Consideraciones geológicas y estructurales de tranques de
relaves
Dr. Wolfgang Griem Director Departamento de Geología
Universidad de Atacama
Contenido
• Introducción
• La Región de Atacama
• Clima del desierto de Atacama
• Geomorfología de Atacama
• Geología y Depósitos Minerales en Atacama
• Historia de la minería en Atacama
• Aspectos del evento 25.Marzo 2015
• Industria y Naturaleza: Resumen riesgos geológicos de Atacama
Introducción Condiciones especiales en el tratamiento de pasivos (mineros), tranques etc… Desierto Clima del desierto – particularidades Como funciona un río ? – como funciona un río en un sector árido? Intervención humana Riesgos geológicos: Riesgos inminentes – riesgos latentes Densidad populación
Planificación & Diseño
Clima del desierto de Atacama
• Clima desértico (semidesértico)
• Clima desértico de altura / de calor
• Bajas tasas de precipitaciones con distribución irregular. – Eventos catastróficos.
• Clima de extremos (temperatura, precipitaciones)
Clima: Registros históricos
• 1655: Temporales, Nantoco destruido • 1827: Aluvión Copiapó, Paipote. • 1888: (14.8): Gran aluvión / desastres en todo el
Norte de Chile • 1906: Aluviones, corte del Ffcc valle Copiapó • 1927, 28 Copiapó afectado • 1934: Aluvión (foto Escuela de minas) • 1953: Inundaciones en Chañaral y Diego de Almagro • 1972: Aluvión El Salado, Diego de Almagro • 1997: 120 mm de lluvias en dos eventos • 2015: Aluviones en el Norte de Chile
Afluentes
Cuenca Río El Salado
Cuenca Río Copiapó
Cuenca Algarrobal
Cuenca Huasco
Cuenca Choros
18.400 km2
9.850 km2
7.575 km2
Particularidades geomorfológicas • Cuencas cerradas, sin afluentes
• Sistemas de afluentes de poca madurez
• Sistemas cortas de alta inclinación
• Baja definición del trayecto natural del afluente
• Fuerte pauta tectónica de los afluentes
• Inclinación de un afluente
Ejemplos: Río Copiapó de Copiapó a Piedra Colgada 25 kms – 100 metros Amazonas de Perú a desembocadura: 3650 km – 100 metros Rhin /Alemania (Karlruhe): 680 km – 100 m
Ejemplo largo Metros verticales Bajada en 1 km
Amazonas 3650 km 100 m 2,74 cm / 1 km
Rhin (Alemania) 680 km 100 m 14,7 cm / 1 km
Río Copiapó 25 km 100 m 4,0 m/ 1 km
Alta velocidad
Velocidad más baja
Diseño de un río
terraza terraza
Cause normal
terraza terraza
Terrazas Meandros Sectores de inundación
gravas
gravas gravas gravas
Acumulación Dilución
Formación de lavaderos Depósitos irregulares
Corrientes parejitos Corrientes caóticos
Corrientes lentos Corrientes rápidos
Tiempos largos Tiempos cortos
tendencias
Río: sistema de erosión y deposición Río: sistema de concentración y dilución
Particularidades generales
• Poca vegetación: Ninguna retención de aguas • Arcillas, poca o ninguna permeabilidad del suelo
(hidrofóbica) • Línea de nieve muy alta • Tasa evaporación alta • Sublimación (nieve)
Procesos y transporte
Sector de origen
depositado
+ Transportado al mar
evaporación
natural
Pasivos, contaminantes
Sistemas turbulentos mala clasificación
1km x 25 km x 20 cm
5 millones de m2
oxidación reacciones
Geología y Depósitos Minerales en
Atacama
Cobre Plata Oro Fierro Además:
Mercurio (Hg) Arsénico (As) Molibdeno (Mo)
Historia de la minería
• 1831: Chañarcillo – Plata (Tres Puntas, etc.) • 1850: Minería industrializada (Copiapo Mining
Company) • 1890: Producción de Cu, Ag, Au considerable ( Leyes:
Cu: 15% / Ag: 1% / Au: 200 ppm • 1900: Aplicación de la flotación • Crisis • 1920: Pórfidos cupríferos – minería “moderna: Leyes:
Cu: 3,5% - 0,4% / Ag: 180 ppm / Au 6 – 1 ppm) • 1960: Aumento de la producción • 2005: Boom minero.
Procesos Mineros
• Amalgamación (río Copiapó) – se reporta 10 plantas a lo largo del río Copiapó. Hg - Au
• Lixiviación (ácidos)
• Flotación
+ Contaminantes naturales:
As Hg Pb
Industria y Naturaleza: Resumen riesgos geológicos de Atacama
• Actividad sísmica
• Tsunami
• Actividad Volcánica
• Inundaciones, aluviones
• Partículas finas (polvo)
• Insolación
• Contaminantes (As, Hg)
• Calidad Agua (Na, K …)
Riesgos naturales Riesgo Atacama Copiapó Alemania
Actividad sísmica muy alto muy alto bajo
Volcanes moderado bajo inexistente
Vientos, tormentas bajo bajo muy alto
Aluviones alto alto moderado
Inundaciones moderado moderado alto
Tsunami Costa alto inexistente bajo
Insolación muy alto muy alto bajo
Hg, As alto alto bajo
Pb, Cd bajo bajo alto
Min. radioactivos bajo Muy bajo moderado
Acciones técnicos • Da espacio suficiente a los afluentes • Respectar la primer terraza • Aumentar volumen de almacenaje • Definir sectores de inundación • Disminuir velocidad del río arriba (alargar río) –
meandros. • Construir desvíos (vertederos, relaves,
construcciones) • Aumentar la capacidad de los acantilados -
aislamiento
Aspectos geológicos de los pasivos mineros (+ otros)
• Aislamiento de los afluentes
• Aislamiento a las napas - agua subterránea
• Garantizar estabilidad física – geomecanica en diferentes condiciones.
• Analizar situación tectónica – geológica (eólica, fluvial, aluvial)
- Diferenciar entre pasivos históricos - Considerar contaminantes naturales - Caracterización geoquímica de cada uno
Acciones permanentes • Catastro contaminación para todos: Suelos,
pasivos mineros, pasivos históricos, aguas, suelos sin uso.
• Capacitación de toma de muestras
• Discusión de los valores críticos, valores tolerables.
• Clasificación clara del suelo: Industrial, agricultura, sin uso, habitacional, colegio etc.
Europa: (tolerable) – suelos agrícola Arsénico: 25 mg/ kg Mercurio: 3,5 mg/ kg Plomo: 50 – 300 mg / kg
25 muestras /10cm