YACIMIENTOS MINERALES

2.- Métodos de estudio de los yacimientos minerales

Estudios de tipo geológico
Estudios de carácter económico-minero
    Cubicación de reservas
    Estudio de viabilidad
    Lecturas recomendadas

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2.- Métodos de estudio de los yacimientos minerales

    Los yacimientos minerales presentan, como ya hemos visto en el tema anterior, dos aspectos complementarios de gran relevancia: los geológicos y los económicos. Cada uno de estos aspectos merece ser estudiado de forma autónoma, aunque coordinada, ya que se condicionan mútuamente.
Estudios de tipo geológico
La geología de los yacimientos minerales es fundamental para:

1. Conocer con el mayor detalle características del yacimiento que condicionan su explotación minera
2. Determinar sus límites geográficos
3. Buscar yacimientos similares en áreas próximas o no

Estos estudios comprenden una serie de aspectos diferenciados, pero complementarios, que nos deben llevar a conocer aquellos aspectos que en cada caso sean relevantes: en unos casos será la naturaleza de las rocas asociadas, en otros, la tectónica que los afecta, etc. Estos aspectos serían los siguientes:

• Mineralógicos y petrológicos: La mineralogía y la petrografía detallada de los minerales y rocas que componen un yacimien to constituyen una información básica a conocer sobre el mismo. Para ello disponemos de una amplia variedad de técnicas:
• Microscopía petrográfica (luz transmitida). Nos permite identificar los minerales no metálicos y las relaciones que es establacen entre ellos y los metálicos que puedan existir en las muestras estudiadas.
• Microscopía metalográfica (luz reflejada). Sirve para identificar los minerales metálicos y sus relaciones mútuas.
• Difracción de Rayos X. Nos permite identificar con mayor precisión la naturaleza de los componentes minerales del yacimiento, sobre todo de los que por su pequeño tamaño de grano no sean fácilmente identificable con las técnicas anteriores.
• Microscopía electrónica/Microsonda electrónica: son técnicas específicas para el estudio a gran detalle de los minerales que componen el yacimiento, bien en el aspecto de relaciones entre ellos (Microscopía) o bien en el de las variaciones menores de la composición de los minerales o de caracterización detallada de las fases minoritarias, que en determinados casos pueden ser las de mayor valor económico (caso de oro o de los elementos del grupo del platino).
• La geoquímica del yacimiento, es decir, conocer con el mayor detalle la distribución de los contenidos en los elementos químicos relacionados de forma directa o indirecta con la mineralización, o afectados por los procesos que han formado o modificado el yacimiento, tiene importancia directa en cuanto que define las áreas de mayor interés minero, e indirecta, pues a menudo nos permite definir guías de prospección dentro del propio yacimiento, o para otros similares.
• Geométricos: los aspectos geométricos de un yacimiento son siempre fundamentales: conocer cual es su orientación con respecto al norte (dirección o rumbo) y su inclinación promedio (o buzamiento). A menudo estos datos no son constantes, variando de forma más o menos acusada: la variabilidad es máxima en los yacimientos estratoligados plegados, y mínima en algunos yacimientos filonianos muy regulares. El espesor (o potencia) también se puede considerar dentro de esta categoría. Para estudiar este aspecto necesitamos datos de observación, ya sea directa o a través de sondeos mecánicos.
• Complementario con el aspecto anterior tenemos la relación que se establece entre la orientación del yacimiento y la de las rocas en las que se localiza: cuando ambos son paralelos hablamos de yacimientos estratoligados, estratoides, o incluso sedimentarios (o singenéticos), mientras que cuando no son paralelos hablamos de yacimientos no concordantes o epigenéticos. Con respecto a los términos indicados, estratoligado se refiere a una yacimiento que se encuentra formando capas, pero no sabemos si tiene o no origen sedimentario; estratoide se suele utilizar para designar yacimientos en capas cuyo origen no parece ser sedimentario; el término singenético se refiere exclusivamente a concentraciones que se originan por procesos sedimentarios, a la vez que el resto de las rocas sedimentarias que forman la secuencia.
• En los yacimientos estratoligados hay otros factores que suelen ser de importancia en su estudio y caracterización: los aspectos estratigráficos (caracterización de la secuencia sedimentaria en la que se enclavan, del nivel concreto en que se localizan, etc.); los aspectos sedimentológicos (medio sedimentario en que se formó la secuencia, variaciones paleogeográficas que puedan existir); los aspectos petrológicos (características de las rocas implicadas); los aspectos tectónicos (pliegues y fallas que puedan afectar a las formaciones o capas que forman el yacimiento).
• En los yacimientos no concordantes o diagenéticos puede haber también una gran variedad de factores a considerar. En general, el principal es conocer el control geológico y geométrico de la mineralización: si está confinado en una estructura discordante bien delimitada (dique o filón), si está confinado por un conjunto estructural más amplio (bandas de deformación o de cizalla), si está diseminado o concentrado en un conjunto rocoso sin que muestre ningún patrón claro, si aparece en una situación concreta, como puede ser el contacto entre dos tipos de rocas distintas... Otro factor suele ser el mineralógico/petrológico, que busca establecer relaciones entre los minerales o rocas que forman el yacimiento y los procesos que pueden afectarla: cristalización, alteración hidrotermal, alteración superficial...
• En cuanto a la prospección o investigación de yacimientos, se pueden considerar cuatros aspectos diferentes: los geológicos, geoquímicos, geofísicos y las labores mineras, incluyendo los sondeos mecánicos. En el Tema 19 estudiaremos con mayor detalle estos aspectos.
• Una vez conocidas las características generales de los yacimientos, de acuerdo con lo hasta ahora expuesto, disponemos de los suficientes datos para conocer los procesos que lo han formado y modificado. No obstante, en ocasiones esta información no es suficiente, dado que puede haber procesos distintos que por convergencia han podido ser los responsables de estas características más comunes: si encontramos oro en una roca sedimentaria de tipo arenoso, puede ser porque se depositó conjuntamente con ella, pero también puede ser que halla sido introducido en la misma por un proceso hidrotermal, aprovechando la porosidad y permeabilidad de la misma. En estos casos, existen estudios más detallados que nos permiten conocer mejor el proceso o procesos implicados en la formación del yacimiento:

• El estudio de las inclusiones fluidas atrapadas en minerales (fundamentalmente de la ganga) suele aportar datos relevantes sobre la composición y temperatura de los fluidos implicados en la formación del yacimiento.
• El estudio de la geoquímica isotópica aporta datos en dos aspectos: la edad de los minerales (a través de la geoquímica de isótopos radiogénico o radioactivos, como C¹⁴, por ejemplo), y relaciones entre los minerales del yacimiento y otros minerales o fluidos asociados (a través de la geoquímica de isótopos estables, como S³⁴, O¹⁸, etc.).

En definitiva, todos estos estudios nos llevan a este conocimiento básico del yacimiento que nos debe permitir establecer sus características mineras, pero que requieren un complemento: Su valorización en términos económicos, lo que debe permitir establecer si la explotación es viable o no desde el punto de vista económico.

Estudios de tipo económico-minero
Desde este punto de vista, son dos los estudios requeridos para obtener una idea clara de si una concentración mineral se puede considerar o no un Yacimiento Mineral: la cubicación de sus reservas, y el estudio de su viabilidad económica.
La cubicación de reservas de un yacimiento consiste en establecer de forma numérica los principales parámetros de la explotación: tonelaje (o volumen) del material explotable, ley media y ley de corte, así como el valor económico total de estas reservas. Para ello, se parte de datos puntuales, que en general proceden de sondeos mecánicos, que se extrapolan a datos areales, se multiplican por la potencia para obtener volúmenes, que se multiplican a su vez por la densidad para obtener tonelaje de todo uno, y por los contenidos (leyes) para obtener el tonelaje del mineral o elemento de interés minero que vamos a obtener. En la valoración económica hay que tener en cuenta este tonelaje, pero afectado por el rendimiento de la planta de tratamiento (que nos define la proporción del elemento que queda inaprovechado debido a pérdidas en el proceso de concentración), y en su caso, el precio que nos pagarán en las plantas metalúrgicas por la tonelada del concentrado que podamos conseguir en el lavadero. También hay que conocer los contenidos en elementos que puedan añadir valor comercial a nuestra producción, o que puedan afectar negativamente a éste.
Esta cubicación, además de por lo datos puramente geológicos, está afectada por otros factores, como el geométrico (mayor o menor continuidad de la mineralización el en yacimiento, que puede hacer que determinadas zonas queden inaccesibles a la explotación), y por el tipo de minería que se pretende llevar a cabo: no es lo mismo la explotación subterránea que la a cielo abierto, como diferencias más acusadas. En cada caso, el planteamiento económico-minero puede ser diferente, puesto que, por ejemplo, en la explotación a cielo abierto, a menudo el hecho de que la explotación de una zona rica pueda obligar a desmontar una zona con mineralización pobre puede hacer rentable la explotación de esta zona, que en otras condiciones sería subeconómica.
Una cuestión siempre importante es el análisis de las perspectivas de futuro del valor económico de la producción. Es un dato siempre interpretativo, no podemos "conocer el futuro", saber qué oscilaciones van a poder tener los precios de los minerales, metales o rocas a lo largo de la vida prevista para nuestra explotación minera, ni de qué oscilaciones va a tener el dólar, principal divida en que se produce su cotización. No obstante, es necesario tener alguna indicación en ese sentido: conocer las perspectivas de mercado de nuestro producto, que no sean negativas de antemano, pues ello afectará negativamente a este dato del valor económico de la producción.
El estudio de viabilidad tiene como dato de partida el valor económico de nuestra producción, procedente la cubicación. Para que esta viabilidad sea cierta, ha de darse que:
Producción = Costes de explotación + beneficio industrial De esta forma, el estudio de viabilidad incluye fundamentalmente el análisis de los costes de explotación, aunque a menudo también el de las expectativas de futuro del valor de la producción.
Para este análisis, un dato primordial es el del plazo previsto para la explotación, que, en términos generales, no debe ser inferior a 10 años, para obtener la amortización completa de las inversiones. Para ello, normalmente se divide el tonelaje de las reservas entre 10, y se obtiene un valor indicativo de la producción anual prevista, lo que a su vez nos da el valor anual de la producción.
Otro dato importante corresponde a la técnica de explotación a emplear, dado que cada una requiere unas inversiones determinadas, tanto en instalaciones como en maquinaria.
El tratamiento que requiera la mena implica también unas inversiones, que en general dependen también del volumen de la producción anual, e implican un coste adicional fijo por tonelada.
Las distancias a medios de transporte, tanto de ámbito local/regional (carreteras o ferrocarriles) como de mayor ámbito (puertos), añada un coste por tonelada variable en función de esta distancia y de la distancia al punto de consumo final.
Los condicionantes medioambientales son en la actualidad muy estrictos, y pueden llegar desde la prohibición total de realizar determinadas explotaciones mineras, a la necesidad de llevar a cabo una restauración ambiental, cuyo coste se añade al propio de la explotación en sí.
Por último, nos referiremos al coste de la explotación en sí, que incluye los costes del personal, tanto implicado directamente en el proceso (los mineros), como los necesarios para el funcionamiento administrativo de la empresa, y los costes de explotación (consumibles, como energía eléctrica, combustible de maquinarias, repuestos...).
Otro capítulo a considerar como coste es el de la investigación minera que se llevó a cabo para descubrir el yacimiento, que ha de ser cubierto también por la explotación. Incluso hay que incluir los costes de otras prospecciones llevadas a cabo son éxito antes de encontrar este yacimiento, así como de las que se sigan llevando a cabo para descubrir otros, mientras que no se produzca otro descubrimiento que pueda asumir esos costes.
En definitiva, la viabilidad de un yacimiento depende de tantos factores, que además pueden variar tanto a lo largo del periodo de actividad de la explotación, que a menudo se dice que el estudio de su viabilidad solamente termina cuando el yacimiento ya se ha agotado. Por ello, la minería tiene la justa consideración de actividad económica de alto riesgo.