Consideraciones geológicas y estructurales de tranques de

relaves

Dr. Wolfgang Griem Director Departamento de Geología

Universidad de Atacama

Contenido

• Introducción

• La Región de Atacama

• Clima del desierto de Atacama

• Geomorfología de Atacama

• Geología y Depósitos Minerales en Atacama

• Historia de la minería en Atacama

• Aspectos del evento 25.Marzo 2015

• Industria y Naturaleza: Resumen riesgos geológicos de Atacama

Introducción Condiciones especiales en el tratamiento de pasivos (mineros), tranques etc… Desierto Clima del desierto – particularidades Como funciona un río ? – como funciona un río en un sector árido? Intervención humana Riesgos geológicos: Riesgos inminentes – riesgos latentes Densidad populación

Planificación & Diseño

La Región de Atacama Los Andes

El Desierto

Semi-desierto

Clima del desierto de Atacama

• Clima desértico (semidesértico)

• Clima desértico de altura / de calor

• Bajas tasas de precipitaciones con distribución irregular. – Eventos catastróficos.

• Clima de extremos (temperatura, precipitaciones)

Clima: Registros históricos

• 1655: Temporales, Nantoco destruido • 1827: Aluvión Copiapó, Paipote. • 1888: (14.8): Gran aluvión / desastres en todo el

Norte de Chile • 1906: Aluviones, corte del Ffcc valle Copiapó • 1927, 28 Copiapó afectado • 1934: Aluvión (foto Escuela de minas) • 1953: Inundaciones en Chañaral y Diego de Almagro • 1972: Aluvión El Salado, Diego de Almagro • 1997: 120 mm de lluvias en dos eventos • 2015: Aluviones en el Norte de Chile

1997 UDA

Escuela de Minas 1934

Precipitaciones en la Región de Atacama

(1850 – 2000)

1888 1927 1997 1942 1900 y 2 1862

Afluentes

Cuenca Río El Salado

Cuenca Río Copiapó

Cuenca Algarrobal

Cuenca Huasco

Cuenca Choros

18.400 km2

9.850 km2

7.575 km2

Particularidades geomorfológicas • Cuencas cerradas, sin afluentes

• Sistemas de afluentes de poca madurez

• Sistemas cortas de alta inclinación

• Baja definición del trayecto natural del afluente

• Fuerte pauta tectónica de los afluentes

• Inclinación de un afluente

Ejemplos: Río Copiapó de Copiapó a Piedra Colgada 25 kms – 100 metros Amazonas de Perú a desembocadura: 3650 km – 100 metros Rhin /Alemania (Karlruhe): 680 km – 100 m

Ejemplo largo Metros verticales Bajada en 1 km

Amazonas 3650 km 100 m 2,74 cm / 1 km

Rhin (Alemania) 680 km 100 m 14,7 cm / 1 km

Río Copiapó 25 km 100 m 4,0 m/ 1 km

Alta velocidad

Velocidad más baja

Diseño de un río

terraza terraza

Cause normal

terraza terraza

Terrazas Meandros Sectores de inundación

gravas

gravas gravas gravas

Acumulación Dilución

Formación de lavaderos Depósitos irregulares

Corrientes parejitos Corrientes caóticos

Corrientes lentos Corrientes rápidos

Tiempos largos Tiempos cortos

tendencias

Río: sistema de erosión y deposición Río: sistema de concentración y dilución

Particularidades generales

• Poca vegetación: Ninguna retención de aguas • Arcillas, poca o ninguna permeabilidad del suelo

(hidrofóbica) • Línea de nieve muy alta • Tasa evaporación alta • Sublimación (nieve)

Procesos y transporte

Sector de origen

depositado

+ Transportado al mar

evaporación

natural

Pasivos, contaminantes

Sistemas turbulentos mala clasificación

1km x 25 km x 20 cm

5 millones de m2

oxidación reacciones

Geología y Depósitos Minerales en

Atacama

Cobre Plata Oro Fierro Además:

Mercurio (Hg) Arsénico (As) Molibdeno (Mo)

Historia de la minería

• 1831: Chañarcillo – Plata (Tres Puntas, etc.) • 1850: Minería industrializada (Copiapo Mining

Company) • 1890: Producción de Cu, Ag, Au considerable ( Leyes:

Cu: 15% / Ag: 1% / Au: 200 ppm • 1900: Aplicación de la flotación • Crisis • 1920: Pórfidos cupríferos – minería “moderna: Leyes:

Cu: 3,5% - 0,4% / Ag: 180 ppm / Au 6 – 1 ppm) • 1960: Aumento de la producción • 2005: Boom minero.

Procesos Mineros

• Amalgamación (río Copiapó) – se reporta 10 plantas a lo largo del río Copiapó. Hg - Au

• Lixiviación (ácidos)

• Flotación

+ Contaminantes naturales:

As Hg Pb

Aspectos del evento 25.Marzo 2015

Industria y Naturaleza: Resumen riesgos geológicos de Atacama

• Actividad sísmica

• Tsunami

• Actividad Volcánica

• Inundaciones, aluviones

• Partículas finas (polvo)

• Insolación

• Contaminantes (As, Hg)

• Calidad Agua (Na, K …)

Riesgos naturales Riesgo Atacama Copiapó Alemania

Actividad sísmica muy alto muy alto bajo

Volcanes moderado bajo inexistente

Vientos, tormentas bajo bajo muy alto

Aluviones alto alto moderado

Inundaciones moderado moderado alto

Tsunami Costa alto inexistente bajo

Insolación muy alto muy alto bajo

Hg, As alto alto bajo

Pb, Cd bajo bajo alto

Min. radioactivos bajo Muy bajo moderado

Acciones técnicos • Da espacio suficiente a los afluentes • Respectar la primer terraza • Aumentar volumen de almacenaje • Definir sectores de inundación • Disminuir velocidad del río arriba (alargar río) –

meandros. • Construir desvíos (vertederos, relaves,

construcciones) • Aumentar la capacidad de los acantilados -

aislamiento

Aspectos geológicos de los pasivos mineros (+ otros)

• Aislamiento de los afluentes

• Aislamiento a las napas - agua subterránea

• Garantizar estabilidad física – geomecanica en diferentes condiciones.

• Analizar situación tectónica – geológica (eólica, fluvial, aluvial)

- Diferenciar entre pasivos históricos - Considerar contaminantes naturales - Caracterización geoquímica de cada uno

Acciones permanentes • Catastro contaminación para todos: Suelos,

pasivos mineros, pasivos históricos, aguas, suelos sin uso.

• Capacitación de toma de muestras

• Discusión de los valores críticos, valores tolerables.

• Clasificación clara del suelo: Industrial, agricultura, sin uso, habitacional, colegio etc.

Europa: (tolerable) – suelos agrícola Arsénico: 25 mg/ kg Mercurio: 3,5 mg/ kg Plomo: 50 – 300 mg / kg

25 muestras /10cm

Sector Alta Montaña Sector valle Ciudad Desembocadura

Retención Aumentar drenaje

Disminuir velocidad – Prolongar el trayecto

Obras de protección Afluentes de emergencia

Aumentar la velocidad del desagüe

Velocidad v/s volumen

aislamiento

Pasivos, tranques etc