Objetivos de la prospección y exploración

 

El primero objetivo de la prospección minera es adquirir información partiendo por la topografía que sirve como base del levantamiento geológico que nos ayudará a establecer las propiedades donde se emplaza un depósito mineral, además el objetivo común de la prospección y de la exploración es la reducción del área de investigación. Comúnmente las áreas en consideración se disminuyen significativamente en la primera fase. En la segunda fase se realizara un levantamiento de geofísica utilizando el magnético de alta resolución, la idea es que este nos facilite los producto necesarios, tales como estructuras expuesta y no expuestas, correlación con la geología en cuanto a litología se refiere, además hacer una clasificación de las rocas subyacentes por efecto de la la propiedad intrínseca que poseen todos los materiales como es la susceptibilidad magnética de ellos.

Y en una tercera fase, puntualmente en los lugares que resulten favorables aplicar el método de IP y resistividad, puntualmente sobre los cuerpos seleccionados en la fase II, y finalmente proponer una campaña de sondaje si la exploración afectivamente así lo amerita, también con la misma fuerza y con objetividad se recomendará no proponer campaña de sondajes.

El gol de nuestra metodología se basa fundamentalmente en la combinación de técnicas efectivas de exploración que se caracterizan en una combinación de variables en una misma plataforma geológica espectral, métodos geofísicos y geoquímicos y el Sensores remotos hiperespectrales y a una escala local.

 

Metodología

La norma elemental de todo proceso de exploración minera consiste en aplicar métodos capaces de abarcar grandes zonas, descartando aéreas no favorables con métodos rápidos y muy económicos, para llegar gradualmente a sitios concretos aplicando métodos más caros y precisos. Un programa de exploración puede ser muy exitoso cuando logra un claro aumento de las perspectiva de un sitio estudiado, anticipando al,l decisión final en una o dos etapas con el consiguiente ahorro de tiempo y deinero.

 

Geológica

El método geológico es un método directo de prospección o exploración respectivamente (levantamiento geológico y estructural en el terreno) y la base para todos los demás métodos. Se constituye del levantamiento geológico y estructural de la superficie, de los afloramientos y como posible del subsuelo (sondeos, minas) en el área de interés. El levantamiento geológico en el terreno está apoyado por los análisis petrográficos, mineralógicos y geoquímicos en el laboratorio y por estudios estadísticos de los datos estructurales obtenidos en terreno. Por medio del método geológico se logra un reconocimiento de un depósito mineral en lo que concierne su estructura, su petrografía y mineralogía y los procesos de formación del mismo.

En la prospección geológica una clasificación de los depósitos minerales es indispensable. La clasificación siguiente (Fig. LEWIS & CLARK, 1964) se basa en aspectos genéticos y económicos. En esta clasificación se supone un origen magmático de los minerales. Se distingue los depósitos minerales primarios, generados directamente por el magma, los depósitos minerales secundarios formados por procesos de alteración, meteorización química y mecánica y los depósitos minerales metamórficos, que se deben a un proceso de metamorfismo.

Los depósitos minerales singenéticos se forman simultáneamente con las rocas encajantes, los depósitos minerales epigenéticos se forman después de la formación de las rocas de caja.

CALLAHAN (1982) nombra algunos ambientes muy prometedores para el descubrimiento de un depósito mineral como discordancias erosivas, intrusiones, zonas de enriquecimiento y de alteración, zonas de cabalgamiento, donde placas tectónicas chocan, además depósitos estratiformes en vulcanitas y rocas sedimentarias y la superficie límite entre el fondo de mar y el océano (lomos oceánicos).

Método geoquímico

El método geoquímico es un método indirecto de prospección y se ocupa de la determinación de la distribución y de la abundancia de ciertos elementos como los elementos indicadores y los elementos exploradores relacionados con un depósito mineral. Una anomalía geoquímica se refiere a una variación en la abundancia de un elemento en comparación a su abundancia normal en un área definida. Una anomalía geoquímica puede ser relacionada o no con un depósito mineral

Para un reconocimiento geoquímico general se toman las muestras a través de una red de muestreo irregular o de espaciamiento grande y analizan muestras de sedimentos de ríos, de suelos y de rocas, en casos especiales se trabajan con muestras de vapor, vegetación y agua. Según los objetivos (¿De qué muestras se trata? ¿Cuáles son los minerales/elementos de interés?) se elige el método analítico adecuado como por ejemplo la espectrometría de absorción atómica para analizar muestras de agua con respecto a su contenido en Cu, Mo, Zn, Au, Ag, As, F, el análisis de fluorescencia de rayos X para obtener el contenido en óxidos de elementos de la roca entera. Los resultados se presentan en un mapa o un perfil geoquímico por medio de isolíneas o es decir de líneas, que unen los puntos o lugares de la misma concentración de un elemento.

En la prospección geobotánica, que usualmente se considera como una parte de la prospección geoquímica se estudian la distribución y la asociación de plantas y variaciones en el crecimiento vegetal.

También la geozoologia, que se ocupa de la observación y del análisis del muestreo de mamíferos, aves, peces e insectos puede contribuir al reconocimiento de un área mineralizada.

 

Geofisica

Los métodos geofísicos son métodos indirectos de prospección o exploración respectivamente. Por medio de los métodos geofísicos se puede identificar una anomalía geofísica. El término anomalía geofísica se refiere a una propiedad física de la tierra, que en un volumen definido difiere apreciadamente con respecto a su valor común o normal correspondiente a esta área. En un caso favorable una anomalía geofísica corresponde a un depósito mineral. Una anomalía de gravedad puede ser causada por ejemplo por un depósito mineral de cromita o por un cambio lateral en la litología de una arenisca a una dunita (Fig. en preparación). Si la anomalía geofísica detectada por un método geofísico está relacionada con un depósito mineral o con un otro fenómeno geológico o físico, se comprueba aplicando otros métodos de prospección como otros métodos geofísicos, el método geológico y el método geoquímico.

Un requisito para el uso eficaz de los métodos geofísicos es la presencia de diferencias mensurables entre las propiedades físicas del depósito mineral y las rocas encajantes

La selección del método y de los métodos más convenientes para un área de interés, donde se presumen la presencia de un depósito mineral, se funda en todos los datos ya disponibles como los datos geológicos y físicos, en el consumo de tiempo y en los costos y depende del avance del proyecto. En la primera fase del proyecto se prefiere los métodos geofísicos, que contribuyen al reconocimiento general de un área de interés, como los métodos aéroportados, en una fase más avanzada se aplica los métodos a partir de la superficie y del subsuelo y aquellos, conque se puede delinear el depósito mineral ya descubierto como por ejemplo el método gravimétrico.

Los resultados de las mediciones geofísicas o es decir las variaciones encontradas de una cierta propiedad geofísica se ilustra por medio de mapas y perfiles. Estableciendo una red de estaciones de observación o trazando varios perfiles paralelos se puede lograr un modelo tridimensional del subsuelo.

La tabla siguiente da una compilación de los métodos geofísicos principales de prospección, de sus parámetros importantes, las propiedades físicas mensurables, las causas principales para las anomalías, la eficaz de los métodos, sus costos y los métodos de interpretación correspondientes a cada método.

 

Sensores Remotos

'Remote Sensing' se traduzca con percepción o observación desde una distancia larga o como la observación de estructuras ubicadas en larga distancia con respecto al observador o detector respectivamente. La observación se realiza a través de un detector, que no está en contacto directo con el objeto investigado y que es sensible para las longitudes de onda electromagnética desde la parte ultravioleta del espectro electromagnético hasta la región ocupada por ondas cortas de radio.

'Remote Sensing' se ocupa de la producción, del procesamiento y de la interpretación de fotos aéreas y de imágenes de satélite. La interacción entre la energía electromagnética y la materia se determina por las propiedades físicas de la materia y por las longitudes de onda electromagnética incidente y detectada. 'Remote Sensing' se refiere a los métodos, que emplean energía electromagnética como las ondas de luz, las ondas térmicas y las ondas del radio por ejemplo. Además se aplican ondas sonoras (no son ondas electromagnéticas) en investigaciones subacuáticas.

Las fotos aéreas y su interpretación marcan los inicios de 'remote sensing'. Entre los años 1960 y 1970 las imágenes infrarrojas y la parte del espectro electromagnético ocupada por las microondas fueron introducidas. Además en esta década los primeros satélites fueron lanzados en órbitas. Hoy día las imágenes de satélite anteriormente guardadas como secretos militares son disponibles a la comunidad.

'Remote Sensing' se emplean para un reconocimiento general de un área, de las fotos aéreas principalmente se pueden deducir informaciones acerca de las formaciones geológicas, que afloran en la superficie terrestre y acerca de la geología estructural, las imágenes de satélite dan informaciones similares y además informaciones acerca de la composición de la materia de la superficie terrestre.

Sistemas para formar imágenes multiespectrales

Imágenes multiespectrales se produce por la combinación de imágenes, en que se graban diferentes intervalos de longitudes de onda o diferentes bandas espectrales. Tres bandas de longitud de onda se pueden combinar para formar imágenes en color. Se utilizan los sistemas para formar imágenes multiespectrales ampliamente en satélites. Se obtiene las imágenes multiespectrales por ‘framing systems’ y por ‘scanning systems’.

En los ‘framing systems’ se alinea varias cámaras o vidicons juntos para producir múltiples imágenes simultáneas. Los sistemas originarios multiespectrales eran las cámaras multiespectrales, que producen fotos en blanco-negro constituyéndose de bandas espectrales estrechas. Hay dos modos de función para los vidicóns multiespectrales:

1. Dos o más sistemas graban imágenes a diferentes bandas de longitudes de onda.

2. Un sistema graba bandas múltiples.

 3.  Hay varios tipos de vidicóns: 1. vidicóns, que graban bandas estrechas en las regiones visibles y infrarrojas reflejadas. 2. Un sistema de dos vidicóns, que graba bandas rojas y infrarrojas reflejadas (por ejemplo para el análisis de basureros casuales). 3. Sistemas, que graban tres o cuatro bandas (azul, verde, roja y infrarroja reflejada).

 4. Los ‘scanning systems’ multiespectrales, tanto ‘cross track scanner’ como ‘along track scanner’ se utilizan en aviones y en satélites. ‘Cross track scanner’ (fig. 1-19) emplean un espectrómetro para dispersar la energía incidente formando un espectro y detectores graban las bandas de longitudes de onda especificas. La tabla 1-5 ilustra las 10 bandas detectadas por un cross track scanner multiespectral de la empresa Daedalus y los intervalos de longitud de onda correspondientes. Los ‘along track scanners’ (fig 1-19) emplean detectores alineados en líneas paralelas y cada línea de detectores graba una banda espectral. Se los utilizan por ejemplo en el satélite SPOT. También existen ‘side scanning radar systems’, que graban dos o más longitudes de onda en la región de microondas.

Un ‘hyperspectral scanning system’ es un scanner multiespectral, que puede grabar hasta unas 10 bandas de 0,01µm de ancho, mientras que los ‘scanning systems’ convencionales pueden grabar hasta 10 bandas de 0,10µm de ancho. Las imágenes producidas por ‘hyperspectral scanning systems’ se graban en forma digital. Un tipo de ‘hyperspectral scanner’ es el AVIRIS hyperspectral scanner - AVIRIS significa ‘airborne visible/infrared imaging spectrometer’, que produce 224 imágenes, cada una graba una banda de 10nm ancho. Además se puede convertir las bandas estrechas de cada imagen en un espectro de reflectancia, que puede ayudar en la identificación de la materia, que constituye el terreno. Fig. 1-24 ilustra los espectros de tres minerales - caolinita, un mineral arcilloso, alunita, un sulfato de Al y buddingtonita, un feldespato de amoníaco (NH4)[AlSi3O8]. En detalle se trata de los espectros, que se fundan en todas las bandas grabadas por el sistema AVIRIS (líneas continuas) y de los espectros medidos por un espectrómetro en el laboratorio. Para cada mineral fue delineado el porcentaje de reflectancia en función de la longitud de onda. Los espectros obtenidos de los mismos minerales por los dos diferentes métodos desvían entre sí. Los espectros obtenidos por el sistema AVIRIS son influidos por otros materiales, que constituyen el área del terreno detectado, mientras que los espectros del laboratorio son espectros de los minerales puros.

​

Geoquimica

Definición

El método geoquímico de exploración o prospección respectivamente es un método indirecto. La exploración geoquímica a minerales incluye cualquier método basándose en la medición sistemática de una o varias propiedades químicas de material naturalmente formado. El contenido de trazas de un elemento o de un grupo de elementos es la propiedad común, que se mide. El material naturalmente formado incluye rocas, suelos, capas de hidróxidos de Fe formadas por meteorización llamadas 'gossan', sedimentos glaciares, vegetación, sedimentos de ríos y lagos, agua y vapor. La exploración geoquímica está enfocada en el descubrimiento de distribuciones anómalas de elementos.

Se distingue los estudios geoquímicos enfocados en un reconocimiento general y los estudios geoquímicos más detallados aplicados en un área prometedora para un depósito mineral. Además se puede clasificarlos con base en el material analizado

Los pasos de una exploración geoquímica

1. Selección de los métodos, de los elementos de interés, de la sensibilidad y la precisión necesarias y de la red de muestreo. Las selecciones se toma con base en los costos, los conocimientos geológicos, la capacidad del laboratorio disponible y una investigación preliminar o las experiencias con áreas parecidas.

2. Programa de muestreo preliminar, que incluye análisis inmediato de algunas muestras tomadas en la superficie y en varias profundidades en el subsuelo para establecer los márgenes de confianza y para evaluar los factores, que contribuyen al ruido del fondo.

3. Análisis de las muestras en el terreno y en el laboratorio, incluido análisis por medio de varios métodos.

4. Estadísticas de los resultados y evaluación geológica de los datos tomando en cuenta los datos geológicos y geofísicos.

5. Confirmación de anomalías aparentes, muestreo encauzado en áreas más pequeñas (red de muestreo con espaciamiento corto), análisis de las muestras y evaluación de los resultados.

6. Investigación encauzada con muestreo y análisis adicionales de muestras tomadas en un paso anterior.

7.      Elemento indicador, elemento explorador.

8.      Elemento indicador, indicador directo o elemento blanco (‘target element’) se refiere a uno de los elementos principales del depósito mineral, que se espera encontrar.

Elemento explorador o elemento pionero (‘pathfinder element’) se refiere a un elemento asociado con el depósito mineral, pero que puede ser detectado más fácilmente en comparación al elemento blanco, que puede ser dispersado en un área más extendida y que no está acompañado por tanto ruido de fondo en comparación al elemento blanco. La selección de un elemento explorador requiere un modelo del depósito mineral, que se espera descubrir. Arsénico (As) por ejemplo puede presentar un elemento explorador para la búsqueda de cobre (Cu) en un depósito macizo de sulfuros, pero no es un elemento explorador para cada tipo de depósito de cobre.

Tabla : Elementos indicadores y exploradores de algunos tipos de depósitos minerales.