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RECONSTRUCCIÓN DE LA GEOLOGÍA DELSECTOR DUMBO, MINA GUANACO (CHILE)MEDIANTE MODELADO TRIDIMENSIONALCON LEAPFROG GEO 3D

López Luciano; Galina Matías; Páez Gerardo N.;Jovic Sebastián; Permuy Vidal Conrado; Guido DiegoM.INREMI, CONICET, FCNyM-UNLP, Calle 64 Nro 3, LaPlata (1900), Argentina.

Resumen. El yacimiento de oro de la minaGuanaco ubicado en la Segunda Región de Chilees un depósito epitermal de alta sulfuración, carac-terizado por la presencia de un sistema de “led-ges” sub-paralelos que se disponen en trenes es-tructurales ENE-OSO. La mineralización está conte-nida en rocas volcánicas y volcaniclásticas deedad Paleocena. El objetivo del trabajo consistió engenerar una reconstrucción de la litología y de lasmineralizaciones en un modelo tridimensional delsector Dumbo, donde se incluye la geología previaa la explotación del yacimiento mediante un open-pit de aproximadamente 500 m de diámetro. El mo-delado se construyó sobre la base de la informa-ción contenida en los logueos de la empresa y secontroló con revisión de los testigos de las perfora-ciones a partir de secciones transversales a lasestructuras separadas 50 m. El modelado geológicopermitió obtener sólidos de cada una de las litolo-gías, las alteraciones y las estructuras mineraliza-das presentes en el sector Dumbo. Asimismo seelaboraron superficies de isoconcentraciones deoro del momento previo a la explotación. El modela-do tridimensional puede constituirse como una po-derosa herramienta para evaluar la geología y mi-neralizaciones no solo en proyectos de exploraciónavanzados sino en minas que están productivas oque ya han dejado de serlo.

Palabras clave. Epitermal, alta sulfuración,Modelado 3D.

Abstract. “Reconstructing the geology ofDumbo Sector, Guanaco Mine, (Chile) with a geo-logical model in Leapfrog Geo 3D”. The Guanacomine is a gold ore located in the Chilenian secondregion. Guanaco is a high sulfidation epithermaldeposit, with sub-parallel ledges arranged in anENE-OSO structural trend. The mineralization ishosted in volcanic and volcaniclastic Paleocenerocks. The aim of this contribution was to recon-struct the Dumbo sector lithology and mineralizationwith a three dimensional model. This model includesthe geology of the deposit, previous to the miningoperations. The Dumbo sector was mined by a 500m diameter open-pit. The model was constructedusing the log records provided by the actual ownercompany, and it was controlled by re-logging of

cutting in transversal cross-sections to the mineral-ized structures with 50 m spacing. Geological mod-eling allowed obtaining solids for each lithology, al-teration and ledges in the Dumbo sector. Additional-ly, iso-surfaces of gold were interpolated, recon-structing the Au concentrations before mining oper-ations took place. Geological modelling proves tobe a very powerful tool to evaluate the geologyand mineralization of an ore deposit, not only inadvanced exploration projects but also in produc-tive or in inactive mines.

Keywords. Epithermal, high sulfidation, 3D mo-delling.

Introducción. Para el estudio de la distribuciónespacial de los depósitos minerales, tradicional-mente se contaba con mapas (vista en planta) yuna serie de secciones transversales (perfiles)para visualizar e interpretar el comportamiento deparámetros relevantes en profundidad (morfología yextensión de la mineralización, litología, alteración,anomalías geoquímicas, anomalías geofísicas, etc.).Sin embargo, en los últimos años, el advenimientode programas (“software”) específicos para la vi-sualización y edición en tres dimensiones ha modi-ficado sustancialmente la comprensión de los pro-cesos y productos geológicos permitiendo la gene-ración de modelos más complejos, dando lugar aun acercamiento más realista del comportamientogeológico de los depósitos minerales.

La empresa Austral Gold adquirió la propiedadde la mina Guanaco en el año 2007. Por entonces,el rajo Dumbo, el sector con mayores concentracio-nes de oro de la mina, ya había sido explotadomediante un “open-pit” de 500 m de diámetro. En elpresente trabajo se aborda la metodología que per-mitió reconstruir tridimensionalmente la geología ymineralización del rajo Dumbo.

El yacimiento Guanaco es un depósito epitermalde alta sulfuración (Puig et al. 1988; Guido et al.,2014) que se ubica en la Segunda Región de Chile,entre los 25º- 25º19’ S y 69º23’- 69º42’O, a unos2.700 m de altura (figura 1). El depósito fue descu-bierto en 1878 y ha tenido una producción total mí-nima documentada de 1,26 millones de onzas deoro hasta la fecha, pero se estima que en el depó-sito han sido extraídas aproximadamente un totalde 2,59 millones de onzas de oro (Galina et al.2014). La geología del distrito puede resumirse entres importantes ciclos volcánicos separados pordiscordancias de carácter regional (figura 1): 1) laFormación Augusta Victoria (Cretácico Superior;García, 1967), 2) la Formación Chile-Alemania (Pa-leoceno Inferior - Eoceno Inferior; Chong, 1973), y3) los Basaltos de Catalina (Eoceno Superior; Espi-noza et al., 2011). Los principales cuerpos minera-lizados de la mina Guanaco se encuentran alojadosen las unidades correspondientes a la FormaciónChile-Alemania, constituida por productos volcáni-

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cos representados por campos de lavas, sucesio-nes de rocas piroclásticas y complejos de domosy coladas dómicas, originados a partir de diversosaparatos volcánicos, y superpuestos en el tiempo yespacio (Permuy Vidal et al., 2015; Páez et al.,2015).

Actualmente Guanaco representa un depósitode 5 g/t Au de ley promedio, cuya metalurgia se vefavorecida por la oxidación de la mena. La minera-lización está caracterizada por la presencia de unsistema de ledges sub-paralelos, formados por vu-ggy silica y en menor medida vetas de cuarzo yenargita, ubicados en trenes estructurales conorientación general ENE-OSO (Jovic et al., 2015).

Metodología. El distrito minero Guanaco cuentacon un total de 1966 perforaciones, de las cuales320 corresponden al rajo Dumbo. La gran mayoríade las perforaciones fueron realizadas con aire re-

verso (RC) y el resto con diamantina. La informaciónde estas perforaciones se encontraba originalmentealmacenada en formato papel. Por lo tanto, la primeratarea fue el escaneo de la totalidad de los logueosde los pozos del distrito a fin de contar con un res-paldo digital de la información.

En una segunda etapa se digitalizó el registrode las planillas de logueo, volcándolo en una basede datos digital. Sin embargo, estas descripcionesfueron realizadas por diferentes geólogos, en dife-rentes fases y campañas de perforación realiza-das por diferentes empresas y/o con distintos cri-terios, lo cual dificultó la homogeneización de la in-formación. Al concluir esta etapa se comprobó queresultaba imposible unificar las litologías de las dis-tintas fases de logueo, ya que se habían utilizadodiferentes criterios para la clasificación de las uni-dades principales, o incluso algunas unidades nofueron identificadas en los logueos originales.

Fig. 1. Mapa de ubicación de la mina Guanaco y mapa geológico del distrito minero. (Modificado de Per-muy Vidal et al., 2015).

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Para subsanar este problema, se seleccionaron13 perfiles espaciados cada 50 m, y con unaorientación perpendicular a las estructuras minera-lizadas, y se describieron nuevamente las litologíasy mineralizaciones en cada uno de los pozos apartir de los recortes de perforación (“cutting”) al-macenados como testigos de las perforaciones. Ensucesivas campañas se logró describir aproxima-damente un 50% de los pozos del sector Dumbo.Estas secciones fueron interpretadas en el campoy posteriormente se georreferenciaron utilizando elsoftware Leapfrog 3D.

Por medio del software se generó el modeladotridimensional de la litología y mineralizaciones. Paraobtener la litología se digitalizaron los contactos encada una de las secciones interpretadas, es decirque se dibujaron las líneas limitantes de cada litolo-gía. Estas líneas fueron integradas en 3D para ge-nerar las superficies que marcan los límites litológi-

cos de cada unidad. Finalmente, teniendo en cuen-ta la cronología de las unidades, se generaron lossólidos correspondientes a cada una de las litolo-gías presentes en el distrito. La cronología es im-portante ya el mismo espacio no puede estar ocu-pado por dos litologías diferentes, por lo tanto esrelevante identificar con claridad las relacionestemporales entre las distintas unidades, fundamen-talmente cuando se modelan cuerpos intrusivos.

El modelo está contenido en una caja prismáti-ca, y se generaron dos sub-modelos, con dos lími-tes superiores distintos, uno con la topografía ac-tual del rajo y otro con la topografía original delyacimiento, previo a la apertura del open-pit y laexplotación de la mineralización. La primera fuebrindada por la empresa y es un modelo de eleva-ción digital (DEM) del estado actual del relieve. Latopografía original se desconoce ya que no hayregistros de DEM previos a la explotación. Sin em-

Fig. 2. A. Litología simplificada en las perforaciones correspondientes al Rajo Dumbo generadas a partirde la nueva descripción de los testigos de perforación. B. Modelado geológico de las principales litolo-gías del rajo Dumbo.

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bargo esta superficie fue reconstruida a partir de lainterpolación de las cotas de las perforacionesrealizadas previamente a la explotación del yaci-miento. La gran cantidad de pozos localizados den-tro de la zona a modelar, permitió estimar con uncierto grado de confianza la paleosuperficie deldepósito.

Además de la información litológica, se pudocontar con los resultados de los análisis geoquími-cos ICP (Au, Ag y Cu) de todas las perforacionesutilizadas en el modelo. En la mayoría de los casoslas muestras fueron tomadas a lo largo de toda lalongitud de las perforaciones, con longitudes de 1,5o 2 m, dependiendo de la fase de perforación. Lasmuestras fueron analizadas por el laboratorio de laplanta de la mina Guanaco. Estos datos fueron re-presentados en tres dimensiones utilizando el mis-mo software, y superpuesto al modelo geológico.

Resultados. A partir la base de datos genera-da del análisis de los registros de los logueos y delas nuevas descripciones realizadas se generó unmodelo litológico del depósito. Las litologías identifi-cadas fueron agrupadas en siete unidades para sumodelado (figura 2). La unidad basal son ignimbri-tas de la Formación Augusta Victoria, sobre ellasse depositaron lavas dacíticas Campamento, sobre-yace la secuencia hidromagmática Dumbo, caracte-rizada por ignimbritas y surges (Ignimbritas). Enesta unidad es intruida por un conjunto de filonescapa de composición máfica (Lavas Dumbo), coro-nando esta secuencia se depositaron facies de ig-nimbrita pumíceas (Ignimbrita Pumícea). Intruye a lasecuencia un pórfido andesítico (Pórfido Perseve-rancia). Finalmente, durante el Terciario y el Cua-ternario, se depositaron depósitos aluviales (depó-sitos modernos). A fin de completar el modeladogeológico se incluyó una unidad producto de alte-

ración hidrotermal, que corresponde a un nivelconcordante dentro de la secuencia piroclástica, yestá conformado por una ignimbrita con argilizaciónavanzada con abundante presencia de alunita (Ig-nimbrita Rosa).

El modelado geológico permitió obtener sólidosde cada una de las litologías y alteraciones registra-das, que pueden ser analizados independientemente,obtener sus espesores, volúmenes, distribución es-pacial, y además ser utilizados en su conjunto paraevaluar relaciones entre las litologías, o bien estable-cer potenciales controles litológicos sobre la distri-bución de la mineralización, y de esta forma estable-cer modelos predictivos que ayuden a entender lagénesis del depósito epitermal.

Asimismo para el sector estudiado, a partir dela geoquímica de todas las perforaciones se hapodido generar superficies de isotenores de oroasignando a la interpolación la tendencia estructu-ral de los ledges y asumiendo que las estructurasson verticales. Los rangos utilizados fueron valo-res menores a 0,5, entre 0,5-1, entre 1-2, entre 2-5 y mayores a 5 g/t de Au (figura 3).

En los últimos años surgió la modelización diná-mica donde las superficies y volúmenes no sonexplícitamente definidas sino definidas matemática-mente como isovalores en un campo escalar deter-minado como funciones de interpolación global (Cal-cagno et al., 2008; Jessell et al., 2014). El modela-miento implícito puede utilizarse para interpolar va-lores numéricos (ej. análisis químicos) e informa-ción no-numérica (litologías, estructuras). La vincu-lación directa entre los datos y la interpretación tri-dimensional es una de las mayores ventajas delmodelamiento implícito, asimismo es un modeladodinámico donde nueva información es fácil y rápi-damente anexada al modelo para lograr su actuali-zación (Mortimer, 2010). Además permite el modela-

Fig. 3. Isosuperficies correspondientes a los valores de Au del rajo Dumbo previos a la explotación dela mina.

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do con múltiples hipótesis de trabajo modificandoalgunos parámetros como el peso de las tenden-cias estructurales, o interpolaciones isótropas oanisótropas (Vollger, 2015). Otra ventaja de losmodelados implícitos es su reproducibilidad, reque-rida para la cuantificación de la imprecisión de losmodelados 3D.

Con el fin de establecer un modelo geológicodel depósito mineral estudiado se elaboró un mode-lo geológico 3D combinando modelamiento explicitoe implícito. Para la litología se usó modelamientoexplícito, mientras que para los análisis químicos seutilizó modelamiento implícito. Esta decisión fue to-mada debido a que las litologías fueron logueadasa partir de cutting, donde las rocas se encontrabancon un variable grado de alteración hidrotermal quecuando era intenso impedía la identificación de laroca original. Es por ello que la interpretación de laslitologías fue realizada directamente en secciones almomento del logueo, lo que permitió establecer rela-ciones laterales. Para los análisis geoquímicos seutilizó modelamiento implícito lo que permitió evaluarel comportamiento de las interpolaciones con uncomportamiento isótropo y contrastarlo con interpo-laciones que son afectadas por las direcciones delos trenes estructurales y las orientaciones de los“ledges”.

Conclusiones. La herramienta de modeladotridimensional permitió reconstruir la informacióngeológica de un sector donde hoy tanto las rocascomo la mineralización han sido removidas. Estaherramienta puede constituirse como una fuente deinformación muy valiosa para minas que están pro-ductivas o que ya han dejado de serlo. Esta infor-mación, reestablecida a partir de la información delos logueos y de la reinterpretación de los testigospuede ser utilizada para mejorar los esfuerzos deexploración, identificar los patrones que caracteri-zaron las zonas de las mejores leyes del depósitopara lograr un entendimiento de los controles quedeterminaron la concentración mineral.

Agradecimientos. Este trabajo se ha realiza-do en el marco del trabajo de Tesis Doctoral que elLic. Matías Galina está realizando en La Universi-dad Nacional de La Plata con apoyo de CONICET yla Empresa Austral Gold. Se quiere dejar expresoagradecimiento a la empresa Austral Gold por per-mitir el acceso a los datos utilizados en la presentecontribución. Además se agradece profundamentea Aranz Geo por brindar una licencia académicapara la utilización del software Leapfrog GEO 3D.

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