Carlos Andrade Alumno Memorista Cristóbal Gil Tutor AngloAmerican Daniel Carrizo Profesor Guía. División Los Bronces Superintendencia de Geología

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1 Aplicación del levantamiento remoto de datos estructurales en rajos abiertos y su impacto en la definición de dominios estructurales; el caso de la mina Los Bronces, AngloAmerican Sur. Carlos Andrade Alumno Memorista Cristóbal Gil Tutor AngloAmerican Daniel Carrizo Profesor Guía División Los Bronces Superintendencia de Geología Agosto 2014

2 Sumario Contexto Problemática Objetivos Metas logradas Metodología Desarrollo de proyecto Trabajo previo a mapeo Reconstrucciones y georreferenciación Resultados: Mapeo estructural Estructuras menores Estructuras mayores Estructuras principales Discusión Conclusión

3 Contextualización Ubicado a 60 Km al NE de Santiago Edad Mioceno-Plioceno Pórfido Cu-Mo Fallas mayores NS, fallas internas NE-NNE y fallas tardías NW-NNW. Frikken et al 2005 Carlos Andrade Fuentes 2014

4 Problemática Falta de información estructural en áreas que actualmente presentan un difícil o nulo acceso al banco. Baja resolución de datos estructurales (heterogeneidad). Impactos en la seguridad de la operación, generación de modelos geológicos-geotécnicos-metalúrgicoshidrogeológicos y diseño de campañas de perforación y tronadura. Carrizo et al Mapa de densidad de datos modelo estructural Universidad de Chile Carlos Andrade Fuentes 2014 Es necesario establecer métodos de levantamiento de datos estructurales que cumplan con la calidad y cantidad requerida y a su vez presenten seguridad en la toma de datos.

5 Objetivo General El objetivo de esta memoria es determinar el impacto en la definición de modelos estructurales de rajos abiertos a través del levantamiento remoto de datos estructurales para el caso de la mina Los Bronces.

6 Objetivos Específicos Determinar parámetros de validación, espacial y geométrica, entre la base de datos estructural vigente en el rajo y la base de datos indirecta generada en este trabajo. Generar una base de datos estructural remota de las caras de banco del rajo Los Bronces. Establecer la geometría de las fallas principales y mayores en el rajo. Evaluar el impacto del levantamiento sistemático remoto de datos estructurales en la definición de dominios estructurales.

7 Metas logradas Se demostró la exactitud del método en la medición de actitud de estructuras y ubicación espacial de estas. Se aumento en un 260% la base de datos de mapeo de bancos y en un 230 % la cantidad de estructuras mayores definidas en la mina. Definición de trazas, actitud y representación 3D de trazas de fallas principales y mayores del rajo. Evaluación del impacto en la definición de dominios estructurales vigentes.

8 Metodología Fotogrametría: dos fotos permiten captar la pared con perspectiva para generar una reconstrucción estereográfica a través de Shape Metrix Beyond (SMB) la cual luego es georreferenciada y permite desarrollar un mapeo estructural sobre esta.

9 Trabajo previo a mapeo Trabajo de terreno (Enero Abril) Trabajo en terreno durante 50 días destinados a la adquisición de fotografías y toma de puntos GPS para la futura georreferenciación de las reconstrucciones. Debido a requerimientos técnicos del software SMB fue necesario subdividir la mina en seis sectores mina para poder abarcar la totalidad del área de interés a mapear. Se tomaron 386 pares de fotografías: para Sectores mina un total de 26 tomadas con el lente mm y para el detalle de los bancos un total de 360 pares tomadas con lente de mm. NE SW Toma de fotografía de Sector mina F5SW Sur. Sectores mina definidos en el estudio Se observa el uso del arnés como procedimiento requerido para trabajo seguro en la toma de fotografías en altura

10 Trabajo previo a mapeo Reconstrucción y georreferenciación de fotografías (Abril Junio) E W Se generaron dos tipos de reconstrucciones utilizando las fotografías tomadas en terreno: reconstrucción de frente de mina y en detalle. La reconstrucción de detalle fue unida de forma vertical con el objetivo de generar un mapeo a lo largo de las trazas de estructuras cuya persistencia abarcara varios bancos. Reconstrucciones verticales de fotos de detalle. Ejemplo de Sector mina F5SW Sur Se logró abarcar mas de 2 millones de área de mapeo de bancos generando una superficie representativa de gran parte de la mina. Zona de estudio Área cubierta (m 2 ) Donoso Norte ,7 Donoso Este ,46 Infiernillo Norte ,48 Infiernillo Este ,3 F5SW Norte ,7 F5SW Sur ,2 Total ,84

11 Validación de actitud de estructuras Análisis de las mediciones S N 3 m Comparación de actitud obtenida a través de brújula y SMB Brújula SMB Medida DIP DIP DIR DIP DIP DIR Mediciones en terreno de acuerdo a procedimiento de recepción de taludes de Geomecánica.

12 Validación de datos Validación de actitud de estructuras. Se observa que las mediciones de Dip de las estructuras por medio del SMB son concordantes para la medición de la brújula en la misma estructura. Existe un rango de variación entre ambos datos que tiene relación con la rugosidad local de las estructuras.

13 Validación de actitud de estructuras Las mediciones de Dip Dir de las estructuras por medio del SMB y brújula son concordantes dentro de un rango ± 5 entre ellas.

14 Validación espacial de estructuras Análisis Topográfico Para poder inferir el grado de certidumbre de la ubicación espacial de las estructuras se comparó la reconstrucción digital georreferenciada del sector mina contra la topografía mina (asumida como estándar) A A Se crearon dos perfiles para observar el fenómeno Infiernillo Infiernillo B B

15 Validación espacial de estructuras Análisis Topográfico Cota [m] A A Norte [m] Sección Donoso Norte

16 Validación espacial de estructuras Análisis Topográfico Cota [m] B B Este [m] Sección Infiernillo

17 Validación espacial de estructuras 95% 70% Considerando todos los puntos un 95% de los casos muestran una diferencia menor a 8 metros y un 70% de los puntos una diferencia menor a 5 metros. Un 6,25% de las estructuras mapeadas están en una diferencia de cota superior a los 300 metros, pero no todas estas presentan una diferencia topografía superior a los 8 metros.

18 Estructuras Menores Estructura menor (Eme): estructura que posea una persistencia menor a dos bancos y posea un grado de expresión geológica discreta. S N Fase Casino Infiernillo Fase 5 Sur Oeste 200 m Vista oblicua hacia el W de Los Bronces

19 Estructuras Menores Estructuras Menores Mapeadas estructuras NE SW Estructura Menor Estructura Menor Vista oblicua hacia el SE de Los Bronces

20 Estructuras Mayores Estructura mayor (Ema): estructura que posea una persistencia menor a veinte banco y mayor a dos, con un grado de expresión geológica moderada. N Sector Infiernillo S Fase 5 Infiernillo Fase 5 Sur Oeste 200 m

21 Estructuras Mayores Estructuras Mayores Mapeadas 151 estructuras NW SE Falla Mayor Vista oblicua hacia el NE de Los Bronces

22 Estructuras Principales Estructura principal (Ep): validadas y definidas en el Modelo estructural 2013 corresponden a estructuras cuya persistencia es mayor a veinte bancos y su expresión geológica es evidente. S N Vista de la parte superior de la traza de Falla Sur (azul) en donde se aprecia su carácter anamostosada. Además se aprecia una estructura mayor de carácter planar (amarillo) a su costado izquierdo. 10 m

23 Estructuras Principales Falla Norte N S Falla Norte N Falla Central S 10 m Falla Central 15 m Falla Sur Falla Sur S N Falla Sur Falla Infiernillo N S Falla Infiernillo 2 30 m Puntos de control Ep Andrade 2014 Falla principal 2013 Falla principal no visible m

24 Densidad de mapeo de bancos Mapeo de Bancos Modelo estructural 2013 Sector Donoso Norte Camino aguas azules Camino aguas azules Infiernillo Stock Casino Stock Casino Infiernillo Modificado de Carrizo et al 2013 Modificado de Carrizo et al 2013

25 Mapeo de Bancos Modelo estructural 2013 Densidad de mapeo de bancos Camino aguas azules Camino aguas azules Infiernillo Stock Casino Stock Casino Infiernillo Modificado de Carrizo et al 2013 Modificado de Carrizo et al 2013

26 Mapeo de Bancos Modelo estructural 2013 Densidad de mapeo de bancos Camino aguas azules Camino aguas azules Infiernillo Stock Casino Stock Casino Infiernillo Modificado de Carrizo et al 2013 Modificado de Carrizo et al 2013

27 Mapeo de Bancos Modelo estructural 2013 Densidad de mapeo de bancos Camino aguas azules Camino aguas azules Infiernillo Stock Casino Stock Casino Infiernillo Modificado de Carrizo et al 2013 Modificado de Carrizo et al 2013

28 Mapeo de Bancos Modelo estructural 2013 Densidad de mapeo de bancos Camino aguas azules Camino aguas azules Infiernillo Stock Casino Stock Casino Infiernillo Modificado de Carrizo et al 2013 Modificado de Carrizo et al 2013

29 Análisis de Estructuras mayores Modelo Estructural Datos estructurales Fma Andrade Datos estructurales Ema Distribución de datos de Estructuras mayores, Modelo estructural 2013, Carrizo et al 2013

30 Análisis de Estructuras mayores NW SE La incorporación de datos de Ema permitió la generación de 144 nuevas estructuras mayores presentes en la mina, significando un aumento del 230% de las estructuras definidas. Falla Mayor Vista oblicua hacia el NE de Los Bronces Estas estructuras presentan principalmente orientaciones NE-SW y NW-SE.

31 Análisis de Estructuras mayores Estructuras de carácter NW-SE Estructuras de carácter NE-SW

32 Este hecho presenta gran importancia debido al potencial de formación de cuñas Análisis de Estructuras mayores

33 Análisis de dominios Diagramas de contornos polares (DCP) sobre los dominios estructurales definidos en Modelo Estructural Se muestran los DCP del mapeo estructural de bancos de la presente memoria. El presente trabajo no abarco la zona perteneciente al Dominio 2

34 Análisis de dominios Comparación de DCP de dominios estructurales definidos en Modelo Estructural 2013 versus DCP generados utilizando la información obtenida en el mapeo estructural de bancos de la presente memoria junto a información obtenida de base de datos de sondaje.

35 Dominio1 Análisis de dominios Andrade 2014 Bancos 2013 En este trabajo se dobla la cantidad de estructuras mapeadas desde bancos para este dominio, generando la aparición de nuevas familias, sin embargo al incluir información de sondajes el DCP generado es similar; acusando la gran influencia de estos en la definición del dominio n=1016 Andrade 2014 y Sondajes 2013 n=3763 Modelo 2013 n=544 n=3282

36 Dominio 3 Análisis de dominios Andrade 2014 Bancos 2013 n=2906 n=1660 Para el Dominio 3 se dobla la cantidad de información proveniente de mapeos de bancos, modificando la interpretación de polos. La influencia de los sondajes es notoria al incluirlos en el DCP de análisis del dominio. Andrade 2014 y Sondajes 2013 Modelo 2013 n=7141 n=5942

37 Dominio 4 Análisis de dominios Andrade 2014 Bancos 2013 n=2906 n=1497 Al igual que en el Dominio 1 y Dominio 3 para el Dominio 4 los sondajes marcan la definición del dominio por el elevado numero de datos. Andrade 2014 y Sondajes 2013 Modelo 2013 n=9672 n=9195

38 Dominio 5 Análisis de dominios Andrade 2014 Bancos 2013 n=4191 n=998 Este Dominio esta definido solo a partir de mapeo de bancos, el mapeo generado en la presente memoria quintuplica la información disponible para análisis de DCP. La adición de esta información genera cambios en la caracterización estructural del dominio.

39 Dominio 5 Análisis de dominios Una exploración de DCP en cuadriculas de 100x100 metros dentro del Dominio 5 permite observar variaciones dentro del dominio que podría corresponder a una heterogeneidad de este o a posibles subdominios. DCP Dominio 4 Modelo estructural 2013

40 Dominio 6 Análisis de dominios Andrade 2014 Bancos 2013 n=2956 n=324 En el DCP del Dominio 6 generado con información de mapeo de bancos obtenidos en este estudio, se observa una familia de estructuras subhorizontales que no lograba ser identificada en el DCP perteneciente al Modelo estructural. Andrade 2014 y Sondajes 2013 Modelo 2013 n=7987 n=5355

41 Dominio 6 Mapeo de Bancos Modelo estructural 2013 Análisis de dominios Se observa el aumento de la densidad de datos de mapeo de bancos en la zona de Donoso norte, lo cual genera una disminución de la incertidumbre estructural del dominio, identificando una nueva familia de estructura. Mapeo de Bancos y sondajes Modelo estructural 2013 Sector Donoso Norte Sector Donoso Norte Modificado de Carrizo et al 2013

42 Dominio 6 NW Análisis de dominios SE Dominio 6 Dominio m n=1502 Se observan las estructuras con manteo menor a 40 presentes en el Sector mina de Donoso Norte. En particular para el dominio 6 se reconoció un set subhorizontal de18/184 Dip/Dipdir

43 Dominio 7 Análisis de dominios Andrade 2014 Bancos 2013 n=2286 n=699 Andrade 2014 y Sondajes 2013 Modelo 2013 Se aumento de un 300% de la información obtenida mediante mapeo de bancos equiparando datos de mapeo de bancos e información mediante sondajes. n=3719 n=2132

44 Dominio 7 Análisis de dominios Se observa una fuerte influencia de información estructural obtenida por sondaje, alrededor de un 67% de estructuras presentes en la definición del dominio, lo cual opacaría la información del mapeo estructural del mapeo de bancos. Mapeo de Bancos y sondajes Modelo estructural 2013 Dominio 7 Dominio 7 Modificado de Carrizo et al 2013

45 Dominio 7 Análisis de dominios n=1564 n=2522 Modelo 2013 n=2132 Una exploración de DCP en cuadriculas de 100x100 metros dentro del Dominio 7 permite observar dos comportamientos distintos para este dominio que podrían relacionarse a un control litológico.

46 Dominio 7 Análisis de dominios Posible control litológico dado por las Brechas Central y/o Occidente en la parte Oeste y un control dado por Qm en la parte Este del Dominio 7 n=1564 n=2522

47 Conclusiones SMB permite levantar estructuras en lugares de nulo o difícil acceso a las frentes, minimizando los riesgos en el trabajo de terreno. La metodología de SMB permite generar respaldos, que luego pueden ser revisados y de ser necesarios reinterpretados. Para la magnitud en área y datos analizados, SMB es una herramienta exacta y eficiente en el levantamiento de datos estructurales. Se generan nuevos puntos de control en las estructura principales, en particular para la proyección de la falla Norte debido al avance mina desde el Estos puntos tienen los respaldos en los archivos de SMB generados.

48 Conclusiones La identificación de las estructuras mayores, en particular en la pared de IS5, requiere la evaluación geomecánica dadas las orientaciones preferenciales identificadas y la interacción entre estas. La información generada disminuye la incertidumbre de la caracterización estructural de los dominios debido al aumento en densidad de mapeo. En particular para el dominio 6 y 7, dado el gran numero de estructuras subhorizontales mapeadas, la caracterización de estos dominios a través del mapeo de bancos y sondajes cambia. Dado lo nuevos datos se recomienda evaluar subdominios dentro del dominio 7 y un posible control litológico de estos por parte de Qm y la Brecha Central. Para el dominio 5 se quintuplicaron los datos, aumentando la resolución y definición del dominio. Dado la incorporación de datos se recomienda un estudio de posible heterogeneidad, definición del contacto con el dominio 4 y/o un posible subdominio asociado a la brecha infiernillo.

49 Aplicación del levantamiento remoto de datos estructurales en rajos abiertos y su impacto en la definición de dominios estructurales; el caso de la mina Los Bronces, AngloAmerican Sur. Carlos Andrade Alumno Memorista Cristobal Gil Tutor AngloAmerican Daniel Carrizo Profesor Guía División Los Bronces Superintendencia de Geología Agosto 2014

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