JM - Yacimientos Mineros

Transcripción

1 Unidad responsable: Unidad que imparte: Curso: Titulación: Créditos ECTS: EPSEM - Escuela Politécnica Superior de Ingeniería de Manresa EMIT - Departamento de Ingeniería Minera, Industrial y TIC GRADO EN INGENIERÍA DE RECURSOS ENERGÉTICOS Y MINEROS (Plan 2012). (Unidad docente Obligatoria) 6 Idiomas docencia: Catalán, Castellano Profesorado Responsable: MARIA PURA ALFONSO ABELLA Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Específicas: 1. Elaboración e interpretación de planos y mapas geológicos. 2. Modelización de yacimientos mineros. 3. Dirección facultativa de explotaciones mineras. 4. Capacidad de análisis y síntesis. Transversales: 5. COMUNICACIÓN EFICAZ ORAL Y ESCRITA - Nivel 2: Utilizar estrategias para preparar y llevar a cabo las presentaciones orales y redactar textos y documentos con un contenido coherente, una estructura y un estilo adecuados y un buen nivel ortográfico y gramatical. 6. TRABAJO EN EQUIPO - Nivel 2: Contribuir a consolidar el equipo planificando objetivos, trabajando con eficacia y favoreciendo la comunicación, la distribución de tareas y la cohesión. 7. APRENDIZAJE AUTÓNOMO - Nivel 2: Llevar a cabo las tareas encomendadas a partir de las orientaciones básicas dadas por el profesorado, decidiendo el tiempo que se necesita emplear para cada tarea, incluyendo aportaciones personales y ampliando las fuentes de información indicadas. 8. TERCERA LENGUA: Conocer una tercera lengua, que será preferentemente inglés, con un nivel adecuado de forma oral y por escrito y en consonancia con las necesidades que tendrán las tituladas y los titulados en cada enseñanza. 1 / 12

2 Metodologías docentes Se combinará el aprendizaje dirigido con el activo, en el cual el alumno aprende haciendo. El aprendizaje dirigido consiste en la impartición de clases teóricas para transmitir los conceptos básicos de la materia. Estas clases se efectuaran mediante una exposición ordenada de tal forma que a cada sesión primero se explicará el índice del tema a tratar, los objetivos que se pretenden conseguir con el desarrollo del tema, el cuerpo del tema y finalmente, las conclusiones extraídas. Todas las presentaciones que se expondrán en las clases teóricas estarán a la disposición del alumno, a través de Atenea, ya que en esta asignatura una parte muy importante de las presentaciones están constituidas por material gráfico (fotografías de afloramientos, muestras de mano, depósitos minerales, macrofotografías, mapas y cortes geológicos, etc.). La posibilidad que el alumno cuente previamente con las presentaciones de las clases teóricas facilita su atención durante la explicación del profesor. Para conseguir la motivación, se crearán estímulos de interés para aprender. Se llevarán a cabo paralelamente actividades como ejercicios de comprensión y relación entre los diferentes temas tratados. Estas actividades también servirán para conseguir la individualización, o personalización teniendo presente las circunstancias específicas de cada tipo de alumno. La corrección de los ejercicios se realizará con la participación de toda la clase, cosa que favorecerá la socialización, con la integración del individuo en el grupo, conduciendo así hacia su posterior desarrollo profesional. Las clases prácticas tienen gran importancia dada la necesidad de abordar el conocimiento desde la perspectiva del contacto directo con los hechos, con los datos y con los métodos experimentales. A través de ellos los alumnos se enfrontan con la realidad de la disciplina, y se convierten en sujeto activo de su propio aprendizaje. Por lo tanto el alumno toma contacto directo con los aspectos prácticos, reforzando su motivación para profundizar en esta materia. Ayudan a una mejor comprensión de los temas tratados teóricamente y desarrollan en el estudiante la capacidad de observar e interpretar los fenómenos que se observan en la práctica. En definitiva, le proporcionará una metodología de trabajo, que abastará desde la búsqueda de la información necesaria para seleccionar el método de trabajo más adecuado a las características del problema que ha de resolver, delimitar el conjunto de datos necesarios para resolver el problema, hasta la presentación de los resultados. Las clases prácticas irán coordinadas con las teóricas. La naturaleza particular de las enseñanzas prácticas requieren grupos pequeños de alumnos. A lo largo de estas clases es más fácil el diálogo y el seguimiento del alumno y permite al profesor establecer un contacto más estrecho con los alumnos que facilita que pueda apreciar y valorar el grado de asimilación de éstos. Las clases prácticas comprenden tanto prácticas de laboratorio como de campo. Las prácticas de campo constituyen un elemento insustituible ya que es el único medio de observar y estudiar los depósitos en toda su complejidad dentro de su contexto geológico. El objetivo es que el alumno desarrolle la capacidad de observación y de relación de diferentes tipos de información geológica "in situ", así como aplicar los conceptos expuestos en las clases teóricas. Se realizarán dos salidas de campo durante el cuatrimestre. Las prácticas de laboratorio se estructuran en 6 sesiones de 2 horas de durada. Las clases comenzarán con una breve explicación por parte del profesor sobre la clase. En las prácticas ha de prevalecer el trabajo personal del alumno, y es fundamental que el estudiante tenga una idea clara del tipo de observaciones que ha de realizar en cada caso. Este trabajo personal consistirá en observar e identificar en muestras de mano las dife Objetivos de aprendizaje de la asignatura Al terminar la asignatura Yacimientos Mineros, el/la estudiante ha de ser capaz de: - Conocer los procesos que dan lugar a las acumulaciones de minerales o rocas de interés económico. - Conocer los procedimientos y metodologías para el estudio de los diferentes tipos de yacimientos mineros. - Conocer los métodos de exploración y evaluación de yacimientos mineros. - Ser capaz de seleccionar las técnicas necesarias para establecer el modelo (la tipología) de un yacimiento minero determinado. 2 / 12

3 Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 150h Horas grupo grande: 30h 20.00% Horas grupo mediano: 0h 0.00% Horas grupo pequeño: 30h 20.00% Horas actividades dirigidas: 0h 0.00% Horas aprendizaje autónomo: 90h 60.00% 3 / 12

4 Contenidos 1. PRINCIPIOS GENERALES Dedicación: 15h Grupo grande/teoría: 2h Grupo pequeño/laboratorio: 3h Aprendizaje autónomo: 10h Conceptos básicos: Se indican las definiciones de conceptos que se hacen servir habitualmente en yacimientos y prospección minera. Se revisan los métodos de estudio de los yacimientos mineros para establecer el modelo de depósito y la importancia de estos trabajos para la exploración y explotación minera. Se revisan los diferentes criterios de clasificación de los yacimientos y las ventajas del criterio genético. Se hace estudio general de los procesos de formación de los depósitos minerales siguiendo la clasificación genética de los mismos. Actividades vinculadas: Actividad 3, 4 Al terminar este tema, el/la estudiante será capaz de: 1. Comprender la situación actual de la demanda y consumo de recursos minerales. 2. Conocer los procesos que dan lugar a la formación de los depósitos minerales. 3. Relacionar los yacimientos minerales con su ambiente de formación. 4 / 12

5 2. TÉCNICAS DE ESTUDIO DE LOS YACIMIENTOS MINEROS Dedicación: 37h Grupo grande/teoría: 6h Grupo pequeño/laboratorio: 9h Aprendizaje autónomo: 22h Morfología de los cuerpos minerales. Se estudia la geometría y disposición espacial de los cuerpos mineralizados. Texturas de las mineralizaciones. Principales texturas, interpretación, elaboración de la secuencia paragenética. Las alteraciones hidrotermales: Se explican las bases físico-químicas de la alteración y las diferentes asociaciones minerales que se generan. Inclusiones fluidas. El estudio de las inclusiones fluidas es una herramienta muy valorada por caracterizar la naturaleza de los hidrotermales que han precipitado la mineralización o que la han modificado con posterioridad. Además permiten estimar las condiciones físico-químicas en las que han tenido lugar los procesos mineralizados. Geoquímica de isótopos estables. Para finalizar esta unidad se exponen las aplicaciones de los isótopos estables y radiogénicos al estudio de los depósitos minerales. Actividades vinculadas: Actividades 1, 2 Al terminar este tema, el/la estudiante será capaz de: 1. Describir la morfología de los depósitos minerales. 2. Describir el orden de formación de diferentes minerales al ser observados en muestra de mano o en el microscopio. 3. Conocer las técnicas que permiten caracterizar los fluidos hidrotermales, determinar su quimismo y propiedad físico-química y su origen. 5 / 12

6 3. TIPOLOGIAS DE YACIMIENTOS MINEROS Dedicación: 59h Grupo grande/teoría: 12h Grupo pequeño/laboratorio: 12h Aprendizaje autónomo: 35h En este contenido se estudian de forma sistemática los diferentes tipos de yacimientos minerales. Se distribuyen en los siguientes bloques con diversos temas para cada uno de ellos: - Yacimientos asociados a procesos ígneos. - Yacimientos asociados a procesos magmáticos-hidrotermales. - Yacimientos asociados a procesos hidrotermales. - Yacimientos asociados a procesos exórnenos. - Yacimientos asociados al metamorfismo. En cada uno de los temas de este contenido se seguirá una estructura similar: - Importancia del depósito que se tratará y su distribución espacial y temporal. - Definir el contexto geológico y geoquímico en el cual se enmarca el depósito que se va a tratar. - Describir las características geológicas más relevantes de cada tipo de depósito: rocas encaja, mineralogía, alteración, morfología y controles estructurales y/o litológicos. La mineralogía de las menas o la alteración, se abordarán más detalladamente en las clases prácticas. - Analizar uno o diversos depósitos tipos, que se tienen como modelos más representativos a nivel mundial. - Revisar los procesos geológicos más importantes que intervienen en la formación de estos depósitos y su ambiente geotectónico. - Establecer si es necesario, la relación con otro tipos de depósitos formados en ambientes similares o próximos. Referencia de los depósitos españoles si los hay. Actividades vinculadas: Actividades 1, 2, 3, 4 1. Conocer las características de los diferentes tipos de depósitos clasificados en función de los principales procesos geológicos que los han generado. 2. Entender las relaciones existentes entre depósitos formados en ambientes geológicos similares. 3. Comprender la formación de los depósitos como parte de la evolución Geológica continua de la litosfera a lo largo de ciclos geológicos. 6 / 12

7 4. RECURSOS MINERALES ENERGÉTICOS Dedicación: 15h Grupo grande/teoría: 4h Grupo pequeño/laboratorio: 3h Aprendizaje autónomo: 8h Concepto y clasificación de los recursos energéticos. Carbón: Composición química, constituyentes petrográficos, parámetros tecnológicos. Clasificación de los carbones. Edad y formación del carbón. Aplicaciones del carbón. Producción mundial del carbón. Producción de carbón en España. Producción de carbón en Cataluña. El petróleo: Concepto, composición química, propiedades del petróleo. Localización del petróleo, origen y trampas petrolíferas. Usos del petróleo. Producción mundial de petróleo. Hidrocarburos sólidos. El gas natural: Concepto, composición química. Usos del petróleo. Producción mundial de gas natural. Producción y consumo de energía en España. Hidratos de metano. Actividades vinculadas: Actividades 1, 3 Una prueba individual de evaluación continua como aprendizaje autónomo que se corregirá entre todos en clase. 1. Conocer las características de los yacimientos que contienen materiales susceptibles de ser explotados como recursos energéticos: carbón, petróleo y gas natural. 2. Conocer los procesos de formación de los recursos energéticos que nos permitan los diseños de campañas de prospección de los mismos. 3. Conocer las necesidades energéticas de la sociedad actual, las previsiones futuras y las reservas actuales de los recursos energéticos no renovables. 7 / 12

8 5. YACIMIENTOS MINEROS, TECTÓNICA GLOBAL Y MEDIO AMBIENTE Dedicación: 4h Grupo grande/teoría: 2h Aprendizaje autónomo: 2h Formación de depósitos minerales en relación con la evolución geotectónica de la corteza y la capa superior. La distribución espacial y temporal de los diferentes estilos de mineralización. Definición de épocas y provincias metalogénicas. 1. Relacionar la evolución geodinámica y geoquímica del planeta a lo largo de su historia con la formación de determinados tipos de depósitos minerales. 2. Contextualizar los diferentes tipos de depósitos estudiados en un marco tectónico global. Anteriormente, en el desarrollo del programa, cada tipo de depósito se habrá vinculado a un contexto geotectónico concreto. En cambio, en esta parte el objetivo es ofrecer al alumno una visión global de la distribución de depósitos en el espacio y en el tiempo. 6. EXPLORACIÓN I EXPLOTACIÓN MINERAS Dedicación: 20h Grupo grande/teoría: 4h Grupo pequeño/laboratorio: 3h Aprendizaje autónomo: 13h Exploración minera: Concepto. Procedimiento. Fases de la exploración minera. Técnicas de exploración minera. Cálculo de reservas. Ley mediana de un sondeo. Métodos de cálculos tradicionales (de los perfiles, de las áreas bajo las curvas, de los polígonos, de los contornos, de los prismas regulares). Métodos geoestadísticos. Explotación minera. Actividades vinculadas: Actividad 3, 4 1. Entender la diferencia entre los diferentes tipos de reservas. 2. Conocer las técnicas más habituales utilizadas en la prospección minera y saber cuando y en qué orden aplicarlas. 3. Saber calcular las reservas de un recurso mineral por diferentes métodos. 4. Saber qué criterios se han de valorar antes de empezar una explotación minera. 8 / 12

9 Planificación de actividades 1. LABORATORIO: RECONOCIMIENTO DE TEXTURAS Y ASOCIACIONES MINERALES Dedicación: 9h Grupo pequeño/laboratorio: 6h Aprendizaje autónomo: 3h Tres prácticas a lo largo del curso que se han de hacer en el laboratorio, con una durada de 2 horas cada una. Los alumnos observarán muestras procedentes de diferentes tipos de depósitos y determinarán su composición mineral, identificaran las texturas presentes y describirán la secuencia paragenética. Al final de la clase se representará en la pizarra la secuencia paragenética en colaboración entre todos los asistentes. Material de soporte: Muestras de rocas minerales procedentes de diferentes tipos de yacimientos minerales. Apuntes del tema (contenido 2) colgado en Atenea. Descripción de la entrega esperada y vínculos con la evaluación: La prueba que se realiza durante las clases de sesiones teóricas contiene elementos que únicamente se podrán realizar con éxito si se relacionan los conceptos adquiridos en teoría con las observaciones hechas durante la práctica. Al terminar la práctica el/la estudiante ha de ser capaz de: 1. Identificar los minerales más usuales presentes en los yacimientos mineros. 2. Describir el orden de formación de los diferentes minerales al ser observados en muestra de mano o en el microscopio. 2. SALIDAS DE CAMPO Dedicación: 36h Grupo pequeño/laboratorio: 14h Aprendizaje autónomo: 22h Se realizarán dos salidas de campo. La primera de ellas será alrededor de Bellmunt del Priorato. En esta salida se visitará el museo minero de Bellmunt con la mina Eugénia, donde se puede ver donde estaba la explotación minera en el siglo pasado. También se visitarán diversos afloramientos de los alrededores y los alumnos practicarán la eyección de cortes geológicos a gran escala y pequeña escala. La segunda salida se realizará en grupos muy pequeños en centros mineros como por ejemplo las minas de mármol en Gualba, minas de sal de Cardona o las minas de carbón en Mequinenza. Material de soporte: Guión de la salida colgado previamente en Atenea. Martillo. Brújula. Lupa. Descripción de la entrega esperada y vínculos con la evaluación: La asistencia a las salidas de campo es obligatoria. Además los alumnos tendrán que presentar un trabajo sobre aspectos trabajados durante la salida. La presentación de este trabajo es indispensable para aprobar la asignatura. 9 / 12

10 Al terminar la práctica el estudiante ha de ser capaz de: 1. Aprender a realizar cortes geológicos en el campo. 2. Saber orientar un mapa, determinar la dirección y buzamiento de las estructuras geológicas (estratos, fallas ) 3. Observar la importancia de determinar la topología del yacimiento para la planificación de la explotación. 4. Aprender a estructurar y redactar un trabajo monográfico tanto desde el punto de vista formal como del contenido. 3. EJERCICIOS DE COMPRESIÓN Y FIJACIÓN DE CONCEPTOS Dedicación: 10h Grupo pequeño/laboratorio: 4h Aprendizaje autónomo: 6h Durante el curso se realizarán cuatro ejercicios de resolución de cuestiones destinadas a afirmar los conocimientos adquiridos, que se han de hacer en el laboratorio, con una durada de 2 horas cada una. Los alumnos observaran muestras procedentes de diferentes tipos de depósitos y determinaran su composición mineral, identificaran las texturas presentes y describirán la secuencia paragenética. Al final de la clase se representará en la pizarra la secuencia paragenética en colaboración entre todos los asistentes. Material de soporte: Muestras de rocas minerales procedentes de diferentes tipos de yacimientos minerales. Apuntes del tema (contenido 2) colgado en Atenea. Descripción de la entrega esperada y vínculos con la evaluación: La prueba que se realiza durante las clases de sesiones teóricas contiene elementos que solamente se podrán realizar con éxito si se relacionan los conceptos adquiridos en teoría con las observaciones hechas durante la práctica. Al terminar la práctica el/la estudiante ha de ser capaz de: 1. Comprender los conocimientos básicos adquiridos durante los temas de la asignatura adquiridos hasta el momento. 2. Aprender a ser claro y conciso a la hora de contestar preguntas en las pruebas escritas. 3. Descubrir y corregir los posibles errores en la comprensión de conceptos importantes. 4. Reflexionar en algunos aspectos tratados durante el curso. 5. Relacionar contenidos de diferentes temas para resolver una situación o problemática propia de la materia. 4. EVALUACIÓN: PRUEBAS PARCIALES SOBRE PARTES DEL CONTENIDO DE LA ASIGNATURA Dedicación: 21h Grupo grande/teoría: 6h Aprendizaje autónomo: 15h Pruebas individuales en la clase con una parte de los conceptos teóricos mínimos indispensables de la asignatura. Una vez entregada la prueba, la resolución de la misma se comentará en clase de forma colectiva e individualmente en aquellos casos donde haga falta. 10 / 12

11 Material de soporte: Cuestionario entregado en la clase. Descripción de la entrega esperada y vínculos con la evaluación: Estas pruebas representan el 60% de la nota del curso. Al terminar las pruebas el alumno ha de haber demostrado que ha conseguido los objetivos del curso, los cuales se habrán expuesto tanto el primer día de clase como al empezar cada nuevo tema. Sistema de calificación La calificación final es la suma de las calificaciones parciales correspondientes a exámenes (parciales o final), trabajos de las salidas de campo y pruebas de seguimiento. Las pruebas parciales sobre partes del contenido de la asignatura representaran 60% de la nota total, los trabajos sobre las salidas el 30% y las pruebas de seguimiento el 10%. Se harán tres pruebas parciales, con las cuales se hará media, para superar estas pruebas el mínimo de cada prueba individual será 4 puntos sobre 10 y la mediana de las tres ha de ser igual o superior a cinco. Los que no hayan superado alguna de estas pruebas tendrán que realizar la prueba final. La prueba final consta de una parte con cuestiones sobre conceptos asociados a los objetivos de aprendizaje de la asignatura por lo que se refiere al conocimiento o la comprensión, y de ejercicios de aplicación. Se dispone de 2 horas para hacerla. Después de cada salida de Campo se tendrá que presentar un trabajo sobre las actividades tratadas en el campo con las observaciones realizadas y los conocimientos bibliográficos obtenidos necesarios para conocer la geología y yacimientos del área. Las pruebas de seguimiento consisten en hacer diferentes actividades, tanto individuales como de grupo, de carácter sumatorio y formativo, realizadas durante el curso dentro y fuera de la clase. Normas de realización de las actividades La no realización de una prueba de seguimiento puntuará cero la actividad. La no presentación del trabajo de campo significará la no superación de la asignatura. 11 / 12

12 Bibliografía Básica: Barnes, Hubert Lloyd (ed). Geochemistry of hydrotermal ore deposits. 3rd ed. New York: John Wiley & Sons, cop Bustillo Revuelta, Manuel ; López Jimeno, Carlos. Recursos minerales : tipología, prospección, evaluación, explotación, mineralurgia, impacto ambiental. Madrid: [s.n], DL Cox, Dennis P. ; Singer, Donald A. Mineral deposit models [en línea]. Geological Survey Bulletin pp, 1986 [Consulta: 17/03/2011]. Disponible a: < Edwards, Richard ; Atkinson, Keith. Ore deposits geology and its influence on mineral exploration. Londres: Chapman & Hall, Craig, James R. ; Vaughan, David J. ; Skinner, Brian J. Resources of the earth : origin, use and environmental impact. 3rd ed. Upper Saddle River (N.J.): Prentice Hall, cop Evans, Anthony M. Ore geology and industrial minerals : an introduction. 3rd ed. Oxford: Blackwell Scientific Publications, Guines García, J. ; Martínez Frías, Jesús (coordinadores). Recursos minerales de España. Madrid: Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Kesler, Stephen E. Mineral resources, economics and the environment. New York: Macmillan College Publishing Company, cop Lunar R. ; Oyarzun, R. Yacimientos minerales : técnicas de estudio,tipos, evolución metalogénica, exploración. Madrid: Centro de Estudios Ramón Areces, DL Orche García, Enrique. Manual de evaluación de yacimientos minerales. Madrid: Carlos López Jimeno, DL Complementaria: Per cada contingut s'indicaran diverses referències específiques que figuraran al final de cada tema en els ppt penjats a l'atenea. Otros recursos: / 12