 1,2 -1 -1 1,2 -1 1,3 -1 -1049 -HB 1,2 -1 1,3 -1 -1 1,3 1 1,6 -1 -1

050 - LBA 13 18 17 13 18 22 26 81 -1 -1051 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 2,5 -1 -1052 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1053 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1054 - HB -1 -1 -1 -1 -1 1,1 -1 1,4 -1 -1055 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1056 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1057 - ALK 3 3,1 3,5 2,6 4,3 3,8 3,1 6,6 -1 -1058 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1059 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1060 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1,7 -1 -1061 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 1 -1 2,5 -1 -1062 - LBA 6,4 4,6 4,3 5,2 4,6 7,2 13 37 -1 -1063 - LPH 2,1 1,5 2,4 2,3 3 3,8 4,4 10 -1 -1064 - LBA 9,3 8,4 8,1 8 9,3 12 17 55 -1 1065 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1066 - LBA 7,4 14 14 8,3 11 10 8,1 44 -1 -1067 - LBI -1 -1 -1 -1 1 1,1 -1 2,6 -1 -1

068 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1,6 -1 -1069 - LA 11 13 13 11 15 17 17 66 1,6 2,1

070 - HPB -1 -1 -1 1,1 1,1 1,7 1,5 3,5 -1 -1071 - HPB -1 -1 1,1 1,2 1,2 1,8 1,7 4 -1 -1072 - HPB -1 -1 1,1 1,2 1,3 1,8 1,7 3,9 -1 -1073 - HBA 6,4 6,9 8,3 6,5 8,4 10 8,4 33 1,1 1,4074 - HBA 5 5,8 7,4 5,4 6,1 11 5,8 27 1,3 -1075 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 1 1 2 -1 -1076 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1,5 -1 -1077 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1,1 -1 -1078 - ALK 3,6 4,4 5,6 3,8 4,9 4,8 4,1 10 -1 -1079 - LBI 6 6,1 4,1 4,4 6,7 2,3 6 6,8 -1 -1080 - LPH 1,2 1,4 1,4 1,2 1,4 1,2 1,2 2,1 -1 -1081 - MAR 1,3 1,2 1,4 1,4 1,6 2,1 2 4,9 -1 -1082 - LPH 1,3 1,3 1,4 1,3 1,4 1,5 1,3 2,3 -1 -1

Tabla B.21:

Concentración de

compuestos gaseosos

hidrocarburos fase

198

Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5 Exp. 6 Exp. Bco. Exp. Bco. BLANK BLANK

083 - HBA 17 19 22 16 23 21 18 58 4,1 6,5084 - HBA -1 1,1 1,1 1 1,2 1,3 1 2,1 -1 -1085 - LPH 15 17 19 15 20 21 17 52 3,2 4,5086 - LBI 1,2 1,1 1,4 1,2 1,6 1,8 1,9 5,9 -1 -1

087 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 1,3 1,2 2,8 -1 -1088 - HBA 16 15 6,8 16 22 13 21 70 3,3 4,3089 - THI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1090 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 1 1 2 -1 -1091 - LBI 1 1,1 1 -1 1,1 1,2 1,2 3,9 -1 -1092 - LPH 1,2 1,1 1,1 1,4 1,5 2 2 6,1 -1 -1093 - LA 16 18 18 15 20 23 23 120 3,5 4,6094 - LBI 1,3 1,4 1,3 1,1 1,3 1,6 1,4 5,7 -1 -1

095 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1,2 -1 -1096 - LPH 2,5 2,2 2,3 2,7 3,4 4,4 4,3 12 -1 -1097 - HBA 15 16 17 14 19 22 22 28 3 3,7098 - THI -1 -1 -1 -1 -1 1 1,4 7,6 -1 -1099 - LPH 1,1 -1 1,1 1,3 1,2 1,5 1,6 3,2 -1 -1100 - LPH 1,3 1 1,1 1,4 1,5 1,9 2 4,3 -1 -1101 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 3,6 -1 -1102 - MBI -1 -1 -1 -1 -1 1,1 -1 1,8 -1 -1103 - LPH -1 -1 1 1,1 1,1 1,5 1,3 2,4 -1 -1104 - MAR 1,4 1,5 1,4 1,7 1,8 2,1 1,9 5,2 -1 -1105 - ALK 3,3 2,9 2,5 3,3 4,2 4,5 2,5 8,7 -1 -1106 - MBI 1,2 1,3 1,4 1,2 1,4 1,6 1,3 4,8 -1 -1107 - MBI 2,7 3,6 4,5 2,9 3,4 4,4 2,5 5,6 -1 -1108 - LPH 1,8 1,7 1,7 1,8 1,6 2,1 2 3,5 1,3 1,1109 - MAR 2,7 2,4 2,4 2,5 3 3,2 2,8 5,9 1,5 1,4110 - HBA 19 23 25 21 26 33 28 140 3,2 3,6111 - MAR 1,4 1,5 1,6 1,4 1,7 1,6 1,6 3,7 1,1 1,1112 - MBI 2,8 3,2 3 3 3,3 3,8 3,1 5,8 1,1 1,1113 -HBA 8,6 11 7,8 10 9,9 13 6,2 25 3,5 3,8114 - MBI 2,4 2,5 2,4 2,6 2,7 3,3 3 6,4 -1 1,1115 - MBI 2,9 2,5 2,5 2,4 3 3,8 3,8 9 1,2 1,2116 - MAR 1,7 1,8 1,9 1,7 1,9 2,1 1,8 4,4 1,1 1117 - HA 20 19 21 21 26 34 39 140 4,6 4,4

118 - MPH 2,7 2,4 2,3 2,9 3,2 4,2 4,2 10 1,3 1,1119 - HBA 14 15 17 14 8,6 11 16 64 3,4 3,2120 - THI 1,3 1,2 1,2 1,2 1,2 1,3 1,3 1,7 1,1 1

121 - MPH 2,5 2,1 2 2,6 2,8 3,6 3,3 7,3 1,2 1,1122 - MPH 3 2,9 2,6 3,8 3,3 3,2 2,2 3,9 1,4 1,2123 - MPH 2,8 2,5 2,4 3,1 3,4 3,9 3,8 8,8 1,3 1,4124 - MBI 1,9 2,2 2 2,1 2 2,4 2 2,2 1,2 1,2125 - HAR 2,1 2,3 2,3 2,2 2,1 2,4 1,6 3,4 1,2 1,4126 - MPH 2,6 2,4 2,3 3 3,3 3,7 3,7 9 1,1 1,3127 - MPH 2,2 2,6 2,1 2,6 2,8 3,7 3,8 9,5 1,2 1,2128 - MPH 8,6 7,8 9,5 7,9 8,2 16 7,8 46 1,1 1,1129 - HAR 1,6 1,8 1,8 1,8 1,7 1,9 1,7 2,1 1,3 1,3130 - HAR 1,5 1,5 1,5 1,6 1,5 1,6 1,4 1,7 1,1 1,2131 - MPH 2,5 2,2 2,3 2,4 2,6 3 2,9 6,1 1,4 1,5132 - ALK 9,8 11 10 9,4 11 13 8,3 27 3 3133 - HAR 4,2 4,6 4,8 4,1 4,6 5,2 4 8 2,6 2,8134 - HAR 6,3 4,9 5 6 5,1 6 5,4 9,4 3,9 3,5135 - MPH 4,8 4,4 4,4 4,7 4,5 5,7 4,7 9,5 2,9 2,8136 - MPH 3,9 4,4 4,4 4,5 4,3 5,2 4,5 8,7 3,1 3,5137 - HBI 3 3,3 3,1 3,4 3,5 3,8 3,2 5,8 2,4 2,2138 - HBI 3,5 3,6 3,5 4 3,9 4,1 3,6 6,3 2,4 2,4139 - HPH 3,9 3,8 3,6 3,9 4,1 4,7 4,2 8 2,9 2,8140 - HPH 3 3 2,9 3,2 3,3 3,3 3,3 4,4 2,2 2,2141 - HBI 9,4 12 13 9,7 11 8,7 10 29 2,8 3,1142 - HPH 4,3 4 4,2 4,7 5 5,3 5 10 2,9 2,8143 - HA 28 27 26 25 29 34 27 140 8,1 7,5144 - HBI 11 12 13 11 12 11 12 28 -1 4,3145 - HBA 26 28 28 25 30 38 28 120 7,4 8,8146 - HPH 2,2 2,6 2,2 2,4 2,2 3,5 2,7 4,5 1,5 1,5147 - HBI 5,8 6,6 7,1 6,2 6,8 6,3 6,3 14 2,1 2,6148 - HPH 3,9 4,3 3,9 4,9 4,3 5,4 3,9 6,9 2,3 2,4149 - HBI 7,5 8,4 8,9 7,9 8,6 8,2 8 16 3,2 3,7150 - HPH 3,9 4 3,7 4 4,3 4,3 3,9 6 -1 -1151 - HBI 4,9 5,3 5,4 5 5 4,8 4,8 9,4 2,8 3,1152 - HPH 4,4 4,3 4,5 4,6 4,8 5,3 4,8 7,1 3,5 3,5153 - HPH 5,6 5,6 5,4 5,8 5,9 6,5 6,1 9 4,3 4,4154 - HPH 6,1 5,8 5,7 6,1 6,5 6,5 5,9 9,1 4,5 4,5155 - HPH 5,8 5,2 5,6 5,7 5,8 6,6 5,7 7,9 4,8 4,9156 - HBI 4,8 4,6 4,7 5 5 5,1 5 6,8 3,7 3,8157 - HAR 6,3 5,5 5,7 6,2 6,3 8 8,1 18 4,2 4,1158 - HBA 23 21 19 20 21 27 23 56 10 9,5159 - HBA 1,1 6,2 6,4 6,6 6,6 6,7 6 9,2 5,1 5,2160 - HBI 8,2 8 1,6 1,5 7,8 1,5 7,8 13 5,6 5,4161 - HA 30 25 26 26 27 6,6 30 71 11 12

162 - HPH 5,8 5,7 5,7 6,1 6,1 6,1 5,6 7,3 5 5,1

Continuación tabla B.21

199

FASE EXPERIMENTAL 5

Condición: Microaeróbica Tiempo: 126 días Aireación: Sin flujo de aire sintético. Análisis: pH, Eh, Fe Total, Fe II, Cu 2+, Bacterias (conteo directo de solución), Compuestos de gases de hidrocarburos.


Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5 Exp. 6 Exp. 7 Exp. 8 Pirita + A.f.

Pirita + A.f.

Calcopirita + A.t.

Calcopirita + A.t.

Calcopirita + A.t.

Calcopirita + A.t.

Blanco Agua dest.

Blanco Agua dest.


Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5 Exp. 6 Exp. 7 Exp. 8

Mineral 1 gr. Py 1 gr. Py 1 gr. Cpy 1 gr. Cpy 1 gr. Cpy 1 gr. Cpy 100 ml Agua dest.

100 ml Agua dest.

Inóculo bacterial

2 ml A.f. 2 ml A.f. 2 ml A.f. 2 ml A.f. 10 ml L1 10 ml L1

Fuente energía

4,5 ml S.F.

4,5 ml S.F.

4,5 ml S.F.

4,5 ml S.F.

4,5 ml S.F.

4,5 ml S.F.

Medio cultivo

93,5 ml MC (pH=1,6).

93,5 ml MC (pH=1,6).

93,5 ml MC (pH=1,6).

93,5 ml MC (pH=1,6).

85,5 ml MC (pH=1,6).

85,5 ml MC (pH=1,6).


Experimentos pH Eh (mV) Fe Total (gr/l) Fe II (gr/l) Cu 2+ (gr/l) Bacterias/mlExp. 1 1,44 366,1 4,07 3.18 0,06 5000000 Exp. 2 1,43 364,2 4,33 2,93 0,06 5000000 Exp. 3 1,51 343,5 3,72 2,45 0,33 7500000 Exp. 4 1,54 337,8 3,76 2,58 0,28 3750000 Exp. 5 1,6 329,7 3,17 3,01 0,32 2500000 Exp. 6 1,6 330,6 3,57 3,20 0,29 3750000 Exp. 7 4 269,5 No detecta No detecta No detecta No detecta Exp. 8 4,6 252,1 No detecta No detecta No detecta No detecta


Experimentos pH Eh (mV) Fe Total (gr/l) Fe II (gr/l) Cu 2+ (gr/l) Bacterias/mlExp. 1 1,53 563 6,51 0,21 0,07 200000000 Exp. 2 1,5 527 6,11 0,48 0,07 200000000 Exp. 3 1,86 528 3,96 0,24 0,88 100000000 Exp. 4 1,81 612 4,47 No detecta 1,05 160000000 Exp. 5 1,92 493 --------------- 0,49 0,71 20000000 Exp. 6 1,82 673 3,58 No detecta 0,82 60000000 Exp. 7 4,11 440 No detecta No detecta No detecta No detecta Exp. 8 4,11 448 No detecta No detecta No detecta No detecta ------- : indica no hay medición

200

Exp.1 Exp.2 Exp.3 Exp.4 Exp.5 Exp.6 Exp.7 Exp.8 Exp. Bco. Exp. Bco. Exp. Bco.

001 - LA 183 350 183 167 140 145 333 217 333 167 317002 - LA 300 500 283 183 102 283 467 267 267 300 267003 - LB 117 132 122 132 143 133 135 118 142 183 132004 - LA 200 250 183 250 200 250 183 217 250 217 217005 - LB 23 38 30 23 32 80 33 32 50 103 83006 - LB 28 38 28 25 33 233 35 37 55 125 300007 - LA 148 -1 117 -1 133 -1 -1 107 165 115 -1008 - LB 75 200 78 167 133 157 183 78 145 158 183009 - LB -1 18 -1 25 22 27 20 -1 17 22 28010 - LB -1 18 -1 37 37 42 30 -1 30 52 47011 - LA -1 -1 -1 -1 23 42 17 -1 47 28 63012 - LB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

013 - LBA 72 110 63 113 77 87 117 62 -1 55 88014 - LB 33 43 33 37 132 38 37 37 35 30 37

015 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1016 - LB -1 -1 20 38 60 -1 35 -1 27 28 -1017 - LB -1 23 25 47 40 23 42 -1 37 -1 23018 - LB -1 23 -1 -1 43 25 -1 -1 -1 -1 23019 - LB -1 -1 -1 -1 50 -1 -1 -1 -1 -1 -1020 - LA 30 37 30 43 47 38 47 28 43 33 38

021 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1022 - LBA -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 48 -1 18023 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1024 - LB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

025 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1026 - LBA 42 38 27 27 42 77 -1 23 82 28 35027 - LB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

028 - ALK -1 20 -1 17 -1 18 -1 -1 -1 -1 -1029 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1030 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1031 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1032 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1033 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1034 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1035 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1036 - LBA -1 62 27 28 47 63 33 -1 62 38 -1037 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1038 - LBA 57 73 55 68 65 78 72 55 32 30 65039 - LAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1040 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1041 - LBA 52 67 50 62 57 70 65 50 65 27 57042 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1043 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1044 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1045 - LA 60 73 58 68 68 75 72 57 68 52 62

046 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1047 - LBA 38 47 35 43 42 48 45 37 42 35 40048 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1049 -HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

050 - LBA 45 50 37 43 43 45 47 38 40 37 43051 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1052 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1053 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1054 - HB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1055 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1056 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1057 - ALK -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1058 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1059 - LPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1060 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1061 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1062 - LBA 47 52 42 50 43 57 52 45 40 40 52063 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1064 - LBA 47 58 43 52 43 60 53 47 47 43 52065 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1066 - LBA 60 82 63 72 70 83 78 65 38 35 75067 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

068 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1069 - LA 77 80 65 72 73 92 85 73 75 72 78

070 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1071 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1072 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1073 - HBA 50 52 48 48 50 63 58 50 60 50 48074 - HBA 73 87 62 78 70 72 80 63 75 -1 72075 - HPB -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1076 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1077 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1078 - ALK 28 33 28 32 35 35 33 23 33 27 30079 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1080 - LPH -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1081 - MAR -1 -1 -1 17 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1082 - LPH 20 20 18 20 23 20 20 18 20 20 22

Tabla B.26: Concentración de

compuestos gaseosos

hidrocarburos fase

experimental 5

201

Exp.1 Exp.2 Exp.3 Exp.4 Exp.5 Exp.6 Exp.7 Exp.8 Exp. Bco. Exp. Bco. Exp. Bco.

083 - HBA 83 157 90 72 35 63 128 127 58 -1 77084 - HBA 22 28 20 25 25 28 28 27 27 25 27085 - LPH 150 217 167 183 108 200 200 160 82 62 165086 - LBI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

087 - MAR 22 20 18 22 20 25 22 22 20 20 20088 - HBA 267 300 217 333 233 283 317 233 200 167 233089 - THI -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1090 - HPB 22 22 20 23 23 23 22 20 22 22 23091 - LBI 22 22 22 23 23 25 23 22 22 20 23092 - LPH 20 28 18 28 25 28 25 25 22 18 27093 - LA 200 217 200 183 217 250 233 200 267 217 217094 - LBI 22 22 22 23 23 23 23 22 22 22 25

095 - MAR 20 22 20 20 22 22 20 20 22 22 22096 - LPH 25 32 23 32 30 35 27 27 27 23 33097 - HBA 153 183 153 142 167 167 183 152 200 167 167098 - THI 20 22 20 20 22 20 23 20 22 22 20099 - LPH 22 25 20 25 23 25 23 22 22 22 23100 - LPH 27 32 25 28 28 32 28 28 28 27 30101 - MAR -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1102 - MBI 18 22 20 22 22 22 22 18 23 22 22103 - LPH 23 25 22 23 23 23 25 22 25 22 25104 - MAR 22 23 23 23 23 25 23 22 25 23 25105 - ALK 48 50 43 48 52 50 57 47 47 42 45106 - MBI -1 20 -1 -1 18 18 20 -1 -1 -1 18107 - MBI 32 38 32 38 37 38 35 33 33 33 37108 - LPH 70 70 68 72 70 80 65 70 70 72 77109 - MAR 80 73 73 78 75 80 72 80 88 85 77110 - HBA 250 300 250 300 317 333 300 250 283 267 300111 - MAR 53 53 53 52 58 50 52 53 52 53 50112 - MBI 58 58 58 62 62 60 60 57 70 58 62113 -HBA 250 233 250 217 267 233 250 217 267 233 233114 - MBI 62 65 67 65 65 72 60 60 63 62 68115 - MBI 65 65 67 68 72 77 68 67 77 72 68116 - MAR 47 52 52 50 55 52 55 47 52 50 47117 - HA 367 400 367 400 433 417 400 300 450 350 383

118 - MPH 60 63 58 65 62 68 68 62 65 65 72119 - HBA 217 267 217 283 300 37 267 233 267 250 267120 - THI 57 -1 58 60 58 -1 55 57 57 57 62

121 - MPH 60 62 57 63 -1 65 65 57 63 63 63122 - MPH 55 70 58 63 60 58 62 58 65 57 62123 - MPH 63 70 62 67 63 67 63 60 67 65 65124 - MBI 75 75 78 78 73 78 72 73 78 75 72125 - HAR 72 77 78 75 75 77 78 77 78 78 78126 - MPH 68 77 68 70 70 75 70 65 72 68 67127 - MPH 55 57 52 62 57 60 58 50 57 53 53128 - MPH 37 38 35 40 40 42 43 35 42 37 38129 - HAR 48 52 52 52 52 53 55 48 53 55 52130 - HAR 62 72 68 70 68 70 73 62 65 67 68131 - MPH 62 68 62 70 63 68 63 58 68 63 63132 - ALK 233 267 250 250 267 267 267 233 283 217 233133 - HAR 167 183 167 183 167 183 183 167 183 183 183134 - HAR 183 200 200 200 200 200 200 183 200 200 200135 - MPH 157 183 163 165 167 183 183 167 183 167 167136 - MPH 147 163 145 143 155 160 163 152 148 163 158137 - HBI 98 95 98 98 103 100 93 90 93 95 85138 - HBI 128 132 135 137 138 138 142 137 133 132 130139 - HPH 160 163 162 167 163 158 167 150 165 28 153140 - HPH 130 130 135 130 130 132 135 122 132 120 127141 - HBI 167 200 183 217 183 183 200 183 217 167 200142 - HPH 23 157 145 165 148 183 183 140 150 148 27143 - HA 600 717 633 683 767 733 350 567 683 617 517144 - HBI 183 183 167 200 183 200 200 167 217 183 183145 - HBA 533 600 483 567 617 517 517 500 567 550 533146 - HPH 37 267 58 67 25 25 35 65 267 50 35147 - HBI 105 120 108 122 127 122 125 113 130 117 122148 - HPH 125 140 133 127 132 137 142 133 137 128 140149 - HBI 167 183 157 183 28 183 183 23 200 183 28150 - HPH 165 183 153 32 165 165 167 160 167 167 167151 - HBI 145 150 143 147 152 158 145 138 152 152 155152 - HPH 200 200 42 200 25 200 200 200 200 200 200153 - HPH 45 283 267 283 283 283 283 283 283 283 47154 - HPH 267 300 283 300 300 283 45 283 300 68 317155 - HPH 300 300 300 300 283 300 317 267 300 300 317156 - HBI 233 250 250 250 250 250 250 233 250 250 250157 - HAR 250 250 250 267 283 267 283 250 267 267 267158 - HBA 717 817 733 850 833 867 733 700 800 733 817159 - HBA 45 317 283 333 317 317 317 317 57 40 317160 - HBI 300 73 283 333 317 317 317 300 333 45 317161 - HA 850 883 933 167 983 233 983 450 1000 900 1033

162 - HPH 317 317 300 350 317 63 53 300 333 333 333


202

FASE EXPERIMENTAL 6

Condición: Aeróbica Tiempo: 90 días Aireación: Flujo de aire sintético en el rango de 0,01 – 0,02 l/h. Análisis: pH, Eh, Fe Total, Fe II, Cu 2+, Bacterias (conteo directo de solución), iones libres en fases gaseosas, iones en solución, cambio en la mena.


Exp. 1 Exp. 2 Exp. 3 Exp. 4 Exp. 5 Exp. 6 Blanco Agua dest.

Blanco Agua dest.

Calcopirita + A.f.

Calcopirita + A.f.

Mena Tte. + A.f.

Mena Tte. + A.f.



Mineral 100 ml Agua dest.

100 ml Agua dest.

1 gr. Cpy 1 gr. Cpy 40,32 gr. Mena Tte.

45,30 gr. Mena Tte.

Inóculo bacterial

3 ml A.f. 3 ml A.f. 3 ml A.f. 3 ml A.f.

Fuente energía

4,5 ml S.F 4,5 ml S.F 4,5 ml S.F 4,5 ml S.F

Medio cultivo

92,5 ml MC (pH=1,6).

92,5 ml MC (pH=1,6).

92,5 ml MC (pH=1,6).

92,5 ml MC (pH=1,6).


Experimentos pH Eh (mV) Fe Total (gr/l) Fe II (gr/l) Cu 2+ (gr/l) Bacterias/mlExp. 1 5,65 296 No detecta No detecta No detecta No detecta Exp. 2 5,6 281,6 No detecta No detecta No detecta No detecta Exp. 3 1,79 359,1 3,46 3,29 0,0034 40000000Exp. 4 1,79 358,3 3,25 3,09 0,0033 40000000Exp. 5 1,9 374,3 3,06 2,45 0,0045 80000000Exp. 6 1,91 371,1 3,26 2,88 0,0043 80000000


Experimentos pH Eh (mV) Fe Total (gr/l) Fe II (gr/l) Cu 2+ (gr/l) Bacterias/mlExp. 1 5,54 275 No detecta No detecta No detecta No detecta Exp. 2 6,59 256 No detecta No detecta No detecta No detecta Exp. 3 1,99 530 2,33 0,22 (*) 0,729 40000000 Exp. 4 1,73 556 2,41 0,0087 (*) 0,823 200000000 Exp. 5 2,62 498 0,023 0,0037 0,776 80000000 Exp. 6 3,36 379,9 0,015 0,027 (*) 0,725 60000000 (*) Medición de FeII en presencia de FeIII, metodología de Laboratorio.

203

Tabla B.31: Resultado análisis carbón

ID Muestra Blanco 1 Blanco 1 Calcopirita 1 Calcopirita 2 Mena Tte. 1 Mena Tte. 1 BK

STD WASTEWATRD10 BLK BLK

2C T M M M M M M M S B B2C Dilution NONE 10 10 10 10 10 10 10 1 1 12C Ag PPB 7,01 4,6 5,89 9,46 9,31 5,02 6,4 172,4 <0.05 <0.052C Al PPB 9661 9345 9534 8948 9603 10528 99 1885 <1 <12C As PPB 11 11,3 9,5 8,8 9,6 10 1,6 372,3 <0.5 <0.52C Au PPB 0,43 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.052C B PPB 180 111 106 105 148 139 54 886 <5 <52C Ba PPB 482,56 447,26 484,18 462,69 487,27 458,78 3,74 1573,56 <0.05 <0.052C Be PPB 0,14 0,29 0,14 0,57 0,28 0,56 0,14 384,7 <0.05 <0.052C Bi PPB 0,39 0,32 0,41 0,21 0,25 0,37 <0.05 <0.05 <0.05 <0.052C Br PPB 52 31 27 29 35 31 14 <5 <5 <52C Ca PPB 29039 28432 29156 27130 23760 28585 2038 127 <50 <502C Cd PPB 0,85 0,42 0,2 0,24 0,16 0,23 0,15 77,01 <0.05 <0.052C Ce PPB 14,57 13,24 13,17 13,63 14,7 13,62 0,12 <0.01 <0.01 <0.012C Cl PPM 502 30 8 6 5 5 5 <1 <1 <12C Co PPB 5,78 6,07 5,62 5,18 5,15 7,7 0,29 687,86 <0.02 <0.022C Cr PPB 56,6 45,9 47,7 50,5 55,7 50,7 3,8 100,6 <0.5 <0.52C Cs PPB 1,01 1,07 0,95 0,94 0,91 1,04 <0.01 <0.01 <0.01 <0.012C Cu PPB 258,7 252 305,6 238,6 241 1172,9 13,5 381,3 <0.1 <0.12C Dy PPB 0,55 0,5 0,56 0,64 0,6 0,7 <0.01 <0.01 <0.01 <0.012C Er PPB 0,3 0,28 0,3 0,25 0,24 0,34 <0.01 <0.01 <0.01 <0.012C Eu PPB 0,13 0,14 0,1 0,09 0,14 0,14 <0.01 <0.01 <0.01 <0.012C Fe PPB 8227 7964 8199 7311 7366 7590 203 801 <10 <102C Ga PPB 2,72 2,66 2,63 2,54 2,48 2,63 <0.05 0,09 <0.05 <0.052C Gd PPB 1,06 0,97 0,75 0,81 0,89 1,07 0,04 0,01 <0.01 <0.012C Ge PPB 0,07 0,05 0,05 0,07 0,07 0,06 <0.05 0,83 <0.05 <0.052C Hf PPB 0,29 0,17 0,19 0,17 0,17 0,18 <0.02 <0.02 <0.02 <0.022C Hg PPB 0,3 0,1 0,2 0,1 0,2 0,2 <0.1 <0.1 <0.1 <0.12C Ho PPB 0,11 0,1 0,1 0,1 0,1 0,15 <0.01 <0.01 <0.01 <0.012C In PPB <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.012C K PPB 8117 8012 8341 7714 7309 7598 124 <50 <50 <502C La PPB 8,62 7,54 7,4 7,78 8,33 7,71 0,07 <0.01 <0.01 <0.012C Li PPB 4,7 4,6 4,6 3,9 4,6 5,5 <0.1 <0.1 <0.1 <0.12C Lu PPB 0,04 0,03 0,03 0,04 0,03 0,05 <0.01 <0.01 <0.01 <0.012C Mg PPB 14293 14443 14819 13576 13435 14452 324 <50 <50 <502C Mn PPB 1181,58 1186,2 1175,73 1090,34 1108,04 1112,55 4,9 666,75 <0.05 <0.052C Mo PPB 4,8 4,5 4,4 4,4 4,9 4,7 0,2 409,4 <0.1 <0.12C Na PPB 3455 3381 3498 3195 3095 5947 752 <50 <50 <502C Nb PPB 1,53 1,46 1,53 1,45 1,42 1,4 0,02 <0.01 <0.01 <0.012C Nd PPB 6,94 6,5 6,65 6,99 6,91 6,76 0,05 <0.01 <0.01 <0.012C Ni PPB 42,6 42,9 39,9 37,4 34,8 39,6 2,6 2226,9 <0.2 <0.22C P PPB 11778 12255 11924 11501 11468 10846 415 <20 <20 <202C Pb PPB 239 193,5 188,7 165,9 181,5 227,2 41,7 1202,5 <0.1 <0.12C Pd PPB <0.2 <0.2 <0.2 <0.2 <0.2 <0.2 <0.2 <0.2 <0.2 <0.22C Pr PPB 1,89 1,78 1,69 1,83 1,79 1,79 <0.01 <0.01 <0.01 <0.012C Pt PPB 0,01 <0.01 <0.01 0,02 <0.01 <0.01 0,01 <0.01 <0.01 <0.012C Rb PPB 36,21 36,96 36,68 35,22 33,63 35,57 0,23 <0.01 <0.01 <0.012C Re PPB <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.012C Rh PPB 0,25 0,11 0,07 0,04 0,01 0,02 <0.01 0,04 <0.01 <0.012C Ru PPB <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.052C S PPM 9 11 9 4 4 9 5 <1 <1 <12C Sb PPB 0,77 0,54 0,54 0,68 0,9 0,72 0,05 243,14 <0.05 <0.052C Sc PPB 3 3 3 2 2 3 <1 <1 <1 <12C Se PPB 0,7 <0.5 <0.5 <0.5 0,8 <0.5 <0.5 665,5 <0.5 <0.52C Si PPB 5626 5502 5243 5320 5424 5525 3000 96 <40 <402C Sm PPB 1,26 1,23 1,05 1,12 1,2 1,25 <0.02 <0.02 <0.02 <0.022C Sn PPB 5,6 3,77 5,78 5,35 3,73 3,91 2,05 <0.05 <0.05 <0.052C Sr PPB 191,68 191,84 194,46 185,94 156,89 187,23 20,18 239,37 <0.01 <0.012C Ta PPB 0,04 0,03 0,02 <0.02 <0.02 0,03 <0.02 <0.02 <0.02 <0.022C Tb PPB 0,13 0,14 0,13 0,11 0,12 0,15 <0.01 <0.01 <0.01 <0.012C Te PPB 0,12 0,09 <0.05 <0.05 0,06 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.052C Th PPB 1,94 1,81 1,47 1,61 1,53 1,68 <0.05 <0.05 <0.05 <0.052C Ti PPB 509 494 503 494 489 478 <10 <10 <10 <102C Tl PPB 0,2 0,18 0,17 0,18 0,17 0,17 <0.01 412,2 <0.01 <0.012C Tm PPB 0,03 0,04 0,03 0,03 0,04 0,04 <0.01 <0.01 <0.01 <0.012C U PPB 0,82 0,85 0,75 0,82 0,71 0,87 0,15 <0.02 <0.02 <0.022C V PPB 21,1 18,2 18,6 18,1 17,5 17,1 <0.2 734,6 <0.2 <0.22C W PPB 0,96 1,03 0,99 1,06 0,99 0,92 0,04 0,1 <0.02 <0.022C Y PPB 2,98 2,8 2,9 2,81 2,78 3,58 0,05 0,01 <0.01 <0.012C Yb PPB 0,3 0,2 0,23 0,21 0,23 0,3 <0.01 <0.01 <0.01 <0.012C Zn PPB 328,2 266,7 331,1 272,8 240,5 365,7 21,3 844 <0.5 <0.52C Zr PPB 8,5 7,21 7,12 6,88 7,81 7,23 0,36 0,03 <0.02 <0.02

204

Tabla B.32: Resultado solución experimento 6

Sample Blanco 1 Blanco 2 Calcopirita 1 Calcopirita 2 Mena Tte. 1 Mena Tte. 2Reference Materials

STD WASTEWATRD9 BLK BLK

Method Analyte Unit MDL Type Water Water Water Water Water Water STD BLK BLK2C Dilution NONE 1 1 1 10 10 I,S, 10 1 1 12C Ag PPB 0,05 <0,05 <0,05 0,7 4,8 I,S, <0,5 300,44 <0,05 <0,052C Al PPB 1 122 33 26316 23577 I,S, 507020 2787 <1 <12C As PPB 0,5 <0,5 <0,5 6874 7370 I,S, 30 364,1 <0,5 <0,52C Au PPB 0,05 <0,05 <0,05 <0,5 <0,5 I,S, <0,5 <0,05 <0,05 <0,052C B PPB 5 111 314 98 127 I,S, 4527 1440 <5 <52C Ba PPB 0,05 1,24 1,55 <0,5 0,8 I,S, 3,7 868,35 <0,05 <0,052C Be PPB 0,05 <0,05 <0,05 <0,5 0,6 I,S, 22,5 472,46 <0,05 <0,052C Bi PPB 0,05 0,13 <0,05 <0,5 1,1 I,S, <0,5 <0,05 <0,05 <0,052C Br PPB 5 19 22 <50 <50 I,S, 113 11 <5 <52C Ca PPB 50 719 565 93166 113450 I,S, 558820 74 <50 <502C Cd PPB 0,05 <0,05 <0,05 67,8 95,2 I,S, 12,6 522,14 <0,05 <0,052C Ce PPB 0,01 0,06 0,69 127,3 165,9 I,S, 88,5 <0,01 <0,01 <0,012C Cl PPM 1 7 5 22 15 I,S, 48 2 <1 122C Co PPB 0,02 0,28 0,04 1912,5 2191,1 I,S, 1320,1 796,59 <0,02 <0,022C Cr PPB 0,5 1,5 1,6 47 43 I,S, 52 384 <0,5 <0,52C Cs PPB 0,01 0,02 0,05 1 1,1 I,S, 1,1 <0,01 <0,01 <0,012C Cu PPB 0,1 88,3 31,5 621961 775354 I,S, 690399 851,8 <0,1 <0,12C Dy PPB 0,01 <0,01 <0,01 4,1 4,3 I,S, 88,6 <0,01 <0,01 <0,012C Er PPB 0,01 <0,01 <0,01 1,5 1,7 I,S, 50,9 <0,01 <0,01 <0,012C Eu PPB 0,01 <0,01 <0,01 1,6 1,9 I,S, 14,4 <0,01 <0,01 <0,012C Fe PPB 10 199 38 2426629 2682597 I,S, 12977 923 <10 <102C Ga PPB 0,05 <0,05 <0,05 13,7 10,7 I,S, <0,5 0,13 <0,05 <0,052C Gd PPB 0,01 <0,01 <0,01 7,4 8,6 I,S, 77,1 <0,01 <0,01 <0,012C Ge PPB 0,05 <0,05 <0,05 1,1 1,6 I,S, <0,5 2,11 <0,05 <0,052C Hf PPB 0,02 <0,02 <0,02 <0,2 <0,2 I,S, <0,2 <0,02 <0,02 <0,022C Hg PPB 0,1 <0,1 <0,1 <1 <1 I,S, <1 <0,1 <0,1 <0,12C Ho PPB 0,01 <0,01 <0,01 0,7 0,7 I,S, 18,9 <0,01 <0,01 <0,012C In PPB 0,01 <0,01 <0,01 5 5 I,S, <0,1 <0,01 <0,01 <0,012C K PPB 50 80 129 <500 <500 I,S, 14563 <50 <50 <502C La PPB 0,01 0,04 0,52 61,6 79,1 I,S, 17,4 <0,01 <0,01 <0,012C Li PPB 0,1 0,1 0,2 19 17 I,S, 523 <0,1 <0,1 <0,12C Lu PPB 0,01 <0,01 <0,01 0,2 0,3 I,S, 6 <0,01 <0,01 <0,012C Mg PPB 50 62 <50 59975 66432 I,S, 377980 <50 <50 <502C Mn PPB 0,05 8,44 1,5 8926,7 10833,2 I,S, 22590,5 2332,51 <0,05 <0,052C Mo PPB 0,1 0,8 0,8 49 27 I,S, 7 332,4 <0,1 <0,12C Na PPB 50 232 450 <500 <500 I,S, 30248 <50 <50 <502C Nb PPB 0,01 <0,01 <0,01 0,5 0,2 I,S, <0,1 0,02 <0,01 <0,012C Nd PPB 0,01 0,02 0,02 45,2 61,6 I,S, 106,4 <0,01 <0,01 <0,012C Ni PPB 0,2 0,8 0,8 1096 1302 I,S, 1135 182 <0,2 <0,22C P PPB 20 <20 27 9224 7458 I,S, 307 <20 <20 <202C Pb PPB 0,1 1,4 25,7 <1 2 I,S, <1 245,4 <0,1 <0,12C Pd PPB 0,2 <0,2 <0,2 <2 <2 I,S, <2 <0,2 <0,2 <0,22C Pr PPB 0,01 <0,01 <0,01 12,5 16 I,S, 16,5 <0,01 <0,01 <0,012C Pt PPB 0,01 <0,01 <0,01 <0,1 <0,1 I,S, <0,1 <0,01 <0,01 <0,012C Rb PPB 0,01 0,19 0,39 0,3 0,2 I,S, 82 <0,01 <0,01 <0,012C Re PPB 0,01 <0,01 <0,01 <0,1 <0,1 I,S, <0,1 <0,01 <0,01 <0,012C Rh PPB 0,01 <0,01 <0,01 1,2 0,4 I,S, 1,7 <0,01 <0,01 <0,012C Ru PPB 0,05 <0,05 <0,05 <0,5 <0,5 I,S, <0,5 <0,05 <0,05 <0,052C S PPM 1 <1 <1 2523 2737 I,S, 2212 <1 <1 <12C Sb PPB 0,05 1,69 0,13 211,8 375,9 I,S, 1,6 924,16 <0,05 <0,052C Sc PPB 1 <1 <1 <10 14 I,S, 60 <1 <1 <12C Se PPB 0,5 <0,5 <0,5 57 68 I,S, 17 1760,3 <0,5 <0,52C Si PPB 40 500 592 775 18522 I,S, 84567 102 <40 <402C Sm PPB 0,02 <0,02 <0,02 6,8 9,4 I,S, 41,4 <0,02 <0,02 <0,022C Sn PPB 0,05 0,08 1,03 3,1 <0,5 I,S, <0,5 <0,05 <0,05 <0,052C Sr PPB 0,01 1,38 1,47 11,3 7,1 I,S, 1524,8 144,79 <0,01 <0,012C Ta PPB 0,02 <0,02 <0,02 <0,2 <0,2 I,S, <0,2 <0,02 <0,02 <0,022C Tb PPB 0,01 <0,01 <0,01 0,9 0,9 I,S, 13,9 <0,01 <0,01 <0,012C Te PPB 0,05 <0,05 <0,05 16,5 6,9 I,S, 1,5 <0,05 <0,05 <0,052C Th PPB 0,05 <0,05 <0,05 2,8 3,9 I,S, 1,1 <0,05 <0,05 <0,052C Ti PPB 10 <10 <10 107 <100 I,S, <100 <10 <10 <102C Tl PPB 0,01 <0,01 <0,01 <0,1 0,3 I,S, 0,2 650,25 <0,01 <0,012C Tm PPB 0,01 <0,01 <0,01 0,2 0,2 I,S, 6,5 <0,01 <0,01 <0,012C U PPB 0,02 <0,02 <0,02 4,2 5,7 I,S, 83,4 <0,02 <0,02 <0,022C V PPB 0,2 <0,2 <0,2 47 31 I,S, 15 737,9 <0,2 <0,22C W PPB 0,02 <0,02 <0,02 0,7 <0,2 I,S, 1,1 0,07 <0,02 <0,022C Y PPB 0,01 0,01 0,02 20,7 23,2 I,S, 556,4 <0,01 <0,01 <0,012C Yb PPB 0,01 <0,01 <0,01 1,5 1,8 I,S, 39,8 <0,01 <0,01 <0,012C Zn PPB 0,5 27,3 24,2 10265 14580 I,S, 3280 2028,6 <0,5 <0,52C Zr PPB 0,02 <0,02 <0,02 2,2 1,4 I,S, 0,5 0,05 <0,02 <0,02

205

Tabla B.33: Análisis ICP-MS de 47 elementos con digestión de 4 Ácidos a pulpa de Mena Tte. 1 y 2, y residuo de Mena Tte. 1 y 2 después de los experimentos y Mena Tte. original.

SampleMena Tte. 1 PULPA

Mena Tte. 2 PULPA Mena Tte. 1 Mena Tte. 2

Mena Tte. Original

Ag ppm 3,9 3,3 1,1 1,3 2,3Al % 5,42 6,65 8,52 9,28 7,56

As ppm 110,3 102,4 41,1 52,6 75,6Ba ppm 237 266 312 271 302Be ppm 1 1 1 1 1Bi ppm 2,4 3 0,4 0,8 2

Ca % 7,38 5,99 2,43 2,82 3,21Cd ppm 0,6 0,6 0,5 0,3 0,5Ce ppm 32 30 22 22 18Co ppm 12,6 13,5 13,8 17,8 14,1Cr ppm 60 55 60 48 38Cs ppm 9,4 9,6 7 7 7,8Cu ppm 3592,9 5149,1 6513,2 4965 7270,2Fe % 9,03 8,42 4,2 5,17 4,18Ga ppm 16 18 21 21 18Ge ppm 0,2 0,2 0,1 0,2 0,1Hf ppm 0,2 0,2 0,2 0,3 0,2In ppm 0,12 0,12 0,07 0,05 0,07K % >2.00 >2.00 >2.00 >2.00 >2.00

La ppm 15 14 11 10 9Li ppm 14,9 17,1 18,2 21,1 15,3

Mg % 2,04 2,16 2,18 2,45 1,66Mn ppm 362 327 414 556 513Mo ppm 258,6 247,1 231,3 84,5 149Na % 0,82 1,03 1,71 1,98 1,44Nb ppm 1 1,3 1,2 1,6 1,2Ni ppm 33,6 32,2 30,3 26,9 20,5P % 0,145 0,131 0,083 0,083 0,076

Pb ppm 35,1 21,7 6,5 3,4 11,6Rb ppm 142,4 139,7 150,5 139,2 129,7Re ppb 61 80 89 38 90

S % 7,77 6,26 1,79 1,48 2,53Sb ppm 4,8 3,9 0,9 0,9 1,9Sc ppm 18,5 20,2 18,9 22,7 16Sn ppm 1,9 2,5 2,1 2,1 1,9Sr ppm 562 506 308 378 345Ta ppm <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1Te ppm 0,3 0,3 0,1 0,1 0,1Th ppm 3,6 3,3 1,7 1,7 1,9Ti % 0,284 0,309 0,267 0,352 0,234Tl ppm 0,9 0,9 1,6 2 2,2U ppm 0,7 0,9 2,2 0,9 0,8V ppm 199 210 210 246 192

W ppm 16,3 18,7 15,2 13,7 13,8Y ppm 5,6 6,2 5,7 8,5 6,2

Zn ppm 74 67 65 72 77Zr ppm 6,1 11,7 8,1 8,9 7,9

206

Tabla B.34: Análisis ICP-MS de 49 elementos con digestión parcial a pulpa de Mena Tte. 1 y 2, y residuo de Mena Tte. 1 y 2 después de los experimentos y Mena Tte. original.

SampleMena Tte. 1 PULPA

Mena Tte. 2 PULPA Mena Tte. 1 Mena Tte. 2

Mena Tte. Original

Au ppm 0,06 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01Ag ppm 3,8 3,5 1,2 1,2 2,3Al % 2,22 2,62 2,56 3,67 2,33

As ppm 104,1 95,4 35,4 45,8 78,3Ba ppm 76 94 67 85 72Be ppm <1 <1 <1 <1 <1Bi ppm 2,8 3,3 0,3 0,8 2,1

Ca % 6,02 4,83 1,18 1,37 2,28Cd ppm 0,7 0,6 0,6 0,3 0,6Ce ppm 25 21 9 11 11Co ppm 11,2 12,7 12,8 16,6 14,4Cr ppm 44 38 38 32 26Cs ppm 8 7,5 4,7 5,1 5,7Cu ppm 3471,1 5240 6519 4932 8033,8Fe % 8,19 7,79 3,49 4,31 3,94Ga ppm 9 9 8 10 7Ge ppm 0,2 0,2 0,1 0,1 0,1Hf ppm <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1

Hg ppm <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005In ppm 0,11 0,11 0,05 0,04 0,06K % 1,31 1,2 0,74 0,98 0,78

La ppm 11 9 4 5 5Li ppm 11,1 13,3 12,5 16,3 10,4

Mg % 1,72 1,91 1,69 1,94 1,47Mn ppm 312 304 370 490 527Mo ppm 309,8 297,9 295 93,4 186,2Na % 0,13 0,16 0,12 0,24 0,14Nb ppm 0,3 0,2 0,1 0,1 0,1Ni ppm 28,6 26,4 24,8 22 18,7P % 0,133 0,125 0,071 0,068 0,072

Pb ppm 22,1 5 2,7 8,6 26,9Rb ppm 85,9 76,1 54,1 68,6 55,8Re ppb 78 94 95 35 92

S % 5,99 5,06 1,34 1,1 2,12Sb ppm 2,1 1,8 0,3 0,2 0,7Sc ppm 12,1 12,6 8,2 12,4 8,9Se ppm 2,5 2,5 0,5 <0.5 1,3Sn ppm 1 1,3 0,6 0,7 0,5Sr ppm 440 366 83 113 159Ta ppm <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1Te ppm 0,3 0,3 0,1 0,1 0,2Th ppm 3,2 2,8 0,9 1,1 1,4Ti % 0,167 0,159 0,086 0,126 0,094Tl ppm 0,6 0,5 1,1 1,6 1,7U ppm 0,4 0,7 0,9 0,7 0,6V ppm 140 145 111 161 121

W ppm 9,6 9,3 3,4 3,6 4,5Y ppm 4 4,5 4,2 5,9 5,3

Zn ppm 65 61 59 65 74Zr ppm 0,8 1,3 0,8 0,7 0,7

207

ANEXO C GEOQUÍMICA SONDAJES

Datos de geoquímica de la cobertura desde la superficie hasta la interfaz grava - roca, de los diferentes sondajes utilizando el método de digestión de 4 ácidos y análisis por ICP-AES. SONDAJE DDH2462

Tabla C.1: Resultado de análisis de 4 Ácidos y análisis por ICP-AES

Sample Profundidad Profundidad Profundidad Norte Este Cota Azimut Ag Al As Ba

Name Tramo Metros Real 7040400 411800 1655,72 89,53 ppm % ppm ppm

2462-01 2,1-6 -3 -2,7 7040400 411801 1653,0 89,53 <1 7,51 27 608

2462-02 6-12 -9 -8,1 7040400 411804 1647,6 89,53 <1 8,44 20 697

2462-03 12-18 -15 -13,5 7040400 411807 1642,2 89,53 <1 8,18 22 642

2462-04 18-24 -21 -18,9 7040400 411809 1636,8 89,53 <1 8,62 22 582

2462-05 24-30 -27 -24,3 7040400 411812 1631,4 89,53 <1 7,18 23 610

2462-06 30-36 -33 -29,7 7040400 411814 1626,1 89,53 <1 7,94 21 721

2462-07 36-42 -39 -35,1 7040400 411817 1620,7 89,53 <1 7,87 13 802

2462-08 42-48 -45 -40,5 7040400 411820 1615,3 89,53 <1 8,07 10 633

2462-09 48-54 -51 -45,9 7040400 411822 1609,9 89,53 <1 7,61 12 566

2462-10 54-60 -57 -51,2 7040400 411825 1604,5 89,53 <1 7,06 11 642

2462-11 60-66 -63 -56,6 7040400 411828 1599,1 89,53 <1 9,07 20 716

2462-12 66-72 -69 -62,0 7040400 411830 1593,7 89,53 <1 7,35 17 453

2462-13 72-78 -75 -67,4 7040400 411833 1588,3 89,53 <1 7,3 15 398

2462-14 78-84 -81 -72,8 7040400 411835 1582,9 89,53 <1 7,46 19 391

2462-15 84-90 -87 -78,2 7040400 411838 1577,5 89,53 <1 8,24 19 403

2462-16 90-96 -93 -83,6 7040400 411841 1572,1 89,53 1 7,15 22 367

2462-17 96-102 -99 -89,0 7040400 411843 1566,7 89,53 <1 7,22 19 380

2462-18 102-108 -105 -94,4 7040400 411846 1561,3 89,53 <1 7,65 11 321

2462-19 108-114 -111 -99,8 7040400 411849 1555,9 89,53 <1 7,78 18 317

2462-20 114-120 -117 -105,2 7040400 411851 1550,5 89,53 <1 7,37 16 329

2462-21 120-126 -123 -110,6 7040400 411854 1545,1 89,53 <1 7,25 17 298

2462-22 126-132 -129 -116,0 7040400 411856 1539,7 89,53 <1 8,24 17 349

2462-23 132-138 -135 -121,4 7040400 411859 1534,4 89,53 <1 7,97 19 345

2462-24 138-144,8 -141,4 -127,1 7040400 411862 1528,6 89,53 <1 8,01 20 267

208

Continuación Tabla C.1 Bi Ca Cd Co Cr Cu Fe Ga K La Li Mg Mn Mo Na Nb Ni Pb

ppm % ppm ppm ppm ppm % ppm % ppm ppm % ppm ppm % ppm ppm ppm

<5 5,48 1 16 35 430 4,91 65 1,99 29 35 1,55 699 6 1,79 22 34 147

<5 2,5 <1 21 48 295 5,42 75 2,13 23 39 1,96 847 4 1,96 20 46 109

<5 3,06 <1 17 48 312 5,28 67 1,96 27 34 1,48 760 3 2,12 21 32 117

<5 2,74 <1 19 59 316 5,89 71 1,97 28 38 1,64 848 2 2,11 21 31 105

<5 3,66 <1 22 32 229 4,24 <1 1,89 21 31 1,45 589 3 1,8 26 27 75

<5 2,58 <1 18 35 277 5,64 67 1,83 25 31 1,39 753 3 1,87 20 23 100

<5 2,57 <1 15 38 354 5,11 65 1,83 23 32 1,4 723 4 1,98 20 20 145

<5 3,39 <1 16 38 247 5,43 76 1,84 23 28 1,57 679 3 1,89 18 26 88

<5 4,01 <1 17 41 210 5,8 69 1,71 24 27 1,52 687 2 1,79 20 27 70

<5 4,57 <1 15 47 223 4,86 64 1,6 23 25 1,33 604 2 1,64 18 26 80

<5 6,77 <1 20 62 309 6,72 86 1,96 28 35 1,83 780 3 1,98 24 30 111

<5 4,91 <1 13 53 378 4,87 68 1,59 24 31 1,57 577 4 1,48 20 27 140

<5 5,72 <1 14 50 381 4,58 64 1,4 21 30 1,55 555 2 1,31 21 22 144

<5 5,26 <1 13 47 394 4,67 67 1,4 19 31 1,64 550 3 1,17 20 21 148

<5 5,11 <1 14 54 508 5,27 72 1,56 22 35 1,85 610 3 1,3 21 25 168

<5 5,33 1 13 40 899 5,13 67 1,35 20 35 1,66 580 6 1,03 19 22 361

<5 4,29 1 13 31 612 4,83 67 1,33 20 35 1,66 519 4 1,1 19 21 236

<5 4,51 <1 11 23 393 4,43 72 1,12 17 31 2,02 564 3 0,76 19 19 154

<5 4,52 <1 10 21 318 4,58 71 1,06 13 27 1,98 631 2 0,73 17 17 119

<5 6,5 <1 11 23 261 4,64 66 1,02 13 24 1,76 632 3 0,76 20 16 102

<5 6,44 1 10 31 438 4,55 67 0,97 13 26 1,77 665 4 0,69 18 15 179

<5 3,57 1 12 29 496 5,47 78 1,01 13 32 2,13 685 4 0,62 17 17 205

<5 2,33 <1 11 30 519 5,44 74 1,09 12 32 2,1 798 3 0,79 16 16 193

<5 2,08 1 13 37 764 5,5 76 1,16 11 32 2,16 807 8 0,88 14 15 273

Continuación Tabla C.1

S Sb Sc Sn Sr Ta Te Ti V W Y Zn Zr

% ppm ppm ppm ppm ppm ppm % ppm ppm ppm ppm ppm

0,14 5 14 <10 376 <5 <10 0,43 147 13 16 818 111

0,11 5 15 10 398 <5 10 0,49 156 65 15 628 139

0,07 <5 15 <10 469 <5 12 0,47 156 58 17 548 110

0,06 7 16 <10 422 <5 13 0,51 178 20 17 364 113

0,05 <5 14 <10 362 9 21 0,42 136 64 15 340 99

0,05 <5 15 <10 411 <5 <10 0,51 180 <10 15 247 95

0,06 5 14 11 425 <5 10 0,44 149 <10 14 483 95

0,06 <5 16 10 577 <5 <10 0,45 163 <10 14 331 102

<0.05 5 16 12 452 <5 11 0,51 182 <10 15 284 101

0,07 <5 14 12 427 <5 10 0,42 143 <10 13 250 87

0,05 9 19 17 617 <5 14 0,58 212 <10 18 275 116

0,11 6 14 13 369 <5 <10 0,42 145 <10 14 370 96

0,06 7 13 15 315 <5 <10 0,4 132 <10 12 294 88

<0.05 10 14 15 318 <5 <10 0,41 136 <10 12 319 83

0,05 8 15 10 317 <5 11 0,46 153 <10 13 332 98

0,06 25 13 <10 276 <5 10 0,38 132 <10 12 538 83

0,05 15 13 13 327 <5 <10 0,4 131 <10 12 417 91

<0.05 6 13 12 248 <5 <10 0,36 125 <10 11 368 68

<0.05 5 14 13 274 <5 <10 0,35 137 <10 10 306 59

<0.05 <5 13 11 278 <5 <10 0,37 156 <10 10 233 52

0,05 9 13 14 273 <5 <10 0,33 141 <10 10 400 52

0,06 9 14 11 286 <5 <10 0,39 179 <10 10 409 57

<0.05 9 14 <10 362 <5 <10 0,39 167 <10 10 466 57

0,07 15 16 <10 219 <5 <10 0,37 158 <10 11 603 52

209

Figura C.1: Distribución en profundidad de la concentración de elementos analizados

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

5 6 7 8 9 10

Al (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

200 400 600 800 1000

Ba (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

2 3 4 5 6 7

Ca (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 200 400 600 800 1000

Cu (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

4 5 6 7

Fe (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 0,5 1 1,5 2 2,5

K (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 10 20 30 40

La (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 10 20 30 40 50

Li (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Mg (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

400 600 800 1000

Mn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Na (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 10 20 30

Nb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

210

Continuación figura C.1

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 10 20 30 40 50

Ni (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 100 200 300 400

Pb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 5 10 15 20 25 30

Sc (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 200 400 600 800 1000

Sr (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 0,2 0,4 0,6 0,8

Ti (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 50 100 150 200 250

V (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 5 10 15 20 25

Y (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 250 500 750 1000 1250 1500

Zn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2462

1516

1536

1556

1576

1596

1616

1636

1656

0 50 100 150 200

Zr (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

211

SONDAJE DDH2493



Name Tramo Metros Real 7040699,914 410900,313 1614,153 89,4 ppm % ppm ppm

2493-01 0-6 -3 -2,7 7040699,914 410902 1611,4 89,4 <1 9,14 34 592

2493-02 6-12 -9 -8,1 7040699,914 410904 1606,0 89,4 <1 9,21 16 631

2493-03 12-18 -15 -13,5 7040699,914 410907 1600,6 89,4 <1 8,75 15 627

2493-04 18-24 -21 -19,0 7040699,914 410909 1595,2 89,4 <1 8,68 <10 555

2493-05 24-30 -27 -24,4 7040699,914 410912 1589,8 89,4 <1 7,89 15 569

2493-06 30-36 -33 -29,8 7040699,914 410915 1584,4 89,4 <1 8,01 15 591

2493-07 36-42 -39 -35,2 7040699,914 410917 1579,0 89,4 <1 7,95 12 563

2493-08 42-48 -45 -40,6 7040699,914 410920 1573,5 89,4 <1 8 <10 487

2493-09 48-50,25 -49 -44,2 7040699,914 410921 1569,9 89,4 <1 7,24 13 401


Bi Ca Cd Co Cr Cu Fe Ga K La Li Mg Mn Mo Na Nb Ni Pb


<5 4,16 <1 29 35 98 5,52 <1 2,36 31 43 1,6 797 <2 2,24 27 27 18

<5 3,8 <1 30 34 109 5,98 <1 2,22 28 38 1,82 852 <2 2,21 27 27 25

<5 2,39 <1 27 25 98 4,65 <1 2,59 25 38 1,48 870 <2 2,39 25 25 25

<5 2,78 <1 28 57 134 5,47 <1 2,02 24 36 1,64 777 <2 2,19 25 24 35

<5 2,69 <1 25 40 116 5,13 <1 1,87 23 31 1,55 650 <2 1,91 24 24 28

<5 2,62 <1 26 40 120 5,46 <1 1,9 25 31 1,44 694 2 1,92 24 29 17

<5 2,74 <1 23 35 85 5,1 <1 1,88 22 34 1,52 763 <2 1,98 25 22 13

<5 3,93 <1 25 41 175 5,6 <1 1,84 25 33 1,63 774 3 1,89 25 25 12

<5 4,71 1 25 43 248 6,17 <1 1,66 21 27 1,48 754 7 1,74 25 21 17




0,05 <5 17 <10 418 9 22 0,49 188 <10 19 228 119

<0.05 <5 18 <10 452 7 22 0,53 185 <10 18 491 106

<0.05 <5 14 <10 387 7 20 0,41 138 <10 20 187 93

<0.05 <5 17 <10 460 6 27 0,51 178 <10 17 250 105

<0.05 <5 16 <10 412 7 21 0,48 166 <10 15 256 101

<0.05 <5 16 <10 419 11 22 0,5 177 72 16 278 103

<0.05 <5 15 10 349 6 20 0,44 149 <10 15 230 86

<0.05 <5 17 <10 390 5 22 0,48 181 <10 16 265 94

<0.05 <5 17 <10 343 8 24 0,49 215 <10 17 242 79

212


DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

5 6 7 8 9 10

Al (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

200 400 600 800 1000

Ba (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

2 3 4 5 6 7

Ca (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 200 400 600 800 1000

Cu (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

4 5 6 7

Fe (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

K (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 10 20 30 40

La (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 10 20 30 40 50

Li (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Mg (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

400 600 800 1000

Mn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Na (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 5 10 15 20 25 30

Nb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

213


DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 10 20 30 40 50

Ni (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 100 200 300 400

Pb ppm

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 5 10 15 20 25 30

Sc (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 200 400 600 800 1000

Sr (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 0,2 0,4 0,6 0,8

Ti %

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 50 100 150 200 250

V (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 5 10 15 20 25

Y (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 250 500 750 1000 1250 1500

Zn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2493

1565

1570

1575

1580

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

0 50 100 150 200

Zr (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

214

SONDAJE DDH2453




2453-01 0-6,2 -3 -2,79 7040499,98 411102 1623,4 89,58 <1 7,32 20 418

2453-02 6,2-13 -9 -8,37 7040499,98 411104 1617,8 89,58 <1 7,8 22 651

2453-03 13-19 -15 -13,95 7040499,98 411107 1612,3 89,58 <1 8,12 14 547

2453-04 19-25 -21 -19,53 7040499,98 411110 1606,7 89,58 <1 8,24 13 582

2453-05 25-31 -27 -25,11 7040499,98 411112 1601,1 89,58 2 8,07 19 577

2453-06 31-36 -33,5 -31,155 7040499,98 411115 1595,1 89,58 <1 7,89 20 561




<5 3,36 <1 11 44 216 4,16 75 1,87 20 28 2,23 476 <2 1,43 20 22 63

<5 3 <1 17 48 197 4,77 67 2,01 25 34 1,51 702 2 2,01 21 28 61

<5 2,52 <1 15 39 121 4,46 65 2,1 25 34 1,37 743 <2 2,17 22 21 43

<5 2,72 <1 15 43 119 4,63 65 1,94 26 34 1,46 664 <2 2,21 20 23 36

<5 2,6 <1 17 51 169 5,12 68 1,93 29 33 1,54 698 2 2,14 21 24 44

<5 2,38 <1 17 37 192 4,95 64 1,94 28 32 1,41 648 2 2,14 20 23 48




0,09 <5 14 <10 296 <5 11 0,38 129 <10 12 698 105

0,07 <5 15 10 413 <5 13 0,47 152 <10 15 252 121

0,07 <5 14 10 399 <5 12 0,43 138 <10 18 158 108

0,05 8 15 10 506 <5 13 0,46 151 <10 15 148 101

0,07 <5 16 <10 480 <5 12 0,51 171 <10 16 191 115

0,06 <5 15 <10 405 <5 13 0,49 165 <10 15 229 106

215


DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

5 6 7 8 9 10

Al (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

200 400 600 800 1000

Ba (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

2 3 4 5 6 7

Ca (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 200 400 600 800 1000

Cu (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

4 5 6 7

Fe (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

K (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 10 20 30 40

La (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 10 20 30 40 50

Li (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 0,5 1 1,5 2 2,5

Mg (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

400 600 800 1000

Mn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Na (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 5 10 15 20 25 30

Nb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

216


DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 10 20 30 40

Ni (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 100 200 300 400

Pb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 5 10 15 20 25 30

Sc (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 200 400 600 800 1000

Sr (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 0,2 0,4 0,6 0,8

Ti (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 50 100 150 200 250

V (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 5 10 15 20 25

Y (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 250 500 750 1000 1250 1500

Zn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 50 100 150 200

Zr (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

217

SONDAJE DDH2454




2454-01 3-6 -3 -2,7 7040700,05 411202 1623,4 90,59 <1 7,52 25 662

2454-02 6-12 -9 -8,1 7040700,05 411204 1618,0 90,59 5 8,14 12 606

2454-03 12-18 -15 -13,5 7040700,05 411207 1612,6 90,59 17 7,59 15 642

2454-04 18-24 -21 -18,9 7040700,05 411209 1607,2 90,59 14 8,08 19 665

2454-05 24-30 -27 -24,4 7040700,05 411212 1601,8 90,59 1 8,08 20 640

2454-06 30-36 -33 -29,8 7040700,05 411215 1596,4 90,59 <1 7,67 22 594

2454-07 36-42 -39 -35,2 7040700,05 411217 1590,9 90,59 <1 7,67 18 672

2454-08 42-46,65 -44,3 -40,0 7040700,05 411220 1586,2 90,59 <1 7,52 17 507




<5 4,14 <1 17 38 424 4,92 68 1,95 25 38 1,55 641 3 1,88 22 27 166

<5 2,9 <1 18 32 314 5,02 69 2,08 28 37 1,49 733 3 2,13 21 31 100

<5 2,35 <1 15 29 230 4,4 55 2,17 26 30 1,12 638 2 2,24 21 27 57

<5 2,57 <1 16 33 367 4,93 64 2,07 28 34 1,33 696 3 2,26 20 29 106

<5 2,37 <1 17 35 331 5,44 69 1,91 24 34 1,54 689 3 1,92 21 23 135

<5 2,57 <1 15 37 395 4,92 62 1,87 24 32 1,41 632 6 1,87 20 25 136

<5 2,1 <1 14 26 336 4,85 59 1,87 21 32 1,29 689 6 1,88 22 20 131

<5 2,54 1 16 29 484 5,13 60 1,86 22 32 1,28 691 5 1,91 20 21 163




0,09 12 15 14 411 <5 10 0,46 154 <10 15 1244 116

0,05 5 15 10 431 5 11 0,48 159 98 16 1125 116

0,06 <5 13 10 406 7 10 0,42 135 274 15 481 98

0,08 6 14 <10 490 5 12 0,46 153 197 16 606 105

0,07 5 16 <10 431 <5 15 0,5 175 43 15 313 109

0,08 10 15 <10 388 <5 10 0,45 153 16 15 346 103

0,08 9 13 <10 359 <5 11 0,43 146 11 14 494 83

0,09 9 14 <10 505 <5 12 0,42 149 <10 14 1133 89

218


DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

5 6 7 8 9 10

Al (%)

Cot

a (m

a.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

200 400 600 800 1000

Ba (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

2 3 4 5 6 7

Ca (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 200 400 600 800 1000

Cu (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2453

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

4 5 6 7

Fe (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

K (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 10 20 30 40

La (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 10 20 30 40 50

Li (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Mg (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

400 600 800 1000

Mn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Na (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 5 10 15 20 25 30

Nb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

219


DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 10 20 30 40

Ni (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 100 200 300 400

Pb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 5 10 15 20 25 30

Sc (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 200 400 600 800 1000

Sr (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 0,2 0,4 0,6 0,8

Ti (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 50 100 150 200 250

V (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 5 10 15 20 25

Y (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 250 500 750 1000 1250 1500

Zn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2454

1581

1586

1591

1596

1601

1606

1611

1616

1621

1626

0 50 100 150 200

Zr (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

220

SONDAJE DDH2464




2464-01 0-6 -3 -2,7 7040699,97 411402 1631,5 89,66 <1 7 20 471

2464-02 6-12 -9 -8,1 7040699,97 411404 1626,1 89,66 <1 7,48 18 528

2464-03 12-18 -15 -13,5 7040699,97 411407 1620,7 89,66 <1 7,99 19 662

2464-04 18-24 -21 -18,9 7040699,97 411409 1615,3 89,66 <1 8,09 16 636

2464-05 24-30 -27 -24,3 7040699,97 411412 1609,9 89,66 <1 7,77 29 598

2464-06 30-36 -33 -29,7 7040699,97 411415 1604,5 89,66 <1 7,64 23 630

2464-07 36-42 -39 -35,1 7040699,97 411417 1599,1 89,66 <1 7,79 15 518

2464-08 42-48 -45 -40,5 7040699,97 411420 1593,7 89,66 <1 7,32 16 516

2464-09 48-49,53 -48,8 -43,9 7040699,97 411422 1590,3 89,66 <1 6,53 18 438




<5 3,93 <1 12 21 453 4,37 72 1,52 20 30 2,37 575 4 1,23 18 21 188

<5 5,86 <1 17 25 257 5,09 63 1,73 25 34 1,5 741 <2 1,77 23 24 102

<5 3,4 <1 19 31 440 5,51 65 1,8 25 34 1,39 841 4 2,09 22 27 175

<5 2,96 <1 16 30 327 4,9 61 1,85 24 33 1,38 691 7 2,2 19 23 125

<5 3,2 1 18 34 393 5,49 69 1,84 25 33 1,54 735 5 1,85 20 27 156

<5 2,93 <1 18 37 383 5,53 63 1,79 24 32 1,38 701 6 1,83 19 24 154

<5 2,87 <1 16 43 388 5,26 64 1,75 25 32 1,46 699 4 1,77 20 21 173

<5 2,73 <1 16 51 393 5,33 62 1,73 21 30 1,37 682 3 1,8 19 21 146

<5 5,4 <1 14 54 398 4,8 56 1,58 19 26 1,25 566 5 1,59 18 19 160




0,11 12 12 13 271 <5 <10 0,33 121 <10 13 915 101

0,06 <5 13 15 398 <5 11 0,45 145 <10 15 458 105

0,09 13 13 11 425 <5 11 0,48 147 68 16 732 86

0,06 7 13 <10 527 <5 <10 0,44 144 19 15 417 96

0,07 7 15 <10 372 <5 12 0,5 169 <10 16 390 116

0,08 5 15 <10 375 <5 12 0,49 166 <10 15 1078 105

0,05 7 13 <10 338 <5 11 0,44 148 <10 15 570 96

0,09 10 14 <10 512 <5 13 0,44 156 <10 14 508 94

0,09 9 13 14 310 <5 12 0,39 143 <10 12 498 84

221

Figura 5: Distribución en profundidad de la concentración de elementos analizados

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

5 6 7 8 9

Al (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

200 400 600 800 1000

Ba (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

2 3 4 5 6 7

Ca (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 200 400 600 800 1000

Cu (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

4 5 6 7

Fe (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

K (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 10 20 30 40

La (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 10 20 30 40 50

Li (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Mg (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

400 600 800 1000

Mn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Na (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 10 20 30

Nb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

222


DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 10 20 30 40 50

Ni (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 100 200 300 400

Pb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 5 10 15 20 25 30

Sc (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 200 400 600 800 1000

Sr (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 0,2 0,4 0,6 0,8

Ti (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 50 100 150 200 250

V (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 5 10 15 20 25

Y (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 250 500 750 1000 1250 1500

Zn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2464

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 50 100 150 200

Zr (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

223

SONDAJE DDH2469A




2469A-01 0-6 -3 -2,7 7040700,05 411304 1628,9 89,08 <1 7,18 29 478

2469A-02 6-12 -9 -8,1 7040700,05 411306 1623,5 89,08 <1 7,99 14 598

2469A-03 12-18 -15 -13,5 7040700,05 411309 1618,1 89,08 <1 8,24 14 585

2469A-04 18-24 -21 -18,9 7040700,05 411312 1612,7 89,08 <1 8,28 17 549

2469A-05 24-30 -27 -24,2 7040700,05 411314 1607,4 89,08 <1 7,94 16 559

2469A-06 30-36 -33 -29,6 7040700,05 411317 1602,0 89,08 <1 8,15 16 600

2469A-07 36-42 -39 -35,0 7040700,05 411320 1596,6 89,08 <1 8,31 14 645

2469A-08 42-48 -45 -40,4 7040700,05 411322 1591,2 89,08 <1 8,08 14 531

2469A-09 48-51,55 -49,2 -44,2 7040700,05 411324 1587,4 89,08 <1 7,4 10 497




<5 5,38 <1 11 26 133 4,05 70 1,75 18 31 2,01 573 <2 1,44 22 21 40

<5 3,62 <1 17 22 226 4,94 64 2 27 33 1,38 742 2 2,13 23 22 92

<5 2,72 <1 18 17 112 5,42 68 2,03 26 33 1,39 824 <2 2,27 23 20 40

<5 3,08 <1 18 27 211 5,14 70 1,97 26 36 1,5 733 <2 2,15 21 25 66

<5 2,19 <1 17 30 253 5,05 65 1,93 26 34 1,55 671 <2 1,92 20 25 87

<5 3,23 <1 17 32 293 4,7 67 2,02 25 36 1,52 684 6 1,97 21 25 107

<5 2,28 <1 16 26 227 5,39 70 1,88 24 32 1,46 693 3 2,05 21 21 58

<5 2,77 <1 17 31 205 5,46 66 1,85 23 34 1,55 701 2 2,08 21 23 71

<5 3,55 <1 16 30 208 5,62 64 1,71 21 28 1,47 656 <2 1,77 20 23 72




0,2 <5 13 16 305 <5 <10 0,36 127 <10 11 204 100

0,05 6 14 <10 441 <5 11 0,47 146 <10 15 406 99

0,05 <5 14 10 426 <5 14 0,52 157 <10 17 242 101

0,05 <5 15 12 452 <5 14 0,49 166 12 16 301 104

0,06 <5 15 <10 393 <5 15 0,5 165 <10 15 334 108

0,08 5 15 <10 377 <5 12 0,46 148 <10 15 507 118

0,05 <5 15 <10 447 <5 13 0,49 171 <10 14 281 83

<0.05 <5 15 <10 502 <5 12 0,5 164 <10 14 279 98

0,05 <5 15 <10 333 <5 13 0,47 176 <10 14 269 93

224


DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

5 6 7 8 9 10

Al (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

200 400 600 800 1000

Ba (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

2 3 4 5 6 7

Ca (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 200 400 600 800 1000

Cu (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

4 5 6 7

Fe (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

K (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 10 20 30 40

La (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 10 20 30 40 50

Li (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Mg (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

400 600 800 1000

Mn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Na (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 5 10 15 20 25 30

Nb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

225


DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 10 20 30 40 50

Ni (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 100 200 300 400

Pb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 5 10 15 20 25 30

Sc (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 200 400 600 800 1000

Sr (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 0,2 0,4 0,6 0,8

Ti (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 50 100 150 200 250

V (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 5 10 15 20 25

Y (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 250 500 750 1000 1250 1500

Zn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2469A

1582

1587

1592

1597

1602

1607

1612

1617

1622

1627

1632

0 50 100 150 200

Zr (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

226

SONDAJE DDH2602



Name Tramo Metros Real 7040400,04 411299,61 1634,45 90 ppm % ppm ppm

2602-01 0-6 -3 -2,7 7040400,04 411301 1631,7 90 11 7,7 18 522

2602-02 6-12 -9 -8,1 7040400,04 411303 1626,3 90 21 7,78 16 587

2602-03 12-18 -15 -13,6 7040400,04 411306 1620,9 90 1 7,63 10 508

2602-04 18-24 -21 -19,0 7040400,04 411309 1615,4 90 <1 8,57 15 612

2602-05 24-30 -27 -24,4 7040400,04 411311 1610,0 90 <1 8,25 23 595

2602-06 30-36 -33 -29,9 7040400,04 411314 1604,6 90 <1 8,05 20 629

2602-07 36-42 -39 -35,3 7040400,04 411316 1599,2 90 <1 8,14 16 669

2602-08 42-48 -45 -40,7 7040400,04 411319 1593,7 90 <1 8,27 13 457

2602-09 48-52,8 -49,8 -45,1 7040400,04 411321 1589,4 90 <1 7,54 <10 429




<5 3,4 <1 13 58 329 4,85 75 1,82 24 30 2,11 655 3 1,52 20 29 107

<5 5,12 <1 16 58 225 5,06 64 1,88 26 33 1,5 731 2 1,85 22 39 55

<5 2,05 <1 13 49 119 4,28 56 2,38 23 28 1,15 743 2 2,11 22 18 53

<5 2,76 <1 19 55 221 5,81 70 1,93 29 36 1,6 785 2 2,13 20 25 76

<5 2,7 <1 19 48 199 6,15 71 1,87 30 33 1,64 739 3 1,92 20 29 74

<5 3,07 <1 21 36 319 5,65 69 1,92 28 33 1,49 721 4 1,89 20 30 157

<5 2,68 <1 16 31 167 5,35 68 1,91 25 32 1,52 716 <2 1,86 21 21 58

<5 2,9 <1 15 35 185 5,76 75 1,91 20 34 1,86 738 2 1,65 20 25 71

<5 4,58 <1 15 41 240 5,61 67 1,77 24 29 1,6 736 5 1,66 20 24 42




0,06 8 15 <10 333 <5 <10 0,41 136 141 14 634 116

0,07 6 14 13 391 <5 <10 0,46 145 280 16 1117 128

<0.05 <5 12 <10 292 <5 <10 0,37 120 <10 19 234 84

<0.05 <5 16 <10 503 <5 14 0,52 177 <10 17 384 112

<0.05 <5 17 <10 469 <5 11 0,55 193 <10 16 428 113

<0.05 7 15 <10 378 <5 <10 0,5 167 17 16 715 110

<0.05 <5 14 <10 345 <5 13 0,48 157 <10 14 473 94

<0.05 <5 16 <10 365 <5 12 0,47 170 <10 15 343 105

<0.05 <5 16 15 326 <5 12 0,48 180 <10 16 282 96

227


DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

5 6 7 8 9 10

Al (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

200 400 600 800 1000

Ba (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

2 3 4 5 6 7

Ca (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 200 400 600 800 1000

Cu (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

4 5 6 7

Fe (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

K (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 10 20 30 40

La (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 10 20 30 40 50

Li (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Mg (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

400 600 800 1000

Mn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Na (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 5 10 15 20 25 30

Nb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

228


DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 10 20 30 40 50

Ni (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDh2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 100 200 300 400

Pb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 5 10 15 20 25 30

Sc (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 200 400 600 800 1000

Sr (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 0,2 0,4 0,6 0,8

Ti (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 50 100 150 200 250

V (ppm)C

ota

(m s

.n.m

.)

DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 5 10 15 20 25

Y (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 500 1000 1500

Zn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2602

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 50 100 150 200

Zr (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

229

SONDAJE DDH2447




2447-01 9-12 -9 -8,2 7040600,269 411600 1634,5 89,82 3 8,27 11 541

2447-02* 12-18 -15 -13,6 7040600,269 411605 1629,1 89,82 >200 7,67 <10 554

2447-03 18-24 -21 -19,0 7040600,269 411610 1623,6 89,82 2 8,08 15 595

2447-04 24-30 -27 -24,5 7040600,269 411615 1618,2 89,82 <1 8,01 18 654

2447-05 30-36 -33 -29,9 7040600,269 411620 1612,8 89,82 <1 8,22 12 585

2447-06 36-42 -39 -35,3 7040600,269 411625 1607,3 89,82 <1 8,13 11 609

2447-07 42-48 -45 -40,8 7040600,269 411629 1601,9 89,82 <1 7,67 12 525

2447-08 48-54 -51 -46,2 7040600,269 411634 1596,5 89,82 <1 7,15 16 469

2447-09 54-60 -57 -51,6 7040600,269 411639 1591,0 89,82 7 6,97 17 428

2447-10 60-65 -62,5 -56,6 7040600,269 411644 1586,0 89,82 1 7,13 23 561




<5 4,03 <1 19 50 151 5,92 71 1,84 26 30 1,4 894 3 2,16 25 21 60

<5 3,1 <1 34 43 >10000 5,04 61 1,77 24 28 1,27 802 <2 2,07 15 1036 7

<5 2,62 <1 16 41 178 4,93 69 1,79 28 32 1,53 735 2 1,95 20 31 55

<5 2,98 <1 18 37 148 4,91 67 1,93 25 32 1,56 721 2 1,96 21 28 57

<5 2,32 <1 16 40 148 5,21 70 1,85 26 32 1,55 696 <2 1,8 19 25 56

<5 2,56 <1 15 45 117 4,88 69 1,9 29 33 1,46 745 2 2,07 20 22 58

<5 3,22 <1 15 54 217 5,01 67 1,83 24 31 1,46 637 2 1,93 20 23 90

<5 3,88 <1 16 47 368 5,08 64 1,68 20 30 1,39 614 3 1,7 19 23 131

<5 6,82 <1 14 51 308 4,67 59 1,63 21 29 1,31 587 3 1,73 23 22 95

<5 3,91 <1 12 42 406 4,49 60 1,67 22 34 1,44 553 3 1,58 20 23 91




0,08 <5 14 15 445 <5 14 0,56 173 40 18 249 100

0,08 7 16 <10 425 53 <10 0,4 107 7042 15 869 79

0,05 <5 15 <10 546 <5 12 0,47 157 95 16 158 105

<0,05 <5 16 <10 456 <5 13 0,5 160 <10 16 231 123

0,06 5 15 <10 367 <5 14 0,47 162 <10 15 491 109

0,05 <5 15 <10 573 <5 11 0,45 153 <10 15 153 106

0,08 5 15 <10 463 <5 15 0,47 157 <10 15 224 110

0,06 12 14 11 341 <5 13 0,42 152 <10 13 401 84

0,12 9 13 18 491 <5 14 0,42 149 26 14 469 86

0,07 11 13 <10 823 <5 11 0,4 142 <10 13 249 87

2447-02*: muestra eliminada del análisis debido a contaminación.

230


DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

5 6 7 8 9 10

Al (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

200 400 600 800 1000

Ba (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

2 3 4 5 6 7

Ca (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

0 200 400 600 800 1000

Cu (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

4 5 6 7

Fe (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

K (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

0 10 20 30 40

La (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

0 10 20 30 40 50

Li (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Mg (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

400 600 800 1000

Mn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Na (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

0 10 20 30

Nb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

231


DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

0 10 20 30 40 50

Ni (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

0 100 200 300 400

Pb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

0 5 10 15 20 25 30

Sc (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

0 200 400 600 800 1000

Sr (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

0 0,2 0,4 0,6 0,8

Ti (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

0 50 100 150 200 250

V (ppm)C

ota

(m s

.n.m

.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

0 5 10 15 20 25

Y (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

0 250 500 750 1000 1250 1500

Zn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2447

1583

1593

1603

1613

1623

1633

1643

0 50 100 150 200

Zr (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

232

SONDAJE DDH2460




2460-01 0-6 -3 -2,7 7040599,99 411303 1627,8 89,24 <1 7,19 16 527

2460-02 6-12 -9 -8,1 7040599,99 411308 1622,4 89,24 <1 7,98 18 607

2460-03 12-18 -15 -13,5 7040599,99 411313 1617,0 89,24 3 7,9 23 609

2460-04 18-24 -21 -18,9 7040599,99 411317 1611,6 89,24 <1 8,01 13 540

2460-05 24-30 -27 -24,3 7040599,99 411322 1606,2 89,24 <1 7,75 18 580

2460-06 30-36 -33 -29,7 7040599,99 411327 1600,8 89,24 <1 7,75 21 581

2460-07 36-42 -39 -35,1 7040599,99 411332 1595,4 89,24 <1 7,84 16 593

2460-08 42-44,72 -43,5 -39,1 7040599,99 411336 1591,3 89,24 <1 7,51 16 468




<5 4,35 <1 13 48 217 4,18 59 1,96 30 30 1,38 572 3 1,84 23 22 82

<5 2,68 <1 15 42 153 4,49 65 2,27 26 32 1,32 771 3 2,11 23 24 67

<5 2,49 <1 15 50 216 4,69 66 2,16 28 32 1,24 724 3 2,22 19 28 85

<5 2,5 <1 16 32 195 4,7 64 1,87 25 33 1,39 636 7 2,2 20 22 73

<5 2,61 <1 16 32 339 4,8 63 1,85 23 33 1,49 613 11 1,83 20 25 127

<5 2,64 <1 16 33 479 5,04 63 1,84 26 33 1,34 670 7 1,83 20 23 174

<5 2,32 <1 16 44 438 5,05 64 1,89 22 35 1,38 741 5 1,89 20 21 183

<5 2,75 1 14 46 545 5,24 60 1,82 23 34 1,38 712 5 1,81 20 19 214




0,14 <5 13 13 375 <5 <10 0,4 129 27 15 640 109

0,1 5 13 <10 355 <5 11 0,41 127 14 18 264 116

0,1 <5 14 <10 426 <5 10 0,41 139 57 18 773 114

0,05 <5 14 <10 478 <5 13 0,47 149 <10 15 338 106

0,05 6 15 <10 437 <5 12 0,47 155 <10 14 259 107

0,07 13 14 11 389 <5 13 0,46 159 <10 15 572 105

0,08 15 14 <10 369 <5 12 0,43 150 <10 15 417 100

0,09 16 14 <10 489 <5 11 0,44 145 <10 13 985 84

233


DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

5 6 7 8 9 10

Al (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

200 400 600 800 1000

Ba (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

2 3 4 5 6 7

Ca (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

0 200 400 600 800 1000

Cu (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

4 5 6 7

Fe (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

0 0,5 1 1,5 2 2,5

K (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

0 10 20 30 40

La (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

0 10 20 30 40 50

Li (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Mg (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

400 600 800 1000

Mn ppm

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Na (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

0 5 10 15 20 25 30

Nb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

234


DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

0 10 20 30 40 50

Ni (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

0 100 200 300 400

Pb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

0 5 10 15 20 25 30

Sc (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

0 200 400 600 800 1000

Sr (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

0 0,2 0,4 0,6 0,8

Ti (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

0 50 100 150 200 250

V (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

0 5 10 15 20 25

Y (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

0 250 500 750 1000 1250 1500

Zn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2460

1585

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

0 50 100 150 200

Zr ppm

Cot

a (m

s.n

.m.)

235

SONDAJE DDH2466A




2466A-01 3-6 -3 -2,6 7040500 411296,95 1632,8 359,91 <1 7,6 14 497

2466A-02 6-12 -9 -7,7 7040503 411296,95 1627,7 359,91 1 8,63 17 606

2466A-03 12-18 -15 -12,9 7040506 411296,95 1622,5 359,91 <1 8,97 <10 519

2466A-04 18-24 -21 -18,0 7040509 411296,95 1617,4 359,91 <1 8,33 13 555

2466A-05 24-30 -27 -23,2 7040512 411296,95 1612,2 359,91 <1 8,39 14 622

2466A-06 30-36 -33 -28,3 7040515 411296,95 1607,1 359,91 <1 8,15 17 715

2466A-07 36-42 -39 -33,5 7040518 411296,95 1601,9 359,91 <1 8,45 16 550

2466A-08 42-48,35 -45 -38,6 7040522 411296,95 1596,8 359,91 <1 7,79 11 634




<5 4,46 <1 13 49 278 4,41 76 1,89 25 32 2,14 654 6 1,61 22 25 80

<5 3,2 <1 19 56 169 5,24 78 2,15 25 38 1,85 807 2 2,02 22 32 73

<5 2,58 <1 19 50 115 5,56 77 2,04 26 39 1,66 924 <2 2,15 24 24 57

<5 2,5 <1 17 54 151 5,12 71 1,94 27 34 1,49 776 <2 2,21 21 23 57

<5 3,13 <1 16 47 166 4,94 69 1,85 24 32 1,48 664 2 2,22 21 23 67

<5 3,04 <1 16 54 157 4,96 64 1,59 26 33 1,54 734 <2 1,9 22 25 56

<5 2,62 <1 18 56 209 5,32 67 1,95 25 34 1,51 736 2 2,03 22 23 75

<5 2,26 <1 13 40 283 4,44 62 1,99 21 33 1,37 706 2 1,96 21 16 91




0,1 6 14 15 310 <5 <10 0,4 132 <10 14 554 125

0,11 5 16 <10 412 <5 12 0,49 164 <10 16 236 140

0,07 <5 15 11 399 <5 14 0,52 162 <10 18 338 116

0,08 <5 16 <10 460 <5 10 0,49 164 <10 17 296 108

0,09 6 15 <10 628 <5 12 0,47 157 <10 14 249 105

0,06 5 15 <10 605 <5 12 0,48 161 <10 15 437 111

0,1 <5 16 <10 389 <5 15 0,51 176 <10 17 507 116

0,09 6 12 <10 334 <5 10 0,38 122 <10 13 488 88

236


DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

5 6 7 8 9 10

Al (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

200 400 600 800 1000

Ba (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

2 3 4 5 6 7

Ca (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 200 400 600 800 1000

Cu (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

4 5 6 7

Fe (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

K (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 10 20 30 40

La (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 10 20 30 40 50

Li (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Mg (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

400 600 800 1000

Mn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Na (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 5 10 15 20 25 30

Nb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

237


DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 10 20 30 40

Ni (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 100 200 300 400

Pb (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 5 10 15 20 25 30

Sc (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDh2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 200 400 600 800

Sr (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 0,2 0,4 0,6 0,8

Ti (%)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 50 100 150 200 250

V (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 5 10 15 20 25

Y (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 250 500 750 1000 1250 1500

Zn (ppm)

Cot

a (m

s.n

.m.)

DDH2466A

1590

1595

1600

1605

1610

1615

1620

1625

1630

1635

0 50 100 150 200

Zr ppm

Cot

a (m

s.n

.m.)

238

CONTROL DE CALIDAD

Tabla C.11: Resumen análisis de control de duplicados analíticos y de terreno para muestras por digestión de 4 Ácidos y análisis ICP-AES

PromedioDesv.

Estandar% CV % bajo LD

% CV Muestreo

% CV Analítico

% CV Total Motivo Eliminación

Ag ppm 1 3 240,9 85,8 25,1 24,1 Pobre precisión analíticaAl % 7,8 0,5 6,5 0,0 4,0 2,9 5,0 Ok

As ppm 16 5 32,4 5,8 21,3 31,3 37,9 Pobre precisión analíticaBa ppm 541 111 20,5 0,0 4,2 3,8 5,7 OkBi ppm 2 0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 100 % datos bajo LDCa % 3,6 1,5 42,3 0,0 6,3 3,8 7,3 Ok

Cd ppm 0,5 0 33,3 87,5 4,6 17,2 17,8 Más de 20% datos bajo LDCo ppm 17,0 5 28,9 0,0 33,5 7,9 34,4 Pobre reproducibilidad terrenoCr ppm 39,0 11 29,0 0,0 24,8 20,4 Pobre precisión analíticaCu ppm 282 138 49,0 0,8 7,7 6,3 Ok

Fe % 5,1 0,6 11,9 0,0 2,4 4,5 5,0 OkGa ppm 53,0 28 52,3 20,8 111,9 36,1 117,6 Pobre precisión analítica

K % 1,8 0,4 19,7 0,0 3,1 3,4 4,6 OkLa ppm 23 5 21,9 2,5 6,8 7,6 10,3 OkLi ppm 32 4 12,2 0,0 4,5 3,7 5,8 OkMg % 1,5 0,3 16,9 0,0 3,5 3,1 4,7 Ok

Mn ppm 702 86 12,2 0,0 5,0 3,1 5,9 OkMo ppm 3 2 60,6 18,3 39,8 31,9 Pobre reproducibilidad terreno

Na % 1,8 0,4 22,0 0,0 4,5 3,0 5,4 OkNb ppm 21 3 12,6 0,0 7,9 5,6 9,7 OkNi ppm 24 5 21,7 0,0 3,4 6,1 7,0 OkPb ppm 99 58 59,0 0,0 15,9 12,6 20,3 Ok

S % 0,1 0,0 49,7 25,8 31,2 33,3 45,6 Pobre precisión analíticaSb ppm 6 4 71,4 47,5 10,3 31,0 32,6 Pobre precisión analíticaSc ppm 15 2 11,7 0,0 1,8 3,7 4,1 OkSn ppm 8 4 49,0 60,8 36,2 19,3 Pobre reproducibilidad terrenoSr ppm 404 97 24,0 0,0 5,6 3,4 6,6 OkTa ppm 4 3 76,0 75,8 66,8 27,9 72,4 Pobre precisión analíticaTe ppm 12 6 45,6 22,5 40,1 30,6 50,5 Pobre precisión analítica

Ti % 0,4 0,1 13,7 0,0 3,4 3,5 4,9 OkV ppm 154 22 14,3 0,0 3,6 4,7 5,9 OkW ppm 22 52 229,8 76,7 23,2 30,3 38,1 Pobre precisión analíticaY ppm 15 2 14,1 0,0 4,5 3,1 5,5 OkZn ppm 435 253 58,1 0,0 9,5 5,4 10,9 OkZr ppm 97 19 19,7 0,0 5,8 4,6 7,4 Ok

239

DISTRIBUCIÓN EN 3D DE LA CONCENTRACIÓN DE LOS DISTINTOS ELEMENTOS

Figura C.11: Distribución de la concentración de Al (%), Ba (ppm) y Ca (%) en la cobertura proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores de la concentración son máximos (rojo), altos (amarillo),

moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color

azul, techo roca color gris.

Al (%)

Ba (ppm)

Ca (%) Leyenda

Ca (%)

2,1 - 2,4

2,5 - 3,0

3,1 - 3,7

3,8 - 4,9

5,0 - 6,8


Óxidos

Leyenda

Ba (ppm)

267 - 418

419 - 531

532 - 600

601 - 672

673 - 802


Óxidos

Leyenda

Al (%)6,5 - 7,4

7,5 - 7,7

7,8 - 8,1

8,2 - 8,5

8,6 - 9,2


Óxidos

240

Figura C.12: Distribución de la concentración de Cu (ppm), Fe (%), K (ppm) y La (%) en la cobertura

proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores de la concentración son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja

borde mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca color gris.

Cu (ppm)

Fe (%)

K (%)

La (ppm) Leyenda

La (ppm)11 - 13

14 - 21

22 - 24

25 - 27

28 - 31


Óxidos

Leyenda

K (%)

1,0 - 1,2

1,3 - 1,7

1,8 - 1,9

2,0 - 2,1

2,2 - 2,6


Óxidos

Leyenda

Fe (%)

4,1 - 4,6

4,7 - 5,0

5,1 - 5,3

5,4 - 5,8

5,9 - 6,7


Óxidos

Leyenda

Cu (ppm)85 - 178

179 - 283

284 - 406

407 - 612

613 - 899


Óxidos

241

Figura C.13: Distribución de la concentración de Li (ppm), Mg (%), Mn (ppm) y Na (%) en la cobertura



Li (ppm)

Mg (%)

Mn (ppm)

Na (%) Leyenda

Na (%)

0,6 - 1,0

1,1 - 1,5

1,6 - 1,8

1,9 - 2,1

2,2 - 2,4


Óxidos

Leyenda

Mn (ppm)

476 - 589

590 - 665

666 - 716

717 - 785

786 - 924


Óxidos

Leyenda

Mg (%)1,1 - 1,3

1,4 - 1,5

1,6 - 1,7

1,8 - 2,0

2,1 - 2,4


Óxidos

Leyenda

Li (ppm)

24 - 27

28 - 30

31 - 33

34 - 36

37 - 43


Óxidos

242

Figura C.14: Distribución de la concentración de Nb (ppm), Ni (%), Pb (ppm) y S (%) en la cobertura



Nb (ppm)

Ni (ppm)

Pb (ppm)

S (%) Leyenda

S (%)

0,03

0,04 - 0,07

0,08 - 0,10

0,11 - 0,14

0,15 - 0,20


Óxidos

Leyenda

Pb (ppm)12 - 44

45 - 88

89 - 136

137 - 214

215 - 361


Óxidos

Leyenda

Ni (ppm)

15 - 18

19 - 22

23 - 26

27 - 34

35 - 46


Óxidos

Leyenda

Nb (ppm)

14 - 17

18 - 19

20 - 21

22 - 23

24 - 27


Óxidos

243

Figura C.15: Distribución de la concentración de Sc (%), Sr (ppm), Ti (%) y V (ppm) en la cobertura



Sc (%)

Sr (ppm)

Ti (%)

V (ppm) Leyenda

V (ppm)

120 - 137

138 - 152

153 - 167

168 - 193

194 - 215


Óxidos

Leyenda

Ti (%)

0,33 - 0,38

0,39 - 0,43

0,44 - 0,47

0,48 - 0,52

0,53 - 0,58


Óxidos

Leyenda

Sr (ppm)

219 - 318

319 - 378

379 - 447

448 - 546

547 - 823


Óxidos

Leyenda

Sc (ppm)

12,0 - 13,0

13,1 - 14,0

14,1 - 15,0

15,1 - 16,0

16,1 - 19,0


Óxidos

244

Figura C.16: Distribución de la concentración de Zn (%) y Zr (ppm) en la cobertura proyectada en 3D, sobre el yacimiento Inca de Oro. Valores de la concentración son máximos (rojo), altos (amarillo), moderado (verde), bajo (azul). Líneas segmentadas indican proyección a superficie de: roja borde

mineralización Cpy-2, verde borde mineralización de óxidos. Superficie color marrón, nivel freático color azul, techo roca color gris.

Zn (ppm)

Zr (ppm) Leyenda

Zr (ppm)

69 - 91

92 - 102

103 - 114

115 - 140

52 - 68


Óxidos

Leyenda

Zn (ppm)

148 - 301

302 - 428

429 - 572

573 - 818

819 - 1244


Óxidos

245

ANEXO D COMPUESTOS GASEOSOS DE HIDROCARBUROS (SGH)

Tabla D.1 Resumen análisis de control de duplicados analíticos y de terreno para compuestos gaseosos de hidrocarburos (SGH). Se indica de izquierda a derecha orden de eliminación según parámetro

eliminado (1/3). Nombre compuesto Promedio

Desv. Estàndar %CV % bajo LD Error Analítico Error Terreno Error total Motivo Elminación

001 - LA 200 102 51,1 0 13 28 31 Ok002 - LA 141 106 75,3 0 67 39 78 Pobre precisión analítica003 - LB 92 12 13,1 0 18 16 24 Ok004 - LA 183 75 40,7 1 51 36 Pobre precisión analítica005 - LB 13 9 67,6 28 86 28 91 Más del 20% datos bajo LD006 - LB 24 8 33,0 4 68 57 Pobre precisión analítica007 - LA 64 31 48,3 0 34 21 40 Pobre precisión analítica008 - LB 50 18 36,2 2 27 54 60 Pobre precisión analítica009 - LB 1 2 210,7 97 50 69 86 Más del 20% datos bajo LD010 - LB 1 1 204,7 98 51 49 Más del 20% datos bajo LD011 - LA 22 16 75,9 23 87 37 94 Pobre precisión analítica012 - LB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD013 - LBA 884 657 74,4 11 64 32 72 Pobre precisión analítica014 - LB 5 6 121,3 63 73 72 Más del 20% datos bajo LD015 - LAR 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD016 - LB 2 4 182,0 83 89 72 Más del 20% datos bajo LD017 - LB 2 5 212,6 87 72 44 85 Más del 20% datos bajo LD018 - LB 1 3 250,4 93 90 70 Más del 20% datos bajo LD019 - LB 1 2 311,2 99 0 49 49 Más del 20% datos bajo LD020 - LA 9 11 130,1 58 100 90 Más del 20% datos bajo LD021 - LPH 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD022 - LBA 87 50 57,7 0 18 45 48 Ok023 - LAR 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD024 - LB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD025 - LAR 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD026 - LBA 127 63 50,1 0 19 35 40 Ok027 - LB 2 4 203,5 87 88 46 99 Más del 20% datos bajo LD028 - ALK 16 9 56,6 13 12 78 79 Ok029 - HB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD030 - HB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD031 - HB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD032 - HB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD033 - HB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD034 - HB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD035 - LAR 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD036 - LBA 47 35 73,5 0 40 29 49 Pobre precisión analítica037 - HB 1 0 0,0 100 0 50 50 Más del 20% datos bajo LD038 - LBA 74 43 58,2 0 16 48 51 Ok039 - LAR 1 0 0,0 100 0 49 49 Más del 20% datos bajo LD040 - LPB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD041 - LBA 101 58 57,9 0 33 35 48 Pobre precisión analítica042 - LPB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD043 - HB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD044 - HB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD045 - LA 56 23 40,4 0 11 38 39 Ok046 - LPH 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD047 - LBA 41 17 41,6 0 14 35 37 Ok048 - HB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD049 -HB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD050 - LBA 2312 981 42,4 0 14 23 27 Ok051 - LBI 1 0 0,0 100 0 49 49 Más del 20% datos bajo LD052 - LPB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD053 - LPB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD054 - HB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD055 - LPB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD056 - LBI 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD057 - ALK 3 5 172,4 81 73 70 Más del 20% datos bajo LD058 - LPB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD059 - LPB 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD060 - LPH 1 1 139,9 99 0 48 48 Más del 20% datos bajo LD061 - LBI 1 2 220,6 97 0 70 70 Más del 20% datos bajo LD062 - LBA 20 10 51,7 13 57 33 Pobre precisión analítica063 - LPH 5 5 113,9 62 52 72 89 Más del 20% datos bajo LD064 - LBA 27 8 31,4 1 8 33 34 Ok065 - HPB 1 0 0,0 100 0 48 48 Más del 20% datos bajo LD066 - LBA 49 24 49,3 0 32 33 47 Pobre precisión analítica067 - LBI 1 2 224,9 96 0 70 70 Más del 20% datos bajo LD068 - HPB 1 1 138,6 99 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD069 - LA 59 28 47,2 0 22 38 44 Pobre reproducibilidad terreno070 - HPB 1 3 214,5 93 0 70 70 Más del 20% datos bajo LD071 - HPB 1 1 184,5 99 0 50 50 Más del 20% datos bajo LD072 - HPB 1 0 0,0 100 0 49 49 Más del 20% datos bajo LD

246


eliminado (2/3) Nombre compuesto Promedio


073 - HBA 37 16 43,8 0 17 38 41 Ok074 - HBA 44 25 58,1 2 52 43 67 Pobre precisión analítica075 - HPB 1 0 0,0 100 0 49 49 Más del 20% datos bajo LD076 - LPH 4 8 213,7 78 52 24 Más del 20% datos bajo LD077 - MAR 1 3 220,9 93 2 48 49 Más del 20% datos bajo LD078 - ALK 15 8 55,6 17 48 59 75 Pobre precisión analítica079 - LBI 2 4 214,3 90 4 70 70 Más del 20% datos bajo LD080 - LPH 6 10 153,8 60 4 55 55 Más del 20% datos bajo LD081 - MAR 2 4 190,4 86 73 83 111 Más del 20% datos bajo LD082 - LPH 9 7 73,8 34 71 49 Más del 20% datos bajo LD083 - HBA 130 83 63,5 1 45 30 53 Pobre precisión analítica084 - HBA 16 6 36,3 4 10 53 54 Ok085 - LPH 129 64 49,9 0 17 40 43 Ok086 - LBI 2 4 180,7 83 3 86 86 Más del 20% datos bajo LD087 - MAR 10 6 57,7 24 53 19 56 Pobre precisión analítica088 - HBA 157 77 49,2 0 15 42 45 Ok089 - THI 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD090 - HPB 10 4 42,0 15 52 51 Pobre precisión analítica091 - LBI 6 6 107,8 57 88 54 Más del 20% datos bajo LD092 - LPH 15 5 34,1 4 73 23 Pobre precisión analítica093 - LA 86 41 47,4 1 26 21 34 Pobre precisión analítica094 - LBI 6 6 98,2 52 114 52 Más del 20% datos bajo LD095 - MAR 7 6 82,3 42 52 49 71 Más del 20% datos bajo LD096 - LPH 18 4 22,1 0 4 24 24 Ok097 - HBA 105 59 56,4 1 16 40 43 Ok098 - THI 2 4 171,6 83 52 49 Más del 20% datos bajo LD099 - LPH 8 6 69,6 34 4 98 98 Más del 20% datos bajo LD100 - LPH 14 3 18,0 0 3 13 13 Ok101 - MAR 1 0 0,0 100 0 0 0 Más del 20% datos bajo LD102 - MBI 13 4 34,2 8 51 49 71 Pobre precisión analítica103 - LPH 12 4 30,7 7 52 13 Pobre precisión analítica104 - MAR 12 5 44,1 13 86 31 91 Pobre precisión analítica105 - ALK 38 25 65,2 0 17 46 49 Ok106 - MBI 12 14 120,7 44 89 82 Más del 20% datos bajo LD107 - MBI 36 31 85,2 0 24 48 53 Pobre reproducibilidad terreno108 - LPH 37 7 20,3 1 45 13 Pobre precisión analítica109 - MAR 47 8 17,9 1 3 14 14 Ok110 - HBA 198 105 53,0 0 14 42 44 Ok111 - MAR 22 4 15,9 0 4 9 10 Ok112 - MBI 43 13 31,2 0 6 23 24 Ok113 -HBA 118 34 28,9 0 30 29 Pobre precisión analítica114 - MBI 40 11 28,3 0 10 18 21 Ok115 - MBI 42 10 23,7 0 8 15 17 Ok116 - MAR 29 9 29,9 0 8 22 23 Ok117 - HA 252 104 41,4 0 13 36 38 Ok118 - MPH 37 6 16,7 0 5 16 17 Ok119 - HBA 174 74 42,4 0 15 26 30 Ok120 - THI 27 5 17,8 2 80 8 Pobre precisión analítica121 - MPH 30 14 45,2 14 79 74 Pobre precisión analítica122 - MPH 67 18 26,3 0 4 25 25 Ok123 - MPH 39 7 19,0 0 5 19 20 Ok124 - MBI 40 10 23,8 2 46 16 Pobre precisión analítica125 - HAR 39 12 31,9 6 4 13 14 Ok126 - MPH 41 7 18,1 0 4 18 18 Ok127 - MPH 33 6 17,8 0 4 16 16 Ok128 - MPH 19 2 11,2 0 3 8 9 Ok129 - HAR 27 3 12,9 0 4 7 8 Ok130 - HAR 35 5 14,1 0 5 9 10 Ok131 - MPH 36 5 13,7 0 4 13 14 Ok132 - ALK 222 81 36,4 0 10 29 31 Ok133 - HAR 126 34 26,9 0 7 22 23 Ok134 - HAR 150 25 16,8 0 4 9 10 Ok135 - MPH 118 17 14,2 0 4 10 11 Ok136 - MPH 93 12 12,8 0 8 10 13 Ok137 - HBI 60 10 16,0 0 9 9 13 Ok138 - HBI 91 14 15,8 0 5 13 14 Ok139 - HPH 94 28 30,1 0 53 23 58 Pobre precisión analítica140 - HPH 91 14 15,8 0 6 8 10 Ok141 - HBI 212 165 78,0 0 8 20 21 Ok142 - HPH 93 38 40,4 0 35 13 Pobre precisión analítica143 - HA 605 250 41,3 0 8 26 27 OK144 - HBI 161 58 35,9 0 6 13 14 Ok

247


eliminado (3/3) Nombre compuesto Promedio


145 - HBA 549 202 36,7 0 16 42 45 Ok146 - HPH 83 72 87,4 1 75 37 84 Pobre precisión analítica147 - HBI 96 27 28,1 0 5 12 13 Ok148 - HPH 83 16 18,8 0 32 29 43 Pobre precisión analítica149 - HBI 114 60 52,4 0 53 38 Pobre precisión analítica150 - HPH 81 38 47,4 0 63 16 65 Pobre precisión analítica151 - HBI 108 21 19,5 0 4 40 41 Ok152 - HPH 101 48 47,0 0 62 42 75 Pobre precisión analítica153 - HPH 187 91 48,9 0 53 41 67 Pobre precisión analítica154 - HPH 183 92 50,4 0 74 65 Pobre precisión analítica155 - HPH 239 32 13,5 0 4 3 5 Ok156 - HBI 205 23 11,1 0 3 46 46 Ok157 - HAR 234 48 20,5 1 39 15 Pobre precisión analítica158 - HBA 714 194 27,2 1 5 19 19 Ok159 - HBA 228 98 43,0 0 29 12 Pobre precisión analítica160 - HBI 245 96 39,3 0 78 41 Pobre precisión analítica161 - HA 695 285 41,1 0 57 44 Pobre precisión analítica162 - HPH 200 103 51,5 0 76 69 Pobre precisión analítica

Tabla D.2: Resumen de los resultados del análisis de factores para los compuestos gaseosos de hidrocarburos que pasan control de calidad total

Elementos Factor 1 Comunalidad100 - LPH 0,93249 0,86954109 - MAR 0,92181 0,84973111 - MAR 0,91074 0,82944115 - MBI 0,94853 0,89972116 - MAR 0,88328 0,78019118 - MPH 0,94358 0,89034125 - HAR 0,94056 0,88466126 - MPH 0,90798 0,82443127 - MPH 0,92354 0,85292128 - MPH 0,88746 0,78758129 - HAR 0,90477 0,81862130 - HAR 0,95041 0,90329131 - MPH 0,92674 0,85885134 - HAR 0,79684 0,63496135 - MPH 0,93434 0,873136 - MPH 0,79957 0,63932137 - HBI 0,87657 0,76839138 - HBI 0,97192 0,94463140 - HPH 0,76049 0,57834144 - HBI 0,69421 0,48192147 - HBI 0,7897 0,62363155 - HPH 0,64997 0,42247158 - HBA 0,9116 0,83101

Sum of square 17,8471 17,8471Percent of var 77,5961 77,5961

248

Tabla D.3: Resumen de los resultados del análisis de factores para los compuestos gaseosos de hidrocarburos que pasan control de calidad total

Compuestos Factor 1 Factor 2 Factor 3 Factor 4 Factor 5 Comunalidad028 - ALK 0,86526 0,31294 0,19963 0,04169 -0,22799 0,94019045 - LA 0,84863 0,40506 0,23502 0,11787 -0,06223 0,95727110 - HBA 0,83354 0,43776 0,16472 0,21937 0,11132 0,97408084 - HBA 0,82184 0,27798 0,15266 0,20065 0,11588 0,8297022 - LBA 0,8105 0,29476 0,17756 -0,07721 -0,34201 0,89826132 - ALK 0,81013 0,45166 0,2598 0,18709 -0,02562 0,96348105 - ALK 0,80885 0,39644 0,1055 0,23365 0,16118 0,90312026 - LBA 0,80818 0,12269 0,19395 -0,07453 -0,39741 0,86933116 - MAR 0,80241 0,44489 0,17993 0,13193 0,03167 0,89259133 - HAR 0,77845 0,45719 0,15384 0,16385 0,00353 0,86554047 - LBA 0,77637 0,40148 0,19765 0,3424 0,00296 0,92025085 - LPH 0,77404 0,43454 0,11829 0,15954 0,19538 0,86558117 - HA 0,7697 0,48719 0,27104 0,22386 0,00955 0,95347073 - HBA 0,7689 0,52451 0,19826 0,20964 0,04467 0,95159038 - LBA 0,76504 0,42802 0,09164 0,11862 -0,00098 0,79096112 - MBI 0,76094 0,4836 0,20074 0,22293 0,08188 0,90961119 - HBA 0,74983 0,50639 0,24004 0,22469 0,0601 0,93041143 - HA 0,72546 0,52712 0,24643 0,22307 -0,01261 0,9148111 - MAR 0,72323 0,48182 0,24058 0,23797 0,01281 0,8699125 - HAR 0,72071 0,53812 0,19335 0,25993 0,10787 0,92559114 - MBI 0,70226 0,56562 0,20658 0,26997 0,1084 0,94042097 - HBA 0,69479 0,59509 0,11501 0,21995 0,15497 0,9225088 - HBA 0,69114 0,53053 0,10164 0,22593 0,20107 0,86095145 - HBA 0,69083 0,31812 0,37339 0,18634 -0,13909 0,77194115 - MBI 0,68313 0,57917 0,20095 0,26889 0,09667 0,92414064 - LBA 0,62411 0,46484 0,17964 0,21241 0,18605 0,71761109 - MAR 0,60843 0,59125 0,23791 0,25629 0,07093 0,84708137 - HBI 0,60019 0,54969 0,13642 0,2774 -0,01114 0,75809050 - LBA 0,59508 0,52514 0,16384 0,34457 0,15496 0,79949122 - MPH 0,49329 0,44241 -0,00841 0,34655 0,40504 0,72329100 - LPH 0,43754 0,80217 0,21803 0,1823 0,07149 0,92081127 - MPH 0,43789 0,79911 0,20283 0,13908 -0,05037 0,89336126 - MPH 0,46886 0,7991 0,17877 0,04673 -0,03306 0,89364096 - LPH 0,32081 0,79846 0,17664 0,18637 0,21298 0,85177123 - MPH 0,48084 0,79813 0,16058 0,08178 -0,01672 0,90097134 - HAR 0,26498 0,76828 0,12403 0,13401 0,05106 0,69643118 - MPH 0,55829 0,73118 0,16882 0,18914 -0,01137 0,91072128 - MPH 0,42756 0,70945 0,2462 0,18984 -0,02544 0,78344135 - MPH 0,50901 0,70383 0,27106 0,20937 0,06219 0,87566156 - HBI 0,47104 0,69635 0,27278 0,30903 0,01226 0,87686138 - HBI 0,57911 0,68234 0,23107 0,29694 -0,01482 0,94275130 - HAR 0,56726 0,67367 0,18894 0,29352 0,02963 0,89835003 - LB 0,30641 0,64595 0,2091 0,30425 -0,24467 0,70731131 - MPH 0,56523 0,62878 0,3104 0,19888 -0,01588 0,85101129 - HAR 0,53342 0,61597 0,13239 0,36269 0,11391 0,82601158 - HBA 0,61029 0,61259 0,25165 0,30959 -0,05326 0,90975136 - MPH 0,41912 0,59804 0,18499 0,26269 -0,19531 0,6747141 - HBI 0,12443 0,07726 0,95629 0,06549 0,1242 0,95566144 - HBI 0,26514 0,30954 0,87256 0,1579 0,09993 0,9624147 - HBI 0,34164 0,38215 0,81953 0,19704 0,07572 0,97896151 - HBI 0,42075 0,5396 0,66605 0,22118 0,02333 0,96129155 - HPH 0,16975 0,31585 0,16322 0,80989 -0,0667 0,8156140 - HPH 0,29509 0,36547 0,25523 0,74801 0,00196 0,84533001 - LA -0,02709 0,01579 0,21994 -0,06911 0,76906 0,64558


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DISTRBUCIÓN ESPACIAL DE LA CONCENTRACIÓN DE LOS DISTINTOS

COMPUESTOS DE GASEOSOS DE HIDROCARBUROS (1/7)

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Hydrometallurgy

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Formation of hydrocarbon gaseous compounds during bioleaching of copper sulphideminerals with mesophilic microorganisms

R. Luca a, B. Townley a, B. Escobar b, T. Vargas b,⁎a Departmento de Geología, Universidad de Chile, Plaza Ercilla 803, Santiago, Chileb Centro de Estudios en Hidro/Electrometalurgia, Departamento de Ingeniería Química y Biotecnología, Universidad de Chile, Beaucheff 861, Santiago, Chile

⁎ Corresponding author.E-mail address: [email protected] (T. Vargas).

0304-386X/$ – see front matter © 2008 Elsevier B.V. Adoi:10.1016/j.hydromet.2008.05.021

A B S T R A C T
A R T I C L E I N F O
Available online 7 July 2008

Keywords:

An experimental study waduring bioleaching of coppewere used: a pyrite concent

BioleachingCopper sulfides/sulphidesGaseous hydrocarbon compoundsSoil gases

rate, a chalcopyrite concentrate and a copper sulphide ore rock from El Tenientemine, Chile, containing 1.2% copper. Mineral samples were bioleached in 250 ml shake flasks containing100 ml of basal medium inoculated either with a pure strain of Acidithiobacillus ferrooxidans or a naturalbacteria consortium obtained from the acid leaching of the El Teniente copper ore in columns. Each sealedshake flask system was fed with a flow of synthetic air and the exit stream was passed through a columncontaining an adsorbent material and next through a water trap to avoid back-contamination with air from

s conducted for assessing the formation of hydrocarbon gaseous compoundsr sulphide ores with mesophilic microorganisms. Three different mineral samples

the environment. Compounds present in the adsorbent material after 90 days of bioleaching were analysedusing a gas chromatography mass spectrometry technique with a procedure that detects 162 differenthydrocarbon gaseous compounds. Experimental results permitted to identify the formation of significantamounts of five different types of hydrocarbon gaseous compounds: di-,tri- and penta-methyl benzene, 11th-ethyl alkane and branched alkanes. The number of formed gaseous hydrocarbon compounds increased inexperiments conducted with the natural bacterial consortium, where their formation appears to be enhancedby the presence of heterotrophic microorganisms. This work provides the first experimental evidence of theformation of hydrocarbon gaseous compounds in bioleaching.

© 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

1. Introduction

Bacterial metabolism of both aerobes and anaerobes, involvingredox reactions with carbon, sulphur and metals, can have profoundeffects on the geochemistry of dissolved metals and metal-bearingminerals and can contribute to the supergene enrichment of sulphideores (Southam and Saunders, 2005; Enders et al., 2006). Themetabolicprocesses associated to microbial populations present in ore depositscan result in the production of various gases, e.g.: CO2, CH4, H2S(Ehrlich, 1996). Major mineral oxidation/reduction boundaries insulphide deposits are very often heavily colonized by bacteria whichcan be a significant source of organic carbon, subject to volatilizationas hydrocarbons. Light and heavy hydrocarbons which move upwardthrough the overburden of a deposit can then be postulated to besomehow linked to bacterial activity related to mineral sulphideoxidation processes (Highsmith, 2004).

In bioleaching processes the dissolution of minerals occurs underthe combined action of autotrophic and heterotrophic microorgan-isms and the production of important concentrations of organiccarbon has been observed (Johnson et al., 1995). The production of

ll rights reserved.

hydrocarbon gaseous compounds (HGC) is very likely to occur underthese conditions, but there are no reports or studies of their detectionand occurrence. In some respect, however, the identification of somecharacteristic smells which have been reported to appear during theoperation of bioleaching heaps and reactors can be consideredperhaps as the first indication of the formation of some type oforganic gaseous compounds in these processes (Brierley and Brierley,2007).

Identification and characterization of HGC compounds in bioleach-ing operations could provide valuable complementary information forassessing the efficiency of bacterial activity during the process. Thepresent work represents an exploratory study in the assessment of theformation of HGC in the bioleaching of copper sulphide minerals.

2. Materials and methods

2.1. Minerals

Three different mineral samples were used: a) a copper concen-trate from Codelco-Andina containing 90% chalcopyrite, 8% pyrite andquartz; b) a -150#+200# pyrite sample prepared from a pure massivecrystal of pyrite; c) a 3/4” copper ore sample of Codelco-El Tenientewith 1.2% copper mainly present as chalcopyrite, containing 2% pyrite

mailto:[email protected]

http://dx.doi.org/10.1016/j.hydromet.2008.05.021

http://www.sciencedirect.com/science/journal/0304386X

http://www.sciencedirect.com/science/journal/0304386X

Table 1Experimental data on pH and bacterial population just before sealing the flasks (firsttwo columns) and metal recoveries and bacterial population at the end of the threemonth period (last two columns), in each of the experiments

Experiment pH Bact/ml Bioleached metal ions Bact/ml

1 1.6 2.7×108 85% Fe 1.5×108

2 2.0 2.5×108 43% Cu 1.9×108

3 (blank) – – – –

4 2.0 2×108 43% Cu 3.0×106

5 3.2 1.5×108 50% Cu 1.97×106

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and smaller amounts of bornite (0.7%), digenite (0.1%) and molybde-nite (0.3%).

2.2. Microorganisms

a) A pure strain of Acidithiobacillus ferrooxidans, ATCC 19859,which was grown on ferrous iron in a basal medium with thefollowing composition: (NH4)2SO4 0.4 g/l, K2HPO4·3H2O 0.056 g/l,MgSO4·7H2O 0.4 g/l at pH=1.6. b) A consortium of leachingmicroorganisms present in the leaching solution obtained afterbioleaching the El Teniente copper ore in pilot columns for 2 years.

2.3. Experimental procedure

Leaching experiments were conducted in 250ml Erlenmeyer flaskscontaining the respective mineral sample and 100 ml of basalmedium. The flasks were incubated on an orbital shaker located in athermostatic roomwhich operated at 30 ° C. Bioleaching experimentswere initially conducted with flasks open to the atmosphere. After5 weeks each flask was sealed to the external atmosphere andsynthetic air (21% v/v O2, 79% v/v N2, 0% CO2) was fed through a glasstube. The exit gas stream was passed through a glass columncontaining 50 g of a proprietary in-house prepared adsorbent materialand then passed through a water trap as to avoid any back aircontamination from the environment. The air flow was very low, inthe range 0.01–0.02 l/h, to optimize the efficiency in removing smallconcentration of HGC with the adsorbent. The flasks were operated inthe sealed condition over a 90 day period. Leaching solutions werecharacterized prior to sealing the flasks and after the 90 day trialperiod: pH and Eh were determined, Fe+2 and total iron weredetermined by the o-phenantroline colorimetric method (Muir andAnderson, 1977), copper was determined by atomic absorptionspectrophotometry and bacterial concentration by direct counting ina Petrof–Hausser chamber coupled to a Nikon Labophot microscope.

Table 2Microorganisms identified with the T-RFLP technique in the El Teniente bacteriaconsortium and their relative abundance

Microorganisms Relative abundance, %

Alpha Proteobacteria 2.6 %Acidimicrobium ferrooxidans 2 %Acidiphilium spAcidocella spAcidomonas methanolicaFerrimicrobium acidiphiliumAcidithiobacillus ferrooxidans 1.4 %Acidithiobacillus. thiooxidans 1.3 %Leptospirillum ferrooxidans 1.9 %Leptospirillum ferriphilium 1 %Sulfobacillus acidophilus 1.2 %Sulfobacillus thermosulfidooxidans 1.2 %Shewanella sp 1.1 %Arthrobacter sp 1 %Others 80 %

“Others” corresponds to microorganisms with concentration below 1%, not identifiedyet.

At the end of the 90 days with synthetic air the columns withabsorbent material were removed and sealed and then the com-pounds present in the adsorbent material were analysed with gaschromatography mass spectrometry using a proprietary technique(SGH). This technique enabled to simultaneously evaluate thepresence of 162 different hydrocarbon gaseous compounds. The SGHanalytical technique by Actlabs, Canada, reports detection limits andresolution at 1 ppt, with a calculated precision at 6.6% relativedifference (http://www.actlabs.com/gg_soil_sgh.htm).

The following experiments were conducted: experiment (1): 1 gpyrite concentrate leached with 100 ml basal medium containing 2 g/lof ferrous iron and inoculated with Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC19859; experiment (2): 1 g chalcopyrite concentrate leached with100 ml basal medium containing 2 g/l of ferrous iron and inoculatedwith Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 19859; experiment (3): ablank experiment in which the flask contained only distilled water;experiment (4): 1 g chalcopyrite concentrate leached with 100 mlbasal medium containing 2 g/l of ferrous iron and inoculated with theEl Teniente bacteria mesophiles community; experiment (5): approxi-mately 50 g of El Teniente ore leached with 100 ml basal mediumcontaining 2 g/l of ferrous iron and inoculated with the El Tenientemesophiles community.

Finally, microorganisms present in the El Teniente bacteriaconsortium were identified with the T-RLFP analysis (Bryan et al.,2005), using 341f and 1100r as universal primers (Liu et al., 1997;Osborn et al., 2000) and RsaI and MspI as the digestion enzymes. Toobtain the amount of DNA required for conducting this determinationsuccessfully the bacteria consortiumwas further cultivated in 8 shakeflasks over three weeks. Each flask contained 10 g of El Tenientecopper ore and 100 ml of basal medium at pH 1.6 containing 3 g/l offerrous iron.

3. Results and discussion

Table 1 shows the data of bacterial population and pH in each ofthe flasks after one month of starting the experiment, just beforesealing the flasks and starting the flow of synthetic air (first twocolumns). Table 1 also includes metal recoveries and bacterialpopulation obtained in each flask at the end of the 90 day trial period(last two columns). It can be seen that in every experiment therewas asignificant bacterial population, indicating the occurrence of an activebioleaching process.

Results of the identification of the microorganisms present in ElTeniente bacteria consortiumusing the T-RLFP technique are presented inTable 2. It can be observed that an important part of the micro-flora is formed by chemolithotrophic, autotrophic microorganisms(Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans, Leptospirillumferrooxidans, Sulfobacillus), which are expected to be found in bioleachingoperations. However, there is also an important presence of heterotrophicmicroorganisms (Acidocella sp., Arthrobacter, Ferrimicrobium acidiphilium,Shewanella) and mixotrophic microorganisms (Acidiphilium sp., Acidimi-crobium ferrooxidans, Acidocella sp.).

The analysis of the solid adsorbent at the end of the leachingexperiments for 162 gaseous hydrocarbons compounds using the SGHtechnique showed significant concentrations of only 5 types of

Table 3List of gaseous hydrocarbon compounds which showed significant concentration andthe respective leaching experiments in which these compounds were detected

Hydrocarbon Experiment

Di-methyl benzene 4Tri-methyl benzene 4Penta-methyl benzene 2, 5Branched alkane 2, 4, 511th-ethyl alkane 4

http://www.actlabs.com/gg_soil_sgh.htm

Fig. 2. Concentration of branched alkanes in absorbent material, in parts per trillion,determined with the SGH technique.

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hydrocarbon compounds, which are listed in Table 3, indicating therespective experiment where they were detected. Figs. 1, 2 and 3 showvalues of concentration measured for the cases of di-methyl benzene,branched alkanes and tri-methyl benzene, respectively, in each of the4 bioleaching experiments and the blank experiment. Concentrationsare in part per trillion and correspond to the concentration of therespective organic compound accumulated after 90 days in the 50 gadsorbent material bed. The continuous horizontal line in each ofthese figures represents the base value detected in the pure adsorbentmaterial, while the dotted lines represent the range of uncertainty ofthe analytical method. To determine the base line concentration of anygiven HGC a total of 15 original samples were sent for analysis. Theaverage value represents the concentration of HGC's in the originalmaterial and the analytical variance is represented within ±2 standarddeviations. Variations of concentrations above or below upper andlower limits for in-vitro experimental results evidence those com-pounds which show significant variations with respect to initialconditions, in other words, the original material. The blank experi-ment is intended to evaluate variations with respect to the originalmaterial resulting from pure air circulation.

Results showed that experiment 4, where a chalcopyrite concen-trate was leached with the bacteria consortium grown in the ElTeniente ore, presented the largest production of HGC, 4 out of the 5detected. Experiment 5, where the same El Teniente bacteriaconsortium was used to leach El Teniente ore, presented significantproduction of just two of the 5 detected HGC, penta-methyl benzeneand branched alkanes. However, there was also significant productionof the same two compounds in bioleaching of chalcopyrite concentratewith a single strain of Acidithiobacillus ferrooxidans (experiment 2).Therefore, a major number of hydrocarbon gaseous compounds weredetected in experiments where both autotrophic and heterotrophicmicroorganismswere present. In addition, even in the presence of onesingle strain of an autotrophic microorganism, some of these HGCcompounds were also detected (experiment 2).

Chemolithotrophic, autotrophic microorganisms grow out of theoxidation of inorganic substrates such as ferrous iron and reducedsulphur compounds, and utilize inorganic carbon.Metabolic processesassociated to the activity of these microorganisms normally produce awide variety of organic compounds, many of which are released intothe environment (Madigan et al., 2000). In experiments related tobioleaching of minerals with Acidithiobacillus ferrooxidans and L.ferrooxidans, compounds such as rhamnose, fucose, arabinose, xylose,manose, glucose and glucuronic acid have been detected in lowconcentrations in the growth media. All these compounds are sugar-related and form part of the exopolymeric substance (EPS) (Gehrke etal., 1995). In addition, cellular lysis of autotrophic microorganismsproduces additional organic compounds which also help to increasethe concentration of organic carbon in solution (Johnson et al., 1995).Therefore, it is possible to conclude that in the presence of autotrophic

Fig. 1. Concentration of di-methyl benzene in absorbent material, in parts per trillion,determined with the SGH technique.

microorganisms some gaseous compounds could be produced simplyout of the chemical decomposition of some of the released organics,which could lead to formation of more volatile products. That couldexplain the formation of hydrocarbon gaseous compounds in leachingof chalcopyrite with a pure strain of Acidithiobacillus ferrooxidans(experiment 2).

On the other hand, organic compounds released by autotrophicmicroorganisms can be used as an energy source for the growth ofheterotrophic microorganisms, which result in the development ofefficient mixotrophic bioleaching communities (Johnson et al., 1995).Heterotrophic microorganisms are able to oxidise a wide variety oforganic compounds, including aromatic compounds and organic acids.Therefore, their presence should result in an acceleration of the rate ofdecomposition of the organics released from the activities of autotrophsand, very likely, in an increase of the variety of the resulting organicproducts. One can then postulate in principle that the increase in thenumber of gaseous hydrocarbon compounds observed in bioleachingexperiments with the El Teniente bacteria consortium is mainly theresult of the activity of heterotrophic microorganisms present in thesystem, which further metabolize the organic compounds produced bythe autotrophic, chemolithotrophic microorganisms.

In the field, higher concentrations of HGC's in soils over ore depositsbeneath cover are interpreted as the result of microbiological processesgenerating these compounds from biooxidation of sulphides, tested inmany case studies around the world (Highsmith, 2004; Leng andSutherland, 2004; Townley et al., 2007a,b). This has been emulated inanalogue column experiments in which generation of HGC's fromoxidising El Teniente sulphide mineralization was demonstrated,migrating through 1 m of overburden and captured within passivecollector devices in a period of 90 days (Townley et al., 2007a,b). Directlinking of specific bacterial communities, sulphide biooxidation pro-cesses and generation of specific HGC's has so far not been published,then the in-vitro experiments here presented a first vital step in theunderstanding of these complex phenomena.

Fig. 3. Concentration of tri-methyl benzene in absorbent material, in parts per trillion,determined with the SGH technique.

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4. Conclusions

Results showed that in bioleaching of copper sulphide ores andconcentrates with mesophilic microorganisms there is formation ofvarious hydrocarbon gaseous compounds produced as a result ofbacterial activity. This is the first experimental evidence of theformation of these compounds during bioleaching.

The number of formed hydrocarbon gaseous compounds increasedin experiments conductedwith the natural bacterial consortium. Theirformation in this case appeared to be enhanced by the presence ofheterotrophic microorganisms.

Further work is now required to understand the chemistry offormation of these compounds and to find out how their formation isrelated to the oxidative activity of the leaching microorganisms.

Acknowledgments

This work was funded by Codelco-Chile and Conicyt-Chile underFondef Project 1083.

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procesos de oxidaciÓn quÍmica y bioquÍmica en …

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