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ii

RESUMEN DE LA MEMORIA PARA OPTAR AL TTULO DE: Geloga POR: Patricia Alejandra Glvez Soto FECHA: Octubre de 2013 PROFESOR GUA: Sofa Rebolledo Lemus

CARACTERIZACIN GEOLGICO-GEOTCNICA DE MINA CARMEN, REGIN DE ATACAMA

El presente estudio consiste en la caracterizacin del macizo rocoso en Mina Carmen, depsito de hierro ubicado en la Tercera Regin de Atacama

Para ello se levant la litologa y fallas locales, elaborndose tambin ventanas geotcnicas y registro de sondajes geotcnicos. Esto se hizo en las galeras subterrneas existentes, y los sectores accesibles del rajo Carmen. Posteriormente se analizaron los datos recogidos; se distinguieron estructuras destacadas, se definieron dominios estructurales, se caracteriz el macizo rocoso y se sugiri un posible reforzamiento, obtenindose los siguientes resultados

Mina Carmen presenta cuatro unidades litolgicas: andesitas, brechas hidrotermales, diorita y diques. Predominan la alteracin calcosdica, cloritizacin y argilizacin. La mineralizacin corresponde a una veta de hierro masivo con hierro semimasivo en los sectores distales. Se reconocen dos estructuras principales EW y NNE, las que controlan la mineralizacin; tambin se identifican nueve fallas importantes, con orientaciones EW, NW y NE.

Se definen seis dominios estructurales, separados por fallas principales o importantes; tambin se usaron contactos litolgicos como lmites. En general los sistemas preferenciales de estructuras son EW y NW, identificndose tanto a nivel de dominio estructural como de depsito.

El macizo rocoso en general tiene bloques tamao medio (3-10 ff /m3). Presenta calidad que vara entre mala (4A) y Regular (3A) de acuerdo a RMR de Laubscher, predominando la roca regular (3A); segn Q de Barton el macizo califica en su mayor parte como roca Mala, variando entre roca Mala y Media (1,13-5,63). La calidad media de la roca no vara mayormente entre dominios, hay diferencias entre tipo de roca, destacando Hierro masivo y semimasivo con la mejor calidad se acuerdo a RMRL.

Finalmente se sugiere sostenimiento en las galeras subterrneas por medio de Q de Barton, el que consiste principalmente en mantenimiento y acuadura sistemtica; En cinco sectores se recomienda reforzamiento con pernos sistemticos de 2m de largo, separados por 2,5m, con shotcrete proyectado de espesor 40-100mm; estas zonas coinciden con los tneles de mayores dimensiones.

iii

DEDICATORIA

A Madre, Padre y Hermanas.

iv

AGRADECIMIENTOS

Son varias las personas que han hecho posible este trabajo y a quienes quiero agradecer.

Primero, gracias a Marisol Filgueira y George Even, de SRK Consulting, por darme la oportunidad de participar en el proyecto y desarrollarlo como tema de memoria; tambin a Minera Santa Fe. A Ingrid Smoje, con quien aprend mucho y siempre me dio facilidades y nimo.

A Kathy Toro, porque su apoyo ha sido invaluable.

A Pancho Herv, porque su conversacin fue el impulso para atreverme con la Geologa.

A mi comisin, Sofa Rebolledo. Sergio Seplveda y Marisol Lara. Especialmente Sofa, quien ha tenido una paciencia increble, estando siempre dispuesta a orientarme y ayudarme. Gracias Sofa.

Al Departamento de Geologa, porque desde el principio me hicieron sentir una ms. Quilo y Carlos, que siempre se han preocupado; Blanca, que me ha ayudado con el proceso. Y Mara Rosa, que es absolutamente inigualable.

A la biblioteca de la escuela por introducirme al mundo de la ciencia ficcin.

Por supuesto, tengo que darle las gracias a mi familia. Porque siempre han sido incondicionales, incluso cuando las decisiones parecan alocadas o no tan tradicionales. Gracias Mam, Pap, Catty y Chel, porque sin ustedes no habra podido hacerlo. Y a la Bnomi que estuvo al comienzo y la Ele que est al final.

A todos los que, en distintas etapas, han estado conmigo. El grupo de primer ao, incluyendo a Ingrid y Pancho, mi hroe personal; mis compaeros de geologa, mis compaeros de terreno en Carmen (en especial Domi y Joselo). Matty, que entre muchas cosas ayud a que me decidiera por la Escuela. Tambin Claudia H y Ale V.

v

TABLA DE CONTENIDO

1 Introduccin .............................................................................................................. 1

1.1 Antecedentes generales del estudio ................................................................... 1

1.2 Formulacin general ............................................................................................ 1

1.3 Ubicacin y vas de acceso ................................................................................. 1

1.4 Objetivos ............................................................................................................. 2

1.4.1 Objetivo general ............................................................................................ 2

1.4.2 Objetivos especficos .................................................................................... 2

1.5 Zona de estudio .................................................................................................. 3

1.6 Trabajos anteriores ............................................................................................. 4

1.7 Metodologa de trabajo ........................................................................................ 5

1.7.1 Medicin de orientacin de estructuras ........................................................ 5

1.7.2 Mapeo geolgico .......................................................................................... 6

1.7.3 Mapeo estructural ......................................................................................... 6

1.7.4 Levantamiento de ventanas geotcnicas ...................................................... 7

1.7.5 Registro de sondajes .................................................................................... 8

1.7.6 Definicin de Dominios Estructurales ........................................................... 9

1.7.7 Clculo de RMR y Q de Barton y clasificacin del macizo ........................... 9

2 Geologa .................................................................................................................. 10

2.1 Marco geolgico regional .................................................................................. 10

2.2 Marco geolgico distrital .................................................................................... 11

2.2.1 Rocas Estratificadas ................................................................................... 11

2.2.2 Depsitos no consolidados ......................................................................... 12

vi

2.2.3 Rocas Intrusivas ......................................................................................... 12

2.3 Geologa Estructural .......................................................................................... 12

2.4 Metalognesis ................................................................................................... 13

2.5 Geologa Local .................................................................................................. 15

2.5.1 Litologa ...................................................................................................... 15

2.5.2 Mineralizacin ............................................................................................. 20

2.5.3 Alteracin .................................................................................................... 22

3 Estructuras y geotecnia Local .............................................................................. 24

3.1 Estructuras locales ............................................................................................ 24

3.2 Fallas Principales .............................................................................................. 25

3.2.1 Falla A ........................................................................................................ 26

3.2.2 Falla B ........................................................................................................ 29

3.3 Fallas importantes ............................................................................................. 30

3.3.1 Falla W ....................................................................................................... 32

3.3.2 Falla P ........................................................................................................ 32

3.3.3 Falla T ......................................................................................................... 32

3.3.4 Falla Z ......................................................................................................... 32

3.3.5 Falla X ........................................................................................................ 32

3.3.6 Falla Q ........................................................................................................ 33

3.3.7 Falla R ........................................................................................................ 33

3.3.8 Falla Y ........................................................................................................ 33

3.3.9 Falla U ........................................................................................................ 33

3.4 Subsistemas de fallas ....................................................................................... 35

vii

3.5 Ventanas Geotcnicas ...................................................................................... 37

3.6 Dominios Estructurales ..................................................................................... 41

3.6.1 Dominio I .................................................................................................... 42

3.6.2 Dominio II ................................................................................................... 43

3.6.3 Dominio III .................................................................................................. 44

3.6.4 Dominio IV .................................................................................................. 45

3.6.5 Dominio V ................................................................................................... 46

3.6.6 Dominio VI .................................................................................................. 47

3.6.7 Estructuras Integradas de Mina Carmen .................................................... 49

3.7 Caracterizacin del Macizo Rocoso .................................................................. 52

3.7.1 Clculo RMRL en Ventanas Geotcnicas. .................................................. 52

3.7.2 Clculo Q de Barton en ventanas geotcnicas ........................................... 54

3.7.3 RMRL en sondajes ...................................................................................... 56

3.7.4 Sostenimientos sugeridos ........................................................................... 58

4 Discusiones y Conclusiones ................................................................................. 62

4.1 Discusiones ....................................................................................................... 62

4.1.1 Definicin de dominios estructurales .......................................................... 62

4.1.2 Informacin empleada en anlisis de dominios .......................................... 62

4.1.3 RMRL en ventanas y sondajes .................................................................... 63

4.1.4 Comparacin de RMRL y Q ........................................................................ 63

4.1.5 Categorizacin de fallas ............................................................................. 63

4.1.6 Otras consideraciones ................................................................................ 64

4.2 Conclusiones ..................................................................................................... 65

viii

5 Bibliografa .............................................................................................................. 67

6 Anexos .................................................................................................................... 69

6.1 Anexo A: Cartillas de registro de datos ............................................................. 69

6.2 Anexo B: Sistemas de clasificacin del macizo rocoso ..................................... 74

6.2.1 RQD ............................................................................................................ 74

6.2.2 GSI (Hoek, 1994; Hoek, Kaiser y Brown, 1995).......................................... 75

6.2.3 Q de Barton ................................................................................................ 76

6.2.4 RMR ........................................................................................................... 81

6.3 Anexo C: Tablas de clculos RMR y Q en ventanas geotcnicas ..................... 85

6.4 Anexo D: Planos de Litologa y Mineralizacin ................................................. 89

6.5 Anexo E: Planos de estructuras niveles ............................................................ 94

ix

NDICE DE TABLAS

Tabla 3-1: Clasificacin de fallas .................................................................................... 24

Tabla 3-2: Fallas Importantes y secundarias Principal. .................................................. 24

Tabla 3-3: Resumen fallas principales Mina Carmen ..................................................... 30

Tabla 3-4: Resumen fallas importantes Mina Carmen ................................................... 34

Tabla 3-5: Orientaciones preferenciales fallas principales e importantes. ...................... 35

Tabla 3-6: Ubicacin y dimensiones de las ventanas geotcnicas levantadas en Mina Carmen. ......................................................................................................................... 37

Tabla 3-7: Resumen ventanas geotcnicas Mina Carmen ............................................. 38

Tabla 3-8: Sets estructurales de Dominio I. Incluye diaclasas y fallas. .......................... 43

Tabla 3-9: Sets estructurales de Dominio II. Incluye diaclasas y fallas .......................... 44

Tabla 3-10: Sets estructurales de Dominio III. Incluye diaclasas y fallas ....................... 45

Tabla 3-11: Sets estructurales de Dominio IV. Incluye diaclasas y fallas ....................... 46

Tabla 3-12: Sets estructurales de Dominio V. Incluye diaclasas y fallas ........................ 47

Tabla 3-13: Sets estructurales de Dominio VI. Incluye diaclasas y fallas ....................... 48

Tabla 3-14: Sets estructurales de Mina Carmen, integrado. Incluye diaclasas y fallas .. 51

Tabla 3-15: Presencia de orientaciones preferenciales de fallas principales e importantes en dominios estructurales ........................................................................... 51

Tabla 3-16: Comparacin sistemas principales de estructuras por dominio. ................. 51

Tabla 3-17: Categoras de RMR Laubscher 1990. ......................................................... 52

Tabla 3-18: Categoras Q de Barton .............................................................................. 52

Tabla 3-19: RMRL por ventana geotcnica. .................................................................... 53

Tabla 3-20: RMR Laubscher (RQD+JS) de acuerdo a litologa. ..................................... 53

Tabla 3-21: Comparacin RMRL (RQD+JS) entre dominios estructurales ..................... 54

x

Tabla 3-22: Q de Barton de ventanas geotcnicas subterrneas ................................... 54

Tabla 3-23: Comparacin de Q de Barton de acuerdo a litologa. .................................. 55

Tabla 3-24: Comparacin Q de Barton entre dominios estructurales. ............................ 55

Tabla 3-25: Azimut, inclinacin y largo de sondajes con clculo de RMR Laubscher .... 56

Tabla 3-26: Dimetro equivalente asociado a cada ventana geotcnica, considerando valores de ESR 5 y 2. ..................................................................................................... 59

Tabla 3-27: Sostenimiento recomendado por ventana geotcnica en niveles 1, 2 y 3, ESR=2 ............................................................................................................................ 60

Tabla 6-1: Cartilla de levantamiento geolgico ............................................................... 70

Tabla 6-2: Cartilla de registro de estructuras.................................................................. 71

Tabla 6-3: Cartilla para elaboracin de ventanas geotcnicas ....................................... 72

Tabla 6-4: Cartilla de registro geotcnico de sondajes ................................................... 73

Tabla 6-5: Clasificacin de la roca de acuerdo a RQD (Deere, 1989) ............................ 74

Tabla 6-6: Clasificacin del macizo de acuerdo a Q de Barton ...................................... 77

Tabla 6-7: Valores de Jn ................................................................................................. 77

Tabla 6-8: Valores de Jr ................................................................................................. 78

Tabla 6-9: Valores de Ja ................................................................................................. 79

Tabla 6-10: Valores de Jw ............................................................................................... 80

Tabla 6-11: Valores de SRF ........................................................................................... 80

Tabla 6-12: Valores de SRF (continuacin) ................................................................... 81

Tabla 6-13: Puntajes de IRS, RQD, FF .......................................................................... 82

Tabla 6-14: Puntajes de condicin de diaclasas y agua (Laubscher, 1990) ................... 84

Tabla 6-15: Clasificacin RMR de Laubscher 1990 ....................................................... 84

Tabla 6-16: Clculos RMR ventanas Niveles 1 y 2 ........................................................ 86

xi

Tabla 6-17: Planilla de clculos RMR ventanas Nivel 3 y superficie .............................. 87

Tabla 6-18: Planilla de clculo de Q de Barton en ventanas subterrneas .................... 88

NDICE DE ILUSTRACIONES

Figura 1-1: Ubicacin y accesos rea de estudio. Modificada a partir de maps.google.cl. ......................................................................................................................................... 2

Figura 1-2: Rajo Mina Carmen. Se aprecia parte de los dos bancos cartografiados (zona iluminada a la derecha de la fotografa). Desde el punto que se tom la foto hasta la pared este la distancia es de 360m aproximadamente .................................................... 3

Figura 1-3: Planta de Rajo Mina Carmen. La zona coloreada representa los sectores con levantamiento geolgico-estructural-geotcnico; a: entrada, b: banco 1, c: banco 2, d: pit. ................................................................................................................................ 4

Figura 1-4: Plano esquemtico de galeras subterrneas y rajo de Mina Carmen. Vista inclinada hacia el sur. ....................................................................................................... 4

Figura 1-5: Punto de referencia, en verde. Fotografa mirando al sur. ............................. 5

Figura 2-1: Plano geolgico regional. Modificado de SERNAGEOMIN 2003, escala 1:1.000.000. La estrella roja indica la ubicacin de Mina Carmen. ................................ 10

Figura 2-2: Configuracin geolgica en las inmediaciones del yacimiento de Hierro de Mina Carmen, marcada en con una estrella roja. (Godoy y Lara, 2005). ....................... 11

Figura 2-3: Sistema de Fallas de Atacama, segmento El Salado. En rojo se sealiza la ubicacin de Mina Carmen. Modificada de Brown et al., 1993. ...................................... 13

Figura 2-4: Franja Ferrfera Chilena, con Mina Carmen sealizada en rojo. Modificado de Maksaev, 2001. ......................................................................................................... 14

Figura 2-5: Litologa y mineralizacin Nivel 1. ................................................................ 16

Figura 2-6: Litologa y mineralizacin Nivel 2. ................................................................ 16

Figura 2-7: Litologa y mineralizacin Nivel 3. ................................................................ 17

Figura 2-8: Litologa y mineralizacin en rajo mina Carmen. ......................................... 17

xii

Figura 2-9: Brechas hidrotermales. Fotografa mirando al sur. ...................................... 19

Figura 2-10: Dique 3 en Nivel 2, de 1,5m de espesor (delineado en blanco). Fotografa mirando al norte. ............................................................................................................ 20

Figura 2-11: Veta-falla de Hierro Masivo, en techo de Nivel 1 de Mina Carmen (delineada en blanco). Fotografa mirando al oeste. ...................................................... 21

Figura 2-12: Hierro semimasivo reconocido en Rajo Mina Carmen. .............................. 22

Figura 2-13: Alteracin calcosdica intensa en hierro semimasivo. Ap: apatito; Act: actinolita ......................................................................................................................... 23

Figura 3-1: Falla principal A en Nivel 1, en color rojo. .................................................... 25

Figura 3-2: Falla A en Nivel 2. ........................................................................................ 25

Figura 3-3: Fallas A y B en Nivel 3. ................................................................................ 26

Figura 3-4: Fallas A y B en superficie. La cuadrcula tiene una separacin de 40 m. .... 26

Figura 3-5: Vista al SE del rajo Carmen. La falla A est remarcada en amarillo en la fotografa. ....................................................................................................................... 27

Figura 3-6: Vista hacia el este de componente de estructura componente de Falla A en Nivel 2 (resaltada en blanco). ......................................................................................... 28

Figura 3-7: Vista al NW del Rajo Carmen. En el centro (en rojo) puede observarse la falla B atravesando tres bancos. .................................................................................... 29

Figura 3-8: Vista parcial al noroeste de falla F11, que representa la porcin subterrnea (Nivel 3) de Falla Principal B. ......................................................................................... 30

Figura 3-9: Fallas W, Z, X y U en Nivel 1. ...................................................................... 31

Figura 3-10: Falla Y, Q, X, T, W y U en Nivel 2. ............................................................. 31

Figura 3-11: Fallas W, P, X y R en Nivel 3. .................................................................... 31

Figura 3-12: Estereograma fallas importantes y relevantes ........................................... 34

Figura 3-13: Perfil esquemtico E-W a lo largo de la coordenada N 7085740. ............. 36

xiii

Figura 3-14: Ubicacin Perfil con respecto a niveles subterrneos y rajo mina Carmen. ....................................................................................................................................... 36

Figura 3-15: Ubicacin de ventanas geotcnicas en Nivel 1. ......................................... 39

Figura 3-16: Ubicacin de ventanas geotcnicas en Nivel 2. ......................................... 39

Figura 3-17: Ubicacin de ventanas geotcnicas en Nivel 3. ......................................... 40

Figura 3-18: Ubicacin de ventanas geotcnicas en Rajo Carmen. ............................... 40

Figura 3-19: Dominios estructurales en Nivel 1. ............................................................. 41

Figura 3-20: Dominios estructurales en Nivel 2. ............................................................. 41

Figura 3-21: Dominios estructurales en Nivel 3. ............................................................. 42

Figura 3-22: Dominios estructurales identificados en Rajo Carmen. .............................. 42

Figura 3-23: Estereograma de estructuras Dominio I. En rojo: diaclasas; en azul, fallas. ....................................................................................................................................... 43

Figura 3-24: Estereograma de estructuras Dominio II. En rojo: diaclasas; en azul, fallas. ....................................................................................................................................... 44

Figura 3-25: Estereograma de estructuras Dominio III. En rojo: diaclasas; en azul, fallas. ....................................................................................................................................... 45

Figura 3-26: Estereograma de estructuras Dominio IV. En rojo: diaclasas; en azul, fallas. ....................................................................................................................................... 46

Figura 3-27: Estereograma de estructuras Dominio V. En rojo: diaclasas; en azul, fallas. ....................................................................................................................................... 47

Figura 3-28: Estereograma de estructuras Dominio VI. En rojo: diaclasas; en azul, fallas. ....................................................................................................................................... 48

Figura 3-29: Estereograma de estructuras integradas Mina Carmen ............................. 49

Figura 3-30: ejemplos de macizo rocoso en Carmen. .................................................... 55

Figura 3-31: Ubicacin sondajes CARD-45 y CARD-46 con respecto al rajo Mina Carmen. En rojo: caminos. ............................................................................................. 56

xiv

Figura 3-32: Parmetro RMRL a lo largo del sondaje CARD-45. La lnea roja ndica el lmite Roca Mala-Roca Regular. ................................................................................ 57

Figura 3-33: Parmetro RMRL a lo largo del sondaje CARD-46. La lnea roja ndica el lmite Roca Mala-Roca Regular. ................................................................................ 57

Figura 3-34: Grfico de sostenimiento recomendado de acuerdo a la calidad de roca (Q). Barton, 2000. En celeste: dimetro equivalente con ESR=5; en rojo: dimetro equivalente con ESR=2. ................................................................................................. 59

Figura 6-1: Forma correcta de medir el largo de un trozo de testigo. Modificado de Deere, 1989 .................................................................................................................... 74

Figura 6-2: Clasificacin GSI (Hoek and Marinos, 2000) ............................................... 76

Figura 6-3: Curvas de determinacin de IRS ponderado para macizos con zonas dbiles y resistentes ................................................................................................................... 82

Figura 6-4: Asignacin de puntaje por espaciamiento de diaclasas ............................... 83

Figura 6-5: Litologa y mineralizacin en Nivel 1 ............................................................ 90

Figura 6-6: Litologa y mineralizacin en Nivel 2 ............................................................ 91

Figura 6-7: Litologa y mineralizacin en Nivel 3 ............................................................ 92

Figura 6-8: Litologa y mineralizacin en Rajo Mina Carmen ......................................... 93

Figura 6-9: Estructuras levantadas en Nivel 1 ................................................................ 95

Figura 6-10: Estructuras levantadas en Nivel 2 .............................................................. 96

Figura 6-11: Estructuras levantadas en Nivel 3 .............................................................. 97

Figura 6-12. Estructuras levantadas en Rajo Mina Carmen ........................................... 98

1

1 INTRODUCCIN

1.1 Antecedentes generales del estudio

Este trabajo forma parte del Estudio Geolgico Geotcnico Mina Carmen, realizado por la consultora SRK Chile entre 2010 2012 para Minera Santa Fe, entonces duea de la mina. El proyecto tuvo como objetivo realizar una evaluacin de los recursos existentes, as como estudiar las condiciones de estabilidad del macizo rocoso de la mina y proponer medidas de mitigacin. La autora form parte del proceso de levantamiento geolgico geotcnico y estructural del macizo rocoso, as como de su interpretacin; tambin particip del registro geotcnico de sondajes.

1.2 Formulacin general

Mina Carmen es un depsito de hierro en la provincia de Chaaral, tercera regin de Atacama, inmediatamente al sur del distrito de Sierra spera; Gelcich et al. (1998) describe el yacimiento como un cuerpo lenticular de rumbo aproximado este-oeste, con mineralizacin de magnetita parcialmente martitizada. Detuvo su produccin a principios de la dcada de 1980, quedando abandonadas las instalaciones que incluyen tres niveles subterrneos y un rajo. Sin embargo, desde 2010 se explotan las tortas de rechazo restantes y se realiz una campaa de sondajes de aire reverso con el fin de estimar los recursos existentes.

Durante esta campaa se consider la idea de realizar perforaciones desde las galeras subterrneas existentes. Con el fin de posibilitar la planificacin de trabajos en la mina y proponer la fortificacin adecuada en las galeras para permitir la perforacin de sondajes desde las mismas, fue necesario analizar la condicin estructural de la Mina Carmen, tanto los niveles subterrneos como el rajo. Estos trabajos adems permitieron complementar la informacin litolgica obtenida a partir de los sondajes de aire reverso, que conformaban la base del modelo geolgico existente.

Dentro de este anlisis de condicin estructural se realiz un levantamiento geolgico-estructural de la mina, tanto galeras subterrneas como el rajo, lo que constituye el eje de este trabajo; adems se mapearon geotcnicamente sondajes diamantinos. Estas labores, de las que la autora form parte, constituyen este estudio.

1.3 Ubicacin y vas de acceso

El rea de inters se encuentra en la tercera regin de Atacama, provincia de Chaaral, a aproximadamente 12km al NW de la ciudad de Diego de Almagro y 70 km al este de Chaaral. Se puede acceder por medio de las rutas C-151 y C-161 (Figura 1-1).

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1.7.1

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galeras a; luego

6

Estructuras observadas en una sola pared: se proyect su superficie en la pared opuesta o en el suelo, con ayuda de un puntero lser; con eso se lograban dos puntos que posteriormente podan dibujarse en el plano (caso de las galeras) o marcarse con estacas (caso rajo), para despus traspasar al plano las coordenadas que definen la estructura y posteriormente medir el dipdir de forma grfica,

En ambos caso el manteo se midi directamente con la brjula.

1.7.2 Mapeo geolgico

Se levant la geologa del sector, registrndola en planillas de mapeo por medio de tramos geolgicos; stos se escogieron de modo que la roca contenida tuviese propiedades homogneas en cuanto a litologa, alteracin, o mineralizacin.

Las caractersticas consideradas fueron litologa y textura de la roca; minerales de alteracin, su intensidad y forma de ocurrencia, lo que define la alteracin dominante; ocurrencia y porcentaje estimado de minerales de mena. Adems se incluy una breve descripcin de la roca. La litologa fue llevada a planos con escala 1:500.

La cartilla de mapeo se presenta en la Tabla 6-1 del Anexo A.

1.7.3 Mapeo estructural

En conjunto con el mapeo geolgico, se levantaron principalmente fallas presentes en galeras y superficie, adems de las vetas y vetas fallas relevantes. Con esta informacin se generaron planos con escala 1:500. Los parmetros registrados fueron:

Identificacin: Nmero correlativo de la discontinuidad. Ubicacin: Medida con respecto a los puntos ms cercanos marcados por

topografa. Tipo: Indica si la discontinuidad es falla, veta falla o veta. Orientacin: Manteo y direccin de manteo de la estructura. Rugosidad: grado de aspereza de la discontinuidad, que tiene relacin con la

resistencia al cizalle. Se mide a escala macro (estructura completa) y micro (se analizan 10 cm de la discontinuidad).

Relleno: Identificacin de los minerales que rellenan las discontinuidades. Alteracin de las paredes: compara la alteracin de pared de la discontinuidad

con respecto a la roca de caja, pudiendo ser mayor, menor o igual. Espesor: ancho del relleno. Continuidad: indica la persistencia de las discontinuidades tanto en el strike como

en el manteo. Esto se hace identificando el largo observado en metros de la estructura y sealando si es interrumpida por otras discontinuidades.

Zona de Influencia: zona afectada por alteracin asociada a la estructura.

7

Tambin se incluy la categorizacin de la estructura, indicando si es menor, secundaria, importante o principal; esto detalla en la pgina 24. La cartilla de mapeo empleada se encuentra en la Tabla 6-2 del Anexo A.

1.7.4 Levantamiento de ventanas geotcnicas

Se entiende por macizo rocoso el conjunto de roca (matriz rocosa) y las discontinuidades que dividen la roca en bloques. La caracterizacin del macizo rocoso se enfoca principalmente en el estudio de las propiedades de las discontinuidades, lo que permite clasificarlo de acuerdo a su calidad.

Una ventana geotcnica es un tramo de longitud variable en que la roca presenta parmetros geotcnicos similares, representativos del macizo rocoso. En este estudio se utiliza la clasificacin RMR de Laubscher (1990) para todas las ventanas y Q de Barton en las ventanas subterrneas; los parmetros y clculos necesarios se explican en el Anexo B. En las ventanas levantadas en el interior de los tneles, se consideraron las estructuras presentes a ambos paredes, as como las del techo, formando una celda.

A continuacin se explican brevemente los parmetros registrados en cada ventana, divididos segn apliquen al macizo rocoso en general, o se midan por cada set de estructuras identificado.

Matriz Rocosa

Litologa: el tipo de roca que representa la ventana, acompaada de una descripcin.

Meteorizacin: Grado de meteorizacin que muestra el macizo; vara de roca fresca a altamente meteorizada.

Resistencia (IRS): Estimacin de la dureza de la roca, en MPa, utilizando un martillo o lpiz rayador.

Condicin de agua: Estimacin de la presencia de agua en terreno. Su rango cubre desde roca seca a presencia de flujo de agua.

GSI, ndice Geolgico de Resistencia (Criterio H&B): Describe la geometra y tamao de bloques presentes en el macizo rocoso, as como las condiciones de las superficies de las discontinuidades que forman estos bloques. En el Anexo B se muestra la forma de estimarlo.

Sets de discontinuidades

Orientacin: Manteo y direccin de manteo del set de discontinuidades. Tipo: Indica si el set descrito corresponde a diaclasas, vetillas, veta falla, falla. Espaciamiento: medicin de la distancia mnima, mxima y media entre

discontinuidades del set descrito. Nmero de estructuras por metro: se calcula de acuerdo a lo obtenido en el

espaciamiento. Rugosidad: grado de aspereza de una discontinuidad, que tiene relacin con la

resistencia al cizalle. Se mide a escala macro (estructura) y micro (10 cm). Relleno: Identificacin de los minerales que rellenan las discontinuidades.

8

Alteracin de las paredes: compara la alteracin de la pared de la discontinuidad con respecto a la roca de caja, pudiendo ser mayor, menor o igual.

Espesor: ancho del relleno tpico. Continuidad: indica la persistencia de las discontinuidades tanto en el rumbo

como en el manteo.

Como puede observarse, a diferencia del registro de fallas del mapeo estructural, en la descripcin de sistemas de diaclasas se incluye el espaciamiento,

Adems, por cada ventana se calcula el RQD, ndice de fracturamiento de la roca, basado en el nmero de discontinuidades total por metro. Su determinacin se encuentra en el Anexo B. Si se considera necesario se pueden agregar observaciones.

La cartilla de mapeo de ventanas se encuentra en la Tabla A-3 del Anexo A.

1.7.5 Registro de sondajes

Este mapeo est enfocado en levantar la informacin necesaria para describir el macizo rocoso a lo largo del sondaje y permitir su clasificacin. Su base son los intervalos geotcnicos, los que se definen de manera que en ellos la roca presente caractersticas geotcnicas similares, quedando limitados por cambios de litologa, alteracin, IRS, frecuencia de estructuras o mineralizacin. As, cada tramo es representativo de las condiciones reales de la roca, sin estar limitado a un soporte fijo. En este caso, se utilizaron tramos con extensin mayor a 30 cm. e inferior a 15 m, con excepcin de las fallas cuyo largo supere los 10 cm., las que se consideraron como intervalos independientes.

La informacin registrada es la siguiente:

Recuperacin: Metraje total de testigo recuperado en el intervalo geotcnico, medidos a lo largo su eje. En porcentaje se calcula como la recuperacin en metros dividida por la longitud del intervalo geotcnico.

RQD: medida del fracturamiento de la roca; expresado en metros. Su clculo se explica en detalle en el Anexo B. Antes de utilizarlo en el clculo de parmetros se transform a porcentaje.

Resistencia de la Roca Intacta: estimacin de la dureza de la roca en MPa. Se puede realizar con martillo o lpiz rayador.

Meteorizacin: Se describe la meteorizacin por medio de una escala cualitativa de cinco grados, que varan de roca fresca a completamente meteorizada.

Litologa: registro del tipo de roca que compone el tramo. En caso de que el tramo sea una falla, se especifica en la litologa.

Nmero y sets de estructuras: Se definen los sets de estructuras de acuerdo a su orientacin con respecto al eje del testigo: entre 0-30, 30-60 y 60-90 y se registra el nmero de discontinuidades por cada set. Estas pueden ser fracturas, diaclasas abiertas o fallas. Es importante descartar las estructuras inducidas por el proceso de perforacin y manejo del testigo; una discontinuidad con bordes irregulares, o con rellenos frescos puede considerarse inducida.

9

Caracterizacin de los sistemas de estructuras: Por cada sistema definido se incluye el tipo de estructura (fracturas, diaclasas abiertas o fallas), rugosidad a nivel micro y macro, relleno y espesor tpico, alteracin de las paredes y nmero de familias de diaclasas identificadas por sistema.

Vetillas: se incluye el nmero presente en el intervalo y su relleno. GSI.

Adicionalmente se incluye una descripcin breve del tramo, con el tipo de roca, textura, color, alteracin y los comentarios que se estimen necesarios. La hoja de registro geotcnico se encuentra en el Anexo A (Tabla 6-4).

En este trabajo slo se incluyen los sondajes CARD-45 y CARD-46, ya que por su ubicacin y la profundidad que alcanzan, contribuyen a mejorar la comprensin de los niveles subterrneos.

1.7.6 Definicin de Dominios Estructurales

La informacin de fallas, diaclasas y otras estructuras recogida en terreno se us para determinar orientaciones preferenciales de discontinuidades, por medio del software DIPS. Posteriormente se integr con los datos de litologa, alteracin y mineralizacin para definir dominios estructurales.

1.7.7 Clculo de RMR y Q de Barton y clasificacin del macizo

A partir de la informacin recopilada a travs de ventanas geotcnicas y sondajes, se calcul el ndice Q de Barton en ventanas subterrneas y el parmetro RMR en ventanas y sondaje; sin embargo, no se aplicaron los ajustes para calcular MRMR asociado. La descripcin y frmulas de estas clasificaciones se encuentran en el Anexo B.

2

2.1

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Figur

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10

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11

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n otros zona de 98), con

12

intercalaciones de areniscas, areniscas calcreas, delgadas ignimbritas riolticas e intrusivos andesticos filonianos. La intrusin del Plutn Sierra spera cornifica las rocas adyacentes; en sus cercanas anfbola, calcita, clorita y esfeno reemplazan olivinos y piroxenos.

La edad mnima de la Formacin La Negra est limitada por la relacin de intrusin de los plutones las nimas y Agua del Sol (160-150 Ma y 150 Ma, respectivamente; ubicados al oeste y al sureste del rea de estudio).

2.2.2 Depsitos no consolidados

Depsitos Aluviales Antiguos (Mioceno Superior-Plioceno). Gravas, arenas y limos adosados a laderas y cortados por el drenaje actual. En la zona de estudio corresponden a depsitos monomcticos, de clastos angulosos, con ptinas de oxidacin de color rojizo.

Depsitos Aluviales (Pleistoceno-Holoceno). Gravas, arenas y limos de seleccin variable. En la zona de estudio corresponden a depsitos inactivos; la consolidacin es pobre y estn compuestos principalmente de gravas y bloques subangulosos, adems de arenas y limos en menor proporcin.

2.2.3 Rocas Intrusivas

Plutn Sierra spera Cretcico Inferior (131-128 Ma, Godoy y Lara, 1998) Intrusivo compuesto de dioritas de grano medio a fino, localmente porfdicas, de color gris a verde oscuro. Se reconocen como litologas secundarias gabros leucocrticos, monzogranitos, granodioritas y tonalitas de hornblenda. Aflora al este del sistema de falla de Atacama, intruyendo a la Formacin La Negra. Su edad se estima en 131-128 Ma por dataciones K-Ar en biotita.

2.3 Geologa Estructural

El Sistema de Fallas de Atacama (SFA); en su segmento El Salado (Arabasz, 1971), constituye el rasgo estructural ms notable del rea de estudio. El SFA se expresa en trazas N-S y, hacia el este, como fallas secundarias de orientacin NE (Figura 2-3), que cortan a los granitoides del Jursico y Cretcico Inferior y a las rocas volcnicas de la Formacin La Negra. Las fallas frgiles del SFA, se sobreimponen, en parte, a las bandas de deformacin dctil generadas, en forma sincrnica al emplazamiento de los plutones del Cretcico Inferior (130 Ma, Godoy y Lara, 1998). El SFA guarda una estrecha relacin espacial con la mineralizacin de Hierro y Cu-FeAu de la zona (Gelcich et al. 1998)

Figura

2.4

de la de Fa2-4).

espacdepslenticumetamvariabcaracroca eTipo C

a 2-3: Sistem

Metalog

Maksaev Franja Met

alla de Atac

Gelcich ecialmente asitos irregulular emplamorfismo dbles de aptersticas den la que seCarmen de

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gnesis

(2001) incltalognica dcama. Adem

t al. (1998al SFA, estlares y cueazado en de contactpatito y acde asociacie presenta e la Franja

de Atacama, a Carmen. Mo

luye al yacdel Cretcims se con

) incluyen te presentarpos de brelas lavas

o, con mictinolita yiones de mson agrupaFerrfera C

13

segmento Eodificada de

imiento Caco Inferior,

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el depsitoa mineralizaechas. Caras de la Fneralizaciroca de c

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3

El Salado. EnBrown et al.

armen dentren el segm

te de la Fra

o en el domacin de Hacterizan eFormacin

n de magcaja fuerte

de alteracispinoza (19

n rojo se se., 1993.

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minio metaHierro y Cuel yacimient

La Negragnetita; preemente acn, geomet990) dentro

aliza la ubica

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alognico au-FeAu ento como una, afectadesenta conctinolitizadatra del depo de los De

acin de

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sociado n vetas, n cuerpo das por ntenidos . Estas psito y epsitos

Figura

minerdiquerespePlutn

a 2-4: Franja

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ectivamenten Sierra s

Ferrfera Ch

es en apatde 129,8 a-apatito ae. Estos respera.

hilena, con M

tito con U3,0 Ma y 1

a 500 m sultados son

14

Mina Carmen 2001.

-Pb (Gelcic130,6 0,3al sur deln concorda

4

sealizada e

ch et al., 3 Ma, en ml pit y de

antes con la

en rojo. Mod

2003) indimuestras pre cuarzodioas edades U

dificado de M

icaron edarovenientesorita minerU-Pb en cir

Maksaev,

ades de s de un ralizada rcn del

15

2.5 Geologa Local

Durante la campaa de exploracin de las galeras subterrneas y el sector accesible del rajo, se levantaron datos de litologa, mineralizacin y alteracin, los que a continuacin se describen.

2.5.1 Litologa

Se han reconocido las siguientes unidades litolgicas:

Andesita (AND) Diorita (DIO) Brechas (BXX) Diques (DK)

Estas litologas slo se reconocieron principalmente en profundidad. La Figura 2-5, Figura 2-6, Figura 2-7 y la Figura 2-8 muestran la distribucin de la distintas unidades litolgicas tanto en las galeras subterrneas como en superficie, junto con la mineralizacin. El Anexo D muestra los planos de litologa en mayor detalle (Figura 6-5, Figura 6-6, Figura 6-7 y Figura 6-8).

Figura

Figura

a 2-5: Litologa y

a 2-6: Litologa y

16

y mineralizacin

y mineralizacin

Nivel 1.

Nivel 2.

A continua

Fig

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acin, se d

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: Litologa y

escriben la

17

loga y mine

mineralizaci

s unidades

7

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s litolgicas

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mina Carmen

s identificad

n.

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18

Andesita

Esta unidad se presenta principalmente en el sector sur del yacimiento, formando parte de la roca de caja; consiste en andesitas pertenecientes a la Formacin La Negra (Garca, 1967).

La roca es de color verde grisceo, con textura que ha sido intensamente obliterada por alteracin clortica, cuarzo-sericita y arcillas, pudiendo apreciarse slo de manera local remanentes de la textura porfdica original.

La mineralizacin corresponde a un diseminado de Magnetita, con menor porcentaje de hematita. La ley vara con la distancia al cuerpo principal; en los sectores distales no supera el 1% y en las cercanas del cuerpo de hierro masivo aumenta hasta bordear un 10%.

En superficie, corresponde a una roca de color verdoso, con texturas porfdica, obliterada o brechizada. Contiene un bajo porcentaje de hierro, asociado principalmente a magnetita en estructuras; el diseminado es muy leve. Se presenta alterada por clorita, con argilizacin y limonitizacin sobreimpuestas.

Diorita

Esta unidad corresponde a un intrusivo diortico, de grano fino, con silicificacin y cloritizacin. Se encuentra principalmente en el sector sureste del depsito. Presenta trazas de diseminado de magnetita as como de pirita y calcopirita.

Vara de diorita a diorita cuarcfera con una textura porfdica a equigranular, la que en ocasiones es completamente obliterada por la actividad hidrotermal. Pertenece al Plutn Sierra spera, que intruye la secuencia volcnica La Negra (Godoy y Lara, 1998). Estas rocas afloran en el sector noroeste del rajo al norte de la falla B.

Brecha Hidrotermal

Se ubica principalmente en los bordes del cuerpo mineralizado. Corresponde a una roca de color anaranjado, con limonitizacin moderada a fuerte, acompaada de argilizacin de intensidad media. Se puede disgregar con golpes de martillo. Puede presentar clastos de andesitas o diorita.

El contenido de mena de hierro es de alrededor de 30-35%, presentndose principalmente en matriz, vetillas y diseminado; corresponde a hematita y magnetita. Los clastos son de origen volcnico, con textura obliterada por efecto de la alteracin.

En superficie corresponde a una brecha hidrotermal matriz soportada, en que la magnetita aparece brechizando andesita a travs de vetillas; asimismo se encuentra magnetita como diseminado. Tambin presenta bolsones de hierro masivo, demasiado pequeos para ser individualizados. Contiene trazas de pirita-calcopirita. Los lmites andesita-brecha hidrotermal son transicionales. Su aspecto puede observarse en la Figura 2-9.

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19

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9

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ue 3 en Nivel

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2, de 1,5m d

n Carmen ales se recoFigura 2-6

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acin es as de calcop

20

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6, Figura 2-

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e de magnene hemaoscura y bri

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0

delineado en

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ca, con ta y crisoco

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Se presensubterrneobreimposietita.

En superfsuperan la ado por eimpuestas.rficie.

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ectores conituyen la mhierro masi

nta en algua; al igual qicin de arc

ficie, se redecena dealteracin

. La Figur

ena

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erro masivola matriz d

y diseminadcuerdo a la

Hierro Masivblanco). Fo

denomina a 50%, a pn alteracinmayor parteivo y roca d

unos bordeque en hiercillas. Suel

conoce mue metros de

calcosdra 2-12 e

ena presencularita. Eso que confe las brech

do. Esto ltdistancia h

21

vo, en techo dtografa mira

hierro sempesar de sen calcosde de la rocde caja.

es del cuerrro masivo, e presenta

uy localizade largo, no dica leve, nsea una

ntes en el dstos mineraforma la mihas hidrotertimo ocurreacia la veta

de Nivel 1 deando al oeste

mimasivo a er su princidica intensaca; tambi

rpo principala alteraci

ar un porce

do, como btienen gran con lima muestra

depsito soales son loineralizacirmales y ap

e mayormena.

e Mina Carme.

la roca cupal compona, en que

n se prese

al en los nn prevalenntaje de he

bolsones ocn extensinmonitizacin

de hierro

n principalmos componen de Minaparecen comnte en and

en (delinead

uyo porcennente. Un elos minera

enta en zo

iveles 1 y nte es calcoematita ma

casionales n en la vertn y argio semimas

mente magentes primo Carmen; tmo vetillas,esitas, vari

da en

ntaje de ejemplo ales de

onas de

2 de la osdica, yor que

que, si tical. Es ilizacin sivo en

gnetita y ordiales tambin , relleno iando la

crisoc

Mina dejarobrech

como

2.5.3

de acde la abund

Argili

afectaintensla veta

Fi

En alguncola y pirita-

La mineraCarmen d

on slo alguas hidroter

Para el a litologas,

Alteraci

Se observuerdo a la alteracin

dante.

izacin (AR

Se preseando a estsidad es vaa principal

igura 2-12: H

os sectore-calcopirita

alizacin seebido a launas zonasrmales.

anlisis de principalme

n

van seis tipcercana cocalcosdic

RG)

nta en todtructuras, rriable, siende hierro.

Hierro semim

es se obse, generalm

e observa s faenas d

s de andesi

macizo roente debido

pos de alteon la zona ca, los nom

das las litoreemplazan

ndo ms inte

22

masivo recono

ervan tambente en hie

casi exclusde explotacita con esca

ocoso se co a la exten

racin en Mmineralizad

mbres corre

logas en fndo algunoensa en zo

2

ocido en Raj

bin algunaerro masivo

sivamente cin realizaaso disemi

consider Hnsin que a

Mina Carmda y la rocaesponden a

forma de mos mineraleonas muy fr

jo Mina Carm

as vetillas o o brechas

en el sectadas en elnado de m

Hierro maslcanzan.

en, que vaa que afectaal mineral

minerales es, o comoracturadas o

men.

y disemin hidroterma

or subterrl Sector Raagnetita y a

sivo y sem

aran su intean. Con exde alteraci

de arcilla, o diseminao en los bo

nado de ales.

neo de ajo que algunas

imasivo

ensidad cepcin n ms

ya sea ado. Su ordes de

Limo

limonasocia

Clorit

mayo

Calco

una a2-13).

calcos

Fig

Silicif

estruc

Martit

hierroaltera

nitizacin

Como suitas. Apareca principalm

tizacin (C

Se caracter intensidad

osdica (C

Es distintiasociacin . Tambin s

Las alterasdica, arg

ura 2-13: Alt

ficacin (S

Afecta decturas. Pue

tizacin (M

Se preseo masivo yaciones.

(LIM)

denominace mayoritamente a est

CHL)

eriza por clod en andes

ALC)

va de las zde apatito se pueden

aciones milizacin y c

teracin calc

SIL)

e forma perede present

MTT)

nta en may semimas

acin lo inariamente etructuras y

rita en la rocitas, altern

zonas con y actinolita

encontrar a

s importanclortica.

cosdica inte

rvasiva a atarse adem

agnetita, afesivo. Apar

23

ndica, se aen rocas qse sobreim

ca afectadandolas de f

hierro masa en propoalgunas bre

tes, tanto p

ensa en hierr

ndesitas y s asociad

ectando enrece con

3

aplica a seue contien

mpone a alte

, reemplazaforma perva

sivo o semorciones e echas con e

por intensid

ro semimasiv

dioritas, apa a sericita

n particularmenor inte

ectores coen hierro, ceraciones p

ando mficosasiva.

mimasivo y intensidad

esta alterac

dad como p

vo. Ap: apat

pareciendoa.

r a aquellaensidad qu

on abundancomo brecpreexistente

s. Se prese

se presentd variablescin.

por extensi

ito; Act: acti

o tambin s

as que conue las an

ncia de has. Se es.

enta con

ta como (Figura

in, son

nolita

slice en

nforman nteriores

24

3 ESTRUCTURAS Y GEOTECNIA LOCAL

3.1 Estructuras locales

En el levantamiento de estructuras, realizado por medio de lneas de detalle, se registraron slo fallas. Para efectos de este estudio, las fallas encontradas en superficie e Interior Mina se dividieron en tres categoras, las cuales dependen principalmente del espesor y continuidad de las estructuras. La clasificacin se explica en la Tabla 3-1.

Tabla 3-1: Clasificacin de fallas

Tipo Espesor Continuidad Otros

Mayor >2cm No se observan lmites tanto en rumbo como en manteo.

Puede presentar zonas de influencia. Asimismo, fallas que se reconocieron como parte de sistemas fueron consideradas dentro de esta categora.

Secundaria 5mm-2cm Sn lmites en rumbo o en manteo.

Puede presentar zonas de influencia.

Menor 2cm No se observan lmites, tanto en rumbo como en manteo, extensin >20m.

Visibles en varios niveles, compuestas por ms de una falla

Principal >2cm No se observan lmites, tanto en rumbo como en manteo. Se extienden a lo largo del rajo, siendo visibles en varios niveles.

3.2

encuedepsubicacsuper

Fallas P

Se identifentran en lsito respeccin de esrficie.

Principale

fican dos falos extremo

ctivamente. stas fallas

Figura

es

allas princios sur (coEn la Fig

en los nive

3-1: Falla pri

Figura 3

25

pales en Mn orientaci

gura 3-1, Feles 1, 2 y

incipal A en

3-2: Falla A e

5

Mina Carmin E-W) y

Figura 3-2y 3; en la

Nivel 1, en c

en Nivel 2.

en, las fally oeste (ory Figura 3Figura 3-4

color rojo.

las A y B, rientacin N3-3 se obs4 se mues

que se NE) del serva la stran en

3.2.1

en losen la

el surdisminhemaaparealgun

Figura 3-4

Falla A

Se extiens tres nivelFigura 3-5.

En superfr. Alcanza snuye consi

atita, limoniece una seas zonas d

4: Fallas A y

de de ENEes de la m La forma y

ficie aparecsu mximo derablemeta y arcilla

erie de vete la mina s

Figura 3-3

B en superfi

E a WSW emina subterry espesor v

ce cruzandoespesor en

nte midinda, con algotillas, parasubterrnea

26

3: Fallas A y B

cie. La cuad

en el sectorrnea, adevaran a lo l

o el sector n el lado esdose 10 cmo de calcitlelas a la

a.

6

B en Nivel 3.

drcula tiene u

r sur de la zms de la largo de rum

r sur del rajste del rajom; el rellenta. En el sfalla; esta

.

una separac

zona estudsuperficie,

mbo y man

jo, manteano, con 200 o consiste sector este

a caracters

cin de 40 m.

diada. Se id como se o

nteo.

ndo con 80cm, hacia eprincipalm

e, entre el stica se re

.

dentific observa

0 hacia el oeste ente en relleno

epite en

Figu

baja monduly hem

obserasociaorientrellen

una sseis facon larellenalcanz

represrellentres faarcillamarcabrech

ura 3-5: Vist

En el Nivemineralizacado, planar

matita. Se o

En el Nivrva. En el lada a una vtacin es 8o es de hem

En el ladoserie de vetallas, formaa roca de os consisteza alrededo

En el Nisentada poo de hemaallas en el

as, limonitaan el lmite as presen

ta al SE del r

el 1 la falla cin que cor, con orienbserva por

vel 2 la falllado este, veta falla s

88/170 y el matita, arci

o oeste y atillas de heando una zcaja. La oen en magor de 2.5 m

vel 3 la for dos fallastita, limonitextremo s

, calcita y hentre la rotes en lug

ajo Carmen.

A se identomponen lantacin 88/1

25 m en el

la A puedeal igual quubvertical (espesor d

lla y yeso.

al igual queematita-magzona de fallorientacin gnetita, hem

m, lo que co

falla A pres en el extrta y arcillassureste; su hematita yca de caja

gar; al igua27

La falla A es

ifica en un a roca de c180 y espesl rumbo.

e caracterize en el Niv(Figura 3-6disminuye h

e en superfgnetita parala en breches 80/354,

matita, limorresponde

esenta dosemo sur a

s y aperturadireccin ala aperturay la veta dal que en

7

st remarcad

contacto scaja y una vsor de 5cm

zarse de avel 1, apar); es suavehacia el oe

ficie, la fallaalelas al ruhas que lim, el espesoonita y arcial ancho de

s porcionesuroeste; s

a de 0,5 cmaproximada

a vara entre hierro mael nivel 2

da en amarill

subvertical eveta de Fe

m; el relleno

acuerdo al rece una raemente ondeste de 200

a A aparecumbo de la

mitan la vetaor vara enillas; en coe la galera

es visiblessu orientacim. La seguna es 70/18re 2-10 cm.asivo y est2 y superf

lo en la fotog

entre andese; este cont

es arcilla,

sector en ama de esdulada, estr0 cm a 80

ce en conjua falla. Coma de hierrontre 2-15 cmonjunto estaa.

. La princin es 85/1nda corresp84, est rel Ambas pon asociadaficie, se ob

grafa.

sitas de tacto es limonita

que se sta falla, riada, la cm; su

nto con mprende

masivo m y los a franja

cipal es 62, con

ponde a lena de

orciones as a las bservan

estruccruzacomo

Figu

ejercehidrotandesfallas nica

del mrangola apaarcilla

que sencuemantesus ca

cturas vetifo el sector lnea segm

ura 3-6: Vista

Una carae esta falla,termales assitas minerque la comestructura

La mayormanteo como de 0,5 cmaricin espoas, limonita

El largo de observa.

entra en sueo de 170 aracterstic

ormes parasur del niv

mentada en

a hacia el es

cterstica c, conformansociadas. Ealizacin bmponen y . Su orienta

r variacin mo rumbo, am-3 m. Asimordica de y magnetit

e la falla eEl punto m

uperficie a 9m. Se calc

cas se encu

alelas a la fvel, uniendon la Figura 3

te de compo(res

comn a cando el lmitEn superficaja y muy la orientac

acin es ap

que presenaumentandmismo, los yeso y calc

ta como rell

n el sentidoms bajo co944 msnm

cula que el uentra en la

28

falla. En pao las dos p3-3.

onente de estsaltada en bla

asi todos loe sur de la

cie, donde baja. Esto

cin, es la roximadam

nta es en eo hacia el rellenos prcita en algulenos princ

o del manteorresponde ; con esto largo en e Tabla 3-3.

8

articular se porciones d

tructura comanco).

os niveles veta de hino se obs, junto a laprincipal ra

mente 80/18

el espesor, Este y al a

resentan difunos sectorcipales.

eo se estimal nivel 3, se calcula

el rumbo al

asocian a de la falla A

mponente de

es el conterro masivo

serva la vea continuidaazn para 80.

que cambacercarse aferencias, pres, manten

m por meda 776 msnuna exten

lcanza 300

una veta faA, la que a

e Falla A en N

trol geolgo y de las bta, la falla ad espaciaconsiderar

bia tanto a a superficieprincipalmenindose he

dio de las cm y el mssin mnimm. El resu

alla que aparece

Nivel 2

ico que brechas separa

l de las rlas una

lo largo e, en un ente por ematita,

cotas en s alto se ma en el

men de

3.2.2

estudniveleinfiere

lado compcurvaprinci

Fi

extense ashema

debidespesvariacmante

Falla B

Esta fallaiada; por e

es 1 y 2 see de la cota

En superfoeste del uestos por a nivel mapal en el ra

igura 3-7: Vis

Se reconosin visibleocia adem

atita, limonit

Estas fallo a la ub

sor aumentcin en el eo de 120m

a, de orienesta razn encuentra

a mxima y

ficie aparecrajo, conhematita,

acro y planaajo.

sta al NW de

oce en el se (Figura 3-s a una fata y arcillas

as se corricacin y ta hacia la ngulo de mm aproxima

ntacin 81/slo es ob

an ms al emnima en

ce represen orientaciarcillas y m

ar a nivel m

l Rajo Carmeatrave

sector ms-8), orienta

alla de bajo .

relacionan semejanzasuperficie,

manteo indicadamente y

29

120, se ubbservable eeste. Su exn la que se o

entada por n aproximmagnetita ymicro. En la

en. En el cenesando tres

s occidentaacin 48/14

ngulo en

como partes en rellen tal como oca que la fay se puede

9

bica en el n superficie

xtensin verobserva.

tres fallas.mada de 8y el espeso

Figura 3-7

ntro (en rojo)bancos.

al del Nivel 40 y cuyo re

el mismo n

e de la mino, rumboocurre conalla B es lsen observa

extremo e y en el nrtical es de

. stas se 80/112. Lor medio es se puede

) puede obse

3, en unaelleno es hnivel, que p

isma estruc, rugosidad

n la falla A;strica. Tienear 60 m de

oeste de lnivel 3, ya e 120 m, se

encuentraos rellenoss de 20 cm,observar e

ervarse la fal

a falla de 3hematita y presenta rel

ctura princd y extens por otra p

e continuidacontinuida

la zona que los

egn se

an en el s estn , siendo sta falla

lla B

30 m de arcillas; lleno de

cipal (B) sin. El parte, la ad en el ad en el

rumbomues

Figura

Fall

A

B

3.3

que slas plde lasconsis

o; la falla notra las cara

a 3-8: Vista p

a Orientacgenera

EW

NE

Fallas im

Adems dse distribuyeantas por ns galeras ostentes ent

o es interruactersticas

arcial al noro

Tabla 3

cin al Catego

Princip

Princip

mportant

de las fallaen en las gnivel y recoo incluso nitre s, se d

umpida por de la falla

oeste de fallF

3-3: Resume

ora Niveles

queapare

pal

1

2

3Superf

pal 3Superf

tes

as principalegaleras subonocer contiveles; en edetermin q

30

otras estruB.

a F11, que realla Principa

en fallas princ

s en e ece

Fallas

F53 F34, F5F60, F6F59, F6

ficie F10, F1F11, F6

ficie F21, F3

es, se defibterrneastinuidad esestos casosque constit

0

ucturas en d

epresenta la al B.

cipales Mina

s que la com

55, F56, F57, 62 61, F30, F74A16, F42 68 37, F38

ni un gru. Esta disti

spacial en as, si las catuyen una

direccin vis

porcin sub

a Carmen

ponen

Exvisel

F59,

A, F74B

po de fallancin se realgunas esractersticanica estru

sible. La Ta

bterrnea (Ni

xtensin sible en manteo (m)

Exvisel

170

120

as importanealiz tras atructuras, a

as levantaductura. En

abla 3-3

ivel 3) de

xtensin sible en rumbo (m)

300

60

ntes, las analizar a travs as eran general

superobser

ran los veirvan en la F

inte metrosFigura 3-9,

F

Figu

F

s; es posibFigura 3-10

Figura 3-9: Fa

ura 3-10: Fal

igura 3-11: F

31

ble identific0 y Figura 3

allas W, Z, X

lla Y, Q, X, T,

Fallas W, P, X

car subsist3-11.

X y U en Nive

, W y U en N

X y R en Nive

temas a p

el 1.

ivel 2.

el 3.

partir de el

llas. Se

32

3.3.1 Falla W

Corresponde al conjunto de fallas que controlan el sector SE de la veta de hierro masivo, con grandes variaciones en el manteo, hacindose subvertical al alcanzar los niveles inferiores; su forma es curva y su rugosidad a nivel micro es planar rugosa. Se identifica en los niveles 1, 2 y 3 (5 fallas en total). Presenta rellenos de arcilla, hematita, limonita y calcita, esta ltima slo en el Nivel 1, con un espesor entre 0.3-1 cm. Se extiende por 50 m en el rumbo y 55 m en el manteo.

3.3.2 Falla P

Se identifica en el Nivel 3 con orientacin 40/120, aproximadamente paralela al lmite SE de la veta de principal de hierro masivo. Est formada por dos fallas, es curva, su espesor es de 1cm y su relleno es arcillas, limonita y calcita y yeso. Se extiende por 20 metros a lo largo del rumbo, variando su rugosidad de rugosa planar a estriada planar.

3.3.3 Falla T

Se presenta en el Nivel 2, con orientacin 60/112. Est formada por tres fallas estriadas, su forma es ondulada. La apertura de la falla T es de 0.5 cm y tiene rellenos de calcita, arcilla, magnetita y hematita. Atraviesa andesitas y hierro masivo, alcanzando 22 metros de continuidad en el rumbo.

3.3.4 Falla Z

Se observa en el Nivel 1, extendindose a lo largo de 65 m. Est integrada por seis fallas en la rama NNW del nivel, cuyos manteos varan entre 37 y 90; su orientacin general es 75/63 y presenta relleno de arcilla, yeso, calcita, limonita y hematita, con espesor medio de 2 cm. Su forma es curva y la rugosidad a pequea escala es variable, con tendencia a ondulada e irregular. Se presenta en andesitas.

3.3.5 Falla X

Se identifica en los niveles 1, 2 y 3. En el nivel 2 est compuesta por tres pares de fallas, que tienen orientacin media 20/44, 43/51 y 68/52 respectivamente; en los niveles 1 y 3 est integrada por una sola estructura. Las fallas tienen rellenos de arcillas, hematita y limonita, con apertura que vara entre 0,3-2 cm. En conjunto forman un sistema local cuyo manteo disminuye hacia el NE, con continuidad a lo largo del rumbo de 43 m. La forma es curva y la rugosidad micro es planar, tanto estriada como lisa.

33

3.3.6 Falla Q

Se identifica en el Nivel 2, con orientacin 44/44, similar a la de la falla X, en particular a la rama central. Est integrada por dos fallas, a nivel macro es curva y la rugosidad micro es planar. Su espesor es de 0,5cm y su relleno consiste en arcillas, hematita, limonita, calcita y yeso. Se extiende por 36 m en el rumbo; sin ser cortada por otras estructuras.

3.3.7 Falla R

Falla ondulada que se encuentra en el nivel 3 y controla en parte el lmite NW entre veta de hierro masivo y andesita, con orientacin general de 60/160. Est integrada por cuatro fallas en el sector suroeste. El relleno est compuesto de arcillas, limonitas, hematita y magnetita, con espesor que vara entre 0.3-4 cm. Alcanza 50 m en el rumbo, la rugosidad a nivel micro vara de planar rugosa a ondulada rugosa.

3.3.8 Falla Y

Se presenta en el Nivel 2, formada por tres fallas en el sector oeste. A lo largo del rumbo presenta variaciones de relleno y manteo; la orientacin media es de 65/190, con manteo entre 50-75 y el relleno est compuesto de arcillas, limonita y hematita, con espesor de 10-35 cm y apariencia bandeada; tambin tiene xidos de Cu asociados. Localmente es contacto entre hierro masivo y brecha. Se extiende por aproximadamente 60 m a lo largo del rumbo.

3.3.9 Falla U

Se reconoce por medio de dos fallas estriadas en los Niveles 1 (zona centro-norte) y 2 (sector noreste). La diferencia en ngulos de manteo, de 42 a 66 (de mayor a menor profundidad), indica una falla lstrica, lo que puede apreciarse en la falla del nivel 2. La orientacin aproximada es 66/30 y tiene relleno de hematita, arcillas, jarosita y calcita, con espesor de 2 a 5 cm. Se extiende por 22 m en el manteo y 20 m en el rumbo.

La Tabla 3-4 presenta un resumen de las caractersticas de estas fallas.

Fall

W

P T

Z

X

Q R Y

U

princi

a Orientacgenera

NE

NE NE

NNW

NNW

NW ENENW

NW

Al llevar apales, se o

Tabla 3

cin al Catego

Importa

ImportaImporta

W Importa

W Importa

ImportaE Importa

Importa

Importa

a un esterebservan cu

Figura 3-1

3-4: Resumen

ora Niveles

queapare

ante 123

ante 3ante 2

ante 1

ante 123

ante 2ante 3ante 2

ante 12

eograma (Fuatro orienta

2: Estereogr

34

n fallas impo

s en e ce

Fallas

F49, F5F12 F31 F14, F2F13, F2F29, F3F52 F42A F72, F8F33 F94, F1F49, F5F113, FF48 F5

Figura 3-12aciones pre

rama fallas i

4

ortantes Mina

s que la com

50, F54

28 26, F14 32, F34, F35,

87; F84,F86;

102 54, F58, F64F69, F90

2) tanto laseferenciales

mportantes

a Carmen

ponen

Exvisel

F36,

F85,F98

s fallas imps (Tabla 3-5

y relevantes

xtensin sible en manteo (m)

Exvisel

55

3 4

3.5

34

4 6 5

22

portantes co5):

s

xtensin sible en rumbo (m)

50

20 22

65

43

36 50 60

20

omo las

35

Tabla 3-5: Orientaciones preferenciales fallas principales e importantes.

Set Dip DipDir Rumbo Manteo Rango Dip Dipdir

1 83 175 N85E 83SE 57-90 154-196 61-90 334-016

2 52 049 N38W 52NE 16-81 019-75 3 39 145 N55E 39SE 28-50 114-180 4 81 112 N22E 81SE 74-88 097-131

3.4 Subsistemas de fallas

Se pueden agrupar algunas de las fallas descritas en la seccin anterior:

Subsistema 1: integrado por las fallas W, P y T, es paralelo a la falla principal B., formando cuas con la falla A y controlando parcialmente mineralizacin. Aparece en los sectores orientales de los niveles 1, 2 y 3. Tambin se incluyen en este subsistema a cuatro fallas en superficie, las que aparecen en las cercanas de la falla B, en el sector occidental del rajo.

Subsistema 2: lo componen las fallas Z, X y Q. Su orientacin es NNW, con manteos hacia el NE. que van de subhorizontales a subverticales En el caso de la falla X, el ngulo de manteo de sus integrantes disminuye hacia el este. Una falla del Nivel 1, lmite de dominio, tiene la misma tendencia, pero mantea hacia el SW.

Las figuras con el detalle del levantamiento estructural de los niveles 1, 2, 3 y Rajo Mina Carmen se encuentran en el Anexo E (Figura 6-9, Figura 6-10, Figura 6-11 y Figura 6-12).

La Figura 3-13 muestra un perfil esquemtico E-W de Mina Carmen, a lo largo de la coordenada N 7085740, entre E 385870 y E 386320. Este perfil cruza los tres niveles subterrneos y superficie, tal como se observa en la Figura 3-14; atravesando los dominios IV, V y VI. Los contactos entre las distintas unidades se infirieron a partir de los contactos observados en los distintos niveles; sin embargo, en la parte superior al nivel 1 se asumi que la veta de hierro se comportaba igual en la vertical que en la horizontal y por lo tanto se incluy una transicin a hierro semimasivo antes de llegar a la roca de caja, que corresponde a andesita. Tambin se incluyen las fallas importantes y principales que lo cortan. En particular se puede ver andesita al Este de la falla B; en este sector la falla divide entre zonas que presentan mineralizacin en forma de cmulo o diseminado (al E) de sectores con nulo contenido de hierro (al W).

Figura

Figura 3-14:

3-13: Perfil e

Ubicacin P

esquemtico

Perfil con res

36

o E-W a lo la

specto a nive

6

argo de la co

eles subterr

oordenada N

neos y rajo

7085740.

mina Carme

en.

37

3.5 Ventanas Geotcnicas

En total se realizaron 33 ventanas geotcnicas, siguiendo la siguiente distribucin: ocho ventanas en el nivel 1 (A1 a A8); siete en el nivel 2 (B1 a B7), diez en el nivel 3 (C1 a C10) y ocho en superficie (V