DEPOSITOS MINERALES ALGUNAS DEFINICIONES BASICAS Ocurrencia Mineral: es una concentración anómala de un mineral que se considera valiosa

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GL 54A Metalogénesis; Semestre de Primavera 2001 Profesor: Victor Maksaev

OBJETIVOS DEL CURSO

El objetivo principal de este curso es proveer una introducción al estudio de depósitos minerales, normalmente referido como geología económica. Al finalizar el curso ustedes deben tener una comprensión de los procesos que resultan en la formación de depósitos minerales, las razones porque existen los depósitos minerales, las características generales de los tipos comunes de depósitos minerales y que buscar cuando se explora por distintos tipos de depósitos minerales o metales. Asimismo deberían tener una primera visión de las metodologías utilizadas para estudiar y entender los depósitos minerales.

La geología económica corresponde esencialmente al estudio de depósitos minerales. Esto incluye tanto recursos metálicos como minerales industriales (no metálicos). La definición incluye también los combustibles, porque ellos son de importancia económica, pero este curso se centra exclusivamente en depósitos minerales metálicos, por lo que no veremos geología del petróleo y muy poco de los minerales industriales.

El curso también será enfocado en los tipos de depósitos minerales que existen en Los Andes chilenos, particularmente los pórfidos cupríferos y los epitermales de metales preciosos, pero se verán también otros tipos de depósitos metalíferos.

DEPOSITOS MINERALES ALGUNAS DEFINICIONES BASICAS

Ocurrencia Mineral: es una concentración anómala de un mineral que se considera valiosa por alguien en alguna parte o que es de interés científico o técnico.

Depósito Mineral: es una ocurrencia mineral (concentración anómala de un mineral o elemento metálico) de tamaño (volumen) y ley suficiente para que en circunstancias favorables, sea considerado con potencial económico.

Yacimiento: es un depósito mineral que ha sido examinado y ha probado tener suficiente tamaño, ley y accesibilidad, como para ser puesto en producción y ser rentable (producir ganancia económica). La rentabilidad de un yacimiento depende de sus características intrínsecas (como tonelaje y ley), pero a veces depende de condiciones ajenas al cuerpo mineral, como las tasas de impuesto, precio de metales, etc.

Mina: corresponde a las labores de explotación de un yacimiento, las que pueden ser subterráneas o a cielo abierto.

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Mena: Un mineral o minerales que pueden ser beneficiados y extraídos de una roca con ganancia económica (utilidad). Es un agregado mineral sólido, natural, utilizable, ya sea tal como se extrae o del cual uno o más componentes valiosos se pueden recuperar económicamente. Ej. Menas de Cu: Calcopirita (CuFeS2), bornita (Cu5FeS4), Calcosina

(Cu2S).

Ganga: Aquellos minerales los cuales ocurren con los minerales de mena, pero que no tienen valor económico, tales como por Ej. cuarzo (SiO2), calcita (CaCO3) o pirita (FeS2).

Mineralización: Término general el cual se refiere usualmente a minerales de mena, pero que a menudo se utiliza para referirse a otros minerales metálicos como pirita. El término se usa en dos sentidos (1) referido al proceso por el que se producen concentraciones de minerales de mena y (2) referido a los cuerpos de mena mismos. Para evitar confusiones, se recomienda su uso exclusivamente para designar el proceso de formación de menas.

Epigenética: Mineralización que ha sido introducida con posterioridad a la formación de su roca de caja. Ej. una veta.

Singenética: Mineralización que se deposita simultáneamente con sus rocas huéspedes. Ej. depósitos de placeres, cuerpos de sulfuros masivos de origen exhalativo, calizas, etc.

Hipógena o Primaria: Mineralización endógena, es decir producida por procesos internos de la tierra.

Supergena o Secundaria: Mineralización o efectos exógenos sobre cuerpos mineralizados, como meteorización, oxidación, descomposición de minerales y formación de nuevos minerales estables en el ambiente supergeno.

Roca huésped: La roca dentro de la cual se presenta el depósito mineral. Ej. Pórfido Chuqui en Chuquicamata.

Roca de caja: La roca que rodea al depósito, por ejemplo las rocas a ambos lados de una veta. Ley: La concentración de cada metal de mena en una muestra de roca, usualmente expresado en porcentaje en peso (Ej. 1,2% Cu). Si las concentraciones son muy bajas, como las de Au, Ag, Pt y otros, la concentración puede expresarse como gramos por tonelada (g/t). La ley promedio de un depósito se calcula sobre la base del promedio ponderado de ensayes de un gran número de muestras recolectadas el depósito (superficie, canales, sondajes, etc.) y a menudo usando procedimientos estadísticos sofisticados (geoestadística) y su estimación será más exacta y confiable a mayor densidad de muestreo.

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Estéril: Término minero utilizado para referirse a la roca que no constituye mena explotable, en oposición a rocas mineralizadas. Usualmente se refiere a las rocas no mineralizadas o con minerales no económicos que deben ser removidas durante el proceso normal de explotación minera para extraer el mineral de mena. Este material se deposita en botaderos o desmontes.

Recursos: Un Recurso Mineral es un tonelaje o volumen de roca mineralizada u otro material de interés económico intrínseco, cuyas leyes, límites y otras características apropiadas están conocidas con cierto grado certeza y que es candidato para una extracción económica.. La cantidad, ley, características geológicas y continuidad de un Recurso Mineral se conocen o se estiman, o se interpretan de datos geológicos específicos y del conocimiento del depósito. Los recursos minerales se subdividen, de acuerdo a su creciente confianza geológica en categorías de Inferidos, Indicados y Medidos. Las porciones de un depósito que no son candidatos para una eventual extracción económica no deben incluirse en un Recurso Mineral.

Reservas: La porción o volumen de un Recurso Mineral en el que se han efectuado estudios técnicos y económicos (muestreo sistemático, sondajes, evaluación económica) para demostrar que este mineral puede justificar extracción minera rentable en el momento de la determinación y bajo condiciones económicas específicas. La planificación de operaciones mineras requieren que las reservas de mineral están definidas garantizando que su extracción sea con beneficio económico. El volumen y ley de las Reservas Minerales permiten establecer la vida del yacimiento y determinar el respectivo flujo de caja.

Hidrotermal: Fluidos calientes, generalmente dominados por agua, a veces ácidos, los cuales pueden transportar metales y otros compuestos en solución al lugar de depositación o producir alteración de la roca de caja.

Alteración hidrotermal: Un cambio de la mineralogía de la roca huésped como una reacción química con soluciones hidrotermales. Por Ej., minerales máficos como hornblenda o biotita pueden alterarse a clorita y los feldespatos alterarse a arcilla por efecto de la circulación de fluidos calientes por las fracturas de las rocas.

Zona de alteración hidrotermal: Una zona con rocas que han sido alteradas a un grupo específico de minerales secundarios o de alteración, por efecto de la circulación de fluidos calientes, usualmente alrededor del perímetro de un depósito mineral.

Veta: Depósito tabular generalmente formado por depositación de minerales mena y ganga en espacios abiertos en una falla o fractura, o también por reemplazo. Corresponde a una mineralización controlada estructuralmente.

Reemplazo: Un proceso químico por el cual los fluidos hidrotermales que pasan por rocas permeables reaccionan con las rocas disolviendo minerales originales y reemplazándolos con minerales de mena y/o ganga. Cf. Metasomatismo.

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Skarn: Un reemplazo de calizas (carbonato de calcio) u otra roca rica en carbonato adyacente a un contacto intrusivo por minerales calco-silicatados (piroxenos, granates, anfíbolas), generalmente por adición de sílice y otros elementos. Algunos skarn presentan mineralización metálica resultante de etapas de metasomatismo.

Gossan o sombrero de hierro: Una cubierta oxidada en la zona de meteorización que se produce por oxidación de pirita y que resulta en óxidos de hierro secundarios. Dado que la pirita está a menudo asociada a depósitos minerales, los gossans pueden ser guía para localizar menas.

Estructura a escala de depósito

Concordante: Cualquier cuerpo geológico, tal como un depósito mineral, el cual se encuentra dentro de o paralelo a estratificación volcánica o sedimentaria y no corta a través de las estructuras de estratificación.

Discordante: Un cuerpo geológico, como un dique o veta, el cual corta a través de estructuras de roca primarias, tales como estratificación.

Estratiforme: Un depósito mineral que se presenta como un nivel o capa estratigráfica (o sedimentaria).

Estratoligado: Un depósito mineral que se presenta dentro de niveles estratigráficos específicos u horizonte (estratos), pero el cual no comprende la capa (s) completa (s).

Bolsonada: Se refiere a un cuerpo de mena de mayor potencia o mayor ley dentro de una falla, zona de cizalle o veta de fisura. También se utiliza para designar cuerpos de mena irregulares.

Brecha: Fragmentos angulosos de roca producidos por movimiento a lo largo de fallas o actividad ígnea o hidrotermal explosiva. El material que rodea los fragmentos se denomina matriz y el que los une cemento. Masa fundamental es un término general no-genético que incluye a la matriz y cemento.

Stockwork: Un enrejado de gran número de venillas con diferentes orientaciones (polidireccionales) que atraviesan una masa de roca. El término es en idioma inglés, pero frecuentemente se utiliza en castellano, aunque corresponde a un enrejado de vetillas.

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Chimenea (Pipe): Un cuerpo cilíndrico de orientación vertical, a menudo una brecha con mineralización de relleno o de reemplazo.

Manto: Depósito tabular subhorizontal generalmente de mineralización de reemplazo o singenética estratiforme o estratoligada.

Zona de cizalle: Una zona planar de debilidad, similar a una falla, pero consistente en varias zonas paralelas de desplazamiento generalmente en un ancho más grande que de una falla individual.

Yacente: El contacto inferior de una veta inclinada o la roca de caja que se encuentra en la parte inferior de una veta con inclinación (ídem para mantos).

Pendiente: El contacto superior de una veta inclinada (ídem para mantos).

Escala de muestra de mano

Bandeamiento: Puede representar estratificación a pequeña escala en un depósito singenético tal como un sulfuro masivo o pulsos repetidos de depositación de minerales en una veta.

Bandeamiento crustiforme o crustificación: Cuando los minerales crecen dentro de una veta generalmente lo hacen hacia dentro de la pared de la veta. Distintas capas de distintos minerales, representado pulsos de fluidos hidrotermales pasando por la estructura, pueden observarse en una sola veta. Estas bandas a menudo están alineadas simétricamente al centro de la veta.

Estructura en peineta: Cuando los minerales cristalizan hacia adentro de una veta a partir de paredes opuestas, a menudo se encuentran en el centro formando un patrón interdigitado de cristales, generalmente cuarzo, los cuales tienen forma de peineta o cresta de gallo.

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EL VALOR DE LOS DEPOSITOS MINERALES

En el caso de minerales metalíferos o metálicos un factor determinante en su valor económico es el contenido metálico o ley de los mismos, por otra parte los minerales no-metálicos o minerales industriales pueden ser cualquier roca u otra substancia mineral de valor económico, excluyendo las menas metálicas, combustibles minerales y gemas. En algunos casos es el mineral mismo el que puede tener valor (Ej. baritina, diamantes industriales) o el óxido o algún compuesto derivado de cualquier mineral (pero no un elemento metálico) que tiene aplicación industrial (uso final). Estos incluyen rocas como granito, arena, gravas, calizas que se usan en construcción, así como minerales más valiosos con características químicas o físicas específicas como fluorita, caolinita, perlita y fosfatos.

En el caso de los minerales no-metálicos su valor económico está determinado por características físicas y químicas (especificaciones técnicas) requeridas para un uso específico, no necesariamente solamente la concentración como en muchos de los metálicos. Las especificaciones técnicas varían de acuerdo al uso del material, por Ej. las calizas pueden usarse para fabricar cemento para construcción, usos farmacéuticos como antiácido y en pastas dentales, o como suplemento alimenticio en gallineros. Cada uno de estos usos tiene diferentes especificaciones técnicas y la caliza requerida tendrá un valor acorde a la dificultad con que puede cumplir tales especificaciones.

La importancia económica de los minerales industriales tiende a subestimarse, porque que los metales parecen haber atraído siempre más la atención de la civilización por su uso en armas, sus cambios cíclicos y rápidos de precios, la ocurrencia ocasional de depósitos muy ricos como las bonanzas de oro. Sin embargo los minerales industriales tienen variadas aplicaciones en bienes durables y no durables y muchas actividades industriales y productos que van desde la construcción de edificios, cerámicas de mesa o de sanitarios. El consumidor frecuentemente ignora que los minerales industriales son esenciales para la fabricación de numerosos los bienes que van desde libros a productos farmacéuticos.

En los países desarrollados como EEUU e Inglaterra la producción de minerales industriales es más importante que la producción metálica, tanto en término de tonelaje, como en el aspecto financiero. El consumo de los minerales industriales depende de la industrialización de los países y en el caso de Chile ellos representan en la actualidad 9 a 10% del total de la producción minera del país en términos financieros (en valor de los productos). Hace menos de una década atrás ellos representaban menos de 5% del valor de la producción minera nacional, de modo que los minerales no metálicos han tenido un significativo aumento en su importancia en la economía chilena.

Chile exporta salitre, yodo, carbonato de litio, sal común y algo de lapislazuli, pero la mayor parte de la producción no-metálica es para consumo interno (cemento, cal, yeso, arcillas, caolín, boratos, diatomitas, etc.).

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muestran fluctuaciones en detalle que representan variaciones cíclicas de los precios y en algunos casos como los del Pb, Sn, W y Zn parecen estar en un alto que podría conducir a una baja en los precios. Los factores que afectan los precios de estos metales, como el reciclaje, usos más económicos de metales y sustitución por otros materiales como los cerámicos y plásticos. Sin embargo, cabe hacer notar que muchos minerales no-metálicos se utilizan como carga o relleno en plásticos o neumáticos.

La producción de plásticos aumentó en 1529% entre 1960 y 1985 y una importante fracción de la demanda de plásticos se debe a la sustitución de metales (antiguamente los parachoques de los autos eran metálicos).

EL PRECIO DE LOS METALES; El mecanismo del mercado

La mayor parte del negocio de minerales ocurre dentro de la economía de mercado mundial y los precios de los metales están regidos por factores de oferta y demanda. Los medios modernos de transporte hacen que muchas substancias tengan un mercado mundial, de modo que un cambio de precio en una parte del mundo afecta al resto. Substancias tales como el trigo, algodón, goma, oro, plata y metales base tienen una amplia demanda y son susceptibles de ser transportadas con costos relativamente bajos comparados con el valor de las substancias. El mercado de gemas de diamantes es mundial, mientras que el de ladrillos es local.

En los últimos siglos se han organizado mercados formales. Los metales base son comercializados en la Bolsa de Metales de Londres (LME) o el “New York Commodity Exchange” (COMBEX), el oro y plata se vende Mercado de Metales Preciosos de Londres. Esto se debe a que estos mercados incluyen a especialistas en la compra y venta de metales y están en constante comunicación entre ellos y los precios son sensitivos a cualquier cambio en la oferta y demanda mundiales. Los precios de los metales de COMEX y LME son publicados diariamente, son accesibles vía Internet http://www.metalprices.com y en guías de precios en revistas como el Engineering and Mining Journal, Industrial Minerals, Mining Journal, etc.

FACTORES QUE DETERMINAN LOS PRECIOS a) Oferta y Demanda.

La demanda puede variar en períodos cortos de tiempo por varios motivos. Cuando una substancia sustituye significativamente a otra el precio de la primera cae, pero la demanda por el material sustituto sube haciéndola más cara y su demanda baja consecuentemente. El cobre y el aluminio están relacionados en esta forma en cierto grado. Cambios tecnológicos pueden aumentar la demanda por un metal (Ej. el titanio usado en los motores de los aviones a reacción) o pueden disminuirla (Ej. Sn; desarrollo de capas más delgadas de estaño o sustitución por otros materiales.

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condiciones del suministro. (Ej. el 28/07/00 el precio del cobre en el LME es de 83 centavos de dólar la libra y existe un inventario de 496,925 toneladas métricas del metal el que ha disminuido en 3,375 ton; tendencia decreciente del inventario). Los altos precios estimulan el suministro y la inversión de los productores para aumentar la producción. La caída de los precios tiene el efecto contrario y algunas minas pueden cerrar o puestas en un período de mantención para esperar mejores precios a futuro. Las condiciones de suministro pueden variar muy rápido debido a: 1) circunstancias anormales como desastres naturales, guerras, otros eventos políticos, incendios, huelgas en minas de productores mayores; 2) mejoras en las técnicas de explotación; 3) descubrimiento y explotación de nuevos depósitos mayores o de mayor ley.

b) Acción gubernamental

Los gobiernos pueden estabilizar o cambiar los precios. La estabilización puede intentarse acumulando un volumen (stockpile) de metal, aunque el acumular el metal en forma importante aumenta la demanda y puede redundar en un alza de precio (!). Teniendo una cantidad acumulada esta se puede usar para prevenir aumentos bruscos de precios mediante ventas o compras en el caso de caídas bruscas de precios. Sin embargo, como los mercados son mundiales es casi imposible para un país individual controlar los precios por sí mismo. Han existido grupos de países que han intentados ejercer control sobre los precios sobre el estaño (ITC) y del cobre (CIPEC), pero con escaso éxito.

La acción gubernamental vía nuevas regulaciones legales puede incrementar el consumo de algunos metales, Ej. El platino y rodio debido a las leyes de emisión de gases de vehículos en los EEUU y la Unión Europea (en Chile también están en uso los catalizadores, pero el mercado es relativamente pequeño, estos artefactos se importan y el país es uno de los pocos países latinoamericanos que ha incorporado los catalizadores a los vehículos). En 1993 se adquirió la cifra récord de 1,7 millones de onzas de platino para uso industrial a nivel mundial por ese motivo.

c) Reciclaje

El reciclaje de metales tiene un efecto importante sobre los precios de algunos productos. Consideraciones económicas y ambientales han conducido al incremento de materiales reciclados y se prevé un aumento del reciclaje en el futuro cercano. El reciclaje permite prolongar la vida de los recursos no renovables y reducir los deshechos mineros y de fundiciones, y está afectado en menor medida por las alzas repentinas de precios, escasez de suministro y acciones de grupos. Además, tiene ventajas económicas y ambientales porque los requerimientos de energía para materiales reciclados son usualmente mucho más bajos que el tratar menas (en el caso del aluminio se necesita un 80% menos de energía eléctrica). En EEUU en el período 1977 a 1987 el uso de chatarra de hierro subió de 35% a 42% de todo el hierro consumido, el aluminio de 26% a 37%, mientras el cobre ha permanecido en el rango de 40% a 45% y el zinc 24 a 29%. El potencial del reciclaje es más alto para algunos materiales que para otros.

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industriales, yodo y feldespato y sílice en forma de vidrio, de modo que su precio está menos afectado por este factor.

La mayor parte del reciclaje de metales se realiza en los países industrializados y representa una competencia para los países productores de materias primas a partir de minas como Chile. d) Sustitución y nueva tecnología

Ambas pueden conducir a una disminución en la demanda. Por ejemplo la demanda de plomo se ha visto afectada por baterías de automóviles que duran más tiempo y ocupan menos plomo, la sustitución de cañerías de plomo y/o cobre por plástico (PVC) y el cambio a gasolina sin plomo. Sin embargo, un factor que afectó a todos los metales fue la crisis del petróleo en 1973, la cual condujo a significativos aumentos en los precios del petróleo y otros combustibles, forzando la demanda hacia materiales que tienen una baja sensibilidad a altos costos de energía y favoreció el uso de sustitutos más livianos y más baratos para los metales (Ej. mayor uso de plásticos en vehículos).

PRECIOS DE METALES Y MINERALES

a) Metales: La minería metálica es un negocio en que el precio de los metales juega un rol fundamental para su rentabilidad. Sin embargo, los precios de los metales son erráticos y difíciles de predecir. En el corto plazo, los precios fluctúan en respuesta a imprevistos que afectan la oferta y demanda, Ej. huelgas en minas grandes o fundiciones, aumentos no previstos de los inventarios (stocks), tal como resultó por la crisis asiática de 1998. En el mediano plazo (varias décadas) los precios claramente responden a aumentos y caídas en la actividad económica mundial, lo cual en cierta medida permite predecir las tendencias de los precios. Durante los períodos positivos de actividad económica el consumo de los metales aumenta, disminuyendo los stocks en el mercado y los precios suben, pero en los períodos recesivos el efecto es el contrario, se acumula un sobre-stock y se reduce el valor del metal. Esto ha sido una constante en las variaciones del precio del cobre. El pronóstico para algunos metales es poco prometedor, particularmente para el hierro, manganeso, plomo, estaño y tungsteno (wolframio), por algunas de las razone previamente discutidas. Son metales menores como el titanio, tantalio y otros, los que probablemente tengan un futuro más brillante.

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requerimientos industriales, sino por la moda y sentimiento, factores que son variables y no-predecibles. El mayor uso del oro actualmente es en joyería y en barras para inversión, aunque su uso como metal moneda está en proceso de ser abandonado y los bancos de diversos países están vendiendo sus reservas de oro en barras.

El aumento del precio del oro desde 1971 condujo a un gran aumento de la exploración y al descubrimiento de muchos depósitos de gran tamaño. Esto fue acompañado del progresivo aumento de la producción, manteniéndose el precio alrededor de US$ 400 /oz hasta fines de 1997, para caer luego por debajo de US$ 300 oz y no ha repuntado hasta la actualidad. La caída del precio del oro es atribuible al efecto de la crisis asiática y al aumento de la producción, pero también ha estado significativamente afectada por las ventas de las reservas de oro de los bancos. Es muy difícil predecir el comportamiento futuro de este metal considerado precioso históricamente por la humanidad. La pregunta es ¿Podrán la moda y el sentimiento absorber la creciente oferta de este metal a futuro?

b) Minerales industriales o no-metálicos: Muchos de los minerales industriales pueden ser comercializados internacionalmente, las excepciones son los productos de bajo valor tales como la arena, gravas y ripio, los cuales tienen un bajo valor unitario y son producidos para los mercados locales. Minerales de valor intermedio desde cemento a sal pueden ser transportados en distancias intermedias a largas, siempre que su transporte sea en masa y con bajo costo. Los minerales industriales de mayor valor son comercializables a nivel internacional, aun cuando se transporten en lotes pequeños. Chile exporta nitratos, yodo, carbonato de litio, sal común y cantidades menores de lapislazuli, pero el resto de la producción es para consumo interno; en esta última destaca la explotación de carbonato de calcio (calizas) y puzolana utilizados en la fabricación de cemento para construcción. Los minerales de bajo valor unitario se encarecen por el transporte a larga distancia y su extracción solo se realiza si se encuentran cerca de los mercados de consumo. Para productos de alto valor como los diamantes industriales, mica en hojas y grafito la ubicación de los yacimientos es en gran medida irrelevante.

Los precios de los minerales industriales al igual que los metales responden a la intensidad de la actividad comercial internacional, pero en conjunto nunca varían tanto como los metales y sus precios son generalmente más estables. A diferencia de los metales el potencial de reciclaje de minerales industriales es bajo y los materiales sustitutos competidores son frecuentemente más caros y menos eficientes (Ej. calcita en vez de caolinita como carga en la fabricación de papel).

FACTORES IMPORTANTES EN LA EXPLOTACION ECONOMICA DE MINERALES Las etapas principales para llegar a la explotación de un cuerpo mineralizado pueden resumirse en:

1. Exploración minera: para descubrir cuerpos de mena. Los minerales son recursos no renovables que progresivamente se consumen y se agotan, por lo que la exploración de nuevos cuerpos mineralizados provee nuevos recursos para su eventual explotación.

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en la minería de un depósito mineral para determinar si puede ser explotado económicamente.

3. Desarrollo de mina: construcción de toda la infraestructura. Esto involucra tanto el desarrollo de las respectivas labores mineras (subterráneas o a rajo abierto), como la construcción de la planta de procesamiento y medios de transporte.

4. Minería: extracción del mineral del suelo.

5. Procesamiento del mineral: molienda, concentración por separación de la mena de la ganga en plantas de procesamiento (Ej. producción de concentrados de Cu; separación y refinación de minerales industriales).

6. Fundición: recuperación de metales a partir de los concentrados. 7. Refinación: purificación del metal (Ej. electrolítica del Cu o al fuego).

8. Mercadeo: Transporte del producto (o concentrado del metal en el caso que no se funde y no se refina en la mina) a los mercados.

Factores Importantes en la evaluación económica de un yacimiento potencial

a) Ley: la concentración de un metal en un yacimiento se conoce como ley y normalmente se expresa en % en peso (Ej. % Cu, Pb, Zn) o en gramos/tonelada (Ej. Au, Ag; 1 gr/t = 1 ppm; partes por millón). La ley de un depósito mineral se determina mediante un muestreo sistemático (numerosas muestras en superficie, labores subterráneas y de sondajes), análisis químicos y por el cálculo de un promedio ponderado dentro de un volumen dado de roca mineralizada. Antiguamente los cálculos de leyes y tonelajes se realizaban en forma manual, pero en la actualidad se realizan en computadores mediante métodos geoestadísticos sofisticados. La ley mínima explotable se determina por consideraciones económicas y se denomina ley de corte. Los límites que se establecen para un yacimiento mineral, particularmente en los casos en que la ley decrece gradualmente, son determinados totalmente en base a consideraciones económicas (ley de corte) y pueden no estar delimitados por ninguna característica geológica particular.

Si el precio de un metal aumenta entonces es posible bajar la ley de corte y aumentar el tonelaje de reservas. Esto produce una baja de la ley global del yacimiento, pero si el ritmo de producción se mantiene aumenta la vida de la mina. Las leyes varían de un depósito a otro y claramente a menor ley se requiere un tonelaje mayor para hacer económico un depósito. La tendencia general en las últimas décadas en la minería metálica ha sido explotar menas de leyes cada vez más bajas. Esto ha llevado al desarrollo de operaciones mineras de mayor escala con extracciones de >40.000 ton/día. En los yacimientos en explotación también es necesario determinar cual será la ley de cabeza, que es la ley del mineral que va a la planta de tratamiento. Frecuentemente la ley de cabeza es menor que la ley media del yacimiento debido a la dilución por la incorporación inadvertida o inevitable de rocas de caja o huésped estériles en el mineral durante su extracción.

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diferentes propiedades deben descartarse o mezclarse para formar un producto uniforme. Ej. los carbonatos (calizas) tienen uso en cemento de construcción, para producir cal, como complemento alimenticio para aves de corral o en aplicaciones farmacéuticas, cada uno de estos usos requiere de distinto grado de pureza del carbonato y/o ausencia de ciertos componentes indeseables. Un depósito de minerales industriales debe ser investigado primero por las propiedades del material, ya sea antes o después del procesamiento, para un uso específico y después ver si hay reservas adecuadas para una demanda particular. En muchos depósitos se pueden producir productos con distintas propiedades, lo que significa que para lograr la explotación económica de un depósito no metálico pueden requerirse varios mercados distintos.

b) Subproductos: En algunos depósitos existen varios metales presentes y la venta de uno puede financiar la minería del otro. Ej. Chile produce molibdeno como subproducto de la minería de pórfidos cupríferos; asimismo se recupera oro durante la refinación electrolítica del cobre proveniente de los mismos depósitos.

c) Forma mineralógica: las propiedades de un mineral determinan la facilidad o dificultad para la extracción y refinación de ciertos metales con la tecnología metalúrgica existente. Ej.: Los óxidos y sulfuros metálicos tienen procesamientos diferentes y los costos involucrados son distintos. Esto puede afectar la ley de corte de un depósito o incluso determinar la viabilidad económica de este. (Ej.: oro refractario; oro incluido en arsenopirita o pirita que difícilmente se recupera mediante cianuración, requiriendo una tostación previa para liberar el oro, con el consiguiente costo de energía).

Los minerales industriales presentan problemas distintos. Por ejemplo las arenas silíceas para producir vidrio de alta calidad deben tener un contenido de <0.035% Fe2O3 (<350 ppm Fe2O3). Algunas arenas silíceas de color café pueden ser mejoradas si el Fe2O3 está en pátinas por lixiviación ácida o abrasión, pero si el Fe se encuentra como inclusiones en el cuarzo, no se puede mejorar.

d) Tamaño del grano y forma: el tamaño y forma cristalina de los minerales de mena influyen en la recuperación. Esta última es el porcentaje del total del metal o mineral industrial contenido en la mena que se recupera en el concentrado. Una recuperación de 90% significa que el 90% del metal contenido en el mineral se recupera en el concentrado y un 10% se pierde en los relaves. Se podría pensar que una molienda suficientemente fina para liberar las fases minerales permitiría recuperar el 100% de la mena, pero esto es imposible y de hecho la mayoría de las técnicas de procesamiento metalúrgico fallan en el rango de granos ultrafinos.

e) Sustancias contaminantes: Existen sustancias indeseables que pueden estar presentes en los minerales de mena y ganga. Ej. la tenantita (Cu12As4S13) en menas de cobre introduce As no deseable y a veces Hg en los concentrados de cobre. Estos contaminantes al igual que el fósforo en el hierro y As en concentrados de Ni reciben castigos pecuniarios por parte de los fundidores.

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se encuentran en superficie o cerca de ella pueden explotarse por métodos de rajo abierto a bajo costo, mientras que cuerpos tabulares como las vetas requerirán de métodos más caros de extracción subterránea, aunque estos últimos pueden ser trabajados en volúmenes más pequeños y se requiere de un capital inicial menor. Aunque la inversión inicial es mayor para depósitos más grandes, los rajos abiertos, con manejo masivo (minería no selectiva) de tonelajes de >30.000 ton/día ha conducido a la minería a gran escala de depósitos de baja ley. La explotación de rajos implica una variación de la razón estéril/mineral con el tiempo y cuando supera razones de 2/1 en depósitos de baja ley debe ser abandonado o convertido en una explotación subterránea.

g) Carácter del mineral: Una grava aluvial no consolidada puede ser explotada por excavadoras o dragado y no requiere molienda (Ej. en placeres de oro). Por el contrario en operaciones mineras en roca dura es necesario realizar perforaciones, volar con explosivos y moler las rocas. Las rocas más duras requieren mayor consumo de energía y de explosivos para su beneficio. Por otra parte, las rocas fracturadas o cizalladas serán débiles y se romperán requiriendo por ejemplo soporte del techo en operaciones subterráneas (Ej. enmaderado) y trabajar con ángulos más bajos en rajos afectando la razón estéril/mineral.

h) Ubicación: los factores geográficos pueden determinar si un cuerpo mineralizado es viable económicamente. En lugares remotos puede no haber energía eléctrica, caminos, líneas férreas, casas, escuelas, hospitales, etc. Todos estos elementos de infraestructura deben construirse, el transporte de los productos de la mina a los mercados puede ser caro y los sueldos deben ser atractivos para que trabajadores capacitados vayan a trabajar a lugares remotos (Ej. trabajos a gran altitud).

i) Consideraciones ambientales: La minería es una actividad que produce un significativo impacto en el medio ambiente. Se contaminan aguas que se utilizan en el procesamiento de minerales, se contamina el aire por la emisión de gases de las fundiciones, se ocupan grandes áreas con relaves y se depositan botaderos con material estéril para efectos mineros, pero que pueden contener sulfuros cuya oxidación puede producir drenaje ácido. Asimismo, el desplazamiento de una gran masa de trabajadores y las construcciones necesarias para la actividad modifican significativamente el medio natural afectando la flora y fauna de la zona minera. Actualmente en Chile existe una regulación ambiental que obliga a toda actividad minera y de exploración a minimizar el impacto ambiental, lo cual obviamente involucra costos.

j) Impuestos: las tasas de impuesto varían de país en país y determinan la economía de los depósitos minerales. En Chile la tasa de impuesto a las utilidades de las empresas mineras privadas es de 35%. En algunos países, Ej. Argentina, los gobiernos regionales exigen regalías para autorizar la explotación de depósitos, las que representan una carga impositiva adicional para las compañías mineras.

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de invertir en países con inestabilidad política. Los cambios inesperados en políticas de impuestos tienen el mismo efecto.

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RECURSOS Y RESERVAS DE MINERAL

El presente capítulo está basado en un extracto y traducción de la “Guía para informar la información de exploración, recursos minerales y reservas minerales” elaborada por el “Comité de Recursos y Reservas” de la “Sociedad para la Minería, Metalurgia y Exploración” de los EEUU, del 01 de Marzo de 1999.

Recurso Mineral: es una concentración u ocurrencia de material de interés económico intrínseco en o sobre la corteza terrestre (un depósito) en tal cantidad y forma que razonablemente es prospecto para su extracción económica. La ubicación, cantidad, ley, características geológicas y continuidad de un Recurso Mineral se conocen o se estiman o interpretan de datos geológicos específicos y conocimiento del depósito. Los recursos minerales se subdividen, de acuerdo a su creciente confianza geológica en categorías de Inferidos, Indicados y Medidos. Las porciones de un depósito que no son un prospecto un potencial razonable para una eventual extracción económica no deben incluirse en un Recurso Mineral.

El término Recurso Mineral cubre depósitos los cuales han sido identificados y evaluados a través de exploración y muestreo y de los cuales pueden definirse Reservas Minerales mediante la consideración de factores técnicos, económicos, legales, ambientales, sociales y gubernamentales.

El término prospecto razonable para eventual extracción económica implica un juicio (aunque preliminar) por una Persona Competente en lo que se refiere a los factores técnicos y económicos que probablemente influenciarán la extracción económica del prospecto, incluyendo los parámetros mineros aproximados. En otras palabras, un recurso mineral no es un inventario de todo el mineral sondeado o muestreado, sin consideración de ley de corte, dimensiones mineras probables, ubicación o continuidad. Es un inventario realista de mineral, el cual bajo condiciones supuestas y condiciones técnicas y económicas justificables, podría llegar a ser extraído económicamente.

Una Persona Competente es alguien que es miembro de una sociedad profesional para científicos de la tierra o ingenieros de minas o que tiene otras calificaciones apropiadas. La Persona Competente debe tener un mínimo de 5 años de experiencia en el tipo de mineral y depósito en consideración y en la actividad que dicha persona está realizando. Sí la Persona Competente está estimando o supervisando la estimación y evaluación de Recursos Minerales, la experiencia relevante debe ser en estimación y evaluación de Recursos Minerales. . Sí la Persona Competente está estimando o supervisando la estimación y evaluación de Reservas Minerales, la experiencia relevante debe ser en estimación, evaluación y análisis económico de Reservas Minerales.

Cuando la Persona Competente lo considere apropiado, las estimaciones puede incluir suposiciones relacionadas a minería, las cuales deben estar expresadas claramente.

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se supone a partir de características geológicas, pero no se ha verificado su continuidad geológica y/o de ley. Se basa en información de calidad incierta o de poca confiabilidad obtenida por técnicas apropiadas de afloramientos, trincheras, cateos, labores y sondajes. Un Recurso Mineral Inferido tiene el nivel de confianza más bajo que aquel que se aplica a un Recurso Mineral Indicado.

La categoría se intenta para cubrir situaciones en las cuales la concentración mineral u ocurrencia ha sido identificada y se ha completado solo un limitado muestreo y medidas, pero donde los datos son insuficientes para permitir la interpretación confiable de continuidad geológica y/o de ley. Las suposiciones involucradas en la evaluación de un Recurso Mineral Inferido deben ser razonables, después de considerada toda información disponible. Debido a la incerteza que tienen los Recursos Minerales Inferidos, no se puede suponer que toda o parte de un Recurso Mineral Inferido pueda ser elevado a categoría de Recurso Indicado o Medido a futuro como resultado de la continuación de la exploración. La confianza en la estimación no es suficiente para permitir la aplicación apropiada de parámetros económicos y técnicos o para dar una evaluación de viabilidad económica que valga hacer pública. Se debe tener precaución cuando esta categoría de recursos se considera en estudios económicos.

Recurso Mineral Indicado: es aquella parte de un Recurso Mineral para el que el tonelaje, densidad, forma, características físicas y contenido mineral pueden ser estimados con un nivel de confianza razonable. Está basado en exploración, muestreo y análisis obtenidos por las técnicas apropiadas de afloramientos, trincheras, cateos, labores y perforaciones (sondajes). Las ubicaciones de las muestras están ampliamente distribuidas o el espaciamiento es inadecuado para confirmar la continuidad geológica y/o continuidad de ley, pero están suficientemente espaciadas como para suponer la continuidad. Un Recurso Mineral Inferido tiene un grado de confianza menor que el de un Recurso Mineral Medido, pero tiene un nivel de confianza más alto que el de un Recurso Mineral Inferido.

Un depósito puede clasificarse como un Recurso Mineral Indicado cuando la naturaleza, calidad, cantidad y distribución de datos es tal que permite a la Persona Competente determinar confiablemente que el Recurso Mineral se ajusta a un esquema geológico interpretado y a asumir la continuidad de la mineralización. La confianza en la estimación es suficiente para permitir la aplicación de parámetros técnicos y para la evaluación de viabilidad económica.

Recurso Minero Medido: en la parte de un Recurso Mineral para el cual se han estimado con un alto nivel de confianza el tonelaje, densidad, forma, características físicas, ley y contenido mineral. Está basado en exploración detallada y confiable, la información del muestreo y análisis se han obtenido mediante técnicas apropiadas de ubicaciones tales como afloramientos, trincheras, cateos, labores y sondajes. Las ubicaciones están estrechamente espaciadas lo suficiente para confirmar continuidad geológica y/o de ley.

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estimación no afectaría significativamente la viabilidad económica potencial. Esta categoría requiere un alto nivel de confianza en, y la comprensión de la geología y controles del depósito mineral. La confianza en la estimación es suficiente para permitir la aplicación de técnicas apropiadas y parámetros económicos como para realizar una evaluación de la viabilidad económica.

La elección de la categoría apropiada de Recurso Mineral depende de la cantidad, distribución y calidad de datos disponibles y el nivel de confianza de esos datos. La categoría apropiada de Recurso Mineral debe ser determinada por la Persona Competente.

Reserva Mineral: en la parte económicamente explotable (“minable”) de un Recurso Mineral Medido o Indicado. Ella incluye materiales de dilución y considera pérdidas que pueden ocurrir durante la explotación del material. Se han realizado en ella evaluaciones apropiadas, las cuales pueden incluir estudios de factibilidad, han sido realizados e incluyen la consideración de, y modificación por factores mineros, metalúrgicos, económicos, de mercado, ambientales, sociales, y gubernamentales realistas. Estas evaluaciones demuestran que al tiempo del informe la extracción se justifica razonablemente. Las Reservas Minerales se subdividen en orden de aumento de confianza en Reservas Minerales Probables y Reservas Minerales Probadas.

Las Reservas Minerales son aquella porción de Recursos Mineros, la cual después de la aplicación de todos los factores mineros, resulta en una estimación de tonelaje y ley, los cuales en opinión de la Persona Competente realizando la estimación, puede ser la base de un proyecto viable después de considerar los factores relevantes de metalurgia, economía, mercado, legales, ambientales, sociales y gubernamentales. Las Reservas Minerales incluyen los materiales de dilución que tendrán que ser minados y enviados a la planta de tratamiento o equivalente.

El término economía implica que se ha establecido o se ha demostrado analíticamente que la extracción de la Reserva Mineral es viable y justificable bajo supuestos razonables de inversión y mercado. El término Reserva Mineral no necesariamente significa que la infraestructura para la extracción esta construida u operativa, tampoco que los permisos gubernamentales han sido otorgados. Significa que hay expectativas razonables de que los respectivos permisos estarán vigentes a tiempo.

Para planificar una operación minera es necesario que el volumen mineralizado esté en categoría de Reservas Minerales. Sin embargo, se destaca que esta guía no implica que para una operación económica deban forzosamente existir Reservas Probadas. En algunas situaciones las Reservas Probables por si mismas pueden ser suficientes para justificar la extracción, como por ejemplo en algunos depósitos aluviales (placeres) de estaño u oro. Esto es materia del parecer de la Persona Competente y de la administración de la entidad que posee la información.

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apropiadas, que pueden incluir estudios de factibilidad, e incluyen la consideración de, y modificación por, factores mineros, metalúrgicos, económicos, de mercado, legales, ambientales, sociales y gubernamentales basados en suposiciones ajustadas a la realidad. Estas evaluaciones demuestran que al tiempo del informe la extracción está justificada razonablemente. Una Reserva Mineral Probable tiene un nivel de confianza menor que una Reserva Mineral Probada.

Reserva Mineral Probada: es la parte económicamente minable de un Recurso Mineral Medido. Ella incluye los materiales de dilución y considera las pérdidas que pueden ocurrir cuando el mineral es minado. Para colocar el mineral en esta categoría se han llevado a cabo las estimaciones apropiadas, que pueden incluir estudios de factibilidad, e incluyen la consideración de, y modificación por, factores mineros, metalúrgicos, económicos, de mercado, legales, ambientales, sociales y gubernamentales basados en suposiciones ajustadas a la realidad. Estas evaluaciones demuestran que al tiempo del informe la extracción está justificada razonablemente.

La ubicación en la categoría apropiada de Reserva Mineral está determinada primariamente por el Recurso Mineral y debe ser hecho por la Persona Competente.

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Figura 1.  Relaciones generales entre Información de Exploración, Recursos Minerales yReservas Minerales.

Figura 1.

Relaciones generales entre Informaci n de Exploraci n Recursos Minerales yReservas Minerales . View in document p.18