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Caracterización geomecanica de un yacimiento
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Anexo 6: Caracterización Geomecánica del Yacimiento AntucoyaAdenda 1 EIA Proyecto Antucoya
ANEXO 6Caracterización Geomecánica del Yacimiento
Antucoya
Proyecto Antucoya
Minera Antucoya Limitada
NOTA TÉCNICA Página 1 de 12 PROYECTO ANTUCOYA REV01
2 N o r t e 3 6 5 , V i ñ a d e l M a r , C h i l e . T e l é f o n o / F a x : ( 0 3 2 ) 2 6 9 7 2 0 7 – e m t @ e m t . c l
NOTA TÉCNICA
CARACTERIZACIÓN MACIZO ROCOSO Y CONSTRUCCIÓN MODELO GEOTÉCNICO
PROYECTO RAJO ANTUCOYA
ANTOFAGASTA MINERALS S.A.
Viña del Mar, 25 de Enero 2011
Eduardo Casas A. 9-94557300 32-2697207 ecasas@emt.cl 1.0 INTRODUCCIÓN
Por solicitud de Antofagasta Minerals S.A. (AMSA), E-Mining Technology S.A. (EMT) está en
desarrollo un estudio geotécnico para el proyecto Rajo Antucoya. El estudio está orientado a
determinar los parámetros de diseño para el rajo abierto, generar recomendaciones para el plan
geotécnico futuro y realizar un estudio de estabilidad de botaderos.
La presente nota presenta los resultados de la caracterización geotécnica y la construcción del
modelo geotécnico para el estudio en curso.
2.0 INFORMACIÓN BASE
La información base empleada para la caracterización del macizo rocoso y la definición de las
unidades geotécnicas considera tanto los antecedentes recopilados por AMSA, como los estudios
geotécnicos y geológicos realizados a la fecha.
Geología Regional.
Mapeo geológico de sondajes de diamantina perforados a la fecha. Realizado por AMSA.
Mapeo geotécnicos de sondajes de diamantina, campaña 2010. Realizado por EMT-
AMSA, con supervisión de EMT.
Mapeo de orientación de discontinuidades menores, en sondajes geotécnicos, campaña
2010. Realizado por EMT, supervisado por EMT.
Mapeo de celdas geotécnicas en Rajo Piloto, 2010. Realizado por EMT.
Modelo geotécnico Conceptual, 2007. Realizado por EMT.
Modelo de estructuras mayores.
Modelo de Alteración.
Condición hidrogeológica
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3.0 OBJETIVOS, ALCANCES Y METODOLOGÍA
Los objetivos planteados en la etapa de caracterización y cofección de modelo geotécnico, fueron:
a. Caracterización geotécnica del macizo rocoso de sondajes diamantino (campaña de
sondajes geotécnico 2010).
b. Caracterización geotécnica de discontinuidades menores, de sondajes geotécnicos
(campaña 2010).
c. Revisión modelo geotécnico conceptual. A partir de la nueva información geotécnica
obtenida, se revisaron las desviaciones y actualizaciones necesarias para la construcción
de un modelo geotécnico a nivel básico..
d. Actualización a modelo geotécnico a nivel de ingeniería básica. Confección del modelo
geotécnico en 3 dimensiones.
La metodología utilizada para la definición de las unidades geotécnicas fue:
Revisión modelo geotécnico conceptual. Con esto se definen unidades geotécnicas
preliminares, para el estudio en curso.
Revisión de la caracterización y fotografías de sondajes geotécnicos utilizados en el
estudio geotécnico de pre-factibilidad (2007).
Caracterización de sondajes diamantinos de la campaña 2010 (geometalúrgicos y
geotécnicos)
Caracterización geotécnica de las discontinuidades menores en sondajes geotécnicos de
la campaña 2010.
Revisión mapeo geológico de sondajes diamantinos de la campaña 2010.
Selección de probetas para ensayos geotécnicos de laboratorio (peso unitario, compresión
uniaxial, compresión triaxial y corte directo en discontinuidades menores).
Estimación RMR de Bieniawski (1989) para sondajes diamantinos de campaña 2010.
Actualización unidades geotécnicas preliminares a partir de resultados de la
caracterización.
Construcción envolvente de unidades geotécnicas.
Definición de sistemas de discontinuidades menores por unidades litológicas para cada
sondaje geotécnico.
Definición de Dominios estructurales.
Consideraciones para la definición del modelo geotécnico:
Los modelos geológicos utilizados (litología, alteración y modelo de estructuras mayores)
corresponden a los entregados por AMSA.
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4.0 MODELO GEOTÉCNICO
Para la definición de las Unidades que constituyen el Modelo Geotécnico se integraron los
siguientes elementos:
Modelo litológico, proporcionado por AMSA.
Modelo de alteración, proporcionado por AMSA.
Modelo de estructuras mayores e intermedias, proporcionado por AMSA, más
reconocimiento en galería de exploración realizado por EMT (Ver Informe Ejecutivo Trabajo
de Campo Proyecto Antucoya, AMSA. EMT 2006).
Modelo de estructuras menores, reconocido por EMT en la galería de exploración (Ver
Informe Ejecutivo Trabajo de Campo Proyecto Antucoya, AMSA. EMT 2006).
Calidad de macizo rocoso, determinado por EMT a partir del mapeo geotécnico de
sondajes y en la galería de exploración (Ver Informe Ejecutivo Trabajo de Campo Proyecto
Antucoya, AMSA, EMT 2006).
Calidad macizo rocoso, determinado por EMT a partir del mapeo geotécnico de sondajes
diamantinos (campaña 2010) y del mapeo de celdas en el Rajo Piloto.
Caracterización geotécnica de discontinuidades menores, campaña de sondajes
geotécnicos 2010.
4.1 MODELO LITOLÓGICO
En términos generales, el proyecto Rajo Antucoya se emplaza en un pórfido que intruye una
secuencia de rocas volcánicas de la Formación La Negra (Jurásico), las cuales corresponden
principalmente a lavas andesíticas y brechas volcánicas que cubren gran parte de la franja costera
de II Región y parte norte de la III Región de Chile y en la cual se encuentran una serie de
yacimientos cómo lo son Mantos Blancos, Michilla, Sierra Miranda, Mantos de la Luna, entre otros.
De acuerdo a los antecedentes geológicos locales y la información recopilada de sondajes
mapeados, la litología específica del área está compuesta por:
Secuencia volcano-sedimentaria indiferenciada (UVI) de la Formación La Negra.
Principalmente andesitas y brechas andesititas. Corresponde a la roca de caja.
Pórfido de Grano Fino (PGF), corresponde a un cuerpo sub volcánico con una textura que
varía de porfírica a fanerítica y cuyo emplazamiento fue controlado estructuralmente.
Brecha Hidrotermal con fragmentos del Pórfido de Grano Fino.
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Pórfidos Tardíos Indiferenciados (PTI). Corresponden a diques porfíricos cuyo
emplazamiento fue controlado por estructuras mayores, principalmente, del Sistema de
Fallas Buey Muerto. Se presentan preferentemente frescos.
Pórfido Diorítico. Corresponde a un cuerpo ubicado al Sur del área del proyecto.
Principalmente se presenta y se caracteriza por la presencia de ojos de cuarzo. De manera
puntual, se encontraron algunos fragmentos dioríticos en los sondajes del extremo norte.
Gravas. Material no consolidado que se extiende como una capa inferior a 5 metros en el
área Centro-Oeste del proyecto y que hacia el Este podría alcanzar los 80 metros.
La Figura 1 muestra una vista en altura representativa con la geología específica del área del
proyecto.
4.2 MODELO DE ALTERACIÓN
El modelo de alteración proporcionado por AMSA considera que las rocas en el área del proyecto
están afectadas, principalmente, por las siguientes alteraciones (Figura 2):
FIGURA 1. VISTA EN ALTURA DEL MODELO LITOLÓGICO., ÁREA PROYECTO RAJO ANTUCOYA
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Argílica (con Fe-Ox): Afecta principalmente al Pórfido de Grano Fino. Está asociada a los
sistemas de fallas mayores.
Sericita+Clorita: En general, afecta a todas las litologías presentes en el área.
Sericítica: Afecta a las rocas del sector Noreste.
En el Pórfido de Grano Fino (PGF) se presentan, además, alteraciones subordinadas (de segundo
orden) de tipo:
Potásica, asociada a la alteración sericita-clorita
Silicificación (Qz y Qz-Py), asociada a la alteración sericítica; principalmente como vetillas.
Vetillas de Calcita y Yeso.
Considerando el efecto que la alteración produce en la calidad de la roca, se definen dos
ambientes (Figura 3):
Ambiente de Alteración Pervasiva. Sector donde la alteración intensa reduce la dureza de
la roca. Este ambiente está asociado a los sistemas Sistema de Fallas Buey Muerto y Zona
de Falla de Atacama.
FIGURA 2. PLANTA DEL MODELO DE ALTERACIÓN
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Ambiente de Alteración No Pervasiva. En este sector la alteración no afecta la dureza de la
roca. Se presenta desde el Centro del proyecto.
4.3 MODELO DE ESTRUCTURAS MAYORES
De acuerdo al modelo de estructuras mayores entregado por AMSA, el proyecto de Rajo Antucoya
se emplaza en un ambiente de estructuras regionales subverticales (Figura 4), dominado por los
sistemas:
Fallas Buey Muerto, de orientación Noroeste, el que atraviesa todo el proyecto.
Zona de Falla de Atacama, de orientación Norte-Sur. Afecta las paredes del sector Este del
proyecto.
Además, en un número muy reducido, se presentan fallas de orientación Este-Oeste (E-
W), también subverticales.
FIGURA 3. REPRESENTACIÓN AMBIENTE PERVASIVO., ÁREA PROYECTO RAJO ANTUCOYA
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Para la determinación de los sistemas de discontinuidades intermedios (fallas intermedias), se
recopiló la información del estudio geotécnico de pre-factibilidad, y se agregaron los datos
obtenidos de los mapeos de sondajes y del rajo piloto.
La Tabla 1 resume los sistemas de discontinuidades intermedias, obtenidas por dominio
estructural.
FIGURA 4. MODELO DE ESTRUCTURAS MAYORES PROYECTADO AL DISEÑO DE RAJO PRELIMINAR
MEDIA
[°]
DESV
EST [°]
MINIMO
[°]
MÁXIMO
[°]
MEDIA
[°]
DESV
EST [°]
MINIMO
[°]
MÁXIMO
[°]
F1 DOM1 60 10 43 76 347 8 333 361
F2 DOM1 69 5 59 77 236 8 223 247
F3 DOM1 62 8 48 75 272 7 261 285
F1 DOM2 73 7 60 86 270 5 260 277
F2 DOM2 79 6 67 90 269 8 110 305
F3 DOM2 68 3 62 74 192 8 177 207
F4 DOM2 28 7 13 40 111 22 73 150
F1 DOM3 38 10 21 56 101 20 67 137
F4 DOM3 80 6 71 90 145 6 133 154
F2 DOM3 62 7 51 74 215 5 207 224
F3 DOM3 76 5 69 85 232 8 220 243
F5 DOM3 84 5 76 90 198 6 186 208
F6 DOM3 65 4 58 72 74 4 69 81
SISTEMA
DIP DDIR
TABLA 2.SISTEMAS DE DISCONTINUIDADES INTERMEDIAS, POR DOMINIO ESTRUCTURAL
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4.4 MODELO DE ESTRUCTURAS MENORES
La identificación de los dominios estructurales para el proyecto Antucoya, consideró:
- Mapeos estructurales realizados en infraestructuras del proyecto (túnel de exploraciones y
rajo piloto).
- Mapeos de caracterización geotécnica de discontinuidades menores, realizados a sondajes
de diamantina (campaña 2011).
- Límite ambiente pervasivo - no pervasivo
Con la información anterior, se definió lo siguiente:
- En el ambiente pervasivo no se definió un patrón estructural debido al alto fracturamiento
del macizo rocoso. Se considerará esta unidad como controlada por la calidad del macizo
rocoso, más que por estructuras.
- Dado lo anterior se han definido 3 dominios estructurales (Figura 5), asociados al pórfido
sin alteración pervasiva, a la unidad volcano-sedimentaria oeste y a la unidad volcano-
sedimentaria este.
FIGURA 5. MODELO DE ESTRUCTURAS MAYORES PROYECTADO AL DISEÑO DE RAJO PRELIMINAR
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Los sistemas de discontinuidades, para cada uno de los dominios se presentan en las Figuras 6, 7
y 8.
FIGURA 6. SISTEMAS DE DISCONTINUIDADES MENORES, DOMINIO 1
FIGURA 7. SISTEMAS DE DISCONTINUIDADES MENORES, DOMINIO 2
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4.5 CALIDAD DE MACIZO ROCOSO
La calidad del macizo rocoso se determinó a partir de la estimación de los siguientes índices y
parámetros geotécnicos:
Rock Mass Rating (RMR).
Dureza de la roca intacta.
Ensayos de laboratorio
A continuación se describen cada uno de estos índices y parámetros.
4.5.1 MEDICIÓN DE RMR EN SONDAJES
El Rock Mass Rating (RMR) corresponde a un índice de la calidad del macizo definido a partir de la
descripción de las características de la roca intacta (dureza), del grado de fracturamiento (RQD,
Espaciamiento), de la condición de las discontinuidades (continuidad, apertura, rugosidad, calidad
del relleno, calidad de las paredes) y de la condición de agua (Bieniawski, 1989).
FIGURA 8. SISTEMAS DE DISCONTINUIDADES MENORES, DOMINIO 3
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Para estimar el RMR se realizó una caracterización del macizo rocoso en los sondajes de
diamantina de la campaña 2010 (sondajes ANM y ANG), a partir de la cartilla de mapeo de
sondajes de EMT (adjunto a esta nota).
Como resultados de la caracterización se tiene lo siguiente:
- Volcánico Oeste: de buena a regular calidad geotécnica (RMR: 50-60), con dureza “media
a dura”.
- Pórfido grano fino: esta unidad presenta diferencias dependiendo del grado de alteración
que presente. El macizo rocoso en ambiente no pervasivo, es de buena calidad geotécnica
(RMR: 55-700), con dureza “dura”.
- Ambiente pervasivo: este ambiente se compone de macizo de mala calidad asociado a la
alteración pervasiva (argilización, principalmente), y una zona de muy mala calidad en
donde, además, presenta un aumento en el fracturamiento, debido a los sistemas
estructurales Buey Muerto y Zona Falla Atacama. Sus RMR varían entre 30-50 y 20- 40,
respectivamente.
- Volcánico Este: de buena a regular calidad geotécnica (RMR: 55-65), con dureza media a
dura.
La Tabla 2 resume el resultado de la caracterización geotécnica de sondajes.
4.5.2 UNIDADES GEOTÉCNICAS
En función de la litología, los ambientes de alteración y los índices geotécnicos descritos
anteriormente, se definieron las siguientes unidades geotécnicas (Figura 9), las cuales fueron
construidas en 3 D, a partir de la información de sondajes y los modelos geológicos del proyecto.
UGT-1: comprende las unidades volcánicas indiferenciadas del sector Oeste del
proyecto, poseen buena calidad geotécnica.
UNIDAD LITOLÓGICA DUREZA RMR
VOLCÁNICO OESTE R3-R4 50-60
PÓRFIDO NO PERVASIVO R3-R5 55-70
PERVASIVO R0-R3 30-50
FALLAS R3-R2 20-40
VOLCÁNICO ESTE R3-R4 55-65
TABLA 2. RESUMEN CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA DE MACIZO ROCOSO
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UGT-2: corresponde al Pórfido de grano fino no pervasivo, posee una buena calidad
geotécnica.
UGT-3: corresponde al Pórfido de grano fino y a las secuencias volcánicas afectadas
por alteración pervasiva, posee mala a regular calidad geotécnica.
UGT-4: corresponde a la zona de Falla asociadas a los sistemas Buey Muerto y Zona
de Falla de Atacama. Poseen regular a mala calidad geotécnica.
UGT-5: corresponde a una zona de transición entre las unidades de mala calidad
geotécnica y la unidad UGT-6 , poseen regular a buena calidad geotécnica.
UGT-6: corresponde a la secuencia volcano-sedimentaria ubicada fuera de la
influencia de la alteración pervasiva y del fracturamiento inducido por los sistemas
estructurales mayores.
Gravas de poca potencia, cubren el sector extremo Este del Proyecto, constituido por material no consolidado.
FIGURA 9. VISTA EN ALTURA DE LAS UNIDADES GEOTÉCNICAS, DEFINIDAS PARA EL PROYECTO ANTUCOYA.
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