Introduccion

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Introduccion

  1. 1. Introducción 1GL 54A Metalogénesis; Semestre de Primavera 2001Profesor: Victor MaksaevOBJETIVOS DEL CURSOEl objetivo principal de este curso es proveer una introducción al estudio de depósitosminerales, normalmente referido como geología económica. Al finalizar el curso ustedesdeben tener una comprensión de los procesos que resultan en la formación de depósitosminerales, las razones porque existen los depósitos minerales, las características generales delos tipos comunes de depósitos minerales y que buscar cuando se explora por distintos tipos dedepósitos minerales o metales. Asimismo deberían tener una primera visión de lasmetodologías utilizadas para estudiar y entender los depósitos minerales.La geología económica corresponde esencialmente al estudio de depósitos minerales. Estoincluye tanto recursos metálicos como minerales industriales (no metálicos). La definiciónincluye también los combustibles, porque ellos son de importancia económica, pero este cursose centra exclusivamente en depósitos minerales metálicos, por lo que no veremos geologíadel petróleo y muy poco de los minerales industriales.El curso también será enfocado en los tipos de depósitos minerales que existen en Los Andeschilenos, particularmente los pórfidos cupríferos y los epitermales de metales preciosos, perose verán también otros tipos de depósitos metalíferos.DEPOSITOS MINERALES ALGUNAS DEFINICIONES BASICASOcurrencia Mineral: es una concentración anómala de un mineral que se considera valiosapor alguien en alguna parte o que es de interés científico o técnico.Depósito Mineral: es una ocurrencia mineral (concentración anómala de un mineral oelemento metálico) de tamaño (volumen) y ley suficiente para que en circunstanciasfavorables, sea considerado con potencial económico.Yacimiento: es un depósito mineral que ha sido examinado y ha probado tener suficientetamaño, ley y accesibilidad, como para ser puesto en producción y ser rentable (producirganancia económica). La rentabilidad de un yacimiento depende de sus característicasintrínsecas (como tonelaje y ley), pero a veces depende de condiciones ajenas al cuerpomineral, como las tasas de impuesto, precio de metales, etc.Mina: corresponde a las labores de explotación de un yacimiento, las que pueden sersubterráneas o a cielo abierto.Rajo: excavación a cielo abierto para la extracción minera. Ej. Rajo abierto de Chuquicamata.
  2. 2. Introducción 2Mena: Un mineral o minerales que pueden ser beneficiados y extraídos de una roca conganancia económica (utilidad). Es un agregado mineral sólido, natural, utilizable, ya sea talcomo se extrae o del cual uno o más componentes valiosos se pueden recuperareconómicamente. Ej. Menas de Cu: Calcopirita (CuFeS2), bornita (Cu5FeS4), Calcosina(Cu2S).Ganga: Aquellos minerales los cuales ocurren con los minerales de mena, pero que no tienenvalor 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 quea menudo se utiliza para referirse a otros minerales metálicos como pirita. El término se usaen dos sentidos (1) referido al proceso por el que se producen concentraciones de minerales demena y (2) referido a los cuerpos de mena mismos. Para evitar confusiones, se recomienda suuso exclusivamente para designar el proceso de formación de menas.Epigenética: Mineralización que ha sido introducida con posterioridad a la formación de suroca 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 dela tierra.Supergena o Secundaria: Mineralización o efectos exógenos sobre cuerpos mineralizados,como meteorización, oxidación, descomposición de minerales y formación de nuevosminerales estables en el ambiente supergeno.Roca huésped: La roca dentro de la cual se presenta el depósito mineral. Ej. Pórfido Chuquien 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 expresadoen 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 leypromedio de un depósito se calcula sobre la base del promedio ponderado de ensayes de ungran número de muestras recolectadas el depósito (superficie, canales, sondajes, etc.) y amenudo usando procedimientos estadísticos sofisticados (geoestadística) y su estimación serámás exacta y confiable a mayor densidad de muestreo.Ley de corte (cut-off grade): Es la ley más baja, definida arbitrariamente (en términoseconómicos), con la cual puede explotarse un yacimiento mineral y generalmente define ellímite del mismo. Por ejemplo, si la ley promedio de un pórfido cuprífero es de 1,2 % Cu, laley de corte puede ser 0.4 % Cu, de modo que para los efectos mineros toda roca bajo 0.4 %será considerada estéril e irá a botadero.
  3. 3. Introducción 3Estéril: 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 conminerales no económicos que deben ser removidas durante el proceso normal de explotaciónminera 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 materialde interés económico intrínseco, cuyas leyes, límites y otras características apropiadas estánconocidas con cierto grado certeza y que es candidato para una extracción económica.. Lacantidad, ley, características geológicas y continuidad de un Recurso Mineral se conocen o seestiman, o se interpretan de datos geológicos específicos y del conocimiento del depósito. Losrecursos minerales se subdividen, de acuerdo a su creciente confianza geológica en categoríasde Inferidos, Indicados y Medidos. Las porciones de un depósito que no son candidatos parauna 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 estudiostécnicos y económicos (muestreo sistemático, sondajes, evaluación económica) para demostrarque este mineral puede justificar extracción minera rentable en el momento de ladeterminación y bajo condiciones económicas específicas. La planificación de operacionesmineras requieren que las reservas de mineral están definidas garantizando que su extracciónsea con beneficio económico. El volumen y ley de las Reservas Minerales permiten establecerla vida del yacimiento y determinar el respectivo flujo de caja.Hidrotermal: Fluidos calientes, generalmente dominados por agua, a veces ácidos, los cualespueden transportar metales y otros compuestos en solución al lugar de depositación o produciralteración de la roca de caja.Alteración hidrotermal: Un cambio de la mineralogía de la roca huésped como una reacciónquímica con soluciones hidrotermales. Por Ej., minerales máficos como hornblenda o biotitapueden alterarse a clorita y los feldespatos alterarse a arcilla por efecto de la circulación defluidos calientes por las fracturas de las rocas.Zona de alteración hidrotermal: Una zona con rocas que han sido alteradas a un grupoespecífico de minerales secundarios o de alteración, por efecto de la circulación de fluidoscalientes, usualmente alrededor del perímetro de un depósito mineral.Veta: Depósito tabular generalmente formado por depositación de minerales mena y ganga enespacios abiertos en una falla o fractura, o también por reemplazo. Corresponde a unamineralización controlada estructuralmente.Reemplazo: Un proceso químico por el cual los fluidos hidrotermales que pasan por rocaspermeables reaccionan con las rocas disolviendo minerales originales y reemplazándolos conminerales de mena y/o ganga. Cf. Metasomatismo.Sulfuro masivo: Un depósito estratiforme, normalmente de origen exhalativo, generalmentecon forma de lente, consistente de al menos de 60% de sulfuros.
  4. 4. Introducción 4Skarn: Un reemplazo de calizas (carbonato de calcio) u otra roca rica en carbonato adyacentea un contacto intrusivo por minerales calco-silicatados (piroxenos, granates, anfíbolas),generalmente por adición de sílice y otros elementos. Algunos skarn presentan mineralizaciónmetálica resultante de etapas de metasomatismo.Gossan o sombrero de hierro: Una cubierta oxidada en la zona de meteorización que seproduce por oxidación de pirita y que resulta en óxidos de hierro secundarios. Dado que lapirita está a menudo asociada a depósitos minerales, los gossans pueden ser guía para localizarmenas. Estructura a escala de depósitoConcordante: Cualquier cuerpo geológico, tal como un depósito mineral, el cual se encuentradentro de o paralelo a estratificación volcánica o sedimentaria y no corta a través de lasestructuras de estratificación.Discordante: Un cuerpo geológico, como un dique o veta, el cual corta a través de estructurasde roca primarias, tales como estratificación.Estratiforme: Un depósito mineral que se presenta como un nivel o capa estratigráfica (osedimentaria).Estratoligado: Un depósito mineral que se presenta dentro de niveles estratigráficosespecíficos 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 unafalla, zona de cizalle o veta de fisura. También se utiliza para designar cuerpos de menairregulares.Brecha: Fragmentos angulosos de roca producidos por movimiento a lo largo de fallas oactividad ígnea o hidrotermal explosiva. El material que rodea los fragmentos se denominamatriz y el que los une cemento. Masa fundamental es un término general no-genético queincluye 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, perofrecuentemente se utiliza en castellano, aunque corresponde a un enrejado de vetillas.Veta: Depósito mineral tabular, normalmente discordante con las rocas encajadoras, productode mineralización controlada por fallas o fracturas en rocas. La veta puede ser de relleno en elplano o zona de falla, de reemplazo o una combinación de relleno y reemplazo metasomático.Sistemas de venillas paralelos (Sheeted vein): Un conjunto denso de venillas subparalelasentre sí atravesando una masa de roca. Algunos autores llaman a la venillas paralelas tambiénstockwork, pero otros prefieren hacer la distinción puesto que tiene implicancias en el controlestructural de la formación de venillas.
  5. 5. Introducción 5Chimenea (Pipe): Un cuerpo cilíndrico de orientación vertical, a menudo una brecha conmineralización de relleno o de reemplazo.Manto: Depósito tabular subhorizontal generalmente de mineralización de reemplazo osingenética estratiforme o estratoligada.Zona de cizalle: Una zona planar de debilidad, similar a una falla, pero consistente en variaszonas paralelas de desplazamiento generalmente en un ancho más grande que de una fallaindividual.Yacente: El contacto inferior de una veta inclinada o la roca de caja que se encuentra en laparte inferior de una veta con inclinación (ídem para mantos).Pendiente: El contacto superior de una veta inclinada (ídem para mantos). Escala de muestra de manoBandeamiento: Puede representar estratificación a pequeña escala en un depósito singenéticotal 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 vetageneralmente lo hacen hacia dentro de la pared de la veta. Distintas capas de distintosminerales, representado pulsos de fluidos hidrotermales pasando por la estructura, puedenobservarse en una sola veta. Estas bandas a menudo están alineadas simétricamente al centrode la veta.Estructura en peineta: Cuando los minerales cristalizan hacia adentro de una veta a partir deparedes opuestas, a menudo se encuentran en el centro formando un patrón interdigitado decristales, generalmente cuarzo, los cuales tienen forma de peineta o cresta de gallo.Huecos u oquedades: Espacios abiertos o cavidades dentro de vetas, o vetillas.Cockarda: Bandeamiento crustiforme que rodea fragmentos de brecha
  6. 6. Introducción 6EL VALOR DE LOS DEPOSITOS MINERALESEn el caso de minerales metalíferos o metálicos un factor determinante en su valoreconómico 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 devalor económico, excluyendo las menas metálicas, combustibles minerales y gemas. Enalgunos casos es el mineral mismo el que puede tener valor (Ej. baritina, diamantesindustriales) o el óxido o algún compuesto derivado de cualquier mineral (pero no un elementometálico) que tiene aplicación industrial (uso final). Estos incluyen rocas como granito, arena,gravas, calizas que se usan en construcción, así como minerales más valiosos concaracterísticas químicas o físicas específicas como fluorita, caolinita, perlita y fosfatos.En el caso de los minerales no-metálicos su valor económico está determinado porcaracterísticas físicas y químicas (especificaciones técnicas) requeridas para un uso específico,no necesariamente solamente la concentración como en muchos de los metálicos. Lasespecificaciones técnicas varían de acuerdo al uso del material, por Ej. las calizas puedenusarse para fabricar cemento para construcción, usos farmacéuticos como antiácido y en pastasdentales, o como suplemento alimenticio en gallineros. Cada uno de estos usos tienediferentes especificaciones técnicas y la caliza requerida tendrá un valor acorde a la dificultadcon que puede cumplir tales especificaciones.La importancia económica de los minerales industriales tiende a subestimarse, porque que losmetales 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 ricoscomo las bonanzas de oro. Sin embargo los minerales industriales tienen variadasaplicaciones en bienes durables y no durables y muchas actividades industriales y productosque van desde la construcción de edificios, cerámicas de mesa o de sanitarios. El consumidorfrecuentemente ignora que los minerales industriales son esenciales para la fabricación denumerosos los bienes que van desde libros a productos farmacéuticos.En los países desarrollados como EEUU e Inglaterra la producción de minerales industrialeses más importante que la producción metálica, tanto en término de tonelaje, como en elaspecto financiero. El consumo de los minerales industriales depende de la industrializaciónde los países y en el caso de Chile ellos representan en la actualidad 9 a 10% del total de laproducción minera del país en términos financieros (en valor de los productos). Hace menosde una década atrás ellos representaban menos de 5% del valor de la producción mineranacional, de modo que los minerales no metálicos han tenido un significativo aumento en suimportancia en la economía chilena.Chile exporta salitre, yodo, carbonato de litio, sal común y algo de lapislazuli, pero la mayorparte de la producción no-metálica es para consumo interno (cemento, cal, yeso, arcillas,caolín, boratos, diatomitas, etc.).La producción de metales en el ámbito mundial ha sido siempre creciente desde la segundaguerra mundial, a mediados de los setenta hubo una caída de la demanda, pero la tendencia alcrecimiento se mantuvo hasta la reciente crisis asiática de 1998. Las curvas de producción
  7. 7. Introducción 7muestran fluctuaciones en detalle que representan variaciones cíclicas de los precios y enalgunos casos como los del Pb, Sn, W y Zn parecen estar en un alto que podría conducir a unabaja 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 yplásticos. Sin embargo, cabe hacer notar que muchos minerales no-metálicos se utilizan comocarga o relleno en plásticos o neumáticos.La producción de plásticos aumentó en 1529% entre 1960 y 1985 y una importante fracción dela demanda de plásticos se debe a la sustitución de metales (antiguamente los parachoques delos autos eran metálicos).EL PRECIO DE LOS METALES; El mecanismo del mercadoLa mayor parte del negocio de minerales ocurre dentro de la economía de mercado mundial ylos precios de los metales están regidos por factores de oferta y demanda. Los mediosmodernos de transporte hacen que muchas substancias tengan un mercado mundial, de modoque un cambio de precio en una parte del mundo afecta al resto. Substancias tales como eltrigo, algodón, goma, oro, plata y metales base tienen una amplia demanda y son susceptiblesde ser transportadas con costos relativamente bajos comparados con el valor de lassubstancias. El mercado de gemas de diamantes es mundial, mientras que el de ladrillos eslocal.En los últimos siglos se han organizado mercados formales. Los metales base soncomercializados en la Bolsa de Metales de Londres (LME) o el “New York CommodityExchange” (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 yestán en constante comunicación entre ellos y los precios son sensitivos a cualquier cambio enla oferta y demanda mundiales. Los precios de los metales de COMEX y LME son publicadosdiariamente, son accesibles vía Internet http://www.metalprices.com y en guías de precios enrevistas como el Engineering and Mining Journal, Industrial Minerals, Mining Journal, etc.FACTORES QUE DETERMINAN LOS PRECIOSa) Oferta y Demanda.La demanda puede variar en períodos cortos de tiempo por varios motivos. Cuando unasubstancia sustituye significativamente a otra el precio de la primera cae, pero la demanda porel material sustituto sube haciéndola más cara y su demanda baja consecuentemente. El cobrey el aluminio están relacionados en esta forma en cierto grado. Cambios tecnológicos puedenaumentar la demanda por un metal (Ej. el titanio usado en los motores de los aviones areacción) o pueden disminuirla (Ej. Sn; desarrollo de capas más delgadas de estaño osustitución por otros materiales.La oferta se refiere a cuanta substancia se está ofreciendo para la venta a un precia dado en undeterminado período de tiempo. La cantidad depende del precio de la substancia y las
  8. 8. Introducción 8condiciones del suministro. (Ej. el 28/07/00 el precio del cobre en el LME es de 83 centavosde dólar la libra y existe un inventario de 496,925 toneladas métricas del metal el que hadisminuido en 3,375 ton; tendencia decreciente del inventario). Los altos precios estimulan elsuministro y la inversión de los productores para aumentar la producción. La caída de losprecios tiene el efecto contrario y algunas minas pueden cerrar o puestas en un período demantención para esperar mejores precios a futuro. Las condiciones de suministro puedenvariar muy rápido debido a: 1) circunstancias anormales como desastres naturales, guerras,otros eventos políticos, incendios, huelgas en minas de productores mayores; 2) mejoras en lastécnicas de explotación; 3) descubrimiento y explotación de nuevos depósitos mayores o demayor ley.b) Acción gubernamentalLos gobiernos pueden estabilizar o cambiar los precios. La estabilización puede intentarseacumulando un volumen (stockpile) de metal, aunque el acumular el metal en formaimportante aumenta la demanda y puede redundar en un alza de precio (!). Teniendo unacantidad acumulada esta se puede usar para prevenir aumentos bruscos de precios medianteventas o compras en el caso de caídas bruscas de precios. Sin embargo, como los mercadosson 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 elestaño (ITC) y del cobre (CIPEC), pero con escaso éxito.La acción gubernamental vía nuevas regulaciones legales puede incrementar el consumo dealgunos metales, Ej. El platino y rodio debido a las leyes de emisión de gases de vehículos enlos EEUU y la Unión Europea (en Chile también están en uso los catalizadores, pero elmercado es relativamente pequeño, estos artefactos se importan y el país es uno de los pocospaíses latinoamericanos que ha incorporado los catalizadores a los vehículos). En 1993 seadquirió la cifra récord de 1,7 millones de onzas de platino para uso industrial a nivel mundialpor ese motivo.c) ReciclajeEl reciclaje de metales tiene un efecto importante sobre los precios de algunos productos.Consideraciones económicas y ambientales han conducido al incremento de materialesreciclados y se prevé un aumento del reciclaje en el futuro cercano. El reciclaje permiteprolongar la vida de los recursos no renovables y reducir los deshechos mineros y defundiciones, y está afectado en menor medida por las alzas repentinas de precios, escasez desuministro y acciones de grupos. Además, tiene ventajas económicas y ambientales porquelos requerimientos de energía para materiales reciclados son usualmente mucho más bajos queel tratar menas (en el caso del aluminio se necesita un 80% menos de energía eléctrica). EnEEUU en el período 1977 a 1987 el uso de chatarra de hierro subió de 35% a 42% de todo elhierro consumido, el aluminio de 26% a 37%, mientras el cobre ha permanecido en el rango de40% a 45% y el zinc 24 a 29%. El potencial del reciclaje es más alto para algunos materialesque para otros.A diferencia de los metales los minerales no-metálicos son menos reciclables y el reciclaje serestringe a algunos materiales tales como bromuros, compuestos de flúor, diamantes
  9. 9. Introducción 9industriales, yodo y feldespato y sílice en forma de vidrio, de modo que su precio está menosafectado por este factor.La mayor parte del reciclaje de metales se realiza en los países industrializados y representauna competencia para los países productores de materias primas a partir de minas como Chile.d) Sustitución y nueva tecnologíaAmbas pueden conducir a una disminución en la demanda. Por ejemplo la demanda de plomose 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 sinplomo. Sin embargo, un factor que afectó a todos los metales fue la crisis del petróleo en1973, la cual condujo a significativos aumentos en los precios del petróleo y otroscombustibles, forzando la demanda hacia materiales que tienen una baja sensibilidad a altoscostos 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 MINERALESa) 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.El oro ha tenido una historia aparte desde la Segunda Guerra Mundial. Desde 1934 a 1972, elprecio del oro permaneció fijo a US$ 35 por onza troy, debido a que estaba garantizada laconversión del dólar a oro. En 1971 Richard Nixon removió la fijación entre el oro y el dólar,dejando que el mercado determine el precio diario del metal precioso. En la década siguienteel precio del oro se disparó hasta un precio récord de US$ 850 /oz, un precio inconcebible acomienzos de los setentas; luego bajó hasta un nivel algo superior al de los treintas (al usar elIPC de los EEUU el equivalente de US$ 35 en 1935 sería de US$ 289 en 1987, de manera queel precio de US$ 400 /oz de ese año equivalía a un precio 38% más alto en términos reales delprecio de 1935). A la gente de diversos países se le permitió poseer oro tanto en barras comoen monedas y muchos invirtieron en el metal. Desafortunadamente, para los que intentanpredecir futuros cambios de precios del oro, la demanda de este metal no está determinada por
  10. 10. Introducción 10requerimientos 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 dediversos 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 aldescubrimiento de muchos depósitos de gran tamaño. Esto fue acompañado del progresivoaumento de la producción, manteniéndose el precio alrededor de US$ 400 /oz hasta fines de1997, para caer luego por debajo de US$ 300 oz y no ha repuntado hasta la actualidad. Lacaída del precio del oro es atribuible al efecto de la crisis asiática y al aumento de laproducción, pero también ha estado significativamente afectada por las ventas de las reservasde oro de los bancos. Es muy difícil predecir el comportamiento futuro de este metalconsiderado precioso históricamente por la humanidad. La pregunta es ¿Podrán la moda y elsentimiento 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 dela actividad comercial internacional, pero en conjunto nunca varían tanto como los metales ysus precios son generalmente más estables. A diferencia de los metales el potencial dereciclaje de minerales industriales es bajo y los materiales sustitutos competidores sonfrecuentemente más caros y menos eficientes (Ej. calcita en vez de caolinita como carga en lafabricación de papel).FACTORES IMPORTANTES EN LA EXPLOTACION ECONOMICA DE MINERALESLas etapas principales para llegar a la explotación de un cuerpo mineralizado puedenresumirse 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.2. Estudios de factibilidad: para determinar su viabilidad comercial. La minería es un negocio que debe ser rentable y se requiere analizar los costos – beneficios involucrados
  11. 11. Introducción 11 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 potenciala) 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 eltonelaje de reservas. Esto produce una baja de la ley global del yacimiento, pero si el ritmo deproducción se mantiene aumenta la vida de la mina. Las leyes varían de un depósito a otro yclaramente 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 deleyes cada vez más bajas. Esto ha llevado al desarrollo de operaciones mineras de mayorescala con extracciones de >40.000 ton/día. En los yacimientos en explotación también esnecesario determinar cual será la ley de cabeza, que es la ley del mineral que va a la planta detratamiento. Frecuentemente la ley de cabeza es menor que la ley media del yacimientodebido a la dilución por la incorporación inadvertida o inevitable de rocas de caja o huéspedestériles en el mineral durante su extracción.La ley de los minerales industriales o no metálicos no es tan crítica. En estos minerales lascaracterísticas químicas y físicas para un determinado uso son las determinantes en su valoreconómico y en muchos casos estos materiales se utilizan tal cual se extraen. Esto significaque para minerales no metálicos es importante la homogeneidad; los parches de material con
  12. 12. Introducción 12diferentes propiedades deben descartarse o mezclarse para formar un producto uniforme. Ej.los carbonatos (calizas) tienen uso en cemento de construcción, para producir cal, comocomplemento alimenticio para aves de corral o en aplicaciones farmacéuticas, cada uno deestos usos requiere de distinto grado de pureza del carbonato y/o ausencia de ciertoscomponentes indeseables. Un depósito de minerales industriales debe ser investigado primeropor las propiedades del material, ya sea antes o después del procesamiento, para un usoespecífico y después ver si hay reservas adecuadas para una demanda particular. En muchosdepósitos se pueden producir productos con distintas propiedades, lo que significa que paralograr la explotación económica de un depósito no metálico pueden requerirse variosmercados 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 paraproducir vidrio de alta calidad deben tener un contenido de <0.035% Fe2O3 (<350 ppmFe2O3). Algunas arenas silíceas de color café pueden ser mejoradas si el Fe2O3 está enpátinas por lixiviación ácida o abrasión, pero si el Fe se encuentra como inclusiones en elcuarzo, 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.f) Tamaño y forma de los depósitos: la forma, tamaño y naturaleza de los depósitos minerales afectan la minería de los mismos y también la ley explotable. Los depósitos que
  13. 13. Introducción 13 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.k) Factores políticos: Muchas compañías mineras grandes no invertirán en países políticamente inestables. La minería usualmente requiere de grandes inversiones iniciales, las que se recuperan solo en el largo plazo, por lo que el temor a las nacionalizaciones con compensaciones inadecuadas o sin compensación hace que las compañías mineras dejen
  14. 14. Introducción 14 de invertir en países con inestabilidad política. Los cambios inesperados en políticas de impuestos tienen el mismo efecto.l) Costo de capital: Las operaciones mineras mayores requieren de enormes capitales en la inversión inicial y las sumas que exceden US$ 500 millones y 1.000 millones no son raras. Esto implica que pocas compañías pueden desarrollar una nueva mina con sus propios recursos (esto puede ser incluso válido para algunos estados). Las compañías deben conseguir prestamos de bancos u otros inversionistas, capital que debe ser repagado con intereses. Consecuentemente la operación minera debe cubrir los costos mineros, impuestos, regalías, pago de capital más intereses y proveer ganancia a los inversionistas que arriesgaron su capital para explotar una mina.
  15. 15. Introducción 15RECURSOS Y RESERVAS DE MINERALEl presente capítulo está basado en un extracto y traducción de la “Guía para informar lainformación de exploración, recursos minerales y reservas minerales” elaborada por el“Comité de Recursos y Reservas” de la “Sociedad para la Minería, Metalurgia yExploración” de los EEUU, del 01 de Marzo de 1999.Recurso Mineral: es una concentración u ocurrencia de material de interés económicointrínseco en o sobre la corteza terrestre (un depósito) en tal cantidad y forma querazonablemente es prospecto para su extracción económica. La ubicación, cantidad, ley,características geológicas y continuidad de un Recurso Mineral se conocen o se estiman ointerpretan de datos geológicos específicos y conocimiento del depósito. Los recursosminerales se subdividen, de acuerdo a su creciente confianza geológica en categorías deInferidos, Indicados y Medidos. Las porciones de un depósito que no son un prospecto unpotencial razonable para una eventual extracción económica no deben incluirse en un RecursoMineral.El término Recurso Mineral cubre depósitos los cuales han sido identificados y evaluados através de exploración y muestreo y de los cuales pueden definirse Reservas Mineralesmediante la consideración de factores técnicos, económicos, legales, ambientales, sociales ygubernamentales.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 yeconómicos que probablemente influenciarán la extracción económica del prospecto,incluyendo los parámetros mineros aproximados. En otras palabras, un recurso mineral noes 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 demineral, 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 paracientíficos de la tierra o ingenieros de minas o que tiene otras calificaciones apropiadas. LaPersona Competente debe tener un mínimo de 5 años de experiencia en el tipo de mineral ydepósito en consideración y en la actividad que dicha persona está realizando. Sí la PersonaCompetente está estimando o supervisando la estimación y evaluación de Recursos Minerales,la experiencia relevante debe ser en estimación y evaluación de Recursos Minerales. . Sí laPersona Competente está estimando o supervisando la estimación y evaluación de ReservasMinerales, la experiencia relevante debe ser en estimación, evaluación y análisis económico deReservas Minerales.Cuando la Persona Competente lo considere apropiado, las estimaciones puede incluirsuposiciones relacionadas a minería, las cuales deben estar expresadas claramente.Recurso Mineral Inferido: es la parte de un recurso mineral para el cual se ha estimado eltonelaje, ley y contenido mineral se han estimado con un bajo nivel de confianza. Se infiere y
  16. 16. Introducción 16se supone a partir de características geológicas, pero no se ha verificado su continuidadgeológica y/o de ley. Se basa en información de calidad incierta o de poca confiabilidadobtenida por técnicas apropiadas de afloramientos, trincheras, cateos, labores y sondajes. UnRecurso Mineral Inferido tiene el nivel de confianza más bajo que aquel que se aplica a unRecurso Mineral Indicado.La categoría se intenta para cubrir situaciones en las cuales la concentración mineral uocurrencia ha sido identificada y se ha completado solo un limitado muestreo y medidas, perodonde los datos son insuficientes para permitir la interpretación confiable de continuidadgeológica y/o de ley. Las suposiciones involucradas en la evaluación de un Recurso MineralInferido deben ser razonables, después de considerada toda información disponible. Debidoa la incerteza que tienen los Recursos Minerales Inferidos, no se puede suponer que toda oparte de un Recurso Mineral Inferido pueda ser elevado a categoría de Recurso Indicado oMedido a futuro como resultado de la continuación de la exploración. La confianza en laestimación no es suficiente para permitir la aplicación apropiada de parámetros económicosy técnicos o para dar una evaluación de viabilidad económica que valga hacer pública. Sedebe tener precaución cuando esta categoría de recursos se considera en estudioseconómicos.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 nivelde confianza razonable. Está basado en exploración, muestreo y análisis obtenidos por lastécnicas apropiadas de afloramientos, trincheras, cateos, labores y perforaciones (sondajes).Las ubicaciones de las muestras están ampliamente distribuidas o el espaciamiento esinadecuado para confirmar la continuidad geológica y/o continuidad de ley, pero estánsuficientemente espaciadas como para suponer la continuidad. Un Recurso Mineral Inferidotiene un grado de confianza menor que el de un Recurso Mineral Medido, pero tiene un nivelde 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 Competentedeterminar confiablemente que el Recurso Mineral se ajusta a un esquema geológicointerpretado y a asumir la continuidad de la mineralización. La confianza en la estimación essuficiente para permitir la aplicación de parámetros técnicos y para la evaluación deviabilidad económica.Recurso Minero Medido: en la parte de un Recurso Mineral para el cual se han estimado conun alto nivel de confianza el tonelaje, densidad, forma, características físicas, ley y contenidomineral. Está basado en exploración detallada y confiable, la información del muestreo yanálisis se han obtenido mediante técnicas apropiadas de ubicaciones tales comoafloramientos, trincheras, cateos, labores y sondajes. Las ubicaciones están estrechamenteespaciadas lo suficiente para confirmar continuidad geológica y/o de ley.Un depósito puede ser clasificado como un Recurso Mineral Medido cuando la naturaleza,calidad, cantidad y distribución de los datos es tal como para no dejar duda razonable, enopinión de la Persona Competente que estima el recurso Mineral, que el tonelaje y ley deldepósito puede ser estimado dentro de límites definidos y que cualquier variación de la
  17. 17. Introducción 17estimación no afectaría significativamente la viabilidad económica potencial. Esta categoríarequiere un alto nivel de confianza en, y la comprensión de la geología y controles deldepósito mineral. La confianza en la estimación es suficiente para permitir la aplicación detécnicas apropiadas y parámetros económicos como para realizar una evaluación de laviabilidad económica.La elección de la categoría apropiada de Recurso Mineral depende de la cantidad, distribucióny calidad de datos disponibles y el nivel de confianza de esos datos. La categoría apropiada deRecurso Mineral debe ser determinada por la Persona Competente.Reserva Mineral: en la parte económicamente explotable (“minable”) de un Recurso MineralMedido o Indicado. Ella incluye materiales de dilución y considera pérdidas que puedenocurrir durante la explotación del material. Se han realizado en ella evaluaciones apropiadas,las cuales pueden incluir estudios de factibilidad, han sido realizados e incluyen laconsideración de, y modificación por factores mineros, metalúrgicos, económicos, demercado, ambientales, sociales, y gubernamentales realistas. Estas evaluaciones demuestranque al tiempo del informe la extracción se justifica razonablemente. Las Reservas Mineralesse subdividen en orden de aumento de confianza en Reservas Minerales Probables y ReservasMinerales Probadas.Las Reservas Minerales son aquella porción de Recursos Mineros, la cual después de laaplicación de todos los factores mineros, resulta en una estimación de tonelaje y ley, loscuales en opinión de la Persona Competente realizando la estimación, puede ser la base de unproyecto viable después de considerar los factores relevantes de metalurgia, economía,mercado, legales, ambientales, sociales y gubernamentales. Las Reservas Minerales incluyenlos materiales de dilución que tendrán que ser minados y enviados a la planta de tratamientoo equivalente.El término economía implica que se ha establecido o se ha demostrado analíticamente que laextracción de la Reserva Mineral es viable y justificable bajo supuestos razonables deinversión y mercado. El término Reserva Mineral no necesariamente significa que lainfraestructura para la extracción esta construida u operativa, tampoco que los permisosgubernamentales han sido otorgados. Significa que hay expectativas razonables de que losrespectivos permisos estarán vigentes a tiempo.Para planificar una operación minera es necesario que el volumen mineralizado esté encategoría de Reservas Minerales. Sin embargo, se destaca que esta guía no implica que parauna operación económica deban forzosamente existir Reservas Probadas. En algunassituaciones las Reservas Probables por si mismas pueden ser suficientes para justificar laextracción, como por ejemplo en algunos depósitos aluviales (placeres) de estaño u oro. Estoes materia del parecer de la Persona Competente y de la administración de la entidad queposee la información.Reserva Mineral Probable: es la parte económicamente explotable de un Recurso MineroIndicado y, en algunas circunstancias, de Recursos Mineros Medidos. Ella incluye losmateriales de dilución y considera las pérdidas que pueden ocurrir cuando el mineral esminado. Para colocar el mineral en esta categoría se han llevado a cabo las estimaciones
  18. 18. Introducción 18apropiadas, que pueden incluir estudios de factibilidad, e incluyen la consideración de, ymodificación 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 justificadarazonablemente. Una Reserva Mineral Probable tiene un nivel de confianza menor que unaReserva Mineral Probada.Reserva Mineral Probada: es la parte económicamente minable de un Recurso MineralMedido. Ella incluye los materiales de dilución y considera las pérdidas que pueden ocurrircuando el mineral es minado. Para colocar el mineral en esta categoría se han llevado a cabolas estimaciones apropiadas, que pueden incluir estudios de factibilidad, e incluyen laconsideración de, y modificación por, factores mineros, metalúrgicos, económicos, demercado, legales, ambientales, sociales y gubernamentales basados en suposiciones ajustadasa la realidad. Estas evaluaciones demuestran que al tiempo del informe la extracción estájustificada razonablemente.La ubicación en la categoría apropiada de Reserva Mineral está determinada primariamentepor el Recurso Mineral y debe ser hecho por la Persona Competente.Figura 1. Relaciones generales entre Información de Exploración, Recursos Minerales yReservas Minerales.

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