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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA
CARACTERIZACIÓN GEOLÓGICA-GEOTÉCNICA DEL MACIZO ROCOSO
DEL CUERPO MINERAL DEL YACIMIENTO LOMA LARGA
Proyecto de Investigación previo a la obtención del título de Ingeniera en Geología
AUTOR: Stefania Valeria Quinto Nevárez
TUTOR: Ing. Marlon Ponce Zambrano M.Sc.
QUITO
Marzo, 2018
ii
DEDICATORIA
Cada logro en mi vida está dedicado a mis padres Sonia y Saúl y hermanos Camilo y Ariel,
quienes son un pilar fundamental en el camino hacia las nuevas etapas que el destino me
brinda.
iii
AGRADECIMIENTOS
Agradezco a todas las personas que me han manifestado su apoyo para hacer posible la
realización de mi proyecto de investigación, como lo son: mis profesores; que me guiaron y
brindaron sus conocimientos, al Ing. Jorge Barreno gerente de INV Minerales Ecuador y todo
el excelente equipo de trabajo que labora en la empresa por brindarme la apertura necesaria
para realizar la investigación.
Agradezco a todas las personas que me han apoyado durante mi vida estudiantil, como lo
son: mis padres y hermanos por entregarme su esfuerzo, paciencia, amor y felicidad, mis
amigos Frank, Edwin y demás familiares que confiaron en mí y me proporcionaron su apoyo
incondicional.
iv
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL
Yo, Stefania Valeria Quinto Nevárez, en calidad de autor y titular de los derechos morales
y patrimoniales del trabajo de titulación “Caracterización geológica-geotécnica del macizo
rocoso del cuerpo mineral del yacimiento Loma Larga” modalidad presencial, por la
presente autorizo a la UNIVERSIDAD CENTRAL DE ECUADOR, hacer uso de todos los
contenidos que me pertenecen o que contiene esta obra, con fines estrictamente académicos
o de investigación.
Los derechos que como autor me corresponden, con excepción de la presente autorización,
seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los artículos 5, 6, 8, 19 y
demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su Reglamento.
Asimismo, autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la digitalización y
publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de conformidad a lo
dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.
El (los) autor (es) declara (n) que la obra objeto de la presente autorización es original en su
forma de expresión y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la
responsabilidad por cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta causa y liberando
a la Universidad de toda responsabilidad.
Firma:
Telf.: 0999749470
E-mail: [email protected]
Nevárez
v
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA
APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL TUTOR
Yo, Marlon Ponce Zambrano, en calidad de tutor del trabajo de titulación: “Caracterización
geológica-geotécnica del macizo rocoso del cuerpo mineral del yacimiento Loma
Larga”, elaborado por la señorita STEFANIA VALERIA QUINTO NEVÁREZ, con C.I.
1724613607, estudiante de la Carrera de Geología, Facultad de Ingeniería en Geología,
Minas, Petróleos y Ambiental, de la Universidad Central del Ecuador, considero que el
mismo reúne los requisitos y méritos necesarios en el campo metodológico y en el campo
epistemológico, para ser sometido a la evaluación por parte del jurado examinador que se
designe, por lo que APRUEBO, a fin de que el trabajo investigativo sea habilitado para
continuar con el proceso de titulación determinado por la Universidad Central del Ecuador.
En la ciudad de Quito, a los 26 días del mes de febrero del 2018.
Ingeniero. M.Sc
C.C.
TUTOR
vi
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA
APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL
TRIBUNAL
El Delegado del Decano y los Miembros del proyecto de investigación denominado:
“CARACTERIZACIÓN GEOLÓGICA-GEOTÉCNICA DEL MACIZO ROCOSO DEL
CUERPO MINERAL DEL YACIMIENTO LOMA LARGA”, preparado por la señorita
STEFANIA VALERIA QUINTO NEVÁREZ, egresada de la Carrera de Ingeniería en
Geología, declaran que el presente proyecto ha sido revisado, verificado y evaluado detenida
y legalmente, por lo que lo califican como original y auténtico del autor.
En la ciudad de Quito DM, a los 03 días del mes de mayo del 2018.
Dr. Jorge Ortiz
PRESIDENTE DEL TRIBUNAL
Ing. Alex Mateus Ing. Danny Burbano
MIEMBRO MIEMBRO
vii
CONTENIDO
TABLAS................................................................................................................................ xi
FIGURAS E ILUSTRACIONES ......................................................................................... xii
ANEXOS .............................................................................................................................. xv
ABREVIATURAS ............................................................................................................. xvii
RESUMEN ........................................................................................................................ xviii
ABSTRACT ........................................................................................................................ xix
CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 20
1.1 Estudios previos ..................................................................................................... 20
1.2 Justificación ........................................................................................................... 21
1.3 Objetivos ................................................................................................................ 22
1.3.1 Objetivo General............................................................................................. 22
1.3.2 Objetivos Específicos ..................................................................................... 22
1.4 Alcance .................................................................................................................. 22
viii
1.5 Zona de estudio ...................................................................................................... 23
1.6 Acceso a la información ........................................................................................ 23
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO ............................................................................................................. 25
2.1 Contexto geodinámico ........................................................................................... 25
2.2 Geología Regional ................................................................................................. 25
2.3 Geología estructural del yacimiento Loma Larga .................................................. 28
2.4 Clasificación geomecánica RMR (Bieniawski, 1973) y Q (Barton, 1974)............ 30
2.4.1 RMR de Bieniawski ....................................................................................... 30
2.4.2 Q de Barton ..................................................................................................... 30
2.5 Medidas estructurales ............................................................................................ 32
CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO .............................................................................................. 33
3.1 Tipo de investigación ............................................................................................. 33
3.2 Proceso de evaluación geomecánica de testigos de perforación ............................ 34
3.2.1 Clasificaciones Geomecánicas ....................................................................... 34
ix
CAPÍTULO IV
PRESENTACIÓN DE DATOS ........................................................................................... 43
4.1 Evaluación geomecánica de 21 testigos de perforación ........................................ 43
4.1.1 Caracterización geológica en los sondajes del yacimiento Loma Larga ........ 45
4.1.2 Definición de familias de discontinuidades en sondajes a diamantina ........... 50
4.1.3 Evaluación de parámetros geomecánicos utilizando RMR (Bieniawski, 1973)
en el cuerpo mineralizado en tres niveles de profundidad. ........................................... 52
4.1.4 Evaluación de parámetros geomecánicos utilizando Q (Barton, 1974) en el
cuerpo mineralizado en tres niveles de profundidad. .................................................... 62
CAPÍTULO V
RESULTADOS Y DISCUSIÓN .......................................................................................... 68
5.1 Valoración del macizo rocoso ................................................................................ 68
5.1.1 RMR de Bieniawski ....................................................................................... 69
5.1.2 Q de Barton ..................................................................................................... 73
5.2 Correlación de los índices RMR y Q ..................................................................... 77
5.3 Discusión ............................................................................................................... 78
x
CAPÍTULO VI
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................... 82
6.1 Conclusiones .......................................................................................................... 82
6.2 Recomendaciones .................................................................................................. 83
CAPÍTULO VII
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................. 85
CAPÍTULO VIII
ANEXOS .............................................................................................................................. 89
xi
TABLAS
Tabla 1. Valoración de Bieniawski....................................................................................... 31
Tabla 2. Valoración Q de Barton. ......................................................................................... 32
Tabla 3. Intact Rock Strength (IRS). .................................................................................... 35
Tabla 4. Formato para testificación geotécnica, metodología RMR de Bieniawski. ........... 42
Tabla 5. Formato para testificación geotécnica, metodología Q de Barton. ........................ 42
Tabla 6. Tramos de profundidades de sondajes analizados. ................................................. 43
Tabla 7. Resumen de litología y minerales de alteración en el yacimiento Loma Larga. .... 45
Tabla 8. Resumen de planos de discontinuidades ................................................................ 52
Tabla 9. Tabla de determinación de esfuerzos verticales (σv). ............................................. 67
Tabla 10. Tabla comparativa de valores SRF ....................................................................... 67
xii
FIGURAS E ILUSTRACIONES
Figura 1. Mapa de ubicación del proyecto Loma Larga, ubicación de campamento “Base” y
campamento “Los Pinos”. Cartografía Nacional IGM 1:50 000, Modificado de INV
minerales (2017). ........................................................................................................... 24
Figura 2. Modificado Mapa Geológico 1:20 0000. CODIGEM-BGS (1998) – Mapa
Geotectónico, Litherland (1991). .................................................................................. 26
Figura 3. Esquema de sistema de fallas que forman estructura dúplex asociado a una falla
profunda. Tomado de informe estructural Quimsacocha (2006). ................................. 29
Figura 4. Visualización de ventanas utilizadas para el Procesamiento de datos en Dips 7.0.
....................................................................................................................................... 32
Figura 5. Diagrama de flujo de actividades generales realizado en el presente estudio....... 33
Figura 6. Mapa de ubicación de sondeos utilizados en esta investigación, indican ubicación
espacial, dirección de los sondajes, líneas de perforación NO-SE. Cartografía Nacional
IGM 1:50000 - Modificado de INV Minerales (2017). ................................................ 44
Figura 7. Sección N-S de la litología. Modificado INV Minerales (2017). ......................... 46
Figura 8. Sección N-S de la Alteración. Modificado INV Minerales (2017). ...................... 49
Figura 9. Mapa de Ubicación de sondajes y líneas de perfiles trazados. ............................. 50
Figura 10. Diagrama de concentración de polos de sondajes P17-P21, indica dos planos
principales. .................................................................................................................... 51
Figura 11. Distribución de RQD en los niveles A, B, C....................................................... 53
Figura 12. Distribución de IRS en los niveles A, B, C. ........................................................ 54
xiii
Figura 13. Distribución de espaciamiento de las fracturas en los niveles A, B, C. .............. 55
Figura 14. Distribución de persistencia de las fracturas en los niveles A, B, C. .................. 56
Figura 15. Distribución de abertura entre las fracturas en los niveles A, B, C. ................... 57
Figura 16. Distribución de rugosidad de las fracturas en los niveles A, B, C. ..................... 58
Figura 17. Distribución de relleno de las fracturas en los niveles A, B, C. .......................... 59
Figura 18. Distribución de alteración (meteorización) de las fracturas en los niveles A, B,
C. ................................................................................................................................... 60
Figura 19. Distribución de circulación de agua en las fracturas en los niveles A, B, C. ...... 61
Figura 20. Distribución de número de sistema de fracturas en los niveles A, B, C. ............ 63
Figura 21. Distribución de rugosidad de fracturas en los niveles A, B, C. .......................... 64
Figura 22. Distribución de alteración de las fracturas en los niveles A, B, C. ..................... 65
Figura 23. Distribución de la valoración RMR en los niveles A, B, C. ............................... 69
Figura 24. Sección geotécnica según RMR del sector norte del cuerpo mineral. ................ 70
Figura 25. Sección geotécnica según RMR del sector central del cuerpo mineral. ............. 71
Figura 26. Sección geotécnica según RMR del sector sur del cuerpo mineral. ................... 72
Figura 27. Distribución de la valoración Q en los niveles A, B, C. ..................................... 73
Figura 28. Sección geotécnica según Q del sector norte del cuerpo mineral. ...................... 74
Figura 29. Sección geotécnica según Q del sector centro del cuerpo mineral. .................... 75
Figura 30. Sección geotécnica según Q del sur del cuerpo mineral. .................................... 76
Figura 31. Correlación RMR y Q de la valoración del cuerpo mineral................................ 77
Figura 32. Cuadro comparativo entre RMR y Q. ................................................................. 78
Figura 33. Esquema estructural entorno al cuerpo mineral del yacimiento Loma Larga. .... 80
xiv
Figura 34. Estereograma representa la formación de una cuña entre las familias de fracturas
principales en el sector sur del cuerpo mineral y el cuerpo mineral con dirección N-S.
....................................................................................................................................... 81
Figura 35. Representación 3D de la posible cuña que formarían las fracturas de la zona
norte del cuerpo mineral con respecto al cuerpo mineral.............................................. 81
Ilustración 1. Formación Turi al sur del yacimiento Loma Larga. ....................................... 27
Ilustración 2. Deposito Laharíticos de la Formación Turi. ................................................... 27
Ilustración 3. Flujo de lavas de la Formación Quimsacocha. ............................................... 28
Ilustración 4. Delimitación de intervalos geotécnicos con banderines. ................................ 36
Ilustración 5. Definición de intervalos geotécnicos en función de litología, alteración,
estructura y fortaleza intacta. ........................................................................................ 36
Ilustración 6. Orientación del testigo con equipo ACTII, procedimiento de calibración y
marcado de línea de referencia. ..................................................................................... 40
Ilustración 8. Lectura de ángulo β, Dirección de inclinación de planos de discontinuidades
en testigos orientados. ................................................................................................... 41
Ilustración 7. Lectura de ángulo α, Buzamiento de planos de discontinuidades en testigos
orientados. ..................................................................................................................... 41
Ilustración 9. Minerales de mena típicos del yacimiento. .................................................... 47
Ilustración 10. Silicificación, la roca presenta textura vughy............................................... 48
xv
ANEXOS
Anexo 1. Cuadro de parámetros de clasificación RMR (Bieniawski, 1989). ....................... 89
Anexo 2. Cuadros de parámetros del índice Q (Barton, 1974)............................................. 90
Anexo 3. Ejemplo de log de perforación para testificación geotécnica (RMR, Bieniawski)
del sondaje P2................................................................................................................ 92
Anexo 4. Ejemplo de logs de perforación para testificación geotécnica (Q, Barton) del
sondaje P13. .................................................................................................................. 93
Anexo 5. Diagrama de ploteo de polos y concentraciones de los sondajes P17-P21. .......... 94
Anexo 6. Diagrama de concentración de polos de sondajes P18, P19. ................................ 95
Anexo 7. Diagrama de concentración de polos de sondajes P20, indica dos planos
principales. .................................................................................................................... 96
Anexo 8. Gráficas de dispersión de valoraciones RMR y Q en sondajes. ........................... 97
Anexo 9. Significado de las clases de macizos rocosos según el índice de RMR de
Bieniawski. (Bieniawski, 1973). ................................................................................. 103
Anexo 10. Excavaciones y sostenimientos de las clases de macizos rocosos según el índice
de RMR de Bieniawski. (Bieniawski, 1973). .............................................................. 104
Anexo 11. Sostenimientos según el índice Q. Barton (2000). ............................................ 105
Anexo 12. Mapa de Ubicación de sondajes y líneas de perfiles trazados. ......................... 106
Anexo 13. Mapas de distribución de valoración de RMR. ................................................. 107
Anexo 14. Sección geotécnica según RMR del sector norte del cuerpo mineral. .............. 108
Anexo 15. Sección geotécnica según RMR del sector central del cuerpo mineral ............ 109
xvi
Anexo 16. Sección geotécnica según RMR del sector sur del cuerpo mineral. ................. 110
Anexo 17. Mapas de distribución de valoración de índice Q. ............................................ 111
Anexo 18. Sección geotécnica según Q del sector norte del cuerpo mineral. .................... 112
Anexo 19. Sección geotécnica según Q del sector centro del cuerpo mineral. .................. 113
Anexo 20. Sección geotécnica según Q del sector sur del cuerpo mineral. ....................... 114
xvii
ABREVIATURAS
ALU Alunita
Au Oro
BGS British Geological Survey
Dk Dickita
gr/Tn Gramos/Tonelada
IGM Instituto Geográfico Militar
INV Minerales Ecuador S.A. INVMINEC
IRS Intact Rock Strength
K Caolín
MPa Megapascales
Mq Mioceno Quimsacocha
Mt Mioceno Turi
PFL Pirrofilita
Prof. Profundidad
RMR Rock Mass Rating
RQD Rock Quality Designation
SIL Silicificación
SMT Esmectita
SRK SRK Consulting, servicios en la industria minera
SRF Stress Reduction Factor
SO Suroeste
NO Noroeste
NE Noreste
SE Sureste
β Beta
α Alfa
# Número
xviii
TEMA: “Caracterización geológica-geotécnica del macizo rocoso del cuerpo mineral del
yacimiento Loma Larga”.
Autor: Stefania Valeria Quinto Nevárez
Tutor: Marlon Ponce Zambrano
RESUMEN
La caracterización geológica-geotécnica del macizo rocoso del cuerpo mineral del
yacimiento Loma Larga, resulta de la recopilación e interpretación de: datos de sondeos,
inspecciones del terreno, correlación con la información geológica y correlación con estudios
geotécnicos previos, de manera que el resultado sea la zonificación del macizo rocoso
evidenciado en secciones geotécnicas.
La caracterización del macizo rocoso del cuerpo mineral se desarrolla en base al análisis de
la información del registro de 21 sondajes correspondientes a líneas de perforación dispuestas
a cada 75 m en sentido NO-SE, los sondajes analizados están distribuidos en el cuerpo
mineral de ley de 3gr/Tn. La mineralización inicia a la profundidad de 110 m por debajo de
la superficie, está dispuesto subhorizontalmente con buzamiento bajo hacia el oeste y
comprende un espesor de alrededor de 60 m.
La valoración de la roca se la establece según las clasificaciones geomecánicas de Bieniawski
(RMR, 1973) y Barton (Q, 1974), en este estudio se muestra que a pesar de las variaciones
que resultan entre las dos clasificaciones por las diferentes ponderaciones que dan los autores
a cada parámetro, los resultados son bastantes similares y esto es corroborado en las
correlaciones que se han desarrollado para este caso. El análisis de la calidad de la roca según
la valoración RMR es regular y buena, según la valoración de Q es regular, buena y muy
buena, esto se refleja en las secciones geotécnicas N-S realizadas. También se ha identificado
en este trabajo a los principales parámetros que afectan en la calidad de la roca según cada
metodología, se indica el efecto que tiene el fracturamiento y fallamiento en la roca del
macizo rocoso, que consta de tobas y andesitas silicificadas y constituye el lugar donde se
realizarán las operaciones mineras.
PALABRAS CLAVES:
CARACTERIZACIÓN GEOLÓGICA-GEOTÉCNICA, BIENIAWSKI (RMR, 1973),
BARTON (Q, 1974), CUERPO MINERAL, SECCIONES GEOTÉCNICAS.
xix
ABSTRACT
The geological-geotechnical characterization of the Loma Larga`s rock mass of mineral body
results from the data collection and interpretation such as: drillings data, field inspections,
correlation with geological information and correlation with others geotechnical studies.
The result is the zoning of the rock mass in geotechnical sections. The characterization of the
mineral body`s rock mass is developed on the analysis of the information of 21 drill holes
corresponding to drilling lines every 75 meters NO-SE. The drillings analyzed are distributed
in the mineral body of law 3gr/Tn. The mineralization begins at a depth 110 meters below
the surface, that is subhorizontally with dip to the west and the thickness is about 60 meters.
The rock evaluation is according to the geomechanical classifications of Bieniawski (RMR)
and Barton (Q), there are variations that result between two classifications by the different
weights given by authors to each parameter, but the results are similary and this is
corroborated in the correlations that have been developed for this case. The RMR valuation
is regular and good, and the valuation Q is regular, good and very good, this is reflected in
the geotechnical sections N-S. In this work the main parameters that affect in rock grade are
indentify according to each methodology, in this work it indicates the effect of fracturing and
faulting in the rock mass that are silicified andesites and tuffs, that where will be the future
mine.
KEYWORDS:
GEOLOGICAL-GEOTECHNICAL CHARACTERIZATION, BIENIAWSKI (RMR),
BARTON (Q), MINERAL BODY, GEOTECHNICAL SECTIONS
I CERTIFY that the above and foregoing is a true and correct translation of the
original document in Spanish.
I.D:
Tutor
20
CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN
Estudios previos
El presente trabajo surge con el propósito de realizar el proyecto de investigación previo a
la obtención del título de Ingeniera en Geología, se ha planteado el tema de “Caracterización
geológica-geotécnica del macizo rocoso del cuerpo mineral del yacimiento Loma Larga”,
basado en el análisis de la información del registro de 21 sondajes seleccionados
preliminarmente de manera representativa, la información obtenida de los sondajes permite
la caracterización geológica-geotécnica del presente estudio.
A nivel mundial se realizan estudios geotécnicos para el cuerpo mineral de varios
yacimientos, para el asesoramiento geotécnico que incluyen evaluaciones detalladas para el
desarrollo, diseño, revestimiento, cimentación, excavaciones, anclajes y todas las labores y
procesos necesarios en actividades mineras. En la mina Carmen, el proyecto de investigación
“Caracterización geológica-geotécnica de mina Carmen, región Atacama” caracteriza el
macizo rocoso de la mina a partir de sondajes, con el fin de facilitar la planificación de
trabajos en la mina y proponer la fortificación adecuada para las galerías (Gálvez P., 2013).
El proyecto minero Loma Larga abarca un área de 7960 ha, en donde se han definido las
concesiones: Cerro Casco 2532 ha, Cristal 2240 ha y Río Falso 3188 ha 1. Alrededor de 150
sondajes permiten definir el contorno del cuerpo mineral que está ubicado en la concesión
Río falso 2.
Los primeros estudios realizados fueron en los años 70s con el muestreo geoquímico de
sedimentos fluviales para metales base, realizado por NACIONES UNIDAS.
En 1991 a cargo del COGEMA se obtienen las concesiones mineras y se logra 3000 m de
sondajes de perforación a diamantina. Para 1993 COGEMA-NEWMONT.TVX realizaron
7000 m de perforación adicionales.
1 Página web INV Metals. 2 Departamento geológico proyecto minero Loma Larga, INV Minerales, 2017.
21
En 1999 IAMGOLD obtiene las concesiones mineras y establece un acuerdo con COGEMA
para acceso de la información. En el 2002 IAMGLD obtiene la licencia ambiental para
exploración y entre el 2003 al 2007 se realizaron alrededor de 65000 m de perforación a
diamantina. En el 2008 la misma empresa formula el estado de prefactibilidad, y desde ese
momento se inicia el correspondiente estudio geotécnico, que incluyó el análisis del macizo
rocoso por varias clasificaciones geomecánicas, para establecer el método más apropiado en
la caracterización del macizo rocoso del yacimiento mineral. Se consideraron las
clasificaciones geomecánicas RMR de Bieniawski (1973), el índice Q de Barton, de Lien y
Lunde (1974) y Laubscher. De acuerdo a las condiciones geológicas, geomecánicas y la
información existente en ese entonces se tomó la decisión de valorar el macizo rocoso por
el método de Bieniawski, que fue validado por la consultora internacional SRK.
En los siguientes años IAMGOLD negocia con INV METALS el proyecto minero Loma
Larga. En el 2013 INV Minerales Ecuador propietario del proyecto, realiza 3684 m de
perforación para continuar el proyecto en la fase de prefactibilidad. En los años 2016-2017
la clasificación geomecánica de Bieniawski fue validada por la consultora canadiense MD-
ENG 3.
Justificación
El estudio geotécnico está directamente relacionado con la actividad minera, que implica la
extracción mineral de manera óptima y eficiente (Metodológica G., 2017). En éste contexto
realizar obras ingenieriles exige gran eficacia en las diferentes obras a ejecutarse en una
mina, es por ello que contar con estudios geotécnicos en etapas tempranas al desarrollo y
construcción de una mina garantizará las decisiones más adecuadas.
Con la caracterización geológica-geotécnica se zonificará al macizo rocoso del cuerpo
mineral del proyecto minero Loma Larga. La formulación de parámetros geotécnicos y
elaboración de secciones geotécnicas se podrá utilizar en el diseño de obras subterráneas y
probablemente constituirá una herramienta de sustento para considerar el mejor método de
explotación a utilizarse.
3 Departamento geotécnico proyecto minero Loma Larga, INV Minerales, 2017.
22
Objetivos
1.3.1 Objetivo General
Realizar la caracterización geológica y geotécnica de la zona mineralizada del yacimiento
Loma Larga.
1.3.2 Objetivos Específicos
Realizar la caracterización geomecánica de los testigos de perforación.
Definir la calidad del macizo rocoso del cuerpo mineral utilizando las clasificaciones
geomecánicas RMR (Bieniawski, 1973) y Q (Barton, 1974).
Zonificar el macizo rocoso del cuerpo mineral en intervalos de 20 m de profundidad.
Alcance
La zona de estudio tiene un área de 43,2 ha, comprendidas entre las coordenadas: 9664200;
9663000 N y 698400; 698760 E. El cuerpo mineral está dispuesto subhorizontalmente hasta
una profundidad promedio de 179,25 m, evidenciado en los sondajes.
La investigación es de carácter exploratoria, descriptiva y analítica, abarca información
detallada de estudios geotécnicos, inspecciones de terreno, recopilación e interpretación de
datos geológico-geotécnicos de sondeos, correlación con información geológica de
superficie y estudios geotécnicos realizados por consultores externos a la empresa. Sobre esa
base se detalló las características geomecánicas del macizo rocoso del cuerpo mineral del
proyecto minero Loma Larga.
Esta investigación zonificó el macizo rocoso del cuerpo mineral, realizando la
caracterización geomecánica de 21 testigos de perforación y definiendo la calidad del macizo
rocoso del cuerpo mineral del yacimiento Loma Larga. Se utilizó las clasificaciones
geomecánicas RMR (Bieniawski, 1973) y Q (Barton, 1974).
23
Zona de estudio
El proyecto minero Loma Larga está ubicado al sur del Ecuador, en la provincia de Azuay,
entre [9662513 N; 697445 E], el área de influencia abarca los cantones Girón (parroquias
Girón, San Gerardo), San Fernando (parroquias Chumblin, San Fernando) y Cuenca
(parroquias Baños y Victoria del Portete). Existen dos campamentos establecidos en el
proyecto, que se denominan “Campamento Base” y “Campamento Los Pinos”. Se accede al
proyecto mediante vía terrestre o aérea desde la ciudad de Quito hasta Cuenca, se continua
por la trocal Cuenca – Machala hasta el cantón Girón, para posteriormente tomar la vía
asfaltada hasta la parroquia San Gerardo, finalmente se llega al área minera por una vía de
segundo orden que dirige en primera instancia al campamento Base y posteriormente al
proyecto (Figura 1).
Acceso a la información
Se tomó en cuenta fuentes bibliográficas especializadas en área geotécnica, informes de la
empresa, papers relacionados, tesis correctamente validadas, entre otras.
La información que se requiere para realizar este proyecto es de propiedad de la empresa
INV Minerales. El resultado de la presente investigación está disponible para ser utilizada
como material de consulta y apoyo. Los datos adquiridos en campo, quedan a disposición de
la empresa para hacer uso en los respectivos análisis.
24
Figura 1. Mapa de ubicación del proyecto Loma Larga, ubicación de campamento “Base” y campamento “Los Pinos”. Cartografía Nacional IGM 1:50
000, Modificado de INV minerales (2017).
25
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
Contexto geodinámico
El margen occidental del Ecuador está relacionado a la subducción oblicua del slab de la
placa de Nazca, que incluye la cordillera de Carnegie de 400 km de ancho y 2 km de alto, el
sistema de rift de Malpelo y la zona de fractura de Grijalva por debajo de la placa
Sudamericana. La subducción dio origen a la cordillera de los andes que continuamente
produce movimientos sísmicos y volcanismo (Michaud et al., 2009). Parte de la corteza
oceánica de la antigua placa Farallón está siendo subducida en el golfo de Guayaquil al sur
de la zona de fractura de Grijalva; es así que el Ecuador posee cuatro regiones naturales
caracterizadas cada una de ellas por sus diferentes eventos evolutivos en su determinado
ambiente y cinco regiones litotectónicas; tratándose en este caso de la cuenca intramontana
(Steinmann M. et al., 1999).
La influencia del golfo de Guayaquil da lugar a el desplazamiento a lo largo de la megafalla
Guayaquil-Dolores. Esta megafalla con rumbo Andino N-S, parte desde el golfo de
Guayaquil y corre a lo largo de la cordillera occidental de los Andes del Ecuador, Colombia
y el caribe. Indica un desprendimiento del bloque norte andino que con movimiento destral
se desplaza hacia el norte a una tasa de aproximadamente 0.6-1 cm/año (Nocquet et al.,
2009). En este contexto geodinámico se desarrolló el yacimiento Loma Larga.
Geología Regional
El yacimiento minero de Loma Larga, es un sistema epitermal de alta sulfuración, con
mineralización de oro, plata y cobre. Está ubicado geológicamente en el valle interandino,
en la región geotectónica del terreno Chaucha–Guamote, delimitada tectónicamente por el
sistema de fallas Bulubulu-Pallatanga-Pujilí-Calacalí al oeste y por el sistema de fallas
Naranjo-Portovelo, Girón-Peltetec al este; con dirección NE-SO (Figura 2).
26
El basamento probablemente son rocas metamórficas y lajas de origen oceánico de edad
paleozoica y jurásica, cubiertas de rocas volcánicas, volcanoclásticas y sedimentarias de
ambiente de arco magmático continental además existen intrusiones tempranas del
Oligoceno (Pilatasig, 2010).
Formación Turi (Mt)
Al sur del yacimiento minero entre (9658658 N; 697986 E), aflora como un bloque N-S,
litológicamente la unidad presenta brechas con clastos policmíticos, subangulosos,
silicificados de 1-10 cm, en una matriz fina consolidada (Ilustración 1). En las coordenadas
(9657995 N; 697121 E) se ha identificado depósitos típicos relacionados a la presencia de
un estrato volcán (Quimsacocha); formado por depósitos laharíticos y flujo de detritos
(Ilustración 2). Una datación realizada para esta unidad por trazas de fisión demuestra una
edad del Mioceno Tardío (8-9 Ma) (Steinmann, 1997).
Figura 2. Modificado Mapa Geológico 1:20 0000. CODIGEM-BGS (1998) – Mapa Geotectónico,
Litherland (1991).
27
Ilustración 1. Formación Turi al sur del yacimiento Loma Larga.
Ilustración 2. Deposito Laharíticos de la Formación Turi.
28
Formación Quimsacocha (Mq)
Las rocas de la formación Quimsacocha están expuestas en toda la zona de estudio,
suprayace a la Formación Turi alrededor de la caldera de Quimsacocha (Pratt et al., 1997).
Entre las coordenadas (9658379 N; 698239 E) aflora un flujo de lavas al margen izquierdo
de la quebrada Alumbre. Las lavas son de composición andesítica con alteración argílica
(Ilustración 3). La litología está formada por lavas y estratificación de tobas. Autores infieren
una edad del Mioceno tardío o más joven.
Riolita (Rr)
Se exponen al norte y este del yacimiento de Loma Larga, dichas rocas riolíticas son
microporfiríticas y tienen alteración silícea. Las intrusiones de riolita dentro de la caldera de
Quimsacocha deben ser menores que 10 Ma porque intruyen a la Formación Turi (Pratt et
al., 1997)
Geología estructural del yacimiento Loma Larga
El yacimiento se encuentra delimitado por los siguientes sistemas de fallas regionales:
Ilustración 3. Flujo de lavas de la Formación Quimsacocha.
29
Bulubulu-Pallatanga-Pujilí-Calacalí (Mc. Court et al., 1997; BGS -CODGEM, 1998 a);
sección sur, correspondiente a la falla Bulubulu ubicada al oeste del área de estudio, con
movimiento NE-SO, estuvo activa hasta finales del Oligoceno según Prat et al., 1997.
Al este del proyecto el sistema de fallas Naranjo-Portovelo, Girón-Peltetec; sección del
sistema de fallas Girón (Falla Tarqui) presenta movimientos transcurrentes destral inverso,
buzando al SE. Estas fallas se consideran activas y en dirección NE-SO.
Además, el área está relacionado, al sistema de fallas Gañarín, con rumbo NNE. Las
estructuras locales dominantes en el área comprenden fallas dextrales, de alto ángulo y
dirección N-S a NNE, que inicia en Zaruma y terminan en Quimsacocha. La actividad
estructural originó el sistema de fallamiento Río Falso de dirección N-S y otras fallas locales
SE-NO, que forman el sistema de fallas en echelón, probablemente permitió la migración de
fluidos mineralizantes en la zona de estudio. Bosier (2000), con información de la geología
del BGS, imágenes satelitales y fotografías áreas, interpretó que existe un comportamiento
estructural de dúplex extensional en el sector (Figura 3).
Las zonas extensionales tipo dúplex, pueden albergar fluidos hidrotermales cargados de
sílice y metales, lo cual caracteriza la mineralización del yacimiento Loma Larga, ya que
controla las dimensiones del cuerpo mineral.
Ingreso de fluidos
Figura 3. Esquema de sistema de fallas que forman estructura dúplex
asociado a una falla profunda. Tomado de informe estructural Quimsacocha
(2006).
30
Clasificación geomecánica RMR (Bieniawski, 1973) y Q (Barton, 1974)
2.4.1 RMR de Bieniawski
El sistema de clasificación geomecánica Rock Mass Rating (RMR), fue desarrollado por
Bieniawski durante 1972 y 1973 y fue modificado años más tarde conforme a estándares y
procedimientos internacionales. El RMR ha tenido éxito, aplicado por muchos autores en
todas partes del mundo y aceptado por su facilidad de uso y versatilidad en la práctica
ingenieril, tales como: túneles, cámaras, minas, taludes y cimentaciones (Gavilanes Jiménez
H., Andrade Haro B., 2007). Considera parámetros relacionados con la geometría y
condición mecánica de la masa rocosa, son: RQD, separación de las discontinuidades,
condición o estado de las discontinuidades; la condición está dada por la persistencia,
abertura, rugosidad, relleno, alteración, presencia de agua (Bieniawski., 1973).
2.4.2 Q de Barton
El índice Q fue desarrollado en Noruega en 1974 por Barton, Lien y Lunde; todos del
instituto Geotécnico de Noruega. El desarrollo representó una gran contribución al tema de
clasificación de macizos rocosos porque fue propuesto para 212 casos históricos de túneles.
Posee una clasificación cuantitativa y facilita el diseño de sostenimiento (Hoek E., 2000).
De manera similar al sistema RMR, la calificación Q se desarrolla asignando valores a seis
parámetros que son: RQD, número de sistema de fracturas, rugosidad de las fracturas,
alteración de las fracturas, factor de reducción que tiene en cuenta la presencia de agua en
las fracturas y el factor de reducción de esfuerzos (Hudson J. et al., 1997).
Cálculo de RMR de Bieniawski
El índice RMR de Bieniawski evalúa la calidad del macizo rocoso a partir de los parámetros
de RQD, separación de las discontinuidades, persistencia, abertura, rugosidad, relleno,
alteración (meteorización) y presencia de agua, esos parámetros permiten evaluar el macizo
rocoso según las características que presentan las discontinuidades, a los cuales se le asigna
su respectiva valoración según establece Bieniawski (1973) en el cuadro de clasificación
geomecánica (Anexo 1).
31
Cálculo de Q de Barton
El índice Q de Barton evalúa la calidad del macizo rocoso, a partir de los parámetros de:
RQD, número de sistemas de fracturas (Jn), rugosidad de las fracturas (Jr), alteración de las
fracturas (Ja), factor de reducción que tiene en cuenta la presencia de agua (Jw) y el factor
de reducción de esfuerzos (SRF). Se calcula el índice Q mediante la siguiente expresión:
Q=RQD
Jn*
Jr
Ja*
Jw
SRF
Ecuación 1. Calculo de Q de Barton (1974).
Donde:
RQD/Jn: Es una medida de calidad en el tamaño de bloque o partícula
Jr/Ja: Representa la resistencia al corte
Jw/SRF: Influencia del estado tensional
Valoración del macizo rocoso
Al realizar los cálculos para la valoración del macizo rocoso de los dos métodos utilizados
en este estudio, se categorizó al macizo rocoso según indican los autores de cada
metodología, como se muestra en las siguientes Tabla 1. y Tabla 2.
RMR
Color Descripción Rango Clase
Roca muy mala 0-20 V
Roca mala 21-40 IV
Roca media 41-60 III
Roca buena 61-80 II
Roca muy buena 81-100 I
Tabla 1. Valoración de Bieniawski.
Clases de macizos rocosos según RMR de Bieniawski, cada rango
presenta la descripción y los colores representativos de la valoración
de la roca (Bieniawski, 1973).
32
Medidas estructurales
Los planos de las discontinuidades se los proyecta en el eje ecuatorial de una esfera de
proyección estereográfica (Hoek E., 2000), en este caso las discontinuidades constituyen las
fracturas observadas directamente en testigos de perforación. Se orientan en el espacio en
función de los ángulos de buzamiento y azimut buzamiento.
Se utilizó el programa DIPS 7.0 que permite el procesamiento de datos, donde ingresada la
información de perforaciones orientadas ofrece resultados en estereogramas (Figura 4).
Q de Barton
Color Descripción Rango
Roca excepcionalmente mala 0,001-0,01
Roca extremadamente mala 0,01-0,1
Roca muy mala 0,1-1
Roca mala 1a4
Roca media 4a10
Roca buena 10a40
Roca muy buena 40a100
Roca extremadamente buena 100a400
Roca excepcionalmente buena 400a1000
Figura 4. Visualización de ventanas utilizadas para el Procesamiento de datos en Dips 7.0.
Tabla 2. Valoración Q de Barton.
Tabla indica la descripción correspondiente para cada rango y los
colores representativos de la valoración de la roca (Barton, 1974).
33
CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
Tipo de investigación
El presente trabajo es una investigación de campo de tipo descriptiva, que evalúa y zonifica
las características geológicas-geomecánicas del cuerpo mineral, recopilando e interpretando
datos geológico-geotécnicos de los sondeos, de manera que el resultado sea la zonificación
del macizo rocoso evidenciado en secciones geotécnicas. El proceso de investigación sigue
el diagrama de flujo de la Figura 5.
Figura 5. Diagrama de flujo de actividades generales realizado en el
presente estudio.
34
Proceso de evaluación geomecánica de testigos de perforación
3.2.1 Clasificaciones Geomecánicas
En la actualidad las dos clasificaciones geomecánicas más utilizadas son: la clasificación
geomecánica RMR de Bieniawski; Rock Mass Rating (1973) y el sistema Q de Barton, Lien
y Lunde modificado (1974), estas son la base geotécnica en la que se desarrolló el presente
proyecto. El estudio se concreta en analizar estas dos metodologías que permiten evaluar la
calidad del macizo rocoso del cuerpo mineral.
Técnica aplicada
La técnica aplicada para caracterizar el macizo rocoso con base en la información de
sondajes comprende la determinación de intervalos geotécnicos, que permitan realizar una
adecuada caracterización geomecánica (SRK., 2006).
Intervalo geotécnico
Se usan diferentes metodologías para establecer los intervalos geotécnicos, algunos de ellos
son definidos: por maniobra, por metraje, por dominios estructurales, etc. Sin embargo, en
este caso se ha consideraron tramos de características geotécnicas similares no mayores a 15
m, asociados a: litología, alteración, estructura y resistencia, los que se detallan a
continuación.
Litología: Se identificó en cada intervalo geotécnico el tipo de roca realizando la descripción
mineralógica y petrográfica.
Alteración: Se evaluó la alteración presente en la roca identificando los principales minerales
de alteración.
Estructura: Se toma en cuenta las fracturas de la roca de manera breve discriminando las
fracturas mecánicas de las fracturas naturales.
35
Resistencia de la roca intacta, Intact Rock Strength (IRS): Se estimó la resistencia indirecta
de trozos de testigo entero. El índice de dureza puede ser estimado utilizando un martillo
geológico y una navaja, considerando tablas internacionalmente aceptadas, como la Tabla 3
propuesta por Brown (1981), donde se muestra el valor aproximado de la resistencia a la
compresión simple, expresadas en MPa en comparación con los procedimientos de
identificación en campo.
En las Ilustraciones 4 y 5 se muestra delimitado con banderines los intervalos geotécnicos,
esta técnica se repite para cada tramo de los diferentes sondajes. Definido esto se procede a
evaluar las características geomecánicas de las discontinuidades en el testigo.
Grado Descripción Identificación de campo
Valor aproximado de
la resistencia a
compresión simple
(Mpa)
R 0 Extremadamente débil Se puede penetrar con el dedo
pulgar 0.25-1.0
R 1 Muy débil
Deleznable bajo golpes fuertes
con la parte puntiaguda del
martillo geológico; puede
cortarse con una navaja.
1.5-5.0
R 2 Débil
Puede cortarse con dificultad con
una navaja; se pueden hacer
marcas poco profundas
golpeando fuertemente la roca
con la punta del martillo
5.0-25
R 3 Media
No se puede cortar con una
navaja; las muestras se pueden
romper con un golpe firme con el
martillo.
25-50
R 4 Resistente
Se necesita más de un golpe con
el martillo geológico para romper
la muestra.
50-100
R 5 Muy resistente
Se necesitan muchos golpes con
el martillo geológico para romper
la muestra
100-250
R 6 Extremadamente resistente
Sólo se pueden desprender
esquirlas de la muestra con el
martillo geológico.
>250
Tabla 3. Intact Rock Strength (IRS).
Estimación de la resistencia de las rocas mediante un martillo de
geólogo y una navaja (Brown, 1981).
36
Procedimiento de preparación de los testigos de perforación
Después de cada maniobra de perforación se almacenan los testigos en cajas de madera
dependiendo del diámetro de perforación de manera ordenada y sistemática. Se tomaron las
medidas necesarias de control como: el número de sondaje, profundidad inicial y final de
cada caja, fecha y nombre del proyecto. Las cajas son transportadas desde los sitios de
perforación hasta galpones acondicionados para realizar la verificación de metraje.
Ilustración 4. Delimitación de intervalos geotécnicos con banderines.
Ilustración 5. Definición de intervalos geotécnicos en función de litología, alteración,
estructura y fortaleza intacta.
37
Registro de sondajes para clasificaciones geomecánicas
Consiste en la evaluación de datos geotécnicos y geológicos de los testigos, se procedió al
registro de datos de los diferentes parámetros que utilizan las clasificaciones de Bieniawski
y de Barton, por lo tanto, fueron tomados de manera paralela para ambas metodologías, estos
parámetros son los que se describen a continuación:
Rock Quality Designation (RQD).
El RQD está relacionado con el grado de fracturación del macizo rocoso, este parámetro es
utilizado para ambas clasificaciones, en sondeos se lo obtiene a partir de la expresión:
RQD= ∑ testigos>10 cm
longitud de taladro x 100%
Ecuación 2. Clasificación de Deere (1967).
Registro de sondajes para Bieniawski.
La aplicabilidad de la metodología de Bieniawski (1973) toma en cuenta los siguientes
parámetros:
Espaciamiento o separación de las discontinuidades.
Se identifica el conjunto de discontinuidades que ocurren sistemáticamente con un
espaciamiento característico.
Condición o estado de las discontinuidades.
Persistencia. Se valoró la persistencia en los testigos, considerando las dimensiones de las
discontinuidades, observando la frecuencia de las discontinuidades naturales que interceptan
al testigo. Se asume persistencias bajas a discontinuidades menores (fracturas limpias,
cerradas), y persistencias altas a estructuras mayores (fallas), mismas que pueden ser
correlacionadas entre sondajes contiguos.
Abertura. Se observó la abertura parcial o total de la discontinuidad, tomando en cuenta los
rangos establecidos por Bieniawski.
38
Rugosidad. Se determinan directamente de los labios de la discontinuidad, se ha verificado
la rugosidad en ciertos intervalos mediante el denominado peine de Barton y el ábaco
relacionado a ese implemento diseñado para comparar las tablas de Bieniawski.
Relleno. Se identificó el tipo, dureza y espesor de material de relleno para luego contrastar
con los rangos que establece Bieniawski.
Alteración (meteorización). El grado de meteorización se estimó usando las consideraciones
de manera cuantitativa del grado de meteorización, observando si las paredes de las
discontinuidades están frescas, decoloradas, disgregadas o tiene rellenos de alteración e
incluso cambios de volumen por presencia de arcillas, ya que estos indicadores están
relacionados a la meteorización.
Presencia de agua. Se realizaron observaciones directas sobre las paredes del testigo, se ha
determinado que la presencia de óxidos indica una zona situada sobre una superficie de agua.
Por ello la observancia de la oxidación en las paredes determina presencia de agua.
Registro de sondajes para Barton.
La metodología de Q de Barton (1974), toma en cuenta los siguientes parámetros:
Número de sistema de fracturas (Jn).
Se identificó el tipo y orientación preferencial de las discontinuidades en el testigo.
Rugosidad de las fracturas (Jr).
Se debe observar en cada intervalo geotécnico la rugosidad, en algunos tramos se ha
verificado la rugosidad mediante el peine de Barton y el ábaco relacionado a ese implemento,
luego se compara con las diferentes alternativas que propone Barton, tratando siempre de ser
lo más aproximado a la realidad, ya que aquí se incluyen variaciones sutiles.
Alteración de las fracturas (Ja).
El relleno de las discontinuidades se debe identificar basándose en tres categorías básicas,
que son:
39
a) Costras soldadas, relleno duro
b) Relleno fino, contacto entre paredes antes de una deformación por cizalleo de 10 cm
c) Relleno grueso, sin contacto entre paredes después de la deformación por cizalleo de
10 cm
Luego de ello se decide por el parámetro más apropiado para el relleno de las
discontinuidades en cada intervalo que establece Barton (Anexo 2).
Factor de reducción que tiene en cuenta la presencia de agua en las fracturas (Jw).
Se identifica la medida de presión de agua que actúa sobre la roca del cuerpo mineral.
Factor de reducción de esfuerzos, Stress Reduction Factor (SRF).
Este factor depende principalmente de las tensiones existentes.
En el capítulo IV de este trabajo se detalla las consideraciones para evaluar cada parámetro.
Determinación de las Orientaciones estructurales
La orientación de los sondajes es necesaria para conocer la disposición real de las estructuras.
Existen varios métodos para obtener datos estructurales de sondajes, sin embargo, la empresa
INV Minerales Ecuador, utiliza el equipo Reflex ACTII para obtener núcleos orientados.
Para lo cual en el sitio de perforación se calibra el equipo (Reflex ACTII), que registra un
punto de referencia en el testigo antes de comenzar cada corrida de perforación, al final de
cada corrida se compara este punto de referencia con la parte más baja de testigo perforado,
ahí se indicará la posición original del testigo, luego se marca una línea de referencia en la
cara del testigo al final de cada maniobra con la ayuda de una regleta y nivel (Ilustración 6).
Se arma el testigo perforado en canales diseñados para colocar los núcleos de todas las
corridas posibles, se proyecta un eje en todo el testigo tomando como referencia la marca en
la cara del testigo.
40
Se registra la información de profundidad de cada discontinuidad, características de las
discontinuidades y las medidas estructurales para tramos no mayores a 1,5 m.
Las medidas son para cada fractura y se realiza mediante el empleo una cinta graduada de 0
a 360º (depende del diámetro del testigo) y de un goniómetro, como se muestra en las
Ilustraciones 7 y 8. Los ángulos determinados son:
β, es el ángulo medido entre el eje del testigo y el plano de máxima inclinación de la fractura,
se mide con una cinta graduada de 0 a 360º colocada desde del eje del testigo y en sentido
de las manecillas del reloj, indica la dirección de inclinación (Dip direction).
α, es el ángulo de buzamiento de la estructura (0 a 90º), medido entre el eje del testigo y el
plano de la discontinuidad, se coloca el brazo móvil del goniómetro en el eje del testigo y se
mueve el transportador hasta que el brazo fijo coincida con el plano de la discontinuidad,
esta medida indica la inclinación de la discontinuidad (Dip).
Ilustración 6. Orientación del testigo con equipo ACTII, procedimiento de
calibración y marcado de línea de referencia.
41
Testificación geotécnica
Se establecieron formatos de logueo para la metodología de Bieniawski y Barton, cada fila
de las tablas 4 y 5 respectivamente, corresponden al intervalo geotécnico. Se designaron las
puntuaciones propicias en cada columna según los parámetros indicados con base en el
cuadro de parámetros de clasificación de RMR de Bieniawski y Barton. En los Anexos 3 y
4 se muestran logs geomecánicos.
Ilustración 8. Lectura de ángulo β, Dirección de inclinación de planos de
discontinuidades en testigos orientados.
Ilustración 7. Lectura de ángulo α, Buzamiento de planos de
discontinuidades en testigos orientados.
42
(m) (m) %
RMR - Rock Mass Rating - Bieniaw ski 1989
ROCKS MASS VALUE
GEOTECH LOG
-- -- - -
-
- - -
- -- - -
-
- - -
- -- - -
-
- - -
- -- - -
-
- - -
- -- - -
-
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- -- - -
-
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-
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- -- - -
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- -- - -
-
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- -- - -
-
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-
- - -
- -- - -
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- -- - -
-
- - -
- -- - -
-
- - -
- -- - -
-
- - -
- -- - -
VAL
- - -
Type Grade VAL Grade VAL GradeGrade VAL Grade VAL Grade VAL
GRANWATER
(m) (m) RECOVERY Grade VAL (m) VAL Grade VAL
SPACEJOIN CONDITIONS
FROM TO OF PERCISTENCE APERTURE ROUGHNESS INFILL WHEATHERING
DEPTHLEGT H R EC OVER Y
%STRENCH RQD
Perforation Diameter LOGGING BY:
HOLE No. DATE
(m) (m) % (m) % VAL DESCRIPTION VAL DESCRIPTION VAL DESCRIPTION VAL DESCRIPTION VAL SRF VAL
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Jw/SRF
Sistema Q de Barton-Lien y Lunde 1974
LEGTH RECOVERY RECOVERY RQD
GEOTECH LOG
Jn / familiasRQD/Jn
HOLE No.
Perforation Diameter
DATE
LOGGING BY:
Jr / rugosidad Ja / rellenoJr/Ja
Jw / agua SRF
Tabla 4. Formato para testificación geotécnica, metodología RMR de Bieniawski.
Tabla 5. Formato para testificación geotécnica, metodología Q de Barton.
Formato para testificación geotécnica de Metodología Barton.
Metodología Bieniawski. Cortesía del departamento geotécnico (INV Minerales, 2017).
43
CAPÍTULO IV
PRESENTACIÓN DE DATOS
Evaluación geomecánica de 21 testigos de perforación
El registro de información correspondió de los sondajes ubicados en líneas de perforación
dispuestas en sentido NO-SE, se seleccionó 21 sondajes a cada 75 m entre las líneas de
perforación, como se muestra en la Figura 6.
La Tabla 6. muestra los sondajes considerados para la presente investigación con las
correspondientes profundidades, de acuerdo a la zona mineralizada de ley promedio de
3gr/Tn de oro. En algunos sondajes, se amplió el tramo analizado para identificar la variación
que existe con la roca caja, aunque el presente tema es exclusivamente del cuerpo mineral.
No todos los sondajes están orientados, razón por la cual la información correspondiente a
las medidas estructurales es de los cinco últimos sondajes de la Tabla 6, es decir los sondajes
P17, P18, P19, P20, P21.
Nº
Sondeo de
Norte a Sur
Profundidad de sondeo (m)
Desde Hasta
1 P1 165 200
2 P2 160 175
3 P3 140 160
4 P4 138 170
5 P5 130 152
6 P6 118 142
7 P7 130 180
8 P8 120 167
9 P9 110 130
10 P10 140 210
11 P11 143 190
12 P12 115 160
13 P13 145 165
14 P14 115 150
15 P15 140 200
16 P16 128 170
17* P17 145 180
18* P18 110 165
19* P19 125 180
20* P20 145 160
21* P21 108 172
Tabla 6. Tramos de profundidades de sondajes analizados.
La investigación es realizada en 21 sondajes (P1-P21), profundidades entre los 108 a 218 metros.
Los sondajes con asterisco (*) son orientados.
44
Figura 6. Mapa de ubicación de sondeos utilizados en esta investigación, indican ubicación
espacial, dirección de los sondajes, líneas de perforación NO-SE. Cartografía Nacional IGM
1:50000 - Modificado de INV Minerales (2017).
45
4.1.1 Caracterización geológica en los sondajes del yacimiento Loma Larga
Litología
Las rocas de la formación Quimsacocha están expuestas en la zona de estudio y forman parte
de la expresión volcánica del volcán Quimsacocha.
La litología presente en el área fue mapeada y evidenciada en sondajes, corresponde
caracterizada por lavas andesíticas hornbléndicas, lavas andesíticas ricas en plagioclasas,
brechas hidrotermales, tobas de grano fino y tobas de grano grueso (Figura 7). Las rocas
están dispuestas subhorizontalmente, y con control estructural N-S (falla Río Falso) y NO-
SE. En este caso la litología en los tramos analizados corresponde a tobas de grano grueso,
fino y brechas (P7, P14, P16, P17, P18) y lavas andesíticas (P14, P15, P20), resumido en la
Tabla 7.
Sondeo de
Norte a Sur
Profundidad de
sondeo (m) Litología
Minerales
de
alteración Desde Hasta
P1 165 200 Toba Gruesa SIL
P2 160 175 Toba Gruesa SIL
P3 140 160 Toba Gruesa PFL-DK-
SIL
P4 138 170 Toba Gruesa-Lava Andesítica SIL-DK-
PFL
P5 130 152 Toba Gruesa DK-SIL-K
P6 118 142 Toba Gruesa SIL-DK
P7 130 180 Toba Gruesa-Brecha SIL
P8 120 167 Toba Gruesa SIL-DK-K-
SMT
P9 110 130 Toba Gruesa- Toba Fina SIL-K-DK
P10 140 210 Toba Fina-Toba Gruesa DK-SIL
P11 143 190 Toba Gruesa SIL- ALU
P12 115 160 Toba Gruesa SIL
P13 145 165 Toba Gruesa-Tb Fina SIL-ALU
P14 115 150 Toba Gruesa-Lava Andesítica SIL-ALU
P15 140 200 Toba Gruesa-Lava Andesítica SIL
P16 128 170 Toba Gruesa-Brecha-Lava
Andesítica
ALU-SIL-
DK
P17 145 180 Toba Gruesa- Brecha K-DK-SIL
P18 110 165 Toba Gruesa-Brecha SIL
P19 125 180 Toba Gruesa SIL
P20 145 160 Brecha- Lava Andesítica SIL
P21 108 172 Toba Gruesa-Brecha SIL
Litología y minerales de alteración en los sondajes utilizados para la investigación,
se observa en todos los sondajes tobas y sílice.
Litología y minerales de alteración en los sondajes utilizados para la investigación,
se observa en todos los sondajes tobas y sílice.
Tabla 7. Resumen de litología y minerales de alteración en el yacimiento Loma
Larga.
46
Figura 7. Sección N-S de la litología. Modificado INV Minerales (2017).
47
Mineralización
La mineralización epitermal en la caldera del Quimsacocha probablemente es resultado de
la presencia magmática del centro volcánico de Quimsacocha, la cual estuvo controlada por
la litología (tobas), control estructural (estratrigrafia y fallamiento N-S) y alteración
(silicificación).
La mineralización se encuentra diseminada y en brechas cementadas por sulfuros (brechas
hidrotermales). Los minerales de mena observados en los sondajes son: oro, luzonita
(enargita), pirita, calcopirita, covelina (Ilustración 9) y los minerales de ganga son cuarzo,
baritina, anhidrita, yeso, azufre.
La zona mineralizada tiene una longitud aproximada de 1200 m en sentido N-S y entre 120-
400 m en sentido E-O. El espesor estimado del cuerpo mineral es 60 m (verificado en los
sondajes) el cual inicia a la profundidad de 110 m (3600 m s.n.m.) debajo de la superficie.
El cuerpo mineral tiene un buzamiento hacia el oeste y ocurre dentro de capas
subhorizontales de tobas y flujos de lavas de composición andesítica silicificadas.
a)
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a)
a)
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c)
c)
c)
c)
c)
Ilustración 9. Minerales de mena típicos del yacimiento.
a) Enargita en cavidad de roca silicificada, b) Calcopirita diseminada, c) Covelina cristalizada en
cavidad de roca, d) Pirita cubica y diseminada en paragénesis con calcopirita.
d)
c)
c)
c)
c)
c)
c)
48
Alteración
Los fluidos ácidos típicos de este tipo de depósitos fueron reaccionando con la roca caja,
produciendo halos de alteración siguiendo vectores de temperatura; que de mayor a menor
son: silicificación, argílica avanzada, argílica y propilítica (Figura 8).
Silicificación: la alteración silícea está rodeada de halos de alteración argílica y argílica
avanzada, la sílice principalmente está en forma de cuarzo masivo con tamaño de grano fino
dando una textura porosa de tipo vughy silica por lixiviación de los componentes de la roca
en acción del fluido ácido (Ilustración 10). En la alteración silícea se alberga la
mineralización importante Au, Ag, Cu y se observó esta alteración en todos los sondajes
analizados.
Argílica: presenta tonos claros con asociaciones minerales de mayor a menor temperatura
de pirofilita, alunita y dickita, se observó la presencia de estos minerales de alteración en
los límites de los tramos analizados, que no corresponde a la zona mineralizada.
Argílica avanzada: se caracteriza por el ensamble caolinita, illita y esmectita, los minerales
característicos de la alteración argílica y argílica avanzada son identificados con un equipo
que indica las longitudes de onda particulares de cada mineral (Terrespec). Se observó esta
alteración asociada a la alteración argílica.
Para el proyecto la evaluación de la alteración es quizás el factor más importante en cuanto
a la evaluación geotécnica del yacimiento de Loma Larga, ya que la alteración está ligada a
la resistencia de las rocas (SRK., 2006). En este caso la alteración en los tramos analizados
corresponde a silicificación (Tabla 7).
Ilustración 10. Silicificación, la roca presenta textura vughy.
49
Figura 8. Sección N-S de la Alteración. Modificado INV Minerales (2017).
50
4.1.2 Definición de familias de discontinuidades en sondajes a diamantina
Se determinan los ángulos de buzamiento y azimut de buzamiento en las fracturas del testigo,
los datos son medidos para cada fractura existente en el intervalo geotécnico.
Se agruparon los sondajes que se encuentran ubicados espacialmente cercanos (Figura 9).
Figura 9. Mapa de Ubicación de sondajes y líneas de perfiles trazados.
51
En el sector norte del cuerpo mineral al realizar el proceso de ploteo de puntos, seguido
de la obtención de concentraciones (Anexo 5), se obtuvieron los planos principales que
ayudan a determinar las direcciones de movimientos o fallamientos en el macizo rocoso. En
los sondajes P17 y P21 se identificaron dos planos principales, Plano1: 66/84, Plano2:
241/88 (Figura 10).
En el centro del cuerpo mineral se encuentra el sondaje P18, se identificó un plano
principal (44/84) en el diagrama de concentración de polos (Anexo 6). En el centro sur del
cuerpo mineral se encuentra el sondaje P19 y el diagrama de concentración de polos en este
sondaje indica un plano principal 177/79.
En el sur del cuerpo mineral el sondaje P20, muestra en el diagrama de concentración de
polos dos planos principales Plano1: 66/77, Plano2: 178/59 (Anexo 7).
Estructuras principales
Se observó comportamiento diferente de la roca con respecto a lo presente el en intervalo
geotécnico para fracturas mayores (falla), esto fue evidente por la existencia de roca poco
resistente, con un gran espaciamiento y contacto entre las fracturas con relleno arcilloso.
Figura 10. Diagrama de concentración de polos de sondajes P17-P21, indica dos planos principales.
52
Se identificaron dos fallas en el sondaje P17, ubicado al norte del cuerpo mineral cuyos datos
estructurales son, Falla 1: 102/45, Falla 2: 356/58.
En la Tabla 8 se resumen los planos obtenidos de los datos estructurales.
Tabla 8. Resumen de planos de discontinuidades
Los planos corresponden a los datos obtenidos de las medidas estructurales para cada intervalo geotécnico de
los sondajes P17, P18, P19, P20, P21, se indica el número de polos utilizados, los datos en azimut de
buzamiento/ buzamiento y rumbo/buzamiento.
4.1.3 Evaluación de parámetros geomecánicos utilizando RMR (Bieniawski, 1973) en
el cuerpo mineralizado en tres niveles de profundidad.
Se establecieron tres intervalos de 20 m de profundidad para analizar parámetros y
valoración del macizo rocoso del cuerpo mineral, el primer intervalo de profundidad está
comprendido entre las cotas 3640 y 3620 m s.n.m., para lo cual se estableció el nivel A en
la cota de 3630 m s.n.m., el segundo intervalo está entre 3620 y 3600 m s.n.m., donde se
definió el nivel B en la cota de 3610 m s.n.m. y en el tercer intervalo entre 3600 y 3580 m
s.n.m., está el nivel C en la cota de 3590 m s.n.m.
Los datos de cada parámetro fueron promediados en los intervalos de 20 m considerando la
desviación estándar de los promedios.
Sondaje Planos Tipo Numero
de polos
Azimut de
buzamiento/Buzamiento Rumbo/Buzamiento
P17-
P21
Plano1 Fracturas 118 66/84 N24°O/84°NE
Plano2 Fracturas 118 241/88 N29°O/88°SO
P18 Plano1 Fracturas 176 44/84 N46°O/84°NE
P19 Plano1 Fracturas 79 177/79 N83°E/79°SE
P20 Plano1 Fracturas 61 66/77 N24°O/77°NE
Plano2 Fracturas 61 178/59 N88°E/59°SE
P17 Falla1 Falla 1 102/45 N12°E/45°SE
Falla2 Falla 1 356/58 N86°E/58°NO
53
En los mapas de distribución empleados para el análisis de los parámetros se observan en
tonos verdes y azules lo mejor de las categorías, en tonos amarillo lo intermedio de cada
categoría y en tonos naranja y rojo lo peor de las categorías.
Determinación de RQD en los niveles A, B y C
En los mapas de distribución de RQD de los niveles A, B, C, se observa el predominio de
RQD medio (50 al 75%).
En el norte del cuerpo mineral del nivel A se observa RQD malo, que a profundidad es decir
en los niveles B y C cambia gradualmente a medio.
En el sector centro sur del área se observa RQD bueno-medio al oeste y malo al este.
El fracturamiento de la roca está definido para el sector este del yacimiento (Figura 11).
Figura 11. Distribución de RQD en los niveles A, B, C.
a) Nivel A, 3630 m s.n.m., RQD varía entre medio y malo, b) Nivel B, 3610 m s.n.m., RQD varía entre
bueno, medio y malo c) Nivel C, 3590 m s.n.m., RQD varía entre bueno y medio.
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c)
54
Determinación resistencia del macizo rocoso, fortaleza de la roca intacta (Intact Rock
Strength IRS) en los niveles A, B y C
Según indica la Figura 12 la resistencia del macizo rocoso está en la categoría de roca
resistente y muy resistente (R4 y R5).
En los niveles A y B (menor profundidad con respecto a C) se observa, que la roca del macizo
rocoso es resistente y en el nivel C pierde resistencia a media y débil.
La roca del macizo rocoso en el sector sur es resistente y al norte disminuye a media y débil.
Figura 12. Distribución de IRS en los niveles A, B, C.
a) Nivel A, 3630 m s.n.m., IRS varía entre R5-R4, b) Nivel B, 3610 m s.n.m., IRS varía entre R5-R4, c)
Nivel C, 3590 m s.n.m., IRS varía entre R3-R2.
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c)
55
Determinación de separación entre discontinuidades (espaciamiento) en los niveles A,
B y C
Se observa espaciamiento entre discontinuidades de 0,6 a 0,2 m, en la zona central del cuerpo
mineral la separación entre las discontinuidades es 2 a 0,6 m, existiendo así bloques más
grandes en la zona central en comparación con el resto del yacimiento (Figura 13).
En el nivel C (mayor profundidad) de la zona norte del cuerpo mineral, el espaciamiento de
las discontinuidades aumenta de 0,06 a 0,6 m.
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Figura 13. Distribución de espaciamiento de las fracturas en los niveles A, B, C.
a) Nivel A, 3630 m s.n.m., espaciamiento varía entre 0,6 a 0,06 m, b) Nivel B, 3610 m s.n.m., espaciamiento
varía entre 0,6 a 0,2 m, c) Nivel C, 3590 m s.n.m., espaciamiento varía entre 2 a 0,6 m.
56
Determinación de longitud de discontinuidades (persistencia) en los niveles A, B y C
En los testigos de perforación se valoró la persistencia de manera aproximada, considerando
la frecuencia y dimenciones de las fracturas, de esta manera la persistencia de las
discontinuidades en el área de estudio es de 3 a 10 m (Figura 14).
En el sector norte las longitudes de las fracturas persisten en el orden de 1 a 3 m en el nivel
C, mientras que a menor profundidad en los niveles A y B aumenta hasta la persistencia de
10 m.
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Figura 14. Distribución de persistencia de las fracturas en los niveles A, B, C.
a) Nivel A, 3630 m s.n.m., persistencia varía entre 10 a 3 m, b) Nivel B, 3610 m s.n.m., persistencia varía
entre 10 a 3 m, c) Nivel C, 3590 m s.n.m., persistencia varía entre 10 a 1 m.
57
Determinación de abertura entre discontinuidades en los niveles A, B y C
Al analizar las gráficas de distribución de las aberturas de las fracturas se observa que existen
aberturas de 0,1 a 1 mm en todos los niveles de profundidad, especialmente en el área centro
sur del cuerpo mineral (Figura 15).
En el sector norte del cuerpo mineral las aberturas entre las fracturas disminuyen a
profundidad, es decir en los niveles A y B existen aberturas de 1 a 0,1 mm, y en el nivel C
no hay aberturas entre las fracturas.
Figura 15. Distribución de abertura entre las fracturas en los niveles A, B, C.
a) Nivel A, 3630 m s.n.m., abertura varía entre 1 a 0,1 mm, b) Nivel B, 3610 m s.n.m., abertura varía entre 1
a <0,1 mm, c) Nivel C, 3590 m s.n.m., abertura varía entre 1 a <0,1 mm.
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c)
58
Determinación de rugosidad de las discontinuidades en los niveles A, B y C
Las caras de las discontinuidades en el área de estudio son ligeramente rugosas (Figura 16),
en el sector central de los niveles A, B y C las rugosidades de las fracturas son entre
ligeramente rugosas y rugosas.
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Figura 16. Distribución de rugosidad de las fracturas en los niveles A, B, C.
a) Nivel A, 3630 m s.n.m., rugosidad varía entre ligeramente rugosa y rugosa, b) Nivel B, 3610 m s.n.m.,
rugosidad varía entre ligeramente rugosa y rugosa, c) Nivel C, 3590 m s.n.m., rugosidad varía entre ondulada
y rugosa.
59
Determinación de relleno de las discontinuidades en los niveles A, B y C
El relleno de las fracturas analizadas en el sector norte, en el nivel A es duro > 5 mm, sin
embargo en los niveles B y C del mismo sector, las aberturas de las fracturas ya no tienen
relleno.
Se observa en el sector centro-sur del cuerpo mineral a todas las profundidades que el relleno
de algunas fracturas es duro <5 mm y otras fracturas no tienen relleno.
En el sondaje P20 ubicado en el sur del cuerpo mineral el relleno es duro >5 mm en todos
los niveles de profundidad.
Figura 17. Distribución de relleno de las fracturas en los niveles A, B, C.
a) Nivel A, 3630 m s.n.m., relleno varía entre duro >5 a <5 mm, b) Nivel B, 3610 m s.n.m., relleno varía
entre duro >5 a <5 mm, c) Nivel C, 3590 m s.n.m., relleno varía entre duro >5 a <5 mm.
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60
Determinación de alteración (meteorización) de las discontinuidades en los niveles A,
B y C
El estado de alteración o meteorización de las paredes de las discontinuidades del cuerpo
mineral están en la clase de inalteradas (Figura 18), ya que se observaron paredes de
discontinuidades frescas o poco decoloradas en los niveles A, B y C.
En el nivel A las fracturas del sondaje P17 presentan ligera alteración.
En el nivel C las fracturas del sondaje P12 y P19 tienen ligera alteración.
Figura 18. Distribución de alteración (meteorización) de las fracturas en los niveles A, B, C.
a) Nivel A, 3630 m s.n.m., fracturas inalteradas, b) Nivel B, 3610 m s.n.m., fracturas inalteradas, c) Nivel C,
3590 m s.n.m., fracturas inalteradas.
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61
Determinación de presencia de agua en las discontinuidades en los niveles A, B y C
La evaluación realizada sobre este parámetro determinó que cuando las paredes de las
fracturas presentan oxidaciones, indican una zona situada sobre una superficie de agua por
oxidación de sulfuros (pirita, calcopirita, etc.) en ambiente oxidante. Por ello, la observancia
de la oxidación en las paredes determina presencia de agua y en este caso se observó que no
hay mayor oxidación en las paredes de las discontinuidades lo que determina un estado seco
de las paredes de las fracturas como muestra la Figura 19.
En el sur del cuerpo mineral el sondaje P16 presenta ligera humedad en las paredes de las
fracturas.
Figura 19. Distribución de circulación de agua en las fracturas en los niveles A, B, C.
a) Nivel A, 3630 m s.n.m., fracturas secas, b) Nivel B, 3610 m s.n.m., fracturas secas, c) Nivel C, 3590 m
s.n.m., fracturas secas.
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62
4.1.4 Evaluación de parámetros geomecánicos utilizando Q (Barton, 1974) en el
cuerpo mineralizado en tres niveles de profundidad.
Al igual que se procedió para analizar los parámetros de Bieniawski, se establecieron tres
intervalos de 20 m de profundidad, el nivel A en la cota de 3630 m s.n.m. está comprendido
entre las cotas 3640 y 3620 m s.n.m., el segundo intervalo está entre 3620 y 3600 m s.n.m.,
donde se definió el nivel B en la cota de 3610 m s.n.m. y el nivel C en la cota de 3590 m
s.n.m. entre 3600 y 3580 m s.n.m.
Determinación de RQD en los niveles A, B y C
El comportamiento del RQD es el mismo para las dos metodologías analizadas, por ello el
RQD en los mapas de distribución de los niveles A, B, C, es medio (50 al 75%), como indica
la Figura 11.
Determinación de factor de reducción por agua en las fracturas (Jw)
La medida de presión de agua que actúa sobre la roca del cuerpo mineral, tiene un efecto
mínimo en la resistencia a la tensión cizallante de las discontinuidades, ello es respaldado en
base a resultados de estudios hidrogeológicos4 que se están ejecutando en el proyecto Loma
Larga, en ese estudio se demuestra que en donde se encuentra el cuerpo mineral, el nivel
piesométrico sólo se observa en zonas de falla, donde el agua se disipa y cerca al cuerpo
mineral no existe ocurrencia de agua.
En consecuencia, tomando en cuenta las aseveraciones indicadas en lo que concierne al
efecto del agua en el cuerpo mineral, se consideró para este estudio el coeficiente reductor
“Excavaciones seca o poca infiltración” de las opciones propuestas por Barton (1974),
designando el Jw=1 para todo el macizo rocoso del cuerpo mineral.
4 Los estudios hidrogeológicos del proyecto Loma Larga están en proceso y serán validados al final de la etapa de factibilidad, es por ello que los resultados y análisis no son públicos al momento.
63
Determinación de número de sistemas de fracturas (Jn) en los niveles A, B y C
Se observa que el macizo rocoso en el sector norte varia a profundidad desde el nivel A hasta
C, es decir en A existen dos sistemas de fracturas más otras fracturas aleatorias y disminuye
gradualmente en B y C hasta un sistema de fracturas.
La zona centro-sur del cuerpo mineral presenta un efecto contrario de lo que ocurre en la
zona norte, ya que a profundidad el macizo rocoso tiene mayor fracturamiento, es así que;
en el nivel A existen dos sistemas de fracturas que hacia el nivel B y C aumentan otras
fracturas aleatorias.
El sondaje P16 indica claramente lo que sucede en el sector centro-sur, pues el número de
fracturas aumenta a profundidad, en el nivel A existen un sistema de fracturas más otras
aleatorias, en el nivel B pasa a dos sistemas de fracturas y en el nivel C hay dos sistemas de
fracturas más otras fracturas aleatorias (Figura 20).
Figura 20. Distribución de número de sistema de fracturas en los niveles A, B, C.
a) Nivel A, 3630 m s.n.m., dos sistemas de fracturas más otras fracturas aleatorias, b) Nivel B, 3610 m
s.n.m., dos sistemas de fracturas más otras fracturas aleatorias, c) Nivel C, 3590 m s.n.m., dos sistemas de
fracturas.
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64
Determinación de rugosidad de las fracturas (Jr) en los niveles A, B y C
En la zona norte las rugosidades de las caras de las fracturas en el nivel A son lisas y
onduladas a mayor profundidad, es decir en el nivel B son irregulares pero planas y en el
nivel C se observa la presencia de las rugosidades que ocurren en el nivel A y B (Figura 21).
Se observa que las superficies de las caras de las discontinuidades, presentan rugosidades
irregulares y onduladas en el sector centro-sur del macizo rocoso en los niveles A y B, en el
nivel C las rugosidades varían entre las categorías de lisas-onduladas, irregulares pero planas
y rugosas irregulares-onduladas.
Figura 21. Distribución de rugosidad de fracturas en los niveles A, B, C.
a) Nivel A, 3630 m s.n.m., caras de fracturas rugosas o irregulares y onduladas, b) Nivel B, 3610 m s.n.m.,
caras de fracturas rugosas o irregulares y onduladas, c) Nivel C, 3590 m s.n.m., caras de fracturas rugosas o
irregulares y onduladas, caras de fracturas lisas y onduladas-rugosas o irregulares y onduladas.
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65
Determinación de alteración de las fracturas (Ja) en los niveles A, B y C
Se observa en las gráficas de distribución de alteración de las fracturas que en el nivel A y
B las paredes de las fracturas están inalteradas y solo con superficies manchadas (Figura 22).
En el norte del macizo rocoso del nivel C, las fracturas tienen paredes ligeramente alteradas,
con minerales inablandables, en el centro se mantiene el comportamiento de los niveles
menos profundos y en el sur las fracturas tienen recubrimientos limosos o areno-arcillosos.
Figura 22. Distribución de alteración de las fracturas en los niveles A, B, C.
a) Nivel A, 3630 m s.n.m., caras de fracturas están inalteradas y solo con superficies manchadas, b) Nivel B,
3610 m s.n.m., caras de fracturas están inalteradas y solo con superficies manchadas, c) Nivel C, 3590 m
s.n.m., caras de fracturas tienen recubrimientos limosos, sus paredes están ligeramente alteradas.
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66
Determinación del factor de reducción de esfuerzos, Stress Reduction Factor (SRF)
El factor de esfuerzos, se estima al analizar la relación entre la resistencia a la compresión
simple con la tensión principal máxima que actúa sobre la roca (Tabla 9). Los valores que
se analizaron para la compresión simple (𝜎𝑐) en la roca del yacimiento Loma Larga varía
entre los 75 y 200 MPa; según ensayo de 192 muestras de roca del cuerpo mineral (SRK.,
2016). Algunos proyectos no tienen la capacidad para pagar alguna técnica de medida del
estado tensional natural, por lo que es práctico y común asumir la siguiente estimación para
la tensión principal máxima que actúa sobre la roca (Monge A., 2014).
La tensión vertical (𝜎𝑣) se estimará con la expresión :
σv=(γ)h
Ecuación 3. Stress vertical Hudson J., & Harrison J., (1997).
σv=(ρ*g) h
Se consideró la densidad de las rocas andesíticas de 2300 kg/m3 (Monge A., 2014).
Se determinó el esfuerzo vertical considerando los promedios de profundidades en los
intervalos de 20 m para los niveles A, B, C, resumidos en la Tabla 9.
67
SONDAJE σᵥ nivel A
(MPa)
σᵥ nivel B
(MPa)
σᵥ nivel C
(MPa)
P1 3.767 4.243
P2 2.998 3.579 4.036
P3 3.338 3.735
P4 3.674
P5 3.086 3.537
P6 2.768 3.171 3.494
P7 3.063 3.491 3.981
P8 2.922 3.323 4.532
P9 2.720
P10 3.519 3.992
P11 3.270 3.665 4.116
P12 2.907 3.308 3.762
P13 3.166 3.566
P14 2.961 3.358 4.023
P15 3.301 3.709 4.176
P16 3.250 3.647 4.170
P17 2.750 3.648 3.651
P18 3.054 3.504 3.832
P19 3.303 3.539 4.190
P20 3.396 3.813
P21 2.899 3.319 3.798
Promedio 3.073 3.517 3.938
El factor de reducción de esfuerzos (SRF) se estimará con la expresión:
SFR= σc
σ1
Tabla 10. Tabla comparativa de valores SRF
Por lo anterior se ha consideró para el macizo rocoso del cuerpo mineral el parámetro de
“Rocas competentes, tensiones medias”, donde el SRF=1.
Rocas competentes,
problemas de tensiones en
las rocas
Valores Q de
Barton
Valores del cuerpo mineral, yacimiento
Loma Larga
σc/σ1 SRF σc/σ1 SRF
Tensiones Medias 10-200 1
Nivel A: 24-65
1 Nivel B: 21-57
Nivel C: 19-51
Ecuación 4. SFR Barton (1974).
Tabla 9. Tabla de determinación de esfuerzos verticales (σv).
Determinación de esfuerzos verticales para niveles A, B, C del cuerpo mineral del yacimiento Loma
Larga.
El promedio de cada nivel fue utilizado para determinar SFR, no existe información para los espacios en
blanco porque no está definido el cuerpo mineral en esa zona.
σ1: tensión axial principal o carga, σc: resistencia a la compresión
Comparación de valores SRF Q de Barton (1974) y muestras de roca analizadas en yacimiento Loma
Larga.
σ1: tensión axial principal o carga, σc: resistencia a la compresión
Comparación de valores SRF Q de Barton (1974) y muestras de roca analizadas en yacimiento Loma
Larga.
σ1: tensión axial principal o carga, σc: resistencia a la compresión
Comparación de valores SRF Q de Barton (1974) y muestras de roca analizadas en yacimiento Loma
Larga.
σ1: tensión axial principal o carga, σc: resistencia a la compresión
Comparación de valores SRF Q de Barton (1974) y muestras de roca analizadas en yacimiento Loma
Larga.
σ1: tensión axial principal o carga, σc: resistencia a la compresión
Comparación de valores SRF Q de Barton (1974) y muestras de roca analizadas en yacimiento Loma
Comparación de valores SRF Q de Barton (1974) y valores de cuerpo mineral de Loma Larga.
σ1: tensión axial principal o carga, σc: resistencia a la compresión
68
CAPÍTULO V
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Valoración del macizo rocoso
Se zonifico el macizo rocoso en tres intervalos de 20 m de profundidad, los datos de cada de
la valoración fueron promediados en dichos intervalos y se analizó la desviación estándar de
los promedios ya que en algunos casos las gráficas de dispersión obtenidos para cada sondaje
no mostraron distribuciones con tendencias definidas en los datos (Anexo 8).
Resultaron mapas de distribución de calidad del macizo rocoso para el análisis de las
valoraciones de Bieniawski y del índice Q en los siguientes niveles
Niveles Cota Intervalos
A 3630 3640-3620
B 3610 3620-3600
C 3590 3600-3580
También, se sectorizó al macizo rocoso en función de la ubicación espacial de los sondajes;
de esta manera se presenta un análisis del cuerpo mineral al norte, centro y sur en secciones
geotécnicas, que parten del análisis de las gráficas de dispersión, análisis de la
caracterización geológica y caracterización geomecánica.
69
5.1.1 RMR de Bieniawski
En los mapas de distribución de calidad del macizo rocoso se observa en todos los niveles
de profundidad macizo bueno de tipo II (Figura 23).
En el norte del cuerpo mineral en el nivel A el macizo rocoso tiene calidad de tipo III
(medio), que a medida que profundiza en los niveles B y C aumenta en su calidad a bueno.
En el sector central del cuerpo mineral el macizo tiene calidades de medio en el nivel A,
bueno en el nivel B y medio en el nivel C, probablemente esa configuración está dada por la
alteración de la roca alta y baja del cuerpo mineral.
En el sur el macizo rocoso es de calidad tipo II (bueno) en los niveles A y B, en el nivel C
disminuye su calidad a medio según indica el sondaje P16 que se encuentra en esa área.
En el sondaje P12 se registró el valor mínimo de 15 puntos, que constituye roca muy mala,
en el nivel C. En los sondajes P1 y P13 se registraron los valores máximos de 88 puntos en
la valoración RMR que constituye a roca muy buena, en los niveles C y A respectivamente.
Figura 23. Distribución de la valoración RMR en los niveles A, B, C.
a) Nivel A, 3630 m s.n.m., calidad del macizo rocoso es bueno, b) Nivel B, 3610 m s.n.m., calidad del
macizo rocoso es bueno, c) Nivel C, 3590 m s.n.m., calidad del macizo rocoso es bueno y regular.
a)
a)
a)
a)
a)
a)
a)
a)
a)
a)
a)
a)
b)
b)
b)
b)
b)
b)
b)
b)
b)
b)
b)
b)
c)
c)
c)
c)
c)
c)
c)
c)
c)
c)
c)
c)
70
En el sector norte del cuerpo mineral existe roca del macizo rocoso bueno (130-170 m de
profundidad sobre la superficie), y macizo rocoso de tipo medio probablemente debido a la
presencia de fallas identificadas en la testificación geológica y en el análisis geotécnico de
los sondajes orientados P17 y P21, además se observó que el resultado de valoración RMR
de macizo medio coincide con el límite de las zonas de la alteración silícea (Figura 24).
Figura 24. Sección geotécnica según RMR del sector norte del cuerpo mineral.
71
En el centro del cuerpo mineral entre 120 a 160 m sobre la superficie predomina calidad de
macizo rocoso bueno, mientras que a mayor profundidad del cuerpo mineral se observa
calidad de macizo rocoso tipo medio. En el macizo de tipo medio se han reportado fallas y
cambios de litología de tobas a brechas, probablemente aquello sean los factores que
influyen en el comportamiento regular. Existe también una zona al sur de esta área analizada
entre los 140 a 160 m de profundidad, roca de macizo rocoso de tipo muy bueno; este tipo
de macizo incluido el tipo bueno probablemente están asociadas a la amplia zona de roca
silicificada de esta área (Figura 25).
Figura 25. Sección geotécnica según RMR del sector central del cuerpo mineral.
72
En el sur del cuerpo mineral se observa macizo de tipo II (bueno) y a mayor profundidad en
el sur de este sector el macizo pasa ser regular (Figura 26).
Figura 26. Sección geotécnica según RMR del sector sur del cuerpo mineral.
73
5.1.2 Q de Barton
Existe comportamiento del macizo rocoso bueno y muy bueno en todos los niveles de
profundidad (Figura 27).
En el sector norte la calidad del macizo aumenta según se profundiza, en el mapa de
distribución de valoración del macizo se observa en el nivel A calidad de media a buena,
mientras en los niveles B y C la calidad es buena y muy buena.
Se observa para el sector central macizo rocoso de tipo muy bueno y extremadamente bueno
para el nivel A y B, en el nivel C la calidad del macizo se mantiene en buena.
En el sector sur del cuerpo mineral a medida que se profundiza la calidad disminuye de muy
bueno a medio.
En el sondaje P1 se registró el valor mínimo de 0,37 puntos correspondiente a roca muy
mala, en el nivel A. En los sondajes P10, P11, P12 y P13 se registraron los valores máximos
de 800 puntos en la valoración Q de Barton que constituye roca excepcionalmente buena.
Figura 27. Distribución de la valoración Q en los niveles A, B, C.
a) Nivel A, 3630 m s.n.m., calidad del macizo rocoso es muy bueno, b) Nivel B, 3610 m s.n.m., calidad del
macizo rocoso es muy bueno y extremadamente bueno, c) Nivel C, 3590 m s.n.m., calidad del macizo rocoso
es bueno y medio.
a)
a)
a)
a)
a)
a)
a)
a)
a)
a)
a)
a)
b)
b)
b)
b)
b)
b)
b)
b)
b)
b)
b)
b)
c)
c)
c)
c)
c)
c)
c)
c)
c)
c)
c)
c)
74
En el sector norte del cuerpo mineral existe macizo rocoso bueno y muy bueno (140-170 m
de profundidad sobre la superficie), aunque hacia el sur de este mismo sector, la calidad del
macizo rocoso disminuye a medio, probablemente debido a la presencia de fallas
evidenciadas en testificación geológica y constatado en el análisis geotécnico de los sondajes
orientados P17-P21 (Figura 28).
Figura 28. Sección geotécnica según Q del sector norte del cuerpo mineral.
75
En el sector central del cuerpo mineral del yacimiento predomina macizo bueno y muy bueno,
probablemente asociado a la amplia zona de roca silicificada en este sector (Figura 29).
Figura 29. Sección geotécnica según Q del sector centro del cuerpo mineral.
76
En el sur del cuerpo mineral existe macizo bueno y a mayor profundidad de la zona mineralizada
disminuye en su calidad a medio (Figura 30).
Figura 30. Sección geotécnica según Q del sur del cuerpo mineral.
77
Correlación de los índices RMR y Q
El RMR califica al macizo rocoso del cuerpo mineral como bueno y medio. en cambio, el índice
Q indica que el macizo rocoso está compuesto por roca muy buena, buena y media (Figura 31).
El coeficiente de correlación es 0,55 lo que indica una correlación media entre las dos
clasificaciones geomecánicas.
Bieniawski propuso varias ecuaciones para correlacionar los índices de calidad de macizo
rocoso RMR y Q, de esta manera, con los resultados de valoración de la roca del macizo rocoso
del yacimiento Loma Larga se obtuvo la siguiente ecuación:
𝑅𝑀𝑅 = 0,0628 ∗ 𝐿𝑜𝑔 𝑄 + 59.464
Figura 31. Correlación RMR y Q de la valoración del cuerpo mineral.
Ecuación 5. Correlación RMR y Q para el cuerpo mineral del
yacimiento Loma Larga.
78
Esta aparente variación en la valoración de la roca del macizo rocoso está dada por las diferentes
ponderaciones que establece cada autor a parámetros similares, o en el uso de distintos
parámetros aplicados en una u otra clasificación, esto se resume en la Figura 32.
La aplicación de una u otra metodología depende del alcance que se requiera.
Discusión
El macizo rocoso del cuerpo mineral en el yacimiento Loma Larga, según la valoración de
Bieniawski es bueno y medio, en la clasificación de este autor pertenece a la clase II y III
respectivamente.
Según la categorización de Bieniawski, se podrá establecer lo siguiente para cualquier
excavación que se realice en el macizo rocoso del cuerpo mineral:
Figura 32. Cuadro comparativo entre RMR y Q.
79
Para el macizo rocoso tipo II, se podrá mantener 4 m sin revestir durante 6 meses, el ángulo de
cohesión está en rango de 200-300 kPa y el ángulo de fricción está en rango de 40-45 °.
En el macizo rocoso tipo III, se tendrá un tiempo de mantenimiento sin sostenimiento de 1
semana para 3 m, cohesión de 150-200 kPa, y ángulo de fricción entre 35-40 ° (Anexo 9).
De igual manera, la clasificación de Bieniawski, indica explícitamente para para túneles de
sección en herradura, con máxima anchura de 10 m, y máxima tensión vertical 250 kPa/cm², el
tipo de sostenimiento y modo de excavación a emplear según la categoría RMR alcanzada:
Para el macizo de clase II, la excavación se podrá realizar en secciones completas con avances
de 1-1,5 m, el sostenimiento podrá ser con bulones de longitudes de 2-3 m, separados 2-2,5 m,
con gunitado de 5 cm.
Para el macizo de tipo III, la excavación sugerida es de avances de 1,5-3 m y completar
sostenimientos a 20 m del frente, el sostenimiento será son bulones de 3-4 m separados 1,5-2 m
distribuidos sistemáticamente, también se sugiere gunitado de 5-10 cm. (Anexo 10).
La valoración de la roca del macizo rocoso del cuerpo mineral en el yacimiento Loma Larga,
según Q es medio, bueno y muy bueno. Barton propone para estas categorías de rocas del macizo
rocoso los siguientes sostenimientos para cualquier excavación que se realice.
Para macizo rocoso tipo medio: bulones de 3-5 m con espaciado de 1.3 m y hormigón
proyectado de 4 y 10 cm.
Para macizo rocoso tipo bueno: bulonado sistemático de 3-5 m, espaciados a cada 2.5 m.
Para macizo rocoso tipo muy bueno: bulonado puntual de 3-5 m. (Anexo 11).
Con lo que respecta al análisis estructural, los sondajes ubicados en el norte del cuerpo mineral
presentan fracturamientos direccionados en sentido NO-SE; asociados posiblemente a fallas
reportadas por el equipo geológico del proyecto, se incluyen microfracturas en sentido N-S;
asociados probablemente a la falla Río Falso.
En el sector central del cuerpo mineral la roca del macizo rocoso es de buena calidad y el
fracturamiento está en sentido NO-SE, cerca al norte del cuerpo mineral.
80
Cerca al sur del cuerpo mineral el fracturamiento está en sentido NE-SO; que coincide con la
dirección regional del sistema de fallas Gañarin y Girón, aquí la intensidad de
microfracturamiento disminuye en relación al sector norte del cuerpo mineral.
En el sector sur del cuerpo mineral el fracturamiento tiene sentido NO-SE coincidente una vez
más con fallas reportadas por el equipo geológico del proyecto, además existe un grupo de
fracturas con direccionamiento E-W; sin relación aparente a ninguna falla local o regional, el
microfracturamiento en la roca es mínima y coincide con la dirección N-S de la falla Río Falso
como sucede en el sector norte del cuerpo mineral. Lo anteriormente expuesto se esquematiza
en la Figura 33.
Figura 33. Esquema estructural entorno al cuerpo mineral del yacimiento Loma Larga.
Configuración estructural regional (Bulubulu al W del yacimiento, Girón al E del yacimiento y sistema Gañarín)
Configuración estructural local (falla Río Falso, juego de fallas NE-SW)
Orientación de fracturas identificadas en sondajes en color negro.
81
Las fracturas del sector norte con respecto al cuerpo mineral formarían una cuña con dirección
N54°E/27°SE, tal como se observa en las Figuras 34 y 35.
Figura 34. Estereograma representa la formación de una cuña entre las familias de fracturas
principales en el sector sur del cuerpo mineral y el cuerpo mineral con dirección N-S.
Figura 35. Representación 3D de la posible cuña que formarían las fracturas de la zona norte
del cuerpo mineral con respecto al cuerpo mineral.
Plano de fracturas 2
Plano de fracturas 1 Plano de cuerpo
mineral
N
144/27
82
CAPÍTULO VI
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
La caracterización geológica-geotécnica del macizo rocoso del cuerpo mineral del yacimiento
Loma Larga, determinó que predomina una zona mineralizada con alteración silícea en tobas y
andesitas, esta zona de alrededor de 60 m de tipo II (Buena) constituye el espacio donde se
desarrollarían las labores mineras.
Las características geomecánicas mediante RMR indica para el cuerpo mineral un macizo
rocoso de 0,2 a 2 m de espaciamiento resistente y muy resistente, separados por fracturas que
persisten máximo hasta 10 m y sus paredes ligeramente rugosas tienen separaciones entre 0,1 a
1 mm, no presentan relleno, meteorización ni agua. Con el índice Q, se obtiene un macizo rocoso
con dos a mas sistemas de fracturas, con superficies rugosas y onduladas cuyos contactos entre
fracturas tienen relleno soldado, duro con poca influencia de circulación de agua y factor
tensional medio.
Los factores que condicionan la calidad del macizo rocoso en la clasificación RMR, se la asocia
a fallamientos observados en logueo geológico, RQD bajo, espaciamiento menor a 0,06 m y
caras de las fracturas onduladas.
Con relación a la clasificación Q de Barton, la disminución en la calidad de la roca se debe a la
presencia de fallamientos, a la variación del factor Jn de 2 a más familias de fracturas, RQD
bajo y al tipo de relleno limoso o areno-arcilloso.
El cuerpo mineral se sectoriza en la zona norte y centro-sur según las características que presenta
el macizo rocoso para la valoración RMR. El norte tiene un comportamiento diferente con
respecto al centro-sur, porque en el norte a medida que se profundiza la calidad del macizo
mejora; mientras en el centro-sur la calidad del macizo disminuye a medida que se profundiza.
83
El índice Q permite definir que en el sector norte la calidad del macizo rocoso mejora a medida
que se profundiza, en el centro se mantiene calidad buena y en el sur disminuye la calidad del
macizo en profundidad.
En el nivel B a 3610 m s.n.m. se encuentra la mejor calidad de macizo rocoso del cuerpo mineral.
Las fallas identificadas en los sondajes P17 y P21 presentan una dirección preferencial NE-SO,
probablemente asociadas al mecanismo regional que posee este mismo direccionamiento.
Existen tres juegos de fracturas; las primeras presentan direcciones asociadas a fallas reportadas
con dirección NO-SE, las segundas están asociadas a la dirección del sistema de fallas Gañarin
y Girón de sentido NE-SO y las terceras se encuentran puntualmente en el sector sur del cuerpo
mineral en sentido E-W.
Existe un microfracturamiento que presenta una preferencia N-S, asociándose así con la falla
Río Falso.
Recomendaciones
En el sector central del cuerpo mineral se localiza roca de buena calidad en relación al sector
norte y sur, ello se ha evaluado en las dos metodologías empleadas (RMR y Q), es por ello que
sería prudente comenzar con las labores mineras por ese sector empleando lo mínimo en
sostenimientos sugeridos por Bieniawski o Barton, con ello se irá conociendo el
comportamiento de la roca a medida que avance la explotación.
Resultaría conveniente evaluar el contacto entre brechas y tobas, ya que probablemente sería un
contacto fallado porque se ha observado en ciertas zonas de ocurrencia de este contacto, relación
con fallas.
Realizar verificaciones de un buen manejo de perforación al momento de obtener un núcleo
orientado, con el objetivo de no perder valiosa información por la existencia de fracturas
mecánicas, además seria enriquecedor obtener datos de orientación de la mayoría de los
sondajes y no solo de unos pocos.
84
Se recomienda evaluar el comportamiento del macizo rocoso en términos tenso-
deformacionales, por lo que insto a realizar un estudio más profundo de aquello; esto debido a
la presencia de fallamientos que estarían influenciando en la calidad de la roca e inciden en el
aumento del estado tensional del macizo.
85
CAPÍTULO VII
BIBLIOGRAFÍA
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89
CAPÍTULO VIII
ANEXOS
Anexo 1. Cuadro de parámetros de clasificación RMR (Bieniawski, 1989).
90
Anexo 2. Cuadros de parámetros del índice Q (Barton, 1974).
91
92
Anexo 3. Ejemplo de log de perforación para testificación geotécnica (RMR, Bieniawski) del sondaje P2.
93
Anexo 4. Ejemplo de logs de perforación para testificación geotécnica (Q, Barton) del sondaje P13.
94
Anexo 5. Diagrama de ploteo de polos y concentraciones de los sondajes P17-P21.
95
Anexo 6. Diagrama de concentración de polos de sondajes P18, P19.
Diagrama de concentración de polos de sondajes P18, indica un plano principal.
Diagrama de concentración de polos de sondajes P19, indica un plano principal.
96
Anexo 7. Diagrama de concentración de polos de sondajes P20, indica dos planos
principales.
97
Anexo 8. Gráficas de dispersión de valoraciones RMR y Q en sondajes.
Sondajes ubicados en el norte del cuerpo mineral
En el sector norte del cuerpo mineral la roca es regular y buena entre los 128 a 178 m de
profundidad.
Sondaje
Tramo del cuerpo
mineral
(Profundidad en
metros)
Valoración
RMR en tramo
(Promedio) Descripción
P1 165-200 75 Roca buena
P2 160-175 62 Roca buena
P3 140-160 66 Roca buena
P4 138-170 66 Roca buena
P5 130-152 59 Roca regular
P6 118-142 58 Roca regular
P7 130-180 65 Roca buena
P17 145-180 56 Roca buena
P21 108-172 60 Roca regular
98
Sondajes ubicados en el centro del cuerpo mineral
Sondaje
Tramo del cuerpo
mineral (Profundidad
en metros)
Valoración
RMR en tramo
(Promedio) Descripción
P8 120-167 63 Roca buena
P9 110-130 61 Roca buena
P10 140-210 70 Roca buena
P11 143-190 76 Roca buena
En el centro del cuerpo mineral la roca presenta valoración regular y buena.
Sondaje
Tramo del cuerpo
mineral
(Profundidad en metros)
Valoración RMR
en tramo
(Promedio) Descripción
P12 115-160 60 Roca regular
P13 145-165 79 Roca buena
P18 110-165 67 Roca buena
P19 125-180 59 Roca regular
99
Sondajes ubicados en el sur del cuerpo mineral
Sondaje
Tramo del cuerpo mineral
(Profundidad en
metros)
Valoración RMR en tramo
(Promedio) Descripción
P14 115-150 63 Roca buena
P15 140-200 64 Roca buena
P16 128-170 65 Roca buena
P20 145-160 63 Roca buena
100
Sondajes ubicados en el norte del cuerpo mineral
Sondaje
Tramo del cuerpo
mineral
(Profundidad en metros)
Valoración Q en
tramo
(Promedio) Descripción
P1 165-200 44 Roca buena
P2 160-175 31 Roca buena
P3 140-160 45 Roca buena
P4 138-170 27 Roca buena
P5 130-152 15 Roca buena
P6 118-142 13 Roca buena
P7 130-180 33 Roca buena
P17 145-180 20 Roca buena
P21 108-172 18 Roca buena
En el sector norte del cuerpo mineral la roca es regular y buena.
101
Sondajes ubicados en el centro del cuerpo mineral
Sondaje
Tramo del cuerpo mineral
(Profundidad en metros)
Valoración Q en tramo
(Promedio) Descripción
P8 120-167 128 Roca extremadamente buena
P9 110-130 144 Roca extremadamente buena
P10 140-210 127 Roca extremadamente buena
P11 143-190 159 Roca extremadamente buena
Sondaje
Tramo del cuerpo
mineral
(Profundidad en metros)
Valoración RMR
en tramo
(Promedio) Descripción
P12 115-160 94 Roca muy buena
P13 145-165 213 Roca extremadamente buena
P18 110-165 33 Roca buena
P19 125-180 36 Roca buena
En el centro del cuerpo mineral la roca tiene una valoración según Q de Barton de buena,
muy buena y extremadamente buena
102
Sondajes ubicados en el sur del cuerpo mineral
En el sector sur del cuerpo mineral el macizo rocoso presenta comportamiento bueno y muy
bueno.
Sondaje
Tramo del cuerpo mineral
(Profundidad en
metros)
Valoración Q en tramo
(Promedio) Descripción
P14 115-150 65 Roca muy buena
P15 140-200 26 Roca buena
P16 128-170 99 Roca muy buena
P20 145-160 27 Roca buena
103
Anexo 9. Significado de las clases de macizos rocosos según el índice de RMR de
Bieniawski. (Bieniawski, 1973).
Letras en color rojo indica categoría en la que se encuentra el macizo rocoso del yacimiento
Loma Larga según análisis RMR.
CLASE I II III IV V
TIEMPO DE
MANTENIMIENTO
10 años
para 5 m
6 meses
para 4 m
1 semana
para 3 m
5 horas para
1.5 m
10 minutos
para 0.5 m
COHESIÓN (kPa) >300 200-300 150-200 100-150 <100
ANGULO DE
FRICCIÓN > 45° 40°-45° 35°-40° 30°-35° < 30°
SIGNIFICADO DE LAS CLASES DE MACIZOS ROCOSOS
104
Anexo 10. Excavaciones y sostenimientos de las clases de macizos rocosos según el índice
de RMR de Bieniawski. (Bieniawski, 1973).
Letras en color rojo indica categoría en la que se encuentra el macizo rocoso del yacimiento
Loma Larga según análisis RMR.
Bulones Gunitado Cerchas
ISección completa.
Avances de 3 m
Innecesario, salvo algún bulón
ocasional NO NO
IISección completa.
Avances de 1-1,5 m
Bulonado local en clave, con
longitudes de 2-3 m y separación
de 2-2,5 m eventualemente con
mallado.
5 cm en clave para
impermeabilización NO
III
Avance y destroza.
Avances de 1,5 a 3,0 m.
completar sostenimiento
a 20 m del frente.
Bulonado sistemático de 3-4 m
con separaciones de 1,5 a 2 m en
clave y hastiales. Mallado en
clave.
5 a 10 cm en clave y 3 cm
en hastiales NO
IV
Avance y destroza.
Avances de 1,0 a 1,5 m.
completar sostenimiento
inmediato del frente,
completar sostenimiento
a menos de 10 m del
frente.
Bulonado sistemático de 4-5 m
con separaciones de 1-1,5 m en
clave y hastiales con mallado
10 a 15 cm en clave y 10 cm
en hastiales. Aplicación
según avanza la excavación
Cerchas ligeras
espaciadas 1,5 m
cuando se
requieran.
V
Fases múltiples. Avances
de 0,5 a 1 m. Gunitar
inmediatamente el
frente después de cada
avance
Bulonado sistemátuico de 5-6 m
con separaciones de 1-1,5 m en
clave y hastiales con mallado
15-20 cm en clave, 15 cm
en hastiales y 5 cm en el
frente. Aplicación
inmediata después de
cada avance.
Cerchas pesadas
0,75 m con
blindaje de
chapas y cerradas
en solera.
Sostenimiento ExcavaciónClase RMR
105
Anexo 11. Sostenimientos según el índice Q. Barton (2000).
Recuadro color rojo indica categoría en la que se encuentra el macizo rocoso del yacimiento
Loma Larga según análisis RMR.
106
Anexo 12. Mapa de Ubicación de sondajes y líneas de perfiles trazados.
107
Anexo 13. Mapas de distribución de valoración de RMR.
108
Anexo 14. Sección geotécnica según RMR del sector norte del cuerpo mineral.
109
Anexo 15. Sección geotécnica según RMR del sector central del cuerpo mineral
110
Anexo 16. Sección geotécnica según RMR del sector sur del cuerpo mineral.
111
Anexo 17. Mapas de distribución de valoración de índice Q.
112
Anexo 18. Sección geotécnica según Q del sector norte del cuerpo mineral.
113
Anexo 19. Sección geotécnica según Q del sector centro del cuerpo mineral.
114
Anexo 20. Sección geotécnica según Q del sector sur del cuerpo mineral.