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7 CAPITULO 1 RESUMEN, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 1.1 Resumen Compañía de Minas Buenaventura S.A.A. - CMBSAA, encargó a Buenaventura Ingenieros S.A. BISA, la ejecución del presente estudio, el cual tiene como objetivo evaluar las condiciones de la estabilidad de los taludes de los futuros Tajos San Pedro Sur y Pampa Verde del Proyecto La Zanja, en función de los planes de minado y previa determinación de los parámetros requeridos, a fin de recomendar los ángulos de taludes adecuados, apoyando así al planeamiento y diseño de éstos tajos. Para cumplir con el objetivo mencionado, fue necesario realizar trabajos de campo, laboratorio y gabinete. En una primera etapa el estudio estuvo orientado a la ejecución de investigaciones básicas, con el fin de obtener la información necesaria, que permitió evaluar los factores principales del control de la estabilidad, y estimar los parámetros geomecánicos básicos. En una segunda etapa, se integró la información obtenida durante las investigaciones básicas, con el fin de evaluar las condiciones de estabilidad de los taludes. Como parte de las investigaciones básicas, se ha realizado una caracterización detallada de la masa rocosa de los tajos desde el punto de vista de su estructura y calidad, en base al mapeo geotécnico de los afloramientos rocosos y registro de datos disponibles de los testigos de las perforaciones diamantinas ejecutadas como parte de la exploración del yacimiento. Esta caracterización condujo a la zonificación geomecánica de ambos tajos. Por otro lado, se determinaron en base a ensayos realizados in-situ y en laboratorio las propiedades físicas y parámetros de resistencia de la roca intacta, de las discontinuidades y de la masa rocosa.

8 También se evaluaron las condiciones de presencia de agua y las condiciones sísmicas del lugar. Como parte de la evaluación de las condiciones de estabilidad, se realizaron un número de análisis, con datos de entrada establecidos en las investigaciones básicas, lo cual condujo a establecer los ángulos de taludes. Como resultado del trabajo realizado, se dan las recomendaciones sobre los ángulos de los taludes más adecuados para los Tajos San Pedro Sur y Pampa Verde y las consideraciones a tenerse en cuenta a futuro para mantener estables estos taludes. 1.2 Conclusiones 1) El área que enmarca los futuros tajos denominados San Pedro Sur y Pampa Verde, se sitúa dentro de la faja volcánica Cretácea-Terciaria de los Andes del Perú, Sector Norte. Litológicamente estos volcánicos corresponden a tufos riolíticos e ignimbritas andesíticas, en general intruídas por rocas componentes del Batolito de la Costa y por Domos Plio- Pleistocénicos. Los volcánicos en la región se sistematizan en las formaciones Llama, Porculla y volcánicos Huambos. 2) La formación Llama se compone de una secuencia gruesa de piroclásticos andesíticos-dacíticos con intercalaciones de tobas dacíticas a riolíticas. La formación Porculla litológicamente se compone de una secuencia de tufos y lavas andesíticas con intercalaciones de horizontes dacíticos-andesíticos; asociados a estas rocas se emplazan cuerpos subvolcánicos. Se ha diferenciado además en la zona, un nivel de lavas andesíticas magnéticas correspondientes a últimos eventos del vulcanismo Porculla, y los volcánicos Huambos cuya litología corresponde a tobas y brechas dacíticas y riodacitas. 2

9 La distribución de los piroclásticos se debe a la proximidad de los centros eruptivos volcánicos. Los cuerpos intrusivos de importancia son el intrusivo San Miguel con rocas predominantes de naturaleza granodiorita a microdiorita. Los cuerpos subvolcánicos están conformados por rocas andesitas a dacitas. 3) Geoestructuralmente el área se enmarca dentro de la subprovincia tectónica denominada Santa Cruz (fase Quichuana II) correspondiente a la evolución de los Andes, Sector Norte, manifestada por suaves plegamientos y lineamientos regionales de dirección NW. En el contexto de las zonas mineralizadas, la geoestructura de mayor importancia es la Caldera San Pedro, relacionada a los depósitos minerales: San Pedro Sur, Pampa Verde, San Pedro Norte, Alcaparrosa, Chinchimal, Turmalina y los prospectos Corrales y Coshuro El fallamiento muy conspicuo en la región está relacionado con la mineralización. Este se distribuye en tres sistemas preferenciales: WNW-ESE de carácter regional y en general del tipo normal; NE-SW en general del tipo inverso y N-S de carácter local. Entre las fallas principales que se reconocen en la región se tienen a las Fallas Campanario, Pincullo, Pisit, Río Blanco, Corrales. Tajo San Pedro Sur 4) La secuencia litoestratigráfica en el área que enmarca el depósito San Pedro Sur ha sido establecida por BISA. Los volcánicos han sido diferenciados en: Tufos de cristales de grano fino, corresponden a tufos de matriz fina de composición dacita a riodacítica, contiene cuarzo en cristales finos y en estado corroído; Tufos cristalolíticos, se constituye de tufos moderadamente 3

10 soldados que incluyen fragmentos líticos de tamaño y composición variable y cristales de cuarzo, son de naturaleza dacita a andesitíca; Tufos ignimbríticos, de textura fiámica y porfirítica, se emplazan en capas (seudoestratos) intercalados con horizontes de tufo lapillo, son de composición andesita a dacítica. De manera discordante a estos volcánicos yacen en el área Domos e intrusiones subvolcánicas. 5) El depósito San Pedro Sur que se encuentra bordeando la geoestructura Caldera San Pedro, es un yacimiento epitermal de alta sulfuración. La zona mineralizada presenta una profusa alteración hidrotermal con el consiguiente zoneamiento: una zona central silicificada con presencia de brechas tectohidrotermales con intensa limonitización, canales de sílice poroso (vuggy sílica) y sílice masivo controlados por un fallamiento subvertical. Hacia los bordes se tiene una gradación de argilización avanzada cuarzo alunita a cuarzo-dickita-caolinita y argilización intermedia cuarzo-illita-esmectita y en profundidad se presenta una débil argilización en cuerpos subvolcánicos. 6) La mineralización se debe al desarrollo de brechas y zonas de intenso fracturamiento y vetilleo de cuarzo-limonitas las que constituyen las zonas mineralizadas. El oro (mena) se encuentra principalmente en partículas submicroscópicas contenidas en la matriz de brechas y en fracturas o vetillas asociadas con cuarzo, óxidos de Fe (limonitas, goetitas, jarositas y hematitas). En la zona de sulfuros el oro está como inclusiones en la pirita (octaédrica) y enargita. El oro (ganga) se encuentra en alunita de 03 generaciones, minerales arcillosos, múltiples variedades de cuarzo, sulfuros primarios como pirita y en óxidos de titanio como el rutilo y anatasa. 7) El yacimiento San Pedro Sur presenta una forma elongada de orientación WNW-ESE coincidente con el patrón estructural del área. Las dimensiones del yacimiento según el contorno de 0,3 g/t Au es de 500,00 m x 200,00 m con una continuidad vertical de 100,00 m. Los mejores valores de oro 4

11 (>2,0 g/t Au) se concentran en 02 cuerpos principales elongados en dirección WNW-ESE y de dimensiones 300,00 m x 100,00 m y 250,00 m x 25,00 m. Los cuales corresponden a zonas de intenso cizallamiento con ocurrencia de brechas tectónicas, intenso vetilleo de cuarzo-limonitas y estructuras tipo vetas de brecha tecto-hidrotermal. 8) En la caracterización de la masa rocosa del área de estudio, se registraron datos a partir del mapeo geotécnico de campo de los afloramientos rocosos, de los túneles exploratorios Mariela (San Pedro Sur) y Esperanza (Pampa Verde), y de los testigos de las perforaciones diamantinas efectuadas como parte de los trabajos de exploración de los yacimientos. En base a ello se ha establecido en San Pedro Sur 05 (cinco) dominios estructurales. 9) El Dominio Estructural I (DE-I) se ubica en el extremo Oeste-Noroeste del tajo proyectado. El medio geológico de este dominio presenta cierta complejidad desde el punto de vista litológico y estructural y constituye además una zona de importancia económica por encontrarse en ella parte del cuerpo principal mineralizado San Pedro Sur. El Dominio Estructural II (DE-II) se ubica al Norte del tajo proyectado. La litología predominante es tufo ignimbritico de naturaleza andesita-dacítica de textura fiamica y porfiritica, con intercalaciones de tufo lapilli en horizontes delgados. El DE-III se ubica en la parte Central y Central-Este del tajo proyectado San Pedro Sur. El medio geológico de este dominio es el más complejo desde el punto de vista estructural y litológico, es además el de mayor importancia económica. El DE-IV se ubica al Sur del DE-III, parte Central y Sureste del tajo proyectado. En este dominio las litologías presentes corresponden a un tufo cristalolítico y tufo ignimbrítico asociado a cuerpos mineralizados. Y el El DE-V se ubica en el Sector Oeste y Suroeste del tajo proyectado. El medio geológico que comprende este dominio es simple, conformado por roca tufo cristalolítico. 5

12 10) El arreglo estructural de la masa rocosa en los diferentes dominios estructurales de San Pedro Sur, tiene características regulares. En cada dominio estructural se presenta un sistema de discontinuidades principal y típico con orientación NWW y alto buzamiento al NE. Solo en el caso del DE- II se presenta otro sistema principal. Además, en cada dominio hay dos sistemas de discontinuidades secundarios, con las orientaciones que se pueden observar en el Cuadro 2 del Capítulo 4. Como geoestructuras mayores, en San Pedro Sur se presentan fallas, diques y la Caldera San Pedro. Las fallas generalmente tienen alineamiento NW-SE y NE-SW, en algunos casos W-E. 11) Los valores de RMR promedio obtenidos para los dominios estructurales en San Pedro Sur, mediante mapeos de exposiciones rocosas son: DE-I 65; DE-II 67; DE-IV 66; DE-V 67 y en el Túnel Mariela 65, en general correspondiéndoles una tipificación de la masa rocosa de calidad BUENA para condiciones secas. Considerando los ajustes por las condiciones de presencia de agua, la calidad de la masa rocosa en general pasa a ser REGULAR. 12) Los valores de RMR promedio para los dominios estructurales en San Pedro Sur, a partir del mapeo de los testigos de las perforaciones diamantinas, son: DE-I 50; DE-II 37; DE-III 50; DE-IV 47 y DE-V 45. Estos valores ya están ajustados por las condiciones de presencia de agua y corresponden a masas rocosas de calidad REGULAR, solo en el caso del DE-II la calidad es MALA. Estos fueron los valores tomados para la estimación de las características de resistencia de la masa rocosa. 13) En el Capítulo 4 Acápite 4.4 Resistencia de la roca, se presenta información detallada sobre las propiedades de resistencia tanto de la roca intacta, de las discontinuidades, como de la masa rocosa, establecidas a partir de ensayos in-situ efectuados como parte de los trabajos de campo y 6

13 de los ensayos realizados en laboratorio de mecánica de rocas. Esto es tanto para San Pedro Sur como para Pampa Verde. 14) Las condiciones de presencia de agua observadas durante los trabajos de campo (Nov. 2003), indicaron condiciones secas a húmedas en superficie, pero en los túneles Mariela y Esperanza las condiciones observadas fueron de mojadas a goteos. En los que días que llovió en la zona, las filtraciones del agua se incrementaron. Esto da una idea de cómo serán las condiciones de presencia de agua dentro de la masa rocosa durante los periodos lluviosos. En conclusión la masa rocosa presenta un grado marcado de permeabilidad secundaria, lo cual facilitará las filtraciones hacia su interior, principalmente durante la época de lluvias. Es necesario por tanto seguir las recomendaciones que se dan en este informe. 15) Como resultado de la revisión de los estudios realizados en las operaciones mineras vecinas sobre riesgo sísmico y de la literatura técnica especializada para la zona de estudio, se ha asumido una aceleración máxima de 0.26 g, correspondiente a un periodo de retorno de 100 años, la misma que es utilizada en los análisis de estabilidad seudoestática de los taludes de los Tajos San Pedro Sur y Pampa Verde. 16) Utilizando toda la información precedente, se han llevado a cabo los análisis de estabilidad y diseño de los taludes, tomando como base el prediseño del tajo realizado por BISA. Los resultados son presentados en el Capítulo 5 y un resumen en las recomendaciones que se dan más adelante. Tajo Pampa Verde 17) La secuencia litoestratigráfica establecida por BISA del área que enmarca el depósito Pampa Verde es: Tufos líticos, secuencia que corresponde a tufos 7

14 con clastos polimícticos cementados en matriz fina, su composición varía de andesita a dacítica; Tufos ignimbríticos, secuencia de tufos con textura eutaxitica con fiammes, pómez, feldespatos y algunos líticos alterados, cementados en una matriz silícea fina; Tufos de cristales de grano grueso, la secuencia se caracteriza por presentar cuarzo primario y cristales de hasta 1.0 cm englobados en una matriz con alteración argílica avanzada, en general son de composición dacitas a riodacitas. En el área ocurren además intrusiones intramineral de domos que intruyen la secuencia piroclástica. Estos centros porfiríticos son de naturaleza andesita con alteración que grada de argílica avanzada a argílica y que contienen además débiles manifestaciones de mineralización en estructuras tabulares. 18) El depósito Pampa Verde tiene características similares al depósito de San Pedro Sur, es un yacimiento epitermal de alta sulfuración que tiene un zoneamiento característico con un núcleo central fuertemente silicificado y una zona de cuarzo-alunita en los márgenes con un ensamble de Au-Cu-As- Hg. El fracturamiento NW-SE que controla la mineralización en el yacimiento se manifiesta por un fuerte cizallamiento y fracturamiento con relleno de limonitas, vetilleo de cuarzo-óxidos de Fe y en menor grado estructuras brechas tectónicas. 19) La mineralización, oro nativo (mena) se encuentra principalmente en cristales submicroscópicos y asociado a óxidos de fierro como relleno de fracturas, impregnando cavidades y en matriz de brechas (limonitas, hematitas y goetitas), jarositas, sulfuros primarios en diseminaciones en los niveles profundos como enargita, calcopirita, covelita, trazas de electrum y tetraedrita. El oro (ganga) se encuentra en alunita de 03 generaciones, minerales arcillosos, múltiples variedades de cuarzo, sulfuros primarios como pirita y en óxidos de titanio como el rutilo y anatasa. 8

15 20) El cuerpo mineralizado de Pampa Verde tiene forma elongada con orientación WNW-ESE y dimensiones de m x m. Dentro del cuerpo principal se han definido dos zonas anómalas con valores mayores a 0.5 g/t alineadas en dirección N70-80 W. 21) El zoneamiento definido en éste depósito comprende una silicificación en la parte central y argílica avanzada a argílica hacia los bordes. Los principales valores de oro están relacionados a cuerpos de sílice masivo controlados por estructuras subverticales. La alteración argílica avanzada se encuentra ampliamente distribuida en todo el área, se caracteriza por los ensambles cuarzo-alunita (caolinita) y cuarzo-dickita-alunita-caolinita. La alteración argílica intermedia se presenta afectando los domos intramineral, el ensamble característico es cuarzo-illita-esmectita. 22) En el Tajo Pampa Verde se han definido 04 (cuatro) Dominios Estructurales: DE-I ubicado en el extremo Norte del tajo proyectado. El medio geológico de este dominio es simple desde el punto de vista litológico, se emplazan mayormente rocas tufo ignimbrítico y rocas tufo cristales de grano grueso (extremo Noreste). DE-II se ubica en la parte Central del tajo proyectado. El medio geológico de este dominio es complejo desde el punto de vista estructural. Es el de mayor importancia económica por encontrarse en el parte del cuerpo principal mineralizado Pampa Verde. La litología en superficie corresponde a rocas tufo lítico, tufo lítico-tufo cristalolítico, tufo ignimbrítico y ocasionalmente de forma muy reducida rocas que conforman el domo intramineral. DE-III se ubica en la parte Central Sur del tajo proyectado Pampa Verde. El medio geológico de este dominio no está bien definido, superficialmente se presenta en gran parte cubierto por material cuaternario, los afloramientos son aislados y escasos. Y el DE-IV ubicado al Sur del DE-III, parte Suroeste del tajo proyectado. 9

16 Este dominio tendrá poca incidencia por su extensión limitada. La litología de este dominio corresponde a intrusiones intramineral de domos, son de naturaleza andesítica. 23) El arreglo estructural de los diferentes dominios estructurales de Pampa Verde es menos regular que San Pedro Sur. En cada dominio, excepto en el DE-IV, se presentan dos o tres sistemas principales y típicos. En el DE- IV solo se presentan tres sistemas secundarios. En el DE-II adicionalmente hay un sistema secundario. Las orientaciones de estos sistemas pueden observarse en el Cuadro 3 del Capítulo 4. En el área de Pampa Verde no hay muchas geoestructuras mayores, se puede observar solo una falla muy importante de orientación NW-SE y fallas locales de la misma orientación y también de orientación NE-SW. 24) Los valores de RMR promedio obtenido para los dominios estructurales en Pampa Verde a partir del mapeo de exposiciones rocosas son: DE-I 63; DE- II 64; DE-III 58 y en el túnel Esperanza 66, en general correspondiéndoles una tipificación de la masa rocosa de calidad BUENA a REGULAR. Considerando el ajuste por condiciones de presencia de agua, la calidad de la masa rocosa en general es REGULAR. 25) Los valores de RMR promedio para los dominios estructurales en Pampa Verde, a partir del mapeo de los testigos de las perforaciones diamantinas, son: DE-I 41; DE-II 51; DE-III 53 y DE-IV 52. Estos valores ya están ajustados por las condiciones de presencia de agua y corresponden a masas rocosas típicamente de calidad REGULAR. Estos fueron los valores tomados para la estimación de las características de resistencia de la masa rocosa. 26) Utilizando toda la información precedente, desarrollada para el Tajo Pampa Verde, se han llevado a cabo los análisis y diseño de los taludes, en base 10

17 27) al prediseño del tajo realizado por BISA. Los resultados son presentados en el Capítulo 5 y en las recomendaciones que se dan más adelante. 1.3 Recomendaciones 1. Los ángulos de taludes de banco e interrampas que se recomiendan para los Tajos San Pedro Sur y Pampa Verde son. Tajo San Pedro Sur Dominio Talud de banco Talud interrampas DE-I 65 * 50 DE-II 65 * 50 DE-III DE-IV 65 * 45 DE-V 65 * 45 Tajo Pampa Verde Dominio Talud de banco Talud interrampas DE-I 65 * 50 DE-II DE-III 65 * 45 DE-IV 65 * 45 Con estos taludes se tendrán condiciones satisfactorias de estabilidad. En los casos de taludes de bancos marcados con un asterisco, el ángulo de los mismos podría ser incrementado hasta 70 sin mayores inconvenientes. 2. Los factores de seguridad estáticos y seudoestáticos obtenidos en los análisis de estabilidad de los taludes finales propuestos en los pre diseños de 11

18 los tajos, por BISA, utilizando los ángulos de taludes de bancos e interrampas dados en la recomendación anterior son: Tajo San Pedro Sur Sección Sección 1-1 Sección 2-2 Sección 3-3 Factor de Seguridad Estático Seudoestático 2, ,103 2,134 1,725 1,599 Tajo Pampa Verde Sección Sección 1-1 Sección 2-2 Sección 3-3 Sección 4-4 Factor de Seguridad Estático Seudoestático 1,705 1,491 1,434 1,825 1,355 1,206 1,184 1,507 Estos resultados indican tanto para el Tajo San Pedro Sur y Pampa Verde, que las condiciones de estabilidad de los taludes de los prediseños elaborados por BISA serán satisfactorios, recomendándose adoptar dichos ángulos de taludes para el inicio de la operación minera. 3. Es recomendable que se tomen en cuenta las siguientes recomendaciones para el control de la estabilidad de los taludes de los Tajos San Pedro Sur y Pampa Verde: Como en ésta etapa del proyecto aún no se tiene información detallada sobre las condiciones de presencia de agua subterránea, será necesario para más adelante orientar esfuerzos conducentes a definir estas condiciones. En este sentido es recomendable que se 12

19 elabore un programa de auscultación mediante la instalación de piezómetros. Según los resultados de este trabajo se podrán adoptar medidas que contribuyan a minimizar los efectos de la presencia del agua sobre las condiciones de estabilidad de los taludes, como la ejecución de perforaciones sub-horizontales de drenaje, las mismas que tendrán como objetivo la despresurización de los taludes. Desde que en la zona del proyecto el nivel de precipitaciones es alto, independientemente de lo indicado, desde el inicio de las operaciones será necesario manejar adecuadamente las escorrentías superficiales en los tajos, mediante la construcción de una red de canales o cunetas de drenaje para evacuar el agua hacia fuera de los tajos. Conforme la explotación se aproxima a las paredes finales de los tajos, esta aproximación tendrá que modificarse para controlar la estabilidad de los taludes. En este caso, será recomendable utilizar prácticas de voladura controlada para minimizar los daños detrás de las paredes finales de los tajos. Debido a que se requiere de experimentación para optimizar la voladura, se recomienda un programa de pruebas de voladura para desarrollar las técnicas más efectivas, antes de realizar la explotación en las paredes finales de los tajos. El presente trabajo ha sido elaborado en base a la información que se ha podido lograr como producto del avance del proyecto, información que se considera limitada para un diseño detallado de taludes. Cuando la mina entre en operación, es cuando se tendrá mejor oportunidad de registrar la información geotécnica, cualitativa y cuantitativamente superior a la presente etapa. Esta información, sistemáticamente registrada será valiosa para el manejo de la estabilidad de los taludes. En tal sentido es recomendable que se 13

20 realice esta actividad, como trabajo de rutina del personal que conformará el Departamento de Geología de la operación minera. El disponer de información geotécnica actualizada, permitirá lograr un diseño de taludes evolutivo y progresivo, en el que cada afinamiento adicional resultará de la información suplementaria adquirida. Particularmente en el Tajo Pampa Verde, donde se presentarán según el diseño de taludes mayores pendientes en mayores alturas, pueda que sea necesario conforme avance la operación implementar sistemas de monitoreo de desplazamientos. Estos sistemas tendrán como objetivo detectar áreas potencialmente inestables y luego conocer la evolución de los movimientos del talud. Una adecuada interpretación de los resultados de las mediciones de los controles instrumentales del monitoreo, indicará oportunamente las medidas a adoptarse para el manejo de los problemas asociados con las inestabilidades. Deben constituirse como parte de los trabajos de monitoreo, las mediciones de las vibraciones producidas por efecto de las voladuras y las mediciones de los niveles del agua en los piezómetros. En lo posible, implementar técnicas de voladura controlada, a fin de minimizar los daños detrás de las paredes del tajo y mejorar las condiciones de estabilidad de los taludes, para ello, la utilización de técnicas de medición de las vibraciones del terreno pueden ser valiosas. 14

21 CAPITULO 2 INTRODUCCION Compañía de Minas Buenaventura S.A.A. - CMBSAA viene desarrollando el proyecto La Zanja, en donde por el momento se encuentran bastante avanzadas las exploraciones de dos yacimientos de Au epitermales de alta sulfuración: San Pedro Sur y Pampa Verde, los mismos que se proyecta explotarlos por minado a cielo abierto. A fin de tener los primeros estimados de los ángulos de los taludes de los futuros tajos, CMBSAA ha encargado a Buenaventura Ingenieros S.A. BISA la ejecución del Estudio de Estabilidad de Taludes de los Tajos San Pedro Sur y Pampa Verde. En éste informe se presenta el desarrollo de los trabajos realizados y los resultados de los mismos, con las recomendaciones sobre los ángulos de taludes para los citados futuros tajos. 2.1 Objetivo y alcance El objetivo del estudio fue evaluar el comportamiento o condiciones de estabilidad de la masa rocosa de los yacimientos San Pedro Sur y Pampa Verde del Proyecto La Zanja, con el fin de tener los primeros estimados de los ángulos de los taludes de los futuros tajos, previa determinación de los parámetros requeridos, apoyando así al planeamiento y diseño del minado a cielo abierto. Los alcances del estudio fueron: Realizar investigaciones básicas sobre las condiciones geomecánicas de la masa rocosa. 15

22 Evaluar las condiciones de estabilidad de los taludes. Recomendar los ángulos de taludes más adecuados, compatibilizando los criterios de seguridad, economía y procedimientos operacionales, para los futuros Tajos San Pedro Sur y Pampa Verde Enfoque del estudio En una primera etapa el estudio se orientó a la ejecución de investigaciones básicas, con el fin de obtener la información necesaria, que permita evaluar los factores principales del control de la estabilidad, y estimar así los parámetros geomecánicos básicos. En una segunda etapa, se integró la información obtenida durante las investigaciones básicas, con el fin de evaluar las condiciones de estabilidad de los taludes en función de los planes de minado. Según los resultados obtenidos de los trabajos precedentes se dan las recomendaciones sobre los ángulos de taludes más adecuados, compatibilizando los criterios de seguridad, economía y procedimientos operacionales, para los futuros Tajos San Pedro Sur y Pampa Verde. 2.3 Aspectos técnicos El estudio realizado, combinó observaciones y acopio de información de campo, pruebas de campo y laboratorio, y trabajos de gabinete, utilizando técnicas adecuadas, seleccionadas entre las alternativas disponibles. Los aspectos técnicos materia del estudio, fueron los siguientes: 16

23 Investigaciones básicas: Se revisó y analizó toda la información que se tuvo disponible, a fin de que pueda ser aprovechada para los propósitos del estudio. Se caracterizó litológica y estructuralmente a la masa rocosa involucrada, en base a la revisión y análisis de la información disponible y al mapeo geomecánico de campo realizado, utilizando las normas ISRM (International Society for Rock Mechanics). Para propósitos de la caracterización de la masa rocosa, la distribución de los sistemas de discontinuidades se determinó utilizando técnicas estereográficas computarizadas, y las características geomecánicas de los sistemas de discontinuidades fueron establecidas mediante análisis estadísticos. Se evaluaron las propiedades de resistencia de la roca, mediante: la ejecución de ensayos con el martillo de geólogo, de ensayos de impacto con el martillo Schmidt, y de ensayos del tablero inclinable ( tilt test table ), efectuados en el campo según normas ISRM. También, se llevaron a cabo ensayos de propiedades físicas, compresión uniaxial y de corte directo en superficies de discontinuidades, en el laboratorio de Mecánica de Rocas de la Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y Metalúrgica de la Universidad Nacional de Ingeniería. Adicionalmente, para estimar las propiedades de resistencia de la masa rocosa, referidas a los parámetros de resistencia al corte, se utilizaron los criterios combinados de Bieniawski (1989), Hoek & Brown (1980 y 1988), Hoek et. al. (1992) y Marinos & Hoek (2001) y Hoek, Carranza y Corkum (2002). Se determinó la calidad de la masa rocosa involucrada en las áreas de estudio, mediante la aplicación del criterio de clasificación geomecánica de Bieniawski (1989). 17

24 Se realizó una zonificación geomecánica de las áreas de estudio, a fin de determinar los dominios estructurales en base a la información obtenida en los puntos precedentes. Se evaluaron los factores complementarios que influyen sobre las condiciones de estabilidad de los taludes de los tajos, principalmente la presencia del agua y los sismos, este último tomando en cuenta el Art. 199 del Reglamento de Seguridad Minera. Evaluación de las condiciones de estabilidad: Previa preparación de la información geomecánica, se efectuaron los análisis de estabilidad, es decir, de toda la información registrada y procesada, fue necesario establecer a manera de conclusión todos los datos de entrada para los cálculos de estabilidad (diseño). Los cálculos de la estabilidad de los taludes fueron realizados utilizando modelos de análisis en base a la evaluación de los mecanismos de falla potencial de la masa rocosa. Todos los análisis de estabilidad fueron realizados en función de los planes futuros de minado. Los parámetros que se establecieron y las conclusiones que se obtuvieron, tienen su respectivo sustento técnico, los mismos que son presentados en este informe técnico del estudio. Recomendaciones sobre los ángulos de taludes para los Tajos San Pedro Sur y Pampa Verde Según los resultados de la evaluación de las condiciones de estabilidad de las áreas de estudio, se dan las recomendaciones sobre los ángulos de taludes más adecuados desde el punto de vista de seguridad, economía y procedimientos operacionales, para ambos Tajos, San Pedro Sur y Pampa Verde. 18

25 Elaboración del informe Finalmente, se generó el presente informe técnico, lo cual incluyó la elaboración de planos, gráficos, cuadros, figuras, etc. 19

26 CAPITULO 3 PROYECTO LA ZANJA 3.1 Ubicación y acceso El proyecto la Zanja está ubicado a 102 Km. de la ciudad de Cajamarca, entre los caseríos de Pisit y La Zanja, distritos de Tongod y Pulán, provincias de San Miguel de Pallaques y Santa Cruz de Succhubamba, departamento de Cajamarca. El sistema de mineralización comprende los depósitos minerales de San Pedro Sur, Pampa Verde, San Pedro Norte, Alcaparrosa, Chinchimal y Turmalina, además de los prospectos Corrales y Coshuro. Altitudinalmente el proyecto se encuentra entre los a msnm. El acceso desde la ciudad de Lima, por vía terrestre es la siguiente: Lima Pacasmayo 741 Km. Panamericana Norte asfaltada Pacasmayo Cajamarca 180 Km. asfaltada Cajamarca El Empalme 70 Km. afirmada El Empalme Proyecto 32 Km. trocha Total 1023 Km. El tiempo estimado de viaje por carretera es de 16 horas. Otra alternativa son los vuelos directos Lima Cajamarca (1,15 horas) y luego por vía terrestre Cajamarca al Proyecto (3 horas). El clima es templado a húmedo, con intensas lluvias de Diciembre a Abril y una neblina permanente durante casi todo el año. La vegetación en la parte baja de los valles es variada, tornándose tupida y boscosa en la quebrada el Cedro, en las partes altas es escasa e incipiente, predominando el ichu. 20

27 3.2 Marco Geológico Regional Estratigrafía El área que enmarca los futuros tajos denominados San Pedro Sur y Pampa Verde se sitúa dentro de la faja volcánica Cretácea-Terciaria de los Andes del Perú, Sector Norte y con un alineamiento andino NW - SE. Litológicamente estos volcánicos corresponden a tufos riolíticos e ignimbritas andesíticas, en general intruídas por rocas componentes del Batolíto de la Costa y por Domos Plio-Pleistocénicos. Los volcánicos en la región se sistematizan en las formaciones Porculla y Llama, las cuales se correlacionan litoestratigráficamente con el Grupo Calipuy. Se emplazan además sobreyaciendo a las formaciones de rocas volcánicas sistematizadas como volcánicos Huambos. Formación Llama: La litología que compone esta unidad consta de una secuencia gruesa de piroclásticos andesíticos-dacíticos con intercalaciones de tobas dacíticas a riolíticas. Asociada a esta fase volcánica se desarrolla la estructura denominada Caldera San Pedro. Formación Porculla: Litológicamente se compone de una secuencia de tufos y lavas andesíticas con intercalaciones de horizontes dacíticos-andesíticos. Contemporánea a esta fase volcánica, se emplazan cuerpos subvolcánicos asociados al desarrollo de un evento volcánico-magmático. Se ha diferenciado 21

28 además en la zona, un nivel de lavas andesíticas magnéticas correspondientes a últimos eventos del vulcanismo Porculla. Volcánicos Huambos: Se emplaza en forma discordante sobre rocas del Porculla y rocas sedimentarias del cretáceo. La litología corresponde a tobas y brechas dacíticas y riodacitas. La distribución de los piroclásticos se debe a la proximidad de los centros eruptivos volcánicos Rocas intrusivas El cuerpo intrusivo denominado San Miguel constituye el cuerpo de mayor importancia en la zona. Las rocas predominantes son de naturaleza granodiorita a microdioritas. Los cuerpos subvolcánicos corresponden al desarrollo de la evolución de la Caldera San Pedro y a una fase de resurgencia relacionada con la fase tardía del sistema hidrotermal. Estos cuerpos subvolcánicos están conformados por rocas andesitas a dacitas, y se les reconoce por su ocurrencia discordante sobre otras rocas Geoestructuras Regionales El área se enmarca dentro de la subprovincia tectónica denominada Santa Cruz (fase Quichuana II) correspondiente a la evolución de los Andes, Sector Norte. Manifestada por suaves plegamientos y lineamientos regionales de dirección NW, correspondientes a un reacomodo distensivo de la epirogénesis andina. En el contexto de la zonas mineralizadas la geoestructura de mayor importancia es la Caldera San Pedro que corresponde a una debilidad cortical favorecida por la interacción de los esfuerzos andinos y el esfuerzo distensivo antiandino. La 22

29 geoestructura esta relacionada a los depósitos minerales: San Pedro Sur, Pampa Verde, San Pedro Norte, Alcaparrosa, Chinchimal, Turmalina y los prospectos Corrales y Coshuro El lineamiento muy conspícuo en la región corresponde a fallamientos que están relacionados con la mineralización. El fallamiento en el área se distribuye en tres sistemas preferenciales, cuyas características se describen en el siguiente cuadro: Cuadro 1 Sistemas de fallas en La Zanja Sistemas Orientación Características Sistema 1 WNW ESE De carácter regional. Relacionado a la mineralización. Fallas normales con variaciones de dirección NW SE Sistema 2 NE SW Transversales al primer sistema. Sin relación directa con la mineralización. Fallas inversas. Sistema 3 N S De carácter local y de menor ocurrencia. Sin relación con la mineralización. Entre las fallas principales que se reconocen se tienen a las Fallas Campanario, Pincullo, Pisit, Río Blanco y Corrales. 3.3 Geología del depósito mineral San Pedro Sur Las áreas principales del presente estudio corresponden a los depósitos minerales San Pedro Sur y Pampa Verde, los cuales constituyen a su vez en los depósitos de mayor importancia económica. Ambos depósitos se emplazan bordeando la geoestructura Caldera San Pedro. Primero veremos el caso de San Pedro Sur y luego el caso Pampa Verde. 23

30 3.3.1 Litoestratigrafía La secuencia litoestratigráfica en el área que enmarca el depósito San Pedro Sur ha sido establecida por BISA, en base a las investigaciones de campo realizadas. En general la litología corresponde a secuencias volcánicas de composición dacita a riodacita; dacita a andesita y andesita a dacita. Tufos de cristales de grano fino: Esta secuencia corresponde a tufos de matriz fina de composición dacíta a riodacítica, contiene cuarzo en cristales finos y en estado corroído. Estas rocas se emplazan en capas delgadas, disgregadas y con intensa silicificación y en contacto transicional con secuencias de tufos cristalolíticos. La secuencia de tufos de cristales cubre la columna estratigráfica del área de San Pedro Sur. Tufos cristalolíticos: Esta secuencia se constituye de tufos moderadamente soldados que incluyen fragmentos líticos de tamaño y composición variable y cristales de cuarzo, englobados en matriz silicificada. Los fragmentos líticos ocasionalmente se presentan a manera de capas de tufos brechas. Los tufos cristalolíticos son de naturaleza dacita a andesitíca y se emplazan en la parte central del depósito. Tufos ignimbríticos: La secuencia denominada tufos ignimbríticos de textura fiámica, precisamente por presentar textura fiámica y porfirítica, se emplazan en capas (seudoestratos) intercalados con horizontes de tufo lapilli. Son de composición andesita a dacítica y cubren la parte norte y noreste del depósito. 24

31 3.3.2 Domos e intrusiones subvolcánicas En el área se evidencian intrusiones intramineral de estructura domos y stocks subvolcánicos que cortan las secuencias de tufos anteriormente descritos. Entre las evidencias mencionadas por BISA, se describe una serie dómica de naturaleza riolítica, reconocida por texturas de flujo en los bordes y autobrechas en los contactos (Cerro Alcaparrosa). También se describe en la parte sur del depósito, afloramientos de roca porfirítica de composición intermedia (cuarzo-feldespatobiotita) que corta la secuencia de tufos con algunas intrusiones de brechas en los bordes. Esta litología se ve afectada por alteración silícea a argílica avanzada y por una fuerte lixiviación supergénica de los feldespatos que simulan una textura vuggy silica. Ocurren además en el área, brechas piroclásticas compuestas por fragmentos silicificados y alterados de rocas piroclásticas. Estas rocas se emplazan en la parte suroeste del depósito, en contacto entre los domos y los tufos soldados Geología Económica El depósito San Pedro Sur que se encuentra bordeando la geoestructura Caldera San Pedro, es un yacimiento epitermal de alta sulfuración. La zona mineralizada presenta una profusa alteración hidrotermal con el consiguiente zoneamiento: una zona central silicificada con presencia de brechas tecto-hidrotermales con intensa limonitización, canales de sílice porosa (vuggy sílica) y sílice masiva controladas por un fallamiento subvertical. Hacia los bordes se tiene una gradación de argilización avanzada cuarzo alunita a cuarzo-dickita-caolinita y argilización intermedia cuarzoillita-esmectita y en profundidad se presenta una débil argilización en cuerpos subvolcánicos. 25

32 Mineralización La evolución tectónica de la Caldera San Pedro han permitido el desarrollo de brechas y zonas de intenso fracturamiento y vetilleo de cuarzo-limonitas las que constituyen las zonas mineralizadas. El oro (mena) se encuentra principalmente en partículas submicroscópicas contenidas en la matriz de brechas y en fracturas o vetillas asociadas con cuarzo, óxidos de Fe (limonitas, goetitas, jarositas y hematitas). En la zona de sulfuros el oro está como inclusiones en la pirita (octaédrica) y enargita. El oro (ganga) se encuentra en alunita de 03 generaciones, minerales arcillosos, múltiples variedades de cuarzo, sulfuros primarios como pirita y en óxidos de titanio como el rutilo y anatasa Controles de la Mineralización Consecuente a la tectónica compresiva en el área, se ha desarrollado una zona fracturada permeable por donde se ha manifestado el sistema convectivo de soluciones hidrotermales mineralizantes. La zona en mención de aproximadamente 500,00 x 200,00 m y orientación preferencial N W, se caracteriza por un intenso cizallamiento relacionado a una zona de fuerte fracturamiento con relleno de cuarzo-limonitas y brechas tectónicas subparalelas a la orientación principal. Según reportes de BISA, existe una buena correlación entre los valores altos de oro y las zonas con intenso fracturamiento y relleno de óxidos, así como las brechas tectónicas (veta Mariela). La veta Mariela tiene potencia variable entre 0,50 m a 2,0 m con una longitud entre 200,00 m a 250,00 m, con valores variables de contenido de oro entre 10 y 11 g/t Au en el túnel Mariela y de 1 a 5 g/t Au en superficie. 26

33 Geometría del yacimiento El yacimiento San Pedro Sur presenta una forma elongada de orientación WNW- ESE coincidente con el patrón estructural del área. Las dimensiones del yacimiento según el contorno de 0,3 g/t Au son de 500,00 m x 200,00 m con una continuidad vertical de 100,00 m. Los mejores valores de oro (>2,0 g/t Au) se concentran en 02 cuerpos principales elongados en dirección WNW-ESE y de dimensiones 300,00 m x 100,00 m y m x 25,00 m. Los cuales corresponden a zonas de intenso cizallamiento con ocurrencia de brechas tectónicas, intenso vetilleo de cuarzo-limonitas y estructuras tipo vetas de brecha tecto-hidrotermal Alteraciones Las principales alteraciones son: La silicificación, la argilización avanzada y la argilización intermedia. La silicificación se desarrolla en la parte central del cuerpo San Pedro Sur, esta se manifiesta por la presencia de una zona intensamente fracturada con fuerte presencia de vetillas de cuarzo-limonitas y estructuras de brecha tectónica en matriz de cuarzo-óxidos de Fe. La silicificación no muestra una continuidad prolongada en profundidad, se va adelgazando continuamente La argilización avanzada se manifiesta en los halos de las zonas silicificadas, se caracteriza por los siguientes ensambles: cuarzo-alunita-dickita; cuarzo-caolinitaalunita y cuarzo-dickita-alunita La argilización intermedia se desarrolla en la parte periférica del yacimiento, caracterizándose por los ensambles illita-smectita: caolinita-illita e illita-smectitasericita. 27

34 3.4 Geología del depósito mineral Pampa Verde Litoestratigrafía La secuencia litoestratigráfica en el área que enmarca el depósito Pampa Verde y alrededores ha sido establecida por BISA, en base a las investigaciones de campo realizadas. En general la litología corresponde a secuencias volcánicas de composición dacita a riodacita y andesita a dacita. Tufos líticos: Esta secuencia corresponde a tufos con clastos polimícticos cementados en matriz fina. Los fragmentos son angulosos a subredondeados. Su composición varía de andesita a dacítica y afloran en la parte central del depósito. Tufos ignimbríticos: Secuencia de tufos con textura eutaxitica con fiammes, pómez, feldespatos y algunos líticos alterados, cementados en una matriz silícea fina. Los fiammes se disponen formando alineamientos concéntricos hacia el centro de la Caldera San Pedro. Esta secuencia infrayace a la secuencia de tufos líticos en contacto gradacional. Se reconocen afloramientos correspondientes a esta secuencia en el sector NNW del depósito Tufo de cristales de grano grueso: La secuencia de tufo de cristales se caracteriza por presentar cuarzo primario y cristales de hasta 1,0 cm englobados en una matriz con alteración argílica avanzada. En general son de composición dacitas a riodacítas. Afloramientos correspondientes a esta litología se tienen en el sector NE del depósito. 28

35 3.4.2 Domos intramineral En el área ocurren intrusiones intramineral de domos que intruyen la secuencia piroclástica. Estos centros porfiríticos son de naturaleza andesita con alteración que grada de argílica avanzada a argílica y que contienen además débiles manifestaciones de mineralización en estructuras tabulares. En el área se han reconocido domos con bandeamiento de flujo y autobrechas en el contacto con los tufos piroclásticos (Pampa Verde). Afloramientos con esta litología ocurren al S y al NW del depósito Geología Económica El depósito Pampa Verde tiene características similares con el depósito de San Pedro Sur, es un yacimiento epitermal de alta sulfuración que tiene un zoneamiento característico con un núcleo central fuertemente silicificado y una zona de cuarzoalunita en los márgenes con un ensamble de Au-Cu-As-Hg Mineralización El oro nativo (mena) se encuentra principalmente en cristales submicroscópicos y asociado a óxidos de fierro como relleno de fracturas, impregnando cavidades y en matriz de brechas (limonitas, hematitas y goetitas), jarositas, sulfuros primarios en diseminaciones en los niveles profundos como enargita, calcopirita, covelita, trazas de electrum y tetraedrita. El oro (ganga) se encuentra en alunita de 03 generaciones, minerales arcillosos, múltiples variedades de cuarzo, sulfuros primarios como pirita y en óxidos de titanio como el rutilo y anatasa. 29

36 Controles de la mineralización El sistema estructural que está controlando la mineralización en San Pedro Sur es el mismo para el depósito de Pampa Verde, correspondiendo ambos a un sólo yacimiento, bisectado por fallas tensionales N-S y separados por erosión. En el área de Pampa Verde el trend estructural es de N60-80 W a E-W con fracturamiento secundario N-S, NE. El sistema NW-SE que controla la mineralización en el yacimiento se manifiesta por un fuerte cizallamiento y fracturamiento con relleno de limonitas, vetilleo de cuarzoóxidos de Fe y en menor grado estructuras brechas tectónicas Geometría del yacimiento El cuerpo mineralizado de Pampa Verde tiene forma elongada con orientación WNW-ESE y dimensiones de 450,00 m x 100,00 m. Dentro del cuerpo principal se han definido dos zonas anómalas con valores mayores a 0,5 g/t alineadas en dirección N70-80 W Alteraciones El zoneamiento definido en este depósito, comprende una silicificación en la parte central y argílica avanzada a argílica hacia los bordes. La silicificación se desarrolla en la parte central del cuerpo de Pampa Verde. Los principales valores de oro están relacionados a cuerpos de sílice masiva controlados por estructuras subverticales. El grado de intensidad de la alteración es de moderado a fuerte, llegando en muchos casos a obliterar totalmente la textura primaria de la roca. 30

37 La alteración argílica avanzada se encuentra ampliamente distribuida en todo el área, afectando tanto a la secuencia piroclástica como a los domos. Se caracteriza por los ensambles cuarzo-alunita (caolinita) y cuarzo-dickita-alunita-caolinita. La alteración argílica intermedia se presenta afectando los domos intramineral. El ensamble característico es cuarzo-illita-esmectita. 31

38 CAPITULO 4 INVESTIGACIONES BASICAS 4.1 Caracterización de la masa rocosa Registro de datos Para la caracterización de la masa rocosa del área de estudio, se registraron datos a partir del mapeo geotécnico de campo de los afloramientos rocosos, de los túneles exploratorios Mariela (San Pedro Sur) y Esperanza (Pampa Verde), y de los testigos de las perforaciones diamantinas efectuadas como parte de los trabajos de exploración de los yacimientos. Los mapeos geotécnicos de afloramientos rocosos y de los túneles exploratorios se llevaron a cabo utilizando el "método directo por celdas de detalle". Mediante éste método se realizaron mediciones sistemáticas de las discontinuidades presentes en cada estación de medición, representada por un tramo de extensión variable de la roca expuesta. Los parámetros de observación y medición fueron obtenidos en formatos de registro diseñados para este propósito, adecuándolos a las normas sugeridas por la Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas (ISRM). Ver Anexo 1. Estos parámetros fueron: tipo de roca, tipo de sistema de discontinuidad, orientación, espaciado, persistencia, apertura, rugosidad, tipo de relleno, espesor del relleno, intemperización y presencia de agua. Adicionalmente se registraron datos sobre la resistencia de la roca y la frecuencia de fracturamiento. Cada celda de detalle constituyó una estación de medición (En), en total se realizaron mapeos en 15 celdas en San Pedro Sur y en 19 celdas en Pampa Verde, repartidos entre afloramientos rocosos y los túneles exploratorios. Ver Láminas 2 y 8. 32

39 Durante el mapeo geotécnico de exposiciones rocosas también se registraron las discontinuidades principales, las mismas que fueron puestas en los planos geológicos estructurales que se presentan en este informe. Esta información adicional complementa la información que se tuvo disponible en el Proyecto como producto de los trabajos realizados por los geólogos de BISA. También se registraron datos a partir del mapeo geotécnico de los testigos de perforaciones diamantinas efectuadas como parte de los trabajos de exploración de los yacimientos. Cabe indicar que para el presente trabajo se ha tratado de aprovechar toda la información de interés para el presente estudio, desarrollada para el Proyecto La Zanja Distribución de discontinuidades Para establecer las características de la distribución de discontinuidades tanto mayores como menores, el procesamiento de los datos orientacionales se realizó mediante técnicas de proyección estereográfica equiareal, utilizando la versión avanzada del programa de computo DIPS ( ) elaborado por M.S. Diederichs y E. Hoek del Grupo de Ingeniería de Rocas del Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Toronto (Canadá). Los resultados de las características de distribución de los sistemas de discontinuidades estructurales se muestran en los Planos Estructurales y de Zoneamiento de San Pedro Sur y Pampa Verde (Láminas 3 y 9). Un resumen de los mismos se presenta en los Cuadros 2 y 3. 33

40 Cuadro 2 Sistemas de discontinuidades estructurales por zonas Tajo San Pedro Sur (Rumbo y buzamiento Dirección de buzamiento y buzamiento) Dominio Sistema 1 Sistema 2 Sistema 3 Sistema 4 DE-I DE-II DE-III DE-IV DE-V Túnel Mariela N84 W-87 NE 006 /87 N83 W-78 NE 007 /78 N82 W-79 NE 008 /79 N77ºW-85ºNE 013 /85 N70ºW-81ºNE 020º/81 N83ºW-87ºNE 007 /87 N01 E-72 SE 091 /72 N13 W-12 SW 257 /12 N29 E-74 SE 119 /74 N43ºW-66SW 227 /66 N09ºW - 79ºNE N03ºW-81ºNE 087º/81 N12 E-28 NW 282 /28 N30 W-72 SW 240 /72 N31 W-69 SW 239 / N56ºE-69ºSE 146 /69 N03ºE-13ºNW 273º/ N14 E-72 NW 284 / Cuadro 3 Sistemas de discontinuidades estructurales por zonas Tajo Pampa Verde (Rumbo y buzamiento Dirección de buzamiento y buzamiento) Dominio Sistema 1 Sistema 2 Sistema 3 Sistema 4 DE-I DE-II DE-III DE-IV Túnel Esperanza N85 W-82 NE 005 /82 N15 E-83 SE 105 /83 N58 E-68 NW 328 /68 N38ºW-88ºNE 052 /88 N13ºE-83ºSE 103 /83 N00 E-80 NE 091 /72 N86 E-74 NW 356 /74 N25 W-41 NE 065 /41 N47ºE-49NW 317 /49 N83ºE-69ºNW 353º/69 N51 W-78 NE 039 /78 N45 W-88 NE 045 /88 N77ºE-42 SE 167 /42 N54ºW-78ºNE 036º/ N60 W-42 NE 030 / N53ºW-38ºNE 037º/ Clasificación geomecánica de la masa rocosa Para clasificar geomecánicamente a la masa rocosa se utilizó el criterio de clasificación geomecánica de Bieniawski (RMR Valoración del Macizo Rocoso 34