PREGUNTAS PEP I GEOLOGÍA ECONOMICA Y DE MINAS:

Defina brevemente alteración supérgena e hipógena y señale como las diferenciaría en forma práctica: 1. Supérgena: Se produce por soluciones que van desde la superficie al interior de la corteza, en tiempo y proceso distinto a la formación del yac, ocurre por hidrólisis. 2. Hipógena: Se produce por soluciones en ascenso desde la corteza a la superficie, en tiempo y proceso igual a la formación del yacimiento. Ocurre por hidrólisis y cambio de base. Se diferencia por su mineralogía y por la intensidad y extensión, y por la presencia de caolín o montmillonita. ¿Cómo se clasifica la alteración de acuerdo a la asociación mineralógica?

1. Propilítica: clorita + epidota, color verde, no afecta al comport. físico mecánico de las rx ni proc.min. 2. Arcillica: caolin color blanco hipogena y montmonillonita rojo supergena. Afecta 3. Fílica: Sericita + Cz, color blanco, puede afectar el comportamiento y los procesos. 4. Potásica: feld.pot o biotita, color rosado, no afecta el comportamiento ni los procesos. 5. Sódica: Albita, no afecta es importante por que se asocia la min. De pórfidos cupríferos. ¿Qué es la alteración por hidrólisis? Señale dos ejemplos de alteración por hidrólisis. Corresponde a la remoción de iones hidrógenos del fluido y a su vez una remoción de iones metálicos de la roca tales como calcio, magnesio y fierro. Implican un aumento del Ph en la fase acuosa. Ejemplos: Alteración propilítica y alteración arcíllica (montmolillonita). ¿Qué es la alteración por cambio de base? Señale dos ejemplos de alteración por cambio de base. Corresponde al intercambio de cationes entre el mineral de la roca con catión de la solución sin que se produzca ningún cambio en el Ph. Ejemplos: Alteración sódica y alteración potásica. ¿Qué es el proceso de oxidación y enriquecimiento secundario? Es un proceso que se produce con posterioridad a la formación de los yacimientos por la acción de las soluciones que ascienden desde la superficie (supergena) y que mediante hidrólisis reaccionan transformando la mineralogía de mena de los yacimientos. ¿Cómo afecta el proceso de oxidación-enriquecimiento secundario a un yacimiento en explotación? - Modifica las leyes. - Modifica los recursos. - Modifica las propiedades físico mecánico de las rocas - Modifica la mineralogía. - Modifica todos los procesos mineros 1. La oxidación de la pirita es una reacción exotérmica (libera calor) lo que puede provocar incendios. 2. Se genera un ambiente altamente corrosivo lo que es perjudicial para los equipos. 3. Se puede producir el fenómeno de estallido de Roca en una labor subterránea. 4. Hay que tener máxima precaución con los explosivos ¿Bajo que condiciones un yacimiento de Cu no se verá afectado por procesos de oxidación-enriquecimiento secundario? 1. Relación pirita-sulfuro de Cu < 3:1 2. Baja profundidad del nivel freático. 3. Clima desfavorable al proceso. 4. Alto nivel de erosión. 5. Que las rocas del nivel freático sean impermeables. 6. Que no existan movimientos epeirogénicos. 7. Sistema de aguas subterráneas activos. ¿Bajo que condiciones un yacimiento de Cu n se verá afectado por procesos de oxidación-enriquecimiento secundario solamente en la zona de oxidación? 1. alta profundidad del nivel freático 2. Bajo nivel de erosión. 3. Clima árido con pocas lluvias 4. que no exista un balance entre la velocidad de oxidación y de erosión. ¿Cuáles son los factores que han determinado la presencia de altas leyes de Cu secundario en los pórfidos cupríferos chilenos? (variables físicas geológicas) 1. Clima: clima árido con lluvias esporádicas como el norte de Chile. 2. Erosión: nivel de erosión lento con un agente erosivo no tan eficiente como el viento. 3. Permeabilidad: nivel de rocas permeables sobre y bajo el nivel freático. 4. Movimientos Eperiogénicos: movimientos esostaticos con ascenso del nivel del mar. 5. Balance entre velocidad de oxidación y erosión y al mismo tiempo un nivel de aguas subterraneas regularmente inactivo.

¿Cuáles son las características mineras que se modifican en un yacimiento de Cu que ha sido afectado por procesos de oxidación-enriquecimiento secundario? 1. Aumento de Cu por debajo del nivel de aguas subterráneas. 2. Aumento del peso específico en las rocas que están bajo el nivel de aguas subterráneas. 3. Se agrega a la alteración ya existente la alteración generada por la hidrólisis. 4. Existe un cambio significativo de las leyes del yacimiento. 5. Hace que los yacimientos de Cu Chileno sean los de mayor ley en el mundo. ¿Qué rol juega la pirita en el proceso de oxidación-enriquecimiento secundario? 1. La pirita es el principal componente para las reacciones de oxidación. 2. Participa en las reacciones en la zona de oxidación 3. La reacción que inicia el proceso es exotérmica, libera calor. 4. Participa en la zona de enriquecimiento secundario. 5. Las reacciones en que participa modifican el comportamiento físico mecánico de las rocas. 6. La relación pirita: sulfuro de Cu tiene que ser 3:1 para que se realice el proceso. ¿Cuáles son las variables que controlan el proceso de oxidación y enriquecimiento secundario? Variables física geológicas 1. Clima: clima árido con lluvias esporádicas como el norte de Chile. 2. Erosión: nivel de erosión lento con un agente erosivo no tan eficiente como el viento. 3. Permeabilidad: nivel de rocas permeables sobre y bajo el nivel freático. 4. Movimientos Eperiogénicos: movimientos esostaticos con ascenso del nivel del mar. 5. Balance entre velocidad de oxidación y erosión y al mismo tiempo un nivel de aguas subterraneas regularmente inactivo. Variables químicas y fisicoquímicas: 1. Eh 2. Ph 3. Pirita (relación pirita:Cu=3:1) 4. Reactividad de las rocas ¿Cuáles son los factores que determinan la posibilidad de estallido de rocas en un yacimiento? 1. Que la explotación sea subterranea. 2. Que el yacimiento haya sido afectado por el proceso de oxidación y enriquecimiento secundario. 3. Que la zona de explotación este en la zona de transición del proceso de oxidación y enriquecimiento secundario. 4. Que se produzca un esfuerzo (explosivo o liberación de presión litostatica) 5. Cambio abrupto de las propiedades fisico mecanicas de la roca. ¿Cuáles son las características mineras que se modifican en un yac. de Fe que ha sido afectado por procesos de oxidación-enriquecimiento secundario? 1. Disminución de la ley de Fe sobre el nivel freaticodebido a un aumento de mineral y una disminución de relación Fe:O. 2. Transformación de Magnetita en Hematita perdiendo las propiedades magnéticas sobre el nivel de aguas subterraneas. 3. Aumento de la cantidad de Azufre bajo el nivel freatico, limitando la las explotaciones a realizarla solamente hasta el nivel freatico. 4. Feldespatos y Actenolitas se alteran por Hidrólisis modificando su comportamiento físico mecánico. 5. Aumento del peso específico de la roca bajo el nivel de aguas estagnadas. ¿Cuáles son los factores que determinan el precio en una mena de Fe? 1. Porcentaje de Fierro: - >50% alta ley - <20% baja ley 2. Tamaño de la mena: ½” 3. Presencia de impurezas - S (Azufre)>0,001% - P (fósforo)>0,5% - Álcalis. ¿Cuáles son los procesos de fabricación del acero? Señale muy brevemente la fundamentación teórica de cada uno de ellos. 1. Alto horno: - Corresponde a un proceso de reducción y fundición por medio del cual se obtiene Fe metálico fundido. - Se utilizan fundentes como caliza para hacer reaccionar la magnetita con el carbón Coke a altas T°. - Se trabaja con mena de ½” para obtener una reacción completa. - De este proceso se forman dos fases inmiscibles: el Fe fundido y la Escoria. 2. Reducción directa: - Funciona con la mena en estado sólido, in necesidad de fusión por lo que se necesita menos energía.

- Consiste en hacer pasar un gas altamente reductor (hidrocarburo) por la mena de Fe. - Se carga con mena de ½”. - Se pueden utilizar como reductores H, N o gas natural. ¿Qué es la ley de oro libre y oro total? Ley de oro libre = Au nativo Ley de oro total = Au nativo + Au (especies minerales): pirita, arsenopirita, cuarzo, en el cuarzo se conoce como oro encapsulado. ¿Cuáles son las características mineras que se modifican en un yacimiento de Au que ha sido afectado por procesos de oxidación-enriquecimiento secundario? 1. La ley de oro libre por arriba del nivel de aguas subterráneas aumenta y la ley de Oro total aumenta. 2. Por debajo de las aguas subterráneas la ley de oro libre y la ley de oro total disminuye. Señale todos los tipos de yacimientos de Cu que existen en Chile: 1. Pórfidos cupríferos. 2. Estrato ligado vulcanogénico. 3. IOCG 4. Exóticos 5. Skarn 6. Vetas 7. Sedimentarios ¿Cuáles son los tipos principales de yacimientos de Cu en Chile? Para cada uno de ellos señale sus principales características y de un ejemplo. 1. Pórfido Cuprífero: (Chuquicamata) - Yac de sulfuros de Cu de tipo Stock-work . - Recursos de 300 a 1000M de ton. - Ley primaria de Cu entre 0,5 a 1%. - Se encuentra en Rx intrusitas de carácter porfirico. 2. Estrato ligado vulcanogenico: (El Soldado) - Yac de sulfuros de Cu asociado a un nivel estratigrafico vulcanico. - Recursos de 10 a 100 M de ton. - Ley primaria de aprox 1,5%. 3. IOCG: (Candelaria) - Yac de sulfuros de Cu que se presentan en brechas hidrotermales. - En la matriz la hematita es abundante determinando una ley de Fe de 20%. - Recursos de 10 a 1000 M. de ton y variables (Oro, Cb, Ur y TT.RR). - Ley primaria de Cu cercana al 1% 4. Exóticos: (Mina Sur) - Yac de minerales oxidados de Cu en forma de Crisocola. - Se presentan en brechas de Escombro de Falda. - Se producen por la lixiviación de un pórfido cuprifero. - Recursos variables y leyes de aprox.1%. Señale brevemente las características de la franja Andina de pórfidos cupríferos. 1. Es la más importante de las 2 franjas de pórfidos cupríferos que existen en chile. 2. Esta ubicada en la cordillera de los Andes. 3. La edad disminuye de Norte a Sur 4. El pórfido cuprífero más antiguo de esta franja es Mocha I región con 56 M. de años y el más nuevo Teniente con 4,5 M. de años. 5. Los yacimientos que se encuentran en la I y III región están asociados a una megafalla de carácter regional conocida como la falla de Domeiko, la cual en Chuqui se conoce como falla Oeste. Señale brevemente las características de la franja pacífica de pórfidos cupríferos: 1. Esta franja esta ubicada en la cordillera de la costa con edad cretácica. 2. Presentan leyes de 0,5% de Cu. 3. Poseen recursos de hasta 300 M de ton. 4. Asociada a la falla de Atacama. 5. Son muy antiguos (Andacollo tiene 90 M de años) 6. Estan muy erosionados. ¿Existen diferencias mineras entre los pórfidos cupríferos chilenos de la cordillera de la Andes y los de la Costa?. Si existen, ¿Cuáles son y que las determinan? Si existen diferencias: - Los pórfidos cupríferos de la cordillera de la costa - Porfidos cupríferos de la cordillera de los Andes: Leyes primarias de Cu de 0,5% Leyes primarias de Cu de 1%

Recursos de hasta 300 M. de ton. Recursos que van desde 300 a mas de 1000M. de ton Están muy erosionados No estan tan erosionados Poseen impurezas de Mercurio Poseen impurezas de enargita y arsenopirita Son mas antiguos que los de los Andes Son mas nuevos que los de la Costa ¿Qué es un yacimiento estrato ligado vulcanogénico? Es un yac de sulfuros de Cu asociado a un nivel estratigráfico vulcánico cuyos recursos van desde las decenas hasta un poco más de 100 M. de ton y cuya ley primaria de Cu es aproximadamente 1,5% y pueden presentar Plomo, Zinc o bien plata como subproducto. ¿Qué son los yacimientos tipo IOCG? Señale dos ejemplos en Chile con su ubicación. Son yacimientos de sulfuros de cobre que se presentan generalmente en brechas hidrotermales en las cuales la hematita es abundante en la matriz determinando una ley de 20% de Fe. Estos yacimientos son muy variables en recursos los que pueden ir de las decenas hasta 1000 M. de ton. Normalmente presentan oro, cobalto, Uranio y tierras raras. La ley primaria de Cu es cercana al 1%, son la segunda fuente de exploración junto con los pórfidos cupríferos. Ejemplos: Candelaria III región y Mantos verdes III región. ¿Cuáles son las fuentes de recursos de oro en Chile? 1. yacimientos vetiformes en la cordillera de los andes. 2. yacimientos mesotermales en la cordillera de la costa. 3. yacimientos en la cordillera de la costa y cordillera de los Andes. 4. placeres auríferos que fueron explotados en el pasado. 5. yacimientos de tipo IOCG. ¿Cuáles son los principales factores que han afectado el precio del cobre en los últimos años? En el último tiempo un factor que ha afectado el precio del cobre haciendo que este suba es la industrialización de China. Un segundo factor es la industrialización de India. ¿Cuáles son las características de Ph y Eh en las zonas de oxidación y enriquecimiento secundario? Dibuje el modelo de un pórfido cuprífero modificado por procesos de oxidación-enriquecimiento secundario: Dibuje el modelo de los yacimientos de óxidos de Fe-Cu-Au, señalando la posición espacial de ellos y de yacimientos de Fe.