dominios estructurales

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

Análisis TopográficoCota [m]

Norte [m]

A A’


Sección Donoso Norte

Análisis Topográfico

B’B

Cota [m]

Este [m]


Sección Infiernillo


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

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.


Vista oblicua hacia el NE de Los Bronces

Falla Mayor

Estructuras de carácter NW-SE Estructuras de carácter NE-SW


Este hecho presenta gran

importancia debido al potencial

de formación de cuñas


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


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.



2013

Modelo 2013

n=2906 n=1660

n=7141 n=5942


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.



2013

Modelo 2013

n=2906 n=1497

n=9672 n=9195


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.


n=4191 n=998


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.


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.



2013

Modelo 2013

n=2956 n=324

n=7987 n=5355


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


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


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.



2013

Modelo 2013

n=2286 n=699

n=3719 n=2132


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


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


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

dominios estructurales

Documents

Transcript of dominios estructurales