Aplicación del levantamiento remoto de datos estructurales en rajos
abiertos y su impacto en la definición de dominios estructurales;
el caso de la mina Los Bronces, AngloAmerican Sur.
Carlos Andrade Alumno Memorista
Cristóbal Gil Tutor AngloAmerican
Daniel Carrizo Profesor Guía
División Los Bronces
Superintendencia de Geología
Agosto 2014
• Contexto
• Problemática
• Objetivos
• Metas logradas
• Metodología
• Desarrollo de proyecto• Trabajo previo a mapeo
• Reconstrucciones y georreferenciación
• Resultados: Mapeo estructural• Estructuras menores
• Estructuras mayores
• Estructuras principales
• Discusión
• Conclusión
Sumario
Contextualización
Frikken et al 2005
• Ubicado a 60 Km al NE
de Santiago
• Edad Mioceno-Plioceno
• Pórfido Cu-Mo
• Fallas mayores NS, fallas
internas NE-NNE y fallas
tardías NW-NNW.
Carlos Andrade Fuentes 2014
Problemática
Falta de información estructural en
áreas que actualmente presentan un
difícil o nulo acceso al banco.
Carrizo et al 2013. Mapa de densidad de datos modelo estructural
2013. Universidad de Chile
Carlos Andrade Fuentes 2014
Baja resolución de datos
estructurales (heterogeneidad).
Impactos en la seguridad de la
operación, generación de modelos
geológicos-geotécnicos-metalúrgicos-
hidrogeológicos y diseño de
campañas de perforación y
tronadura.
Es necesario establecer métodos
de levantamiento de datos
estructurales que cumplan con la
calidad y cantidad requerida y a su
vez presenten seguridad en la
toma de datos.
Objetivo General
El objetivo de esta memoria es determinar el impacto en la definición
de modelos estructurales de rajos abiertos a través del
levantamiento remoto de datos estructurales para el caso de la mina
Los Bronces.
Objetivos Específicos
Determinar parámetros de validación, espacial y geométrica, entre la
base de datos estructural vigente en el rajo y la base de datos
indirecta generada en este trabajo.
Generar una base de datos estructural remota de las caras de banco
del rajo Los Bronces.
Establecer la geometría de las fallas principales y mayores en el rajo.
Evaluar el impacto del levantamiento sistemático remoto de datos
estructurales en la definición de dominios estructurales.
Metas logradas
Se demostró la exactitud del método en la medición de actitud de estructuras
y ubicación espacial de estas.
Se aumento en un 260% la base de datos de mapeo de bancos y en un
230 % la cantidad de estructuras mayores definidas en la mina.
Definición de trazas, actitud y representación 3D de trazas de fallas
principales y mayores del rajo.
Evaluación del impacto en la definición de dominios estructurales vigentes.
Metodología
Fotogrametría: dos fotos permiten captar la pared con perspectiva para generar una
reconstrucción estereográfica a través de Shape Metrix Beyond (SMB) la cual luego es
georreferenciada y permite desarrollar un mapeo estructural sobre esta.
Trabajo de terreno (Enero – Abril)
Trabajo previo a mapeo
Sectores mina definidos en el estudio
Trabajo en terreno durante 50 días destinados a la adquisición de
fotografías y toma de puntos GPS para la futura
georreferenciación de las reconstrucciones.
Debido a requerimientos técnicos del software SMB fue necesario
subdividir la mina en seis sectores mina para poder abarcar la
totalidad del área de interés a mapear.
Se tomaron 386 pares de fotografías: para Sectores mina un
total de 26 tomadas con el lente 24-70 mm y para el detalle de
los bancos un total de 360 pares tomadas con lente de 200-
300 mm.
Toma de fotografía de Sector
mina F5SW Sur .
Se observa el uso del arnés
como procedimiento requerido
para trabajo seguro en la toma
de fotografías en altura
NE SW
Reconstrucción y georreferenciación de fotografías (Abril – Junio)
Trabajo previo a mapeo
Reconstrucciones verticales de fotos de
detalle. Ejemplo de Sector mina F5SW Sur
Se generaron dos tipos de reconstrucciones utilizando
las fotografías tomadas en terreno: reconstrucción de
frente de mina y en detalle.
La reconstrucción de detalle fue unida de forma vertical
con el objetivo de generar un mapeo a lo largo de las
trazas de estructuras cuya persistencia abarcara varios
bancos.
Zona de estudio Área cubierta (m2)
Donoso Norte 463.792,7
Donoso Este 108.881,46
Infiernillo Norte 99.864,48
Infiernillo Este 767.842,3
F5SW Norte 289.006,7
F5SW Sur 389.539,2
Total 2.118.926,84
Se logró abarcar mas de 2 millones de área
de mapeo de bancos generando una
superficie representativa de gran parte de la
mina.
E W
Análisis de las mediciones
Validación de actitud de estructuras
Mediciones en terreno de acuerdo a procedimiento
de recepción de taludes de Geomecánica.
Comparación de actitud obtenida
a través de brújula y SMB
Brújula SMB
Medida DIP DIP DIR DIP DIP DIR
1 82 155 81 153
2 82 325 85 323
3 72 170 70 172
4 86 260 84 264
5 85 165 85 162
6 80 330 79 335
7 85 125 84 126
8 82 164 83 167
9 85 143 86 143
10 62 201 62 197
11 82 165 80 169
12 68 160 69 160
13 42 54 41 54
14 10 137 10 141
15 86 143 83 147
16 43 302 45 302
17 87 155 85 150
18 80 162 78 164
S N
3 m
Validación de datos
Validación de actitud de estructuras.
Se observa que las mediciones de Dip de las estructuras por medio del SMB son concordantes
para la medición de la brújula en la misma estructura. Existe un rango de variación entre ambos
datos que tiene relación con la rugosidad local de las estructuras.
Validación de actitud de estructuras
Las mediciones de Dip Dir de las estructuras por medio del SMB y brújula son concordantes
dentro de un rango ± 5° entre ellas.
Análisis Topográfico
Validación espacial de estructuras
Infiernillo
Infiernillo
A
A´
B B´
Para poder inferir el grado
de certidumbre de la
ubicación espacial de las
estructuras se comparó la
reconstrucción digital
georreferenciada del
sector mina contra la
topografía mina (asumida
como estándar)
Se crearon dos perfiles
para observar el fenómeno
Validación espacial de estructuras
Considerando todos los puntos un 95% de los casos muestran una diferencia menor a 8 metros y un 70% de los
puntos una diferencia menor a 5 metros.
Un 6,25% de las estructuras mapeadas están en una diferencia de cota superior a los 300 metros, pero no todas
estas presentan una diferencia topografía superior a los 8 metros.
95%
70%
Estructuras Menores
S N
200 m
Fase Casino
Infiernillo Fase 5 Sur
Oeste
Estructura menor (Eme): estructura que posea una persistencia menor a dos bancos y posea un
grado de expresión geológica discreta.
Vista oblicua hacia el W de Los Bronces
Estructuras Menores
Estructuras Menores
Mapeadas
15.330 estructuras
Estructura
Menor
NE SW
Estructura
Menor
Vista oblicua hacia el SE de Los Bronces
Estructuras Mayores
SN
200 m
Sector Infiernillo
Fase 5
Infiernillo Fase 5 Sur
Oeste
Estructura mayor (Ema): estructura que posea una persistencia menor a veinte banco y mayor a dos,
con un grado de expresión geológica moderada.
Estructuras Mayores
Estructuras Mayores
Mapeadas
151 estructuras
NW SE
Vista oblicua hacia el NE de Los Bronces
Falla Mayor
Estructuras Principales
Estructura principal (Ep): validadas y definidas en el Modelo estructural 2013 corresponden a
estructuras cuya persistencia es mayor a veinte bancos y su expresión geológica es evidente.
Vista de la parte superior
de la traza de Falla Sur
(azul) en donde se aprecia
su carácter anamostosada.
Además se aprecia una
estructura mayor de
carácter planar (amarillo) a
su costado izquierdo.
S N
10 m
Estructuras Principales
Falla Norte
Falla Norte
Falla Sur Falla Sur
Falla Central
Falla Central
Falla Sur
N S
S N N S
N S
10 m
30 m
15 m
25 m
Puntos de control Ep Andrade 2014
Falla principal 2013
Falla principal no visible 2013
Falla Infiernillo 2
Falla Infiernillo
Densidad de mapeo de bancosMapeo de Bancos Modelo estructural 2013
Infiernillo
InfiernilloStock
Casino Stock
Casino
Camino
aguas azules
Camino
aguas azules
Sector Donoso Norte
Modificado de Carrizo et al 2013 Modificado de Carrizo et al 2013
Densidad de mapeo de bancosMapeo de Bancos Modelo estructural 2013
Infiernillo
InfiernilloStock
Casino Stock
Casino
Camino
aguas azules
Camino
aguas azules
Modificado de Carrizo et al 2013 Modificado de Carrizo et al 2013
Densidad de mapeo de bancosMapeo de Bancos Modelo estructural 2013
Infiernillo
InfiernilloStock
Casino Stock
Casino
Camino
aguas azules
Camino
aguas azules
Modificado de Carrizo et al 2013 Modificado de Carrizo et al 2013
Densidad de mapeo de bancosMapeo de Bancos Modelo estructural 2013
Infiernillo
InfiernilloStock
Casino Stock
Casino
Camino
aguas azules
Camino
aguas azules
Modificado de Carrizo et al 2013 Modificado de Carrizo et al 2013
Densidad de mapeo de bancosMapeo de Bancos Modelo estructural 2013
Infiernillo
InfiernilloStock
Casino Stock
Casino
Camino
aguas azules
Camino
aguas azules
Modificado de Carrizo et al 2013 Modificado de Carrizo et al 2013
Análisis de Estructuras mayores
811 Datos
estructurales Fma6931 Datos
estructurales Ema
Modelo
Estructural 2013
Andrade 2014
Distribución de datos de Estructuras mayores, Modelo estructural 2013,
Carrizo et al 2013
NW SE La incorporación de datos de
Ema permitió la generación de
144 nuevas estructuras
mayores presentes en la mina,
significando un aumento del
230% de las estructuras
definidas.
Estas estructuras presentan
principalmente orientaciones
NE-SW y NW-SE.
Análisis de Estructuras mayores
Vista oblicua hacia el NE de Los Bronces
Falla Mayor
Este hecho presenta gran
importancia debido al potencial
de formación de cuñas
Análisis de Estructuras mayores
Análisis de dominiosDiagramas de contornos polares (DCP) sobre los dominios estructurales definidos en Modelo
Estructural 2013.
Se muestran los DCP del mapeo estructural de bancos de la presente memoria. El presente
trabajo no abarco la zona perteneciente al Dominio 2
Análisis de dominiosComparación de DCP de dominios estructurales definidos en Modelo Estructural 2013 versus DCP
generados utilizando la información obtenida en el mapeo estructural de bancos de la presente
memoria junto a información obtenida de base de datos de sondaje.
Análisis de dominios
Dominio1
En este trabajo se dobla la cantidad
de estructuras mapeadas desde
bancos para este dominio,
generando la aparición de nuevas
familias, sin embargo al incluir
información de sondajes el DCP
generado es similar; acusando la
gran influencia de estos en la
definición del dominio
Andrade 2014 Bancos 2013
Andrade 2014 y Sondajes
2013
Modelo 2013
n=1016
n=3763
n=544
n=3282
Análisis de dominios
Dominio 3
Para el Dominio 3 se dobla la
cantidad de información
proveniente de mapeos de
bancos, modificando la
interpretación de polos. La
influencia de los sondajes es
notoria al incluirlos en el DCP de
análisis del dominio.
Andrade 2014 Bancos 2013
Andrade 2014 y Sondajes
2013
Modelo 2013
n=2906 n=1660
n=7141 n=5942
Análisis de dominios
Dominio 4
Al igual que en el Dominio 1 y
Dominio 3 para el Dominio 4 los
sondajes marcan la definición del
dominio por el elevado numero de
datos.
Andrade 2014 Bancos 2013
Andrade 2014 y Sondajes
2013
Modelo 2013
n=2906 n=1497
n=9672 n=9195
Análisis de dominios
Dominio 5
Este Dominio esta definido solo a partir de mapeo de bancos, el mapeo generado en la
presente memoria quintuplica la información disponible para análisis de DCP. La adición
de esta información genera cambios en la caracterización estructural del dominio.
Andrade 2014 Bancos 2013
n=4191 n=998
Análisis de dominios
Dominio 5
DCP Dominio 4 Modelo estructural 2013
Una exploración de DCP en cuadriculas de
100x100 metros dentro del Dominio 5 permite
observar variaciones dentro del dominio que
podría corresponder a una heterogeneidad de este
o a posibles subdominios.
Análisis de dominios
Dominio 6
En el DCP del Dominio 6
generado con información de
mapeo de bancos obtenidos en
este estudio, se observa una
familia de estructuras
subhorizontales que no lograba
ser identificada en el DCP
perteneciente al Modelo
estructural.
Andrade 2014 Bancos 2013
Andrade 2014 y Sondajes
2013
Modelo 2013
n=2956 n=324
n=7987 n=5355
Análisis de dominios
Dominio 6
Mapeo de Bancos Modelo estructural 2013
Se observa el aumento de la densidad de datos de mapeo de bancos en la zona de
Donoso norte, lo cual genera una disminución de la incertidumbre estructural del
dominio, identificando una nueva familia de estructura.
Modificado de Carrizo et al 2013
Mapeo de Bancos y sondajes Modelo estructural 2013
Sector Donoso NorteSector Donoso Norte
Análisis de dominios
Dominio 6
Se observan las estructuras con manteo menor a 40°
presentes en el Sector mina de Donoso Norte. En
particular para el dominio 6 se reconoció un set
subhorizontal de18/184 Dip/Dipdir
NW SE
100 m
n=1502
Dominio 6
Dominio 7
Análisis de dominios
Dominio 7
Se aumento de un 300% de la
información obtenida mediante mapeo
de bancos equiparando datos de
mapeo de bancos e información
mediante sondajes.
Andrade 2014 Bancos 2013
Andrade 2014 y Sondajes
2013
Modelo 2013
n=2286 n=699
n=3719 n=2132
Análisis de dominios
Dominio 7 Se observa una fuerte influencia de información estructural obtenida por
sondaje, alrededor de un 67% de estructuras presentes en la definición
del dominio, lo cual opacaría la información del mapeo estructural del
mapeo de bancos.
Mapeo de Bancos y sondajes Modelo estructural 2013
Dominio 7
Dominio 7
Modificado de Carrizo et al 2013
Análisis de dominios
n=2522
n=1564
Una exploración de DCP en cuadriculas de 100x100 metros
dentro del Dominio 7 permite observar dos comportamientos
distintos para este dominio que podrían relacionarse a un control
litológico.n=2132
Modelo 2013
Dominio 7
Análisis de dominios
n=2522
n=1564Posible control litológico
dado por las Brechas
Central y/o Occidente en
la parte Oeste y un
control dado por Qm en
la parte Este del
Dominio 7
Dominio 7
Conclusiones
• SMB permite levantar estructuras en lugares de nulo o difícil acceso a las frentes,
minimizando los riesgos en el trabajo de terreno.
• La metodología de SMB permite generar respaldos, que luego pueden ser
revisados y de ser necesarios reinterpretados.
• Para la magnitud en área y datos analizados, SMB es una herramienta exacta y
eficiente en el levantamiento de datos estructurales.
• Se generan nuevos puntos de control en las estructura principales, en particular
para la proyección de la falla Norte debido al avance mina desde el 2013. Estos
puntos tienen los respaldos en los archivos de SMB generados.
Conclusiones
• La identificación de las estructuras mayores, en particular en la pared de IS5,
requiere la evaluación geomecánica dadas las orientaciones preferenciales
identificadas y la interacción entre estas.
• La información generada disminuye la incertidumbre de la caracterización
estructural de los dominios debido al aumento en densidad de mapeo.
• En particular para el dominio 6 y 7, dado el gran numero de estructuras
subhorizontales mapeadas, la caracterización de estos dominios a través del
mapeo de bancos y sondajes cambia.
• Dado lo nuevos datos se recomienda evaluar subdominios dentro del dominio 7 y
un posible control litológico de estos por parte de Qm y la Brecha Central.
• Para el dominio 5 se quintuplicaron los datos, aumentando la resolución y
definición del dominio. Dado la incorporación de datos se recomienda un estudio
de posible heterogeneidad, definición del contacto con el dominio 4 y/o un posible
subdominio asociado a la brecha infiernillo.
Aplicación del levantamiento remoto de datos estructurales en rajos
abiertos y su impacto en la definición de dominios estructurales;
el caso de la mina Los Bronces, AngloAmerican Sur.
Carlos Andrade Alumno Memorista
Cristobal Gil Tutor AngloAmerican
Daniel Carrizo Profesor Guía
División Los Bronces
Superintendencia de Geología
Agosto 2014