Vulcan

Universidad de Santiago de Chile Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería en Minas Laboratorio de Evaluación de Yacimientos

Laboratorio de Evaluación de Yacimientos Modelamiento Geológico

Profesor Asignatura: Orestes Gómez González Ayudante: Ignacio Jara Rocío Catalán Alumnos: Harold León

Darly Mondaca

Santiago, 5 de mayo del 2017

Resumen

Índice Introducción................................................................................................................... 6 Objetivos........................................................................................................................ 7 Objetivo principal........................................................................................................7 Objetivos secundarios................................................................................................7 Alcances........................................................................................................................ 8 Metodología................................................................................................................... 9 1.

Base de datos.....................................................................................................9

2.

Preparación para el modelamiento......................................................................9

3.

Modelamiento implícito........................................................................................9

4.

Modelamiento geológico.....................................................................................9

5.

Validación del modelo.......................................................................................10

Presentación de los datos............................................................................................11 1.

Visualización del Modelo Implícito.....................................................................11

Desarrollo y resultados................................................................................................13 1.

Visualización del Modelo Geológico..................................................................14

2.

Técnicas de validación del modelo geológico...................................................14 2.1.

Inspección Visual.......................................................................................14

2.2.

Análisis de proporción global.....................................................................15

2.3.

Validación por cubicación de unidades geológicas.....................................17

2.4.

Validación por derivas................................................................................18

Conclusiones y recomendaciones...............................................................................20 Bibliografía...................................................................................................................23

Índice de imágenes Imagen 1, Visualización de sondajes; Fuente: Propia................................................................11 Imagen 2, Visualización del modelo geológico y sondajes; Fuente: Propia................................11 Imagen 3, Visualización del modelo geológica...........................................................................12 Imagen 4, Visualización del modelo geológico de la zona de oxidación; Fuente: Propia...........12 Imagen 5, Visualización del modelo geológico de la zona de sulfurados; Fuente: Propia..........12 Imagen 6, Visualización del modelo geológico de la zona de minerales mixtos; Fuente: Propia ................................................................................................................................................... 13 Imagen 7, Visualización del modelo geológico de la zona de minerales primarios; Fuente: Propia......................................................................................................................................... 13 Imagen 8, Visualización del modelo geológico de la zona de lixiviación; Fuente: Propia...........13 Imagen 9, Visualización del modelo geológico final, bajo la capa topográfica...........................14 Imagen 10, Inspección visual N°1.............................................................................................. 14 Imagen 11, Inspección visual N°2.............................................................................................. 15

Índice de tablas Tabla 1: Tabla de distribución de proporciones mapeadas vs flageadas......................16 Tabla 2: Valores porcentuales de volumen en modelo y datos mapeados...................17

Introducción En minería, la mayoría de los proyectos se caracterizan por la segmentación en etapas metódicas y consecutivas, como las son la etapa de prospección, exploración, desarrollo, explotación y cierre. En la etapa de exploración se tiene por finalidad evaluar la factibilidad geológica del yacimiento. La cual es fundamental pues los resultados que ella entregue le asignara al depósito la calidad de yacimiento minero, del cual se puede obtener un beneficio económico. En la etapa mencionada anteriormente, para tener mayor confiabilidad de los resultados, se hace necesaria la creación de un modelo geológico, el cual consiste en representar de forma bi-dimensional o trí-dimensional un volumen de roca. Dicha representación tiene como objetivo entregar de forma visual diversas características de dicho volumen rocoso, entre las cuales se encuentran:   

Litología Mineralización Alteraciones Geológicas de macizo

El modelamiento geológico consta de tres etapas fundamentales que se definirán a continuación: 





Mapeo: consiste en la estimación de porcentaje de las especies minerales, litología o alteraciones presentes en las muestras o testigos sacados del yacimiento. Conceptualización: contextualización de toda la información recaudada para definir criterios de continuidad, orientación, relaciones de contacto y geometrías de los cuerpos presentes en el yacimiento. Construcción del modelo: Es donde se realiza un modelamiento implícito mediante el uso de softwares los cuales contienen los datos anteriormente descritos, estos son interpretados y modelados para una mejor interpretación visual del estimador.

Es importante saber que, una vez construido el modelo, este debe ser validado, para eso se emplean distintas técnicas como visualización o análisis de proporciones entre datos mapeados y flageados, gráficos de derivas, cubicación e inspección visual con la finalidad de darle un respaldo al modelo creado y que este pueda ser considerado útil para la estimación e interpretación del yacimiento. El informe que se presenta a continuación se mostrara la realización de un modelamiento geológico, el cual permite darle una mejor interpretación del yacimiento, seguido se presenta la validación del modelo mediante las distintas técnicas de validación antes descritas, esto con la finalidad de darle un soporte a las interpretaciones hechas por el modelo creado y entregar información relevante de las características geológicas del yacimiento estudiado.

Objetivos

Objetivo principal o

Realizar un modelamiento geológico del yacimiento estudiado en conjunto de sus respectivas validaciones, para generar una conceptualización geológica y genética del depósito acorde con el conocimiento e información disponible.

Objetivos secundarios o Generación del modelo geológico operativo 3D, especialmente consistentes con la información disponible y conceptualización o

Definir unidades de estimación trazable y reproducible de los recursos estimados.

o

Analizar las proporciones globales en cuanto a la comparación de datos flageados con los mapeados.

o

Realizar un modelo de bloques, con la finalidad de analizar sus proporciones con las globales.

o

Analizar proporciones locales mediante el uso de derivas

o

Utilizar los resultados obtenidos del análisis para la validación del modelo geológico.

Alcances El estudio consiste en aplicar, comparar y validar los datos geo estadísticos. Para ello se cuenta con una base de datos entregada por el mandante que simula una campaña de sondajes realizados en un yacimiento correspondiente, con la finalidad de analizar las distribuciones espaciales de los compósitos geológicos y petrofísicas de dicho yacimiento, determinando el grado de variación que existe entre datos modelados y mapeados por los diferentes medios de validación. No se conoce con certeza el origen de los datos utilizados, ni se hace un estudio previo de estos, es por ello que existe la probabilidad de encontrarse errores correspondiente a la etapa, solo se limita al modelamiento implícito de los datos entregados para dar paso al modelo geológico. La geología y geografía del lugar es desconocida, por este motivo las conclusiones solo se basan en los resultados obtenidos del modelo geológico. En cuanto a las validaciones, en términos de análisis de proporciones globales y cubicación de unidades geológicas, no se considera el estéril, el cual se excluye en su totalidad en la comparación de datos a excepción de la etapa de visualización por secciones. No se considera la estimación de posibles recursos del yacimiento u otros estudios en este caso, solo se enfoca en el análisis de un modelo geológico.

Metodología 1. Base de datos Esta etapa es fundamental para el buen funcionamiento de la base de datos en el programa computacional Vulcan 9. Se debe verificar que todos los datos estén completos, en orden y digitados de forma correcta.

2. Preparación para el modelamiento En la preparación se deben crear líneas de apoyo que representen la forma que se logra interpretar a partir de los sondajes, generando así líneas por cada unidad geológica (incluyendo el estéril). Las cuáles serán la codificación que el modelamiento utilizara conjunto a la información disponible de los sondajes. Esta etapa es fundamental para la realización del modelamiento implícito, ya que sirve como guía, evitando problemas de interpretación por parte del software.

3. Modelamiento implícito El modelamiento implícito permite transferir la información de los sondajes y en conjunto al apoyo de variogramas, logra la creación de un modelo tridimensional compuesto por las triangulaciones del yacimiento. Esta técnica presenta varios beneficios por sobre el modelamiento tradicional, el tiempo requerido para modelar es de solo minutos, su rápida actualización y que puede ser reproducido. Este modelamiento puede tener problemas de interpretación con respecto a la interacción entre las unidades geológicas y las de la topografía del sector, entregando un modelo que comúnmente contiene una sobre estimación del tamaño del macizo.

4. Modelamiento geológico Como se mencionó en el punto anterior las interpretaciones de cada unidad geológica pueden presentar formas irregulares que no son realmente representativas de lo que hay en el sector. Es por eso que en esta etapa se realiza un ajuste del modelo implícito para poder entregar una representación que se ajuste más a la realidad, dicho ajuste se realiza mediante la intersección del modelo con la topografía del sector, posteriormente eliminando los volúmenes sobrantes por sobre la topografía, logrando así representar de una forma más precisa la interpretación del modelo.

5. Validación del modelo Existen diversas técnicas de validación que permiten realizar una comparación entre la información obtenida de los sondajes realizados en terreno y los resultados del modelamiento representado con el software, y en base a esto formar criterios de aceptación de la representación de los datos. A continuación, se definen cada una de estas técnicas: 

La primera técnica de validación se denomina inspección visual, esta consiste en realizar una comparación visual entre los sondajes y el modelo geológico mediante una vista en corte hecha en el modelo, esto para descartar incongruencias entre ellos. Dicha vista en corte se debe hacer cada cierta distancia en metros de este a oeste con un ancho tal que cubra la totalidad del modelo.



Seguida de la técnica de inspección visual se puede realizar un análisis de proporciones globales, este consiste en comparar las muestras mapeadas en cada unidad geológica con los compositos flageados en el modelo representado, el criterio de aceptación dice que el error de proporción no puede ser mayor a un 5% por cada unidad geológica.



El tercer método de validación se denomina cubicación de unidades geológicas, la cual corresponde a la realización de un modelo de bloques del modelo, para luego obtener el volumen de este. La validación consiste en comparar el volumen de cada unidad con respecto a la proporción de las muestras mapeadas, es la menos precisa pues no considera la distribución espacial de los datos mapeados, pero es esencial para conocer las dimensiones, morfología y volúmenes de cada unidad geológica.



La ultima y la más precisa de las técnicas, se denomina validación de proporciones locales, la cual se estudia mediante derivas de las muestras mapeadas con las flageadas por el modelo, tomando en cuenta la distribución espacial de estas, es decir las compara coordenadas a coordenadas a lo largo del modelo.

 Presentación de los datos   1. 2. 3. 4. 5.

De los datos entregados por los ayudantes se desprenden cinco unidades geológicas, las cuales se enumeran a continuación:

Zona óxidos. Zona sulfuros. Zona mixtos. Zona primarios. Zona lixiviados. 

En base a esta información y mediante la utilización de las técnicas mencionadas en la metodología de la experiencia se obtiene un modelo implícito de cada una de estas unidades por separado y también en conjunto.



1. Visualización del Modelo Implícito

 

Imagen 1, Visualización de sondajes; Fuente: Propia



 

Imagen 2, Visualización del modelo geológico y sondajes; Fuente: Propia

 

Imagen 3, Visualización del modelo geológica

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 

Imagen 4, Visualización del modelo geológico de la zona de oxidación; Fuente: Propia



 



Imagen 5, Visualización del modelo geológico de la zona de sulfuros; Fuente: Propia

 



Imagen 6, Visualización del modelo geológico de la zona de mixtos; Fuente: Propia

 



Imagen 7, Visualización del modelo geológico de la zona de primarios; Fuente: Propia



Imagen 8, Visualización del modelo geológico de la zona de lixiviación; Fuente: Propia



 

 Desarrollo y resultados 

1. Visualización del Modelo Geológico 

 

Imagen 9, Visualización del modelo geológico final, bajo la capa topográfica



2. Técnicas de validación del modelo geológico  

2.1.

Tal como se menciono en la metodologia de la experiencia, para la correcta validación del modelo geológico mostrado con anterioridad, se utilizaron las siguientes tecnicas de validacion: Inspeccion visual, Analisis de proporciones globales, Cubicacion de unidades geologicas y analisis de proporciones locales mediante uso de derivas.

Inspección Visual







Imagen 10, Inspección visual N°1

 

En la primera inspección visual se puede apreciar una clara congruencia entre cada una de las unidades geológicas del compósito y sus respectivos modelos geológicos en el corte, incluso si se toma en cuenta el estéril, se nota claramente que queda delimitado en la parte superior por sección color gris de los compositos y en la parte inferior por el inicio de la zona de minerales primarios, lo mismo sucede en cada una de las otras unidades geológicas que constituyen esos compositos, las que se encuentran dentro de los límites que caracterizan a su unidad geológica en el modelamiento.

 

Imagen 11, Inspección visual N°2

 

En esta segunda inspección visual se aprecia aún más la gran congruencia entre los datos mapeados y el modelo geológico realizado en el software, en simples palabras, en los puntos donde existe un cambio de una unidad geológica a otra en los compositos, coinciden con los puntos donde se haya el cambio de una unidad geológica a otra en el modelamiento geológico.



Por lo tanto en esta primera técnica de validación se puede reafirmar la consistencia entre los datos mapeados y los flageados.



2.2.

Análisis de proporción global



 Gráfico 1: Gráfico que muestra la proporción de los datos mapeados



 

Gráfico 2: Gráfico que muestra la proporción de los datos flageados

 

Al analizar los graficos mostrados anteriormente se puede corroborar que para cada una de las unidades geologicas estudiadas, ya sea las determinadas en terreno o las estimadas con el software , existe una diferencia porcentual muy pequeña, menor al 5% que establece el criterio de aceptacion, por lo que se toma como aceptada la validacion de proporciones globales.

 

Tabla 1: Tabla de distribución de proporciones mapeadas vs flageadas

  

Si se realiza un analisis unidad por unidad, es posible notar en el caso de los oxidos que existe una diferencia porcentual del 1,2% en donde el porcentaje de muestras flageadas es la que supera a las muestras mapeadas, en el caso de los sulfuros, la diferencia porcentual es de un 0% por lo tanto la estimacion de sulfuros es la mas precisa que realizo el software, los lixiviados presentan una diferencia porcentual de 1,4% siendo esta vez los datos mapeados mayores que los flageados, los primarios tienen una diferencia porcentual de un 1,1% y se mantiene la predominancia en los mapeados y finalmente en la zona de mixtos, a pesar de ser la menor cantidad de datos, su diferencia porcentual es de un 2,8%, posicionandose como la diferencia mas alta en toda la estimacion, lo que

indica que dentro de cada unidad la peor estimacion fue la de los mixtos, si vien casi todos tuvieron una diferencia porcentual mayor a cero, se acepta definitivamente el criterio de proporcion global, pues los 5 porcentajes mostrados son menores a 5%. 

2.3.

Validación por cubicación de unidades geológicas



 

Gráfico 3: Gráfico que muestra porcentajes del volumen cubicado por cada unidad geológica

  Del grafico mostrado anteriormente se puede notar una predominancia de minerales primarios y oxidados, en el que ambas tienen aproximadamente el 29% del total del volumen del modelo geologico, luego la sigue los sulfuros con un 23%, los lixividos con un 18% y finalmente los casi escazos mixtos con solo un 1%. 

 Tabla 2: Valores porcentuales de volumen en modelo y datos mapeados



  En esta tecnica de validacion se debe realizar una comparacion entre la proporcion de volumenes de las unidades geologicas y la proporcion de estas en

los datos mapeados, usando la tabla mostrada anteriormente es mas simple ver esa diferencia porcentual, donde en el caso de los oxidos es de un 0,18%, los sulfuros 1,25%, los lixiviados un 0,92%, los primarios un 4,69% y los mixtos un 2,35%, utilizando el criterio de aceptacion de un maximo de error del 5% es posible determinar que la validacion por cubicacion de unidades geologicas determina aceptable la estimacion. 

2.4.

Validación por derivas

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 



Imagen 12, Deriva zona de óxidos

 



Imagen 13, Deriva zona de sulfuros

 



Imagen 14, Deriva zona de mixto

 

Imagen 15, Deriva zona de primarios



Imagen 16, Deriva zona de lixiviados

  

  

 Conclusiones y recomendaciones  

A partir de los resultados obtenidos es posible concluir, que se logró de forma óptima la confección del modelo implícito y finalmente el modelo geológico del yacimiento a partir de los datos entregados. Se utilizó varios métodos de validación para comprobar que el modelamiento fuera aceptable. En primer lugar, mediante el uso de tajadas se visualizó que el modelo se ajusta de manera correcta con los datos arrojados por los compósitos, lo que nos permite deducir que el modelamiento es acertado a simple vista.



Por otro lado, para llevar la inspección a términos más contables y probabilísticos se utilizó un análisis de proporción global, para ello, se hizo una comparación entre el porcentaje de los datos mapeados y flageados, en donde los resultados arrojaron un error inferior a un 3% el cual nos indica que la diferencia entre datos no es lo suficientemente considerable para quitarle validez al modelo creado (considerando que se considera un modelamiento aceptable con hasta un 5% de error).



En cuanto al caso de la validación por cubicación de unidades geológicas, existe total congruencia con los métodos de validación ya mencionados, obteniendo como resultado que el volumen de mixtos es el menor con un 1.17% y el de mayor volumen son los oxido con 29.04%, comprobando lo que a simple vista se podía apreciar en la inspección visual. Luego se calculó el error de la validación en cuestión, el que nos indica la diferencia en cuanto al porcentaje de volumen de lo obtenido por el modelo con respecto al porcentaje en muestras del mapeo, siendo esta una de las validación más complejas debido a su alto grado de error. Sin embargo los resultados arrojaron un error inferior a un 3%, esto nos comprueba que el modelo es admisible.



Finalmente se tiene la validación por derivas…



 Por último, la validación mediante derivas presenta que existe una gran similitud espacial entre las muestras mapeadas y flageados. En estas, existen algunas diferencias menores, un ejemplo es el caso de la unidad de primarios, donde la deriva nortesur presenta una mayor cantidad de muestras flageados que mapeadas alrededor de las coordenadas 1300 a 1500. Por otro lado, se

tiene el caso de la unidad de lixiviados, donde tanto para las direcciones oeste-este y norte– sur se presenta una disminución de datos flageados en comparación a los datos mapeados. La unidad de secundarios presenta a la vez una disminución del mismo tipo de datos, tanto para el eje oeste-este y norte-sur, específicamente en las coordenadas 320 a 540 y 1400 a 1700 respectivamente. Sin embargo, en base a la similitud anteriormente descrita y las pequeñas diferencias, es posible validar el modelo bajo este criterio.  Finalizando, se tiene que los 4 criterios son capaces de hacer válido el modelo geológico, con un poco de problemas en el caso de la modelación de bloques creada, sin embargo, como esta última carece de peso para contrarrestar el modelo, se toma como positiva en términos de volumen visualizado. De esta manera, se concluye que el modelo realizado es válido y se cumple la hipótesis planteada al comienzo del reporte, la cual demuestra que, mediante la realización correcta descrita en los procedimientos descritos anteriormente, es posible construir un modelo geológico valido bajo los estándares descritos en los anteriores cuatro criterios. Por lo tanto, dicho modelo puede ser utilizado para las siguientes etapas dentro de la estimación, donde su calidad será definida mediante los resultados obtenidos de la explotación del yacimiento, cuando se podrá verificar que lo propuesto por el modelo si se presentó en la realidad y este fue capaz de predecir el supuesto yacimiento estudiado.

 Se recomienda el ser muy meticuloso al momento de la confección de líneas de apoyo para el modelamiento implícito, ya que es aquí donde entrara la subjetividad del personal a realizar el modelo, por lo que los resultados variaran de persona a persona y dependerá de sus criterios el construir un modelo adecuado. Por otro lado, las validaciones visuales también estarán sujetas a la subjetividad, por lo que se debe intentar tener varios puntos de vista bajo el análisis y la validación del modelo, más de los que se utilizaron para este caso, por ejemplo.  Es importante recordar lo crucial que es para la estimación de recursos la construcción de los modelos, pues en ella se sustenta la toma de decisiones a futuro y puede llegar a afectar todo el procedimiento minero después de la evaluación, por lo que se recomienda el intentar complementar estos modelos con la mayor cantidad de información posible sin comprometer mucho la economía del proyecto, a la vez de ser actualizado con la información nueva que se va recaudando a medida que la minera avanza en su obra.

 Bibliografía  

Caceres, A., Emery, X., Aedo, L y Gálvez, D (2011), Stochastic Geological Modeling Using Implicit Boundaries Simulation: Proceding of the 2nd International Seminar of Geology for the Mining Industry, GEOMIN 2001, Antofagasta, Chile.

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