GEOQUIMICA DEL GAS DE SUELO COMO BASE EN LA EXPLORACIN DE METALES PRECIOSOS EN YACIMIENTOS DE SUELOS PROFUNDOS.

Patrick HighsmithChief Geochemist (Americas)ALS Chemex Laboratories - USA

Exploradores de todo el mundo estn forzados a buscar nuevas fronteras para el descubrimiento de minerales. Sobrecargas oscuras transportadas profundamente en grandes reas con enorme potencial de metal.. Los exploradores de ahora estn tratando de proyectarse a travs de los gruesos depsitos glaciales en los Andes, coluviales y aluviales en el Altiplano de Chile o Bolivia y capas aluviales en el Basamento y Range Of Nevada en los EE.UU. La Geoqumica del "Gas de Suelo" ha demostrado ser una herramienta efectiva para la prospeccin debajo de las capas profundas. La escasez de oxgeno y el enriquecimiento del dixido de carbn en el suelo atmosfrico pueden ser usados como indicadores de mineralizaciones y estructuras enterradas.

Este paper resume los resultados de la Orientacin Geoqumica y estudios de los proyectos en Norte y Sur Amrica. La estudios de orientacin fueron diseando las caractersticas de la adaptabilidad del Gas de Suelo sobre la Mineralizacin enterrada y compar el "Soil Gas Geochiemistry" con otras Tcnicas de Exploracin Geoqumica for overburden. Como complemento a las pruebas exitosas en pruebas de orientacin, "Soil Gas Geochemistry" tiene acumulado una larga-escala de programas de exploracin por oro, cobre y zinc. El "paper" incluye resultados sobre varias de estas encuestas, incluidas el Cradon Zn-Cu de Depsitos de Sulfuros Masivos en Wisconsin EE.UU. y el Depsito de Skarn de Cobre "Ruby Star" en Arizona EE.UU. Varias aplicaciones en la exploracin del Oro son tambin discutidas.

La literatura incluye numerosas referencias a varios tipos de "Soil Gas Geochemistry" aplicado a la exploracin de minerales. Muy temprano por los aos 1950's, investigadores Soviticos fueron describiendo xitos con varios gases, incluido helio, argn, dixido de carbn, mercurio, nitrgeno y otros gases, en la deteccin de depsitos minerales. Considerable trabajo de los cientficos Britnico y Americano por los aos 1970's y 1980's demostraron la viabilidad del "Concepto del Soil Gas". Sin embargo, no hubieron ensayos exitosos de la tcnica en la aplicacin a gran-escala del "Soil Gas" como herramienta en la exploracin.

Los altos costos y los mtodos poco prcticos, poco percibidos y poco reales, fueron las causas probables de su aplicacin limitada. Procedimientos de campo mejorados han sido desarrollados in esos estudios que transformaron "Soil Gas" en algo relativamente simple, Herramientas de exploracin con costos efectivos. Es el Siglo XXI que fuerza la exploracin debajo de gruesos depsitos aluviales, depsitos glaciales o flujos volcnicos, "Soil Gas Geochemistry" puede ser usado como parte de un sistema integrado de enfoque geoqumico para penetrar esta cobertera.

El enfoque del "Sol Gas Geochemistry" est designado para capitalizar en los procesos de Minerales de xido de Sulfuro. Mostramos en la figura 1, Minerales de xido de Sulfuro genera cidos que quiz reaccin con las Rocas de Caja de los depsitos minerales, resultando una composicin de Oxgeno y generacin de Dixido de Carbono.

Figura 1: Modelo Propuesto para la gnesis del gas de suelo

En este caso simplificado, la oxidacin de la pirita en presencia de agua genera xido de hierro y cido sulfrico. El cido sulfrico puede reaccionar con cualquier carbonato de calcio disponible, y generar sulfato de calcio, dixido de carbono y agua. Segn las estimaciones de Lovell (1979), este proceso consume aproximadamente una tonelada de oxgeno por cada tonelada de pirita completamente oxidado. En la presencia de minerales de carbonato, tambin se pueden generar grandes cantidades de dixido de carbono. La atmsfera contiene una concentracin media de 21,0% de oxgeno y dixido de carbono 0,036%. Los cambios en la concentracin de oxgeno y dixido de carbono en la atmsfera del suelo pueden ser fcilmente detectados con instrumentacin porttil moderno. Como indica la figura y discutido en la literatura, otras especies gaseosas tambin se pueden generar mediante la oxidacin de los depsitos de sulfuro (Taylor et al., 1982). Mientras que stos plantean un desafo analtico mucho ms difcil de oxgeno y dixido de carbono, este documento incluye una breve discusin de otras metodologas de gas de suelo destinadas a otras especies gaseosas.

El depsito de sulfuro masivo grande, como el depsito de Crandon, es un excelente lugar para probar la geoqumica gas del suelo. De hecho, por lo menos otros dos estudios de gases del suelo han llevado a cabo en el Crandon, McCarthy et al. (1986) y Alpers et al. (1990). El depsito de Crandon ha publicado las reservas de mineral de aproximadamente 65 millones de toneladas con una ley de 5,8% de zinc y 1,4% de cobre. El depsito entero est enterrado por 20 a 60 metros de los depsitos glaciales.

DEPSITO DE RUBY STAREl depsito de Ruby Star es una estructuralmente alterado, depsito de skarn de cobre prfido. No es un recurso drill-indicado de aproximadamente 100 millones de toneladas que contienen aproximadamente 1,0% de cobre. La mineralizacin se divide en muchas grandes bloques suspendidos de un conglomerado de edad Terciaria. Profundidad total del conglomerado Terciario y Cuaternario aluvin vara desde 100 hasta 450 metros a travs del rea de estudio.

El trabajo de campo se llev a cabo en el Crandon, en septiembre y octubre de 1995. La red de muestreo consisti en seis lneas, situado en tres pares muy prximas entre s diferentes. Separacin de la muestra a lo largo de las lneas vara de 15 metros sobre la mineralizacin a 60 metros de fondo. Gases del suelo se tomaron muestras de una profundidad media de 88 cm utilizando sondas de acero al cromo-molibdeno y bombas de vaco de mano. Las muestras de suelo se obtuvieron de los mismos sitios en los suelos B-horizonte moderadamente bien desarrollados; la profundidad de muestreo promedio fue de 40 cm.

El dixido de carbono y oxgeno en el gas del suelo indicaron la mineralizacin de Crandon en cada travesa. En una travesa, la concentracin de dixido de carbono en el gas del suelo alcanz aproximadamente 3%, y los niveles de oxgeno se agota en aproximadamente un 2,5% directamente sobre el mineral (vase la Figura 2). Anomalas del suelo estrechas en el cobre y el zinc tambin se detectaron en esa lnea, pero las anomalas eran apenas distinguibles de fondo. Los patrones de gas del suelo eran correlativos entre las lneas muy juntas, pero las anomalas eran a menudo de diferentes magnitudes. Las anomalas gas del suelo en Crandon son contraste ms amplia y mayor que las anomalas del suelo, pero el tamao y la magnitud de las anomalas no es predecible.

Figura 2: Perfil de gas del suelo de Crandon

Se recogieron las muestras de Rubby Star (Batolito Ruby Star) durante diciembre de 1995. El muestreo consisti en tres lneas, dos lneas que tienen una orientacin norte-sur y una tendencia de este a oeste. Muestras de gas del suelo se recogieron en nominal espaciamiento 30 metros, con un poco de espaciamiento 60 metros en reas de fondo, de una profundidad media de 88 cm. La profundidad media de las muestras de suelo B-horizonte fue de aproximadamente 30 cm.

Las anomalas de dixido de carbono y oxgeno en Ruby Star eran de magnitudes moderadas; valor de dixido de carbono en el gas del suelo se acerc a 0,9%, con los valores de oxgeno empobrecido en un 0,7% (ver Figura 3). Sin embargo, los valores de fondo eran mucho ms moderado que en Crandon; el valor medio de fondo para el dixido de carbono y oxgeno delta delta fue de 0,2%. Las anomalas de gas de suelo fueron consistentemente ms altos en contraste que las anomalas del suelo, pero no definen necesariamente la proyeccin superficial de la mineralizacin. Anomalas de gas de suelo suelen ser indicadores de fallas o los mrgenes de los cuerpos mineralizados.

Figura 3: Perfil de gas del suelo de Ruby Star

Varios trabajadores han discutido los efectos de la variabilidad meteorolgica en los datos de gas de suelo (Ball et al. (1983), Jacks (1984), y otros). Adems, el mtodo exhibe relativamente alta variabilidad sitio. Por lo tanto, las estaciones base y los duplicados de campo son partes inherentes de diseos de encuestas de gas de suelo. La estacin base permite una monitorizacin cuidadosa de las concentraciones de gases de fondo del suelo y las fluctuaciones meteorolgicas. Los datos recogidos en cada sitio de la muestra incluye temperatura y la presin baromtrica. Los datos meteorolgicos en combinacin con las mediciones de estacin base es crtico en el establecimiento de la calidad de los datos. Los duplicados de campo a veces indican una alta variabilidad sitio, dando como resultado aparentemente mala precisin en los datos. Poligonales repetidos, sin embargo, tienden a reflejar los patrones muy similares, lo que sugiere que el proceso es consistente y medible.

Los resultados de ambas encuestas fueron alentadores. Anomalas apicales pronunciadas, superiores al 3% de CO2 delta y delta O2, indican la mineralizacin de sulfuro masivo enterrado en Crandon. Agudas, anomalas estrechas tambin parecen indicar las fallas en Ruby Star, a veces acompaados por los cambios de lnea de base sobre bloques mineralizados de skarn alojado mineralizacin. Las anomalas gas del suelo en Ruby Star acercaron 1% sobre la mineralizacin de cobre, contra los valores medios de fondo en el clima rido de slo el 0,2%. En ambos casos, las anomalas de gas del suelo comparan favorablemente con los datos geoqumicos del suelo de agua regia y digestiones lixiviacin selectiva. Mientras que algunas de las anomalas eran correlativas entre el suelo y la geoqumica gas del suelo, el contraste de la respuesta del gas del suelo a menudo era mejor y las anomalas tienden a ser ms amplio.

Sobre la base de estos xitos, hemos aplicado esta tcnica gas del suelo a la exploracin de oro en la Gran Cuenca de Nevada. Un depsito de oro enterrado en el Bar mina de oro sirvi como una encuesta de orientacin antes de un programa de exploracin a gran escala en los frontones de Nevada. Hemos probado varios mtodos geoqumicos ms de las pequeas vainas de enterrado, oxidado, la mineralizacin de oro estructuralmente controlada. Algunos de estos resultados se incluyen en esta presentacin. El control estructural de la mineralizacin en la barra de oro fue evidente en la respuesta del gas del suelo. Las fallas en general produjeron anomalas sutiles a lo largo de su traza; pero, donde haba mineralizacin de oro en las intersecciones de las principales fallas, la respuesta se mejor considerablemente. Sobre un fondo de 0,2 a 0,3%, las anomalas en ocasiones superaron los 1,0%. Datos biogeoqumicos de artemisa en Gold Bar tambin produjeron anomalas en As, Sb, y otros elementos exploradores de la mineralizacin.

El objetivo de los estudios de orientacin fue desarrollar e implementar una herramienta geoqumica (s) para la prospeccin debajo transportado sobrecarga. Por lo tanto, despus de la evaluacin de la fase de orientacin, hemos implementado el muestreo del gas del suelo a gran escala en los programas de exploracin en Arizona, Nuevo Brunswick, Wisconsin y Nevada. Un proyecto en el frontn cerca de la Carlin Trend incluy ms de 4.000 muestras de gas de suelo y 1.000 muestras de salvia. Integrado con los datos geofsicos de exploracin, la geoqumica pinta un cuadro coherente de la geologa enterrada e identifica varios objetivos de alta prioridad. Hay anomalas de gas del suelo superiores a 3,0% contra un fondo de 0,3%. Mientras que las pruebas de perforacin de la meta de gas / salvia un suelo cedi alteracin y oro anmala debajo gravas frontn profundas, la mayora de los objetivos permanecen sin probar. Adems de la orientacin sulfuros o alteracin a lo largo de fallas, el gas del suelo asistido en las estructuras de mapeo y grandes rupturas en la litologa. Aproximadamente a 6 dlares por muestra, el gas de suelo tambin era considerablemente ms barato que las otras tcnicas geoqumicas aplicadas en la propiedad. Este proyecto constituye una de las pruebas ms rigurosas de la geoqumica de gases del suelo, y como tal, ofrece informacin til sobre las tcnicas a pesar de que los objetivos todava no se han probado.

Potencial mineral debajo de la cubierta es un desafo que enfrentan los exploradores en muchas regiones del mundo. Estas tcnicas se han introducido en Amrica del Sur y se han encontrado con resultados variados. Hay problemas especiales en la aplicacin de la geoqumica de gases del suelo a la elevada altitud del terreno de la American Cordillera Sur. La baja presin parcial de oxgeno y dixido de carbono en el aire delgada Andino plantea un problema para la calibracin de los instrumentos y la deteccin de anomalas sutiles. Hemos aprendido que la humedad del suelo es parcialmente responsable del depsito de gas de suelo muestreado con esta tcnica, por lo que el clima hiper-rida del desierto de Atacama es tambin un problema para aplicaciones de gas del suelo. Mientras opera por encima de la altitud recomendada por el fabricante, el trabajo reciente mostr que las mediciones significativas podran ser tomados a la altitud 3700m. En el momento de escribir estas lneas, el permiso an no ha sido concedida a discutir algunos xitos recientes especficos con el gas del suelo en Amrica del Sur, pero esperamos para incluir esos datos en abril. La presentacin incluye alguna discusin sobre la forma de gestionar las complejidades tales como baja presin parcial de la atmsfera y aplicaciones en climas ridos activo.

Esta presentacin es una revisin de las nuevas tecnologas aplicadas a geoqumicos varias encuestas de orientacin y proyectos activos. Gas del suelo es una tcnica de exploracin geoqumica rentable que puede ser implementado despus de la prueba y la capacitacin del personal modesto. Su eficacia es mejorada por el anlisis en tiempo real en el campo, lo que permite cambios de midstream en el espaciamiento de la muestra y el diseo de encuestas. Encuestas de dixido de carbono del gas del suelo y de oxgeno son otra herramienta para integrarse con datos de suelo o biogeoqumicos para detectar los procesos de dispersin en el trabajo en la sobrecarga de profundidad. De hecho, los datos recogidos en estas encuestas sugiere que los gases son por lo menos parte del proceso de creacin de las anomalas detectadas con el suelo y el muestreo de la planta.

OTRAS DEFINICIONES Y FUENTES:

La Geoqumica de superficie consiste en la deteccin de hidrocarburos acumulados en el subsuelo a travs de la medicin de los gases concentrados en muestras de suelo. Su fundamento radica en el principio de que el gas acumulado en el subsuelo migra vertical y lateralmente hacia la superficie a travs de las distintas capas de roca y tambin a travs de fracturas

Fuente: http://www.monografias.com/trabajos100/exploracion-petrolera/exploracion-petrolera.shtmlDiversos Mtodos de Exploracin Geolgica

Los mtodos de prospeccin geoqumica de superficie se han usado desde la dcada de 1930, pero es en esta ltima dcada que se ha visto un renovado inters en la exploracin geoqumica, especialmente por el desarrollo de nuevos mtodos analticos e interpretativos, que han generado un nuevo conjunto de datos que han activado la exploracin geoqumica.

Relevamientos geoqumicos y otras investigaciones documentan el hecho de que las microfugas de hidrocarburos, ya sean lquidos o gaseosos, desde una acumulacin son: 1) comunes y de amplia distribucin, 2) predominantemente verticales (con obvias excepciones en algunos ambientes geolgicos) y 3) dinmicas (responden rpidamente a los cambios en las condiciones de los reservorios).Dietmar Schumacher:Exploracin Geoqumica de superficie para petrleo y gas.