Labores
del Geólogo en una Mina
Aspectos
generales
El papel del geólogo en una mina fue variando significativamente
durante el siglo XX. En los primeros tiempos, la labor geológica en una mina
(si es que se realizaba alguna) era llevada a cabo por un ingeniero de minas,
con mayores o menores conocimientos sobre el tema.
En la década de 1920, el contenido en oro del yacimiento
de Homestake (USA) decrecía y pareció que se iba a agotar el filón. Dos
ingenieros de la plantilla encargados de analizar el futuro de la mina
observaron que a niveles por debajo de los
Hoy en
día, cualquier compañía medianamente importante dispone de un departamento de
geología, sección también conocida en otros países como superintendencia de
geología. Un departamento de geología puede llegar a tener hasta más de 10
geólogos, que cumplirán distintas tareas en la mina:
- Cartografía.
- Testificación de
sondeos.
- Estimación de
reservas.
- Estudios
geotécnicos.
- Estudios
mineralógico-texturales.
Cabe destacar que esta situación se ha modificado
ligeramente en la última década, a través de la utilización de empresas
contratistas que proporcionan geólogos a las compañías para realizar labores
específicas requeridas por éstas.
El departamento de geología deberá tener un diálogo
fluido y permanente con algunos departamentos de ingeniería (explotación,
metalurgia). Esto es vital, ya que el ingeniero debe conocer de la manera más
precisa posible el sector de la mina que se va a explotar, empezando por las características
geotécnicas de la roca (recordar problemas de dilución). En lo que se refiere a
la parte metalúrgica la labor del geólogo es doble. Por una parte debe indicar
de manera exacta las leyes del mineral que entrará en la planta de tratamiento,
y por otra las características mineralógicas y texturales de la mena y la
ganga. En un caso ideal (y casi utópico)estas características no variarán de un
punto a otro en la mina. Sin embargo lo normal es que la abundancia relativa de
los minerales varíe, lo cual puede tener repercusiones enormes. Supongamos a
manera de ejemplo que la ley de cobre en una mina no varía substancialmente en
profundidad, pero que la mena principal pasa de calcopirita a enargita. Este
último mineral contiene arsénico, lo cual significa que habrá repercusiones
técnicas y ambientales. En otras palabras habrá que adaptar la metodología
extractiva. Por otra parte, el tipo y grado de molienda tendrá que adaptarse a
las variaciones del grado de liberación de la mena. O qué decir de las explotaciones
auríferas que operan con el método de lixiviación en pila. El que la mena de
oro sea rica o no en sulfuros tiene grandes implicaciones ya que el principal
reactivo empleado (cianuro: CN- ) tiende prioritariamente a formar
compuestos con el azufre (tiocianato).
En cualquier caso en este capítulo nos centraremos más en
los aspectos de cartografía de minas.
Mapas
geológicos en explotaciones mineras
El
geólogo de interior mina tiene que estar dispuesto a trabajar en un ambiente
básicamente hostil pero extraordinariamente interesante. La visibilidad es
escasa y el grado de ventilación varía mucho de un sector a otro de la mina, y
también de una mina a otra. Esto significa que en los niveles más profundos la
temperatura y la humedad pueden ser elevadas. El nivel de ruido cerca de los
frentes de explotación es alto. Pero por otra parte, la posibilidad de
cartografiar en una dimensión casi 3D es única: es literalmente cartografiar
las unidades "desde adentro".
Elementos de seguridad
básicos para trabajar en interior mina: casco, lámpara, máscara para polvo,
chaleco reflectante.
Parte frontal de un equipo
LHD, mina 21 de Mayo (distrito minero de Talcuna, Chile). Ejemplo de
"visibilidad" en interior mina.
En primer plano, geólogo de
la mina Coca-Cola (distrito minero de Talcuna, Chile). Atrás, diagrama de
disparo (marcado en blanco) en uno de los frentes de trabajo.
La escala de trabajo es de detalle, normalmente 1: 500, y
se trabaja sobre una cuadrícula de coordenadas N y E previamente establecida,
muy parecida a lo que es un mapa con coordenadas UTM.
Normalmente las galerías estarán ya trazadas en la
cuadrícula que lleva el geólogo en su carpeta de trabajo (normalmente rígida y
metálica). Si esto no es así (minas antiguas, abandonadas), el problema se
resuelve fácilmente realizando un levantamiento de interior mediante brújula y
cinta. El geólogo suele contar con un ayudante (minero con ciertos
conocimientos sobre el tema), que colaborará en la toma y etiquetado de
muestras, y en la determinación de las distancias (a partir de una estación de
control) a las que el geólogo va realizando sus mediciones y toma de notas.
Debido a las operaciones de voladura de roca, las paredes y el techo de las
galerías suelen estar cubiertos de polvo. Este deberá ser previamente removido
mediante riego para facilitar la labor del geólogo.
Lo primero que hay que definir es el nivel de
cartografía, es decir, la altura sobre el piso de la galería a la que se va a
representar el mapa de planta. Esta altura definirá un plano horizontal teórico
que intersecta las paredes de la galería (waist-high
proyection plane). Esta altura es estándar para toda la mina, y
suele "aproximadamente coincidir" con la altura de la cintura del
geólogo (bueno ... aproximadamente ...), por lo que en algunos países se
denomina "cartografiar a la altura de la
cintura".
Ejemplo de
"cartografiar a la altura de la cintura". Note el plano teórico
marcado por la línea de segmento de color rojo. A la derecha puede observar la
representación del plano de falla y buzamiento de los estratos en el mapa de
planta.
Otro ejemplo, con una
geología esta vez más compleja (ver siguiente figura).
Representación de la
geología que se observa en la representación 3D anterior al mapa de planta.
Supongamos que las paredes están limpias y que con el
ayudante hemos dispuesto la cinta métrica a lo largo de unos
- Litología.
- Estructura
(fallas, diaclasas).
- Estilo de la
mineralización; morfología, si es filoniana dibujaremos el filón, si es
diseminada utilizaremos una simbología ad hoc; mineralogía de mana
y ganga.
- Alteración
hidrotermal del encajante.
Otro aspecto a considerar con respecto al mapa es qué se
dibuja dentro del trazado de la galería en el mapa y qué va afuera. Esto
depende del estilo de la compañía. En algunas minas se dibuja todo, tanto adentro
como afuera del trazado de la galería. En otras, sólo los rasgos más
importantes de la mineralización (por ejemplo, estructura y potencia de un
filón) se dibujan adentro. Los datos que van afuera se proyectan sólo hasta
unos pocos metros de distancia.
Ejemplo de mapa simple en el
que se han proyectado solo algunos rasgos estructurales principales y la masa
filoniana (en obscuro).
Si tenemos ya cartografiadas varias galerías paralelas,
podremos en el gabinete trazar un mapa más completo (por ejemplo, de un nivel
de la mina), uniendo por interpolación los rasgos geológicos de cada galería.
Si disponemos de datos de varios niveles de la mina podremos levantar secciones
geológicas.
En el caso de las minas a
cielo abierto, las condiciones de trabajo son más agradables (aunque
recuerde que estará a la intemperie) y la visibilidad total. Por otra parte, al
disponer de varios bancos de trabajo en la mina se podrá obtener una visión
"semi-3D" de la geología. Un aspecto a destacar es que sólo se
cartografían los frentes (las paredes semiverticales) de los bancos de la mina.
La razón no es sólo convencional sino que práctica. Debido al intenso tráfico
rodado (grandes camiones, cargadores frontales, palas mecánicas) sólo los
frentes están limpios como para apreciar adecuadamente los rasgos geológicos.
Bancos de explotación en la
mina
Ejemplo de cartografía en
una mina a cielo abierto. Note que solo los frentes de los bancos (bench)
son cartografiados; a partir de ahí el trazado se realiza con línea de segmento
(contacto inferido).
Pala mecánica y camiones, al
fondo, frente de un banco. Mina El Romeral (Chile). Viendo esta imagen se
entiende porqué se cartografía solamente el frente de un banco.
Sondeadoras para preparación
de voladura de bancos. Los cuttings obtenidos durante la perforación
para la inserción de los explosivos permiten obtener una última valoración de
las leyes. Mina El Romeral (Chile).
Otras
labores del geólogo en una mina
Aunque las labores de estimación de reservas (cubicación)
han sido tratadas en un capítulo anterior, es importante señalar aquí que ésta
es una labor constante en una mina. No debemos confundir los sondeos iniciales sobre un yacimiento, que se
utilizan para los estudios de factibilidad económica del depósito, con los que
se realizan en el día a día en una mina. Estos últimos proporcionan una visión
de detalle para estimar los tonelajes de zonas concretas del depósito (en el
caso de un pórfido cuprífero: bloques a explotar). Otra metodología clásica
utilizada con similares fines es la realización de rozas
de sección continua (channel
sampling; también tratado en un capítulo anterior), que
combinada con los datos de sondeos (DDH o DTH), constituye una información
inestimable para la cubicación del yacimiento.
Finalmente, recordemos aquí los trabajos
mineralógico-texturales y geotécnicos que tienen que llevarse a cabo sobre una
base diaria, semanal, o mensual.
Pequeñas
minas
Hasta aquí hemos tratado el tema de las grandes compañías
mineras, pero qué pasa con las pequeñas ? Muchas compañías no pueden darse el
lujo de contar con un geólogo en la plantilla, por lo que deberán cada cierto
tiempo llamar a un consultor para que resuelva problemas puntuales. A veces
este geólogo consultor puede actuar de "médico" para todo un distrito
minero, con diez o veinte minas activas.
Bibliografía
Kesler,
S.E. 1994. Mineral resources, economics, and the environment.
MacMillan College Publishing Co., NY, 391 pp.
Marjoribanks,
R. 1997. Geological methods in mineral exploration and mining. Chapman &
Hall,
Peters,
W.C. 1978. Exploration and mining geology. John Wiley & Sons, NY, 696 pp.