13047615 geologia minera y mineria ambiental

Geología Minera y Minería Ambiental Óscar Pintos

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HISTORIA DE LA MINERÍA

INTRODUCCIÓN El hombre ha sido minero desde los albores de la humanidad. Primero a través de las industrias líticas: fragmentos de rocas o minerales más o menos trabajados para su uso como herramientas o armas; luego continuó en las eras de los metales; luego inventado la metalurgia, … La humanidad progresó vertiginosamente durante el siglo XX; la sociedad sigue siendo absolutamente dependiente de los recursos minerales (hierro, cobre zinc, …); el advenimiento de las nuevas tecnologías (e.g., microelectrónica) es complementario, y no alternativo en la mayoría de los casos. Detrás de casi cada aspecto de la vida moderna está esa actividad oculta, a veces no bien entendida, que es la minería. Hacia finales del siglo XIX Gran Bretaña adopta el patrón oro para sustentar su moneda. Durante la primera guerra mundial (1914-1918) los países europeos gastan durante el conflicto el equivalente a unos 220.000 millones de Euros, mucho más dinero de lo que tenían en sus respectivos bancos centrales. Las economías europeas quedan arruinadas, especialmente la alemana. De este conflicto sale particularmente victoriosa la economía norteamericana. Los bancos europeos pasan a tener unas reservas mixtas de oro más dólares americanos. En 1929 toma lugar el denominado "crash" de la bolsa de Nueva York, caos en la economía mundial. Durante la década de los 60, los países europeos, se recuperan, y algunos empiezan a exigir una convertibilidad directa entre sus reservas en dólares y el oro, pero Estados Unidos carece del suficiente respaldo en oro como para asegurar dicha convertibilidad. El precio del oro se dispara, y aparece una nueva fiebre del oro; yacimientos antes considerados subeconómicos ahora son rentables; yacimientos epitermales, desconocidos hasta el momento, cobran máxima importancia. Hoy en día la situación ha cambiado. Las estrategias económicas no son las de antes, ya no se asegura la convertibilidad de una moneda en términos de las reservas en oro; es más, los bancos centrales empiezan a vender sus reservas de oro. Los aspectos mineros, económicos, y políticos están íntimamente ligados. Primero un país es un exportador neto de materias primas, incluyendo los minerales; las ganancias de dicha actividad se invierten en infraestructuras; el segundo paso es a productor de bienes manufacturados, el país se convierte en consumidor de materias primas; los recursos minerales propios se agotan; en el paso final el país se convierte en un importador neto de minerales.

CRISIS DE LOS RECURSOS MINERALES Y ENERGÉTICOS La población mundial crece y consume deprisa, lo cual no sería, en principio, un problema, si no fuera porque los recursos minerales y energéticos son finitos. Una de las características de la economía mundial es su fuerte asimetría en la riqueza y el consumo (mucho mayor consumo por los países desarrollados, ocupando sólo un 16% de la población mundial). El desarrollo de políticas medioambientales restrictivas en Europa o USA ha potenciado que las actividades contaminantes se trasladen a terceros países, subdesarrollados generalmente. Si los países subdesarrollados pudieran evolucionar económicamente, para empezar se transformarían ellos mismos en consumidores de materias primas, con lo cual la disponibilidad de éstas sería menor, y por lo tanto los precios aumentarían. Si los precios aumentan, el consumo se contrae, y diminuye el crecimiento.


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En el caso del petróleo, por ejemplo, las principales consecuencias del alza de los precios en 1973-1974 fueron la recesión en la economía mundial, y el inicio de campañas masivas de exploración mundial, se crearían viviendas y transportes más efectivos, y surgiría un aumento de reservas mundiales de petróleo.

RECURSOS Y RESERVAS

CONCEPTOS BÁSICOS Entendemos por mena aquel material geológico susceptible de ser explotado económicamente, y por recurso, una concentración natural de un sólido, líquido, o gas en la corteza terrestre, y cuya extracción es actual o potencialmente factible. El grado de certidumbre que tenemos sobre la existencia de un recurso viene dado por factores geológicos, económicos, ingenieriles, y medioambientales. Así, reserva es el máximo grado de certidumbre en cuanto los factores de juicio; pueden ser reservas demostradas o reservas inferidas. El concepto de reserva base abarca el concepto de reserva y aquellos recursos identificados, de menor calidad geológica que podrían ser extraídos en el futuro.

FACTORES QUE CONTROLAN LA DISPONIBILIDAD DE LOS RECURSOS MINERALES Existe de una manera más o menos extendida, la errónea idea de que para poner una mina en funcionamiento todo lo que necesitamos es un depósito mineral. La situación es bastante más compleja, y en ella intervienen más factores: → Factores geológicos: Toda acumulación mineral es un mineral deposit, pero solo

aquellas que puedan ser extraídas con una ganancia económica pueden ser adscritos a la categoría de ore deposit. Nosotros, llamaremos yacimiento mineral, a la suma de mineral deposit + ore deposit. Los yacimientos minerales, en general, pueden ser recursos esenciales (suelos, aguas), recursos energéticos (petróleo, gas natural, carbón, pizarras bituminosas, uranio, energía geotérmica), recursos metalíferos (normalmente metales de transición, por ejemplo, hierro, cobre, molibdeno, plomo, zinc), y recursos de minerales industriales (abarca más de 30 productos incluyendo las sales, asbestos, arcillas, arenas). Todos son no renovables.

→ Factores ingenieriles y económicos: Inciden mediante limitantes técnicas (da lo mismo nuestro interés o financiación económica, por ejemplo, extracción de minerales a 10 km de profundidad), y limitantes económicas (relacionados con la ley de la oferta y la demanda, impuestos, coste ingenieril, estabilidad política, …).

→ Factores ambientales: Las preocupaciones ambientales se focalizan en dos problemas principales: extracción y procesamiento, y residuos. En términos generales ambos factores están ligados, aunque el problema de los residuos tardó en ser reconocido en su globalidad. La globalización de las preocupaciones ambientales presenta sin embargo una serie de problemas de carácter ético, por ejemplo, qué derecho tiene un determinado país de contaminar la atmósfera o el océano si dicha contaminación afectará a otros.

EXPLORACIÓN DE RECURSOS MINERALES


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Los recursos minerales son de una importancia capital para todos los países del mundo, en algunos casos porque los necesitamos para mantener tasas sostenidas de crecimiento (países desarrollados), en otros para sostener las economías domésticas (países subdesarrollados). Dado que los recursos minerales son no-renovables, la única alternativa que queda cuando se agotan es encontrar más. El geólogo de exploracion debe ser una persona inteligente (manejar varias técnicas), con una buena experiencia y expediente académico, pero no pedante con miedo a equivocarse, ya que su negocio consistirá en equivocarse muchas veces. Tiene que ser capaz de pensar de manera crítica, y, si es necesario, rechazar lo que piensan otros colegas suyos. Deberá ser capaz de crear hipótesis de trabajo, tener conocimientos de economía (entender transacciones, negociar, …); deberá ser arriesgado, y tener una familia que comprenda su trabajo, pero ante todo, deberá tener un compromiso absoluto de descubrir nuevas mineralizaciones. El qué explorar no suele ser un problema principal. El cuándo explorar, suele estar sujeto a ciclos económicos: no se debe explorar cuando los precios de los metales son altos, sino cuando son bajos, porque pueden pasar años desde que se inicia la campaña de exploración hasta que la mina entra en funcionamiento (hay que tenerlo todo listo para cuando suban los precios). El cómo explorar, es un tema sobre el cual, cada geólogo tiene sus propias opiniones; eso sí, la Geología es la base de todo; se deben tener conocimientos sobre la morfología, la litología, la génesis, el ambiente estructural en que se alberga un determinado tipo de mineralización, … Así, los cuerpos pueden ser discordantes (regulares tabulares o irregulares) o concordantes ; los cuerpos tabulares presentan gran extensión en dos dimensiones, pero son muy restringidos en la tercera (filones paralelos, enrejados, mallas, subcirulares, …); hay que entender además la relación con el movimiento en zonas de falla, cómo funciona dicha falla, …; ejemplo de un buen estudio geológico previo, fue el yacimiento de Calmazo. Debemos saber que las zonas extensionales, son las más favorables para el desarrollo de mineralizaciones (la extensión genera espacios por los que circulan fluidos, y la compresión los sella); las fallas actúan como canales de migración de los fluidos hidrotermales y albergan a las mineralizaciones; la determinación del sentido de movimiento de una falla individual o zona de cizalla es vital para predecir la presencia de zonas en extensión, aunque raramente, las fallas presentan un solo sentido de movimiento; independientemente de la escala, las fallas pueden presentar localmente zonas extensionales y compresionales; el segmento más interesante de una zona de cizalla bajo el punto de vista económico, se encuentra desde la transición dúctil-frágil hacia superficie; las zonas de cizalla pueden tener una larga y compleja historia; el hecho de encontrar estructuras frágiles superpuestas a una fábrica dúctil, es el mejor indicativo. Por otro lado, los cuerpos discordantes irregulares suelen estar asociados a intrusiones; entre éstos, cabría mencionar los skarns polimetálicos y los yacimientos tipo pórfido cuprífero. Cortan a las secuencias caja sin presentar una forma concreta. Los depósitos concordantes, sin embargo, se adaptan a la secuencia estratigráfica o volcánica que les alberga, presentando su misma dirección y buzamiento. También existe una conexión entre el tipo de litología y el tipo de yacimiento que estamos buscando (Ej.: rocas dioríticas se asocian a pórfidos cupríferos; basaltos oceánicos, a sulfuros masivos, …) La mineralogía de alteración (hidrotermal o supergénica) es una de las herramientas más útiles de exploración: los yacimientos hidrotermales presentan una aureola de alteración, que suele disponerse simétricamente en torno al cuerpo mineralizado. Otras facies llamativas de alteración son las que se encuentran presentes en los yacimientos epitermales de metales preciosos, particularmente en el caso de los del tipo sulfato-ácido, con facies de alteración argílica avanzada, fílica, propilítica, y silicificaciones,


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todo esto con zonas de intenso recubrimiento limonítico que configuran importantes anomalías de color. Gossans (monteras de hierro) Afloramientos de rocas, que originalmente contenían sulfuros y que han sido sometidas a un proceso de alteración supergénica. La característica más llamativa de los gossan es su aspecto de colores rojizos, como consecuencia de la transformación de los sulfuros originales, principalmente los ricos en hierro, en compuestos oxidados. Los gossan son el resultado de la alteración física y química de las rocas como consecuencia de la acción de los agentes como la lluvia, el viento, la acción solar o las aguas subterráneas. Estos procesos producen la alteración de los sulfuros, disolución y precipitación de otros minerales y una lixiviación importante en las rocas. Los gossan se forman en las regiones afectadas por la glaciación del pleistoceno o aquellas en las que hay bosques húmedos las zonas de oxidación. La formación depende de distintos factores, como la paragénesis original de sulfuros, clima, relieve, tipo de roca encajante, nivel freático, ... En los gossan, generalmente, se distinguen: → Zona de oxidación: Comprendida entre la superficie y el nivel freático,

caracterizada por un importante enriquecimiento en minerales oxidados. Se puede considerar subdividida en dos subzonas: la zona superficial o de gossan propiamente dicho, en la que hay una lixiviación de la mayoría de los minerales, quedando formada por una acumulación masiva de hidróxidos de hierro, junto a sílice y minerales de la arcilla; y la situada por debajo de la superficie, en la que además de óxidos e hidróxidos de hierro podemos tener otros compuestos metálicos oxidados, como sulfatos, cloruros, o carbonatos. En conjunto, se caracteriza por un importante enriquecimiento en hidróxidos de hierro tipo goethita, lavado de Zn y Cu, y concentración en las zonas profundas de oro y la plata, como elementos nativos.

→ Zona de cementación: Situada por debajo del nivel freático, en la que se producen enriquecimientos en sulfuros de cobre de tipo calcosina – covellina. La neoformación de sulfuros secundarios puede originar un fuerte enriquecimiento de los contenidos medios de este metal y favorecer la viabilidad económica de un yacimiento.

→ Zona primaria: Corresponde a los sulfuros inalterados. Los procesos de alteración disminuyen con la profundidad de la mineralización.

MODELOS DE EXPLORACIÓN

INTRODUCCIÓN Un modelo es un conjunto de información que describe los atributos esenciales de un tipo de yacimiento mineral. Se distinguen modelos empíricos (descriptivos; describen los atributos esenciales de un tipo de yacimiento, aunque las relaciones entre éstos, se desconozcan) y teóricos (genéticos; los atributos esenciales se encuentran interrelacionados a través de conceptos fundamentales); la unión de ambos da el modelo de exploración. La escuela teórica está basada en la ciencia de la geología económica. Profesores universitarios y alumnos graduados emplean gran parte de su tiempo y esfuerzos en estudiar yacimientos que ya han sido descubiertos. Estos son cuidadosamente


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analizados, medidos y descritos con resultados que son publicados en tesis y revistas científicas. El interés se centra normalmente en explicar porqué una concentración anómala de minerales valiosos se ha localizado en un punto concreto de la corteza terrestre. El enfoque se centra en estudiar una gran variedad de yacimientos del mismo tipo. De ahí puede deducirse que todos esos yacimientos están asociados con un tipo específico de roca, y restringidos a esa particular litología por estructuras específicas u otros factores. El siguiente paso es obvio y fácil, ir al campo y buscar ese tipo específico de rocas. Por otra parte, la escuela empírica, piensa que todo esto es una monumental pérdida de tiempo y dinero. Su filosofía puede ser resumida en una frase: "los yacimientos están donde se encuentran". Los empíricos prefieren estudiar una región y utilizar indicaciones indirectas obtenidas por métodos científicos de prospección, sin partir de una idea preestablecida de dónde se encontrará el yacimiento. Si existe un yacimiento en el área estudiada y se encuentra lo suficientemente cerca de la superficie, será detectado por esos métodos. Cuanto más grande el yacimiento, más fácil será encontrarlo. Hasta la década de los 80 puede decirse que la balanza se inclinaba fuertemente hacia el método empírico. La mayoría de los yacimientos habían sido encontrados por prospectores que en muchos ocasiones carecían incluso de una formación universitaria. Probablemente la era de los empíricos esté acabando y los teóricos tengan mucho que decir en la décadas venideras, ya que el descubrimiento de nuevos yacimientos tendrá que pasar necesariamente por una serie de razonamientos de carácter eminentemente teórico. Una ayuda extra en la exploración de yacimientos minerales viene dada por el desarrollo de los denominados mapas metalogénicos. En ellos se representa la distribución de yacimientos minerales en una región (de mayor o menor tamaño). Los mapas metalogénicos pueden representar una o más especies metálicas, y más de un tipo de yacimiento. La agrupación de éstos puede venir dada por el tipo de metal y/o el tipo de yacimiento, lo que da lugar a la representación de metalotectos (acumulaciones metalíferas relacionadas con un tipo concreto de asociación de rocas, formando agrupaciones de yacimientos. De alguna manera, el trazado de metalotectos y provincias metalogénicas implica el desarrollo de conceptos teóricos y empíricos.

TÉCNICAS DE MUESTREO

Ir al campo no es tan solo un paseo bien pagado, requiere de un objetivo claros, un compromiso absoluto, y una definición específica de la estrategia y tácticas a seguir. No olvidemos otro tema relacionado de importancia capital: la logística; no es lo mismo explorar en selva tropical, que en desiertos, o en regiones subárticas. Cada una de éstas presenta su propia problemática, empezando por la accesibilidad a las zonas de trabajo. Otro aspecto a considerar es el factor estacionalidad. Los mapas Si la planificación ha sido la adecuada, todo depende del geólogo. La principal herramienta de trabajo de este son los mapas geológicos; pero, no en todo el mundo existen buenos mapas geológicos, o una topografía de detalle; en algún momento la habrá que hacer, y esto dependerá del presupuesto (los geólogos consultores con experiencia en exploración, son profesionales bien pagados, que pueden ganar hasta unos 890 € por día. Un geólogo joven recién incorporado pueden alcanzar los 110 €), del tiempo disponible, y del tipo de geología.. La toma de muestras


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Una vez localizado un blanco dentro de un prospecto lo que procede es pasar a la etapa de estudio de detalle del mismo. Durante esta fase, la toma de muestras cobra especial relevancia; Ésta la llevaremos a cabo mediante pozos (terrenos fáciles de excavar, para la exploración de placeres auríferos), trincheras (terrenos fáciles de excavar; perpendiculares a la dirección de las estructuras principales; se utilizan para obtener muestras y cartografía de detalle) y sondeos (diferentes según el tipo de material y la calidad de información que queremos obtener: así, están los de hélice, muy simples, los de percusión rotación, realizados con un martillo al que se le imprime un movimiento vertical y rotcional, los de recuperación de testigo, los de aire reverso, …). La toma de muestras suele realizarse por roza continua (channel sampling), abriéndose un canal (roza) con la ayuda de una sierra eléctrica, martillo neumático, o martillo geológico. La idea es que el canal tenga unos 5 cm de ancho, y sea tan largo para la toma de la muestra como continua sea la geología, es decir, si hay cambios litológicos o mineralógicos importantes, deberemos empezar la toma de una nueva muestra a lo largo del canal. Los primeros estudios se llevan a cabo a pié de sondeadora, luego los testigos son enviados a una nave donde se almacenan y pueden ser estudiados en detalle. Una mitad (sección longitudinal) suele destinarse para análisis químicos (determinación de leyes). Con la otra mitad del testigo el geólogo estudiará la litología, mineralogía, en parte algunos rasgos estructurales, y el RQD.

ESTIMACION DE RESERVAS

INTRODUCCIÓN La estimación (cubicación) de reservas, es una tarea difícil, ya que las muestras a partir de las cuales se estiman las reservas de un yacimiento representan una fracción mínima de éste. Si el geólogo se pasa (sobreestima), la compañía puede empezar unos trabajos mineros que no serán rentables, pero si se queda corto (subestima), la compañía puede tomar la decisión de abandonar un prospecto que era rentable (pérdidas de miles de euros). Desgraciadamente no existen técnicas para afinar la puntería, sino que debemos entender la geología del prospecto (ya que sin una compresión adecuada de ésta, puede dar lo mismo el grado de refinamiento matemático que se emplee), y entender el modelo de yacimiento que estamos aplicando, siendo lo suficientemente flexibles como para modificar nuestra perspectiva si los datos no se ajustan al modelo. Recuerde Olympic Dam (capítulo anterior). Los depósitos minerales eran evaluados, y sus reservas estimadas, mucho antes de que aparecieran los ordenadores y los métodos geoestadísticos. Se medían áreas, se estimaban volúmenes y tonelajes, y las leyes se promediaban utilizando papel y lápices, reglas de cálculo o calculadoras mecánicas. Esos resultados no eran peores (y en algunos casos eran considerablemente mejores) que algunas estimaciones modernas por geoestadística con pobre control geológico.

TÉRMINOS BÁSICOS - Contacto geológico: Límites litológicos y/o estructurales de una determinada

unidad.


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- Contacto mineralógico: Extensión de la masa mineral; puede o no coincidir con los contactos geológicos y económicos.

- Contacto económico: Los límites del material a partir del cual se pueden obtener ganancias (cut off grade).

- Dilución de leyes: Resulta prácticamente imposible extraer solo el material económico en una mina, de tal manera que durante el proceso de la voladura de roca, quedará siempre incluido material estéril. Esto puede ser debido a sobrevoladuras (material que está fuera de los límites económicos del cuerpo mineralizado y queda incluido en el material extraído), dilución interna (material subeconómico que se encuentra incluido dentro del cuerpo económico y que no puede ser segregado), y dilución de reemplazo o contacto (si el contacto estéril/mineral es muy irregular, un volumen equivalente de material estéril substituirá al material económico).

- Mineral extraíble (factor de extracción): Es prácticamente imposible extraer el 100 % del material económico de una mina.

METODOLOGÍA CLÁSICA En esencia, una estimación de reservas consiste en definir un volumen, al cual se le aplica una ley y una densidad (peso específico): T = A · P · PE, siendo T el tonelaje, A el área (2D), PE la potencia de esta sección, y P el peso específico de la roca mineralizada. Se le puede aplicar una ley media, obteniendo el tonelaje en %; para obtener la ley media en un sondeo, se procederá al cálculo del sumatorio del número de tramos multiplicado por las leyes de dichos tramos, y dividido entre el sumatorio del número de tramos. Esta metodología es particularmente útil en la estimación del tonelaje de cuerpos mineralizados irregulares.

MÉTODO DE LOS POLÍGONOS Se trata de un método muy simple que ha sido utilizado por la industria minera durante décadas. Se emplea principalmente en cuerpos tabulares; se dirigen sondeos, normalmente a 90º con respecto a la masa tabular; luego, se pueden trazar polígonos mediante bisectores perpendiculares o angulares.

MÉTODOS GEOESTADÍSTICOS Se utilizará la herramienta más básica de la geoestadística, el variograma, una función matemática que nos permite estudiar las diferencias entre muestras y la direccionalidad (anisotropía) de los valores: si la distancia h entre dos muestras es igual a 0, la diferencia entre los valores de estas será nula (y la varianza = 0); si ambas muestras están muy cerca, existirá una diferencia, pero esta, expresada como la varianza, será muy pequeña; sin embargo, a medida que las muestras estén más alejadas, llegará un momento en el cual deje de haber una relación entre las muestras. En términos muy simples podemos definir el variograma como la media de los cuadrados de las diferencias entre pares de muestras separados por una distancia h.

MÉTODOS SUBTERRÁNEOS DE EXPLOTACIÓN


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INTRODUCCIÓN Aunque la elección y control de los métodos de explotación en minería no son responsabilidad del geólogo de minas, es conveniente que éste tenga al menos un cierto conocimiento sobre éstos. En minería subterránea todo se resume en una palabra inglesa "stoping", que podríamos traducir libremente como "hacer cámaras subterráneas". La minería subterránea presenta mayores costes de explotación que la de cielo abierto. A esto hay que sumarle las complicaciones asociadas a una menor capacidad de extracción del mineral económico y mayores riesgos laborales. Se recurre a la explotación subterránea cuando la sobrecarga de estéril sobre la masa mineralizada es tal que su remoción hace inviable un proyecto minero. Digamos también, que bajo un punto de vista ambiental, la minería subterránea suele crear un impacto menor que una mina a cielo abierto. No hay que entender la minería subterránea como algo de un pasado remoto, ya que yacimientos muy importantes en el mundo se explotan hoy en día a través de este procedimiento.

CONCEPTOS BÁSICOS Si la explotación se va a realizar a cotas inferiores del terreno base, entonces el acceso a las labores se realizará por un pozo (shaft) o una rampa (decline spiral, decline). Los pozos cumplen diversas funciones, entre otras permitir el acceso y salida del personal de mina, la ventilación y el transporte del material extraído a la superficie. Las rampas por su parte, permiten el acceso directo a la mina de material rodado, lo que facilita las labores de transporte de mineral. Dentro de la mina tenemos las galerías, que pueden ser en dirección (de la masa mineralizada; drifts) o perpendiculares a ésta (cross-cuts). La conexión entre los distintos niveles de una mina se realiza por pozos inclinados (raise, hacia arriba; winze, hacia abajo), que sirven para el trasvase de mineral y movimiento del personal. Tendremos niveles de producción, y por debajo de éstos, de transporte de mineral. Entre los equipos más comunes están los minadores (miners), las perforadoras tipo Jumbo, los equipos de transporte tipo LHD (load-haul-dump: carga-transporte-descarga), …

MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN Cámaras autosostenidas (de forma natural) � Cámaras abiertas (open stoping): Grandes cámaras en las que se puede trabajar y

extraer el mineral con facilidad. Gran removilización de material. � Hundimiento por subniveles (sublevel stoping): Indicado para cuerpos

mineralizados con fuerte buzamiento (normalmente filones). El ancho de galería puede o no coincidir con el del cuerpo mineralizado. El disparo (pega) se prepara mediante perforaciones verticales en malla.

� Longhole stoping: Para cuerpos mineralizados de gran potencia y fuerte buzamiento. Este método permite generar cámaras de hasta 50 m de altura. A diferencia del método de hundimiento por subniveles, aquí se saca una tajada completa del cuerpo a la vez. El disparo se realiza perforando desde varios subniveles, en abanico o en diagrama radial.

� Cámaras con soporte de pilares (room and pillar): En cuerpos horizontales o con poco buzamiento (mantos). Se dejan pilares de roca para sostener el techo de la cámara. Estos pueden disponerse de una manera regular (room and pillar s.s.) o irregular (casual pillars, o room and pillar).

Cámaras sostenidas artificialmente � Almacenamiento de zafras (shrinkage stoping): Antes de nada, señalar que se

denomina zafra a un escombro de una mina o cantera. Este método se utiliza en


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cuerpos con fuerte buzamiento (filones), que presentan un encajante que necesita soporte. A medida que avanza el stoping hacia arriba se va sacando material por debajo.

� Cámaras con relleno (cut and fill): Opera con un sistema similar al de almacenamiento de zafras, con la diferencia de que el relleno no se realiza con el mismo mineral arrancado, sino con materiales que son traídos de fuera, o los estériles de la planta de flotación, lo cual tiene innumerables ventajas ambientales.

� Entibación (fortificación) cuadrada (square-set stoping): Es muy laborioso y hoy en día casi no se usa. Es similar al proceso de cámaras con relleno, pero además utiliza un esqueleto (entramado) de cámaras rectangulares.

Hundimiento (caved stopes) � Hundimiento de bloques (block caving): resulta ideal en cuerpos irregulares de

grandes dimensiones como son los yacimientos tipo pórfido cuprífero. El requisito técnico es que la roca a hundir sea fácilmente fragmentable. Existen tres niveles principales: de hundimiento, de troceo (grizzlies) y de transporte.

� Pisos de hundimiento (sublevel caving): Es utilizado cuando la roca no es fácilmente fragmentable. En cierta medida recuerda al método de sublevel stoping con la salvedad de que las paredes son el mismo cuerpo mineralizado, y éstas se hacen colapsar.

LABORES DEL GEÓLOGO DE MINAS

INTRODUCCIÓN

El papel del geólogo en una mina fue variando significativamente durante el siglo XX. En los primeros tiempos, la labor geológica en una mina (si es que se realizaba alguna) era llevada a cabo por un ingeniero de minas, con mayores o menores conocimientos sobre el tema. En los años 20, al disminuir la producción de oro en un yacimiento, se pidió opinión a otro experto, un geólogo; así, en la actualidad, cualquier empresa medianamente importante, dispone de un departamento de Geología. Dicho departamento deberá tener un diálogo fluido y permanente con algunos departamentos de ingeniería (explotación, metalurgia). Esto es vital, ya que el ingeniero debe conocer de la manera más precisa posible el sector de la mina que se va a explotar, empezando por las características geotécnicas de la roca. En lo que se refiere a la parte metalúrgica la labor del geólogo es doble.: por una parte debe indicar de manera exacta las leyes del mineral que entrará en la planta de tratamiento, y por otra las características mineralógicas y texturales de la mena y la ganga.

LABORES DEL GEÓLOGO DE MINAS → Mapas geológicos, cartografía dentro de la mina: El geólogo deberá trabajar en

condiciones de poca visibilidad, polvo, ruido, … La escala de trabajo es de detalle, normalmente 1: 500, y se trabaja sobre una cuadrícula de coordenadas N y E previamente establecida, muy parecida a lo que es un mapa con coordenadas UTM. Normalmente las galerías estarán ya trazadas en la cuadrícula que lleva el geólogo en su carpeta de trabajo. Si esto no es así (minas antiguas, abandonadas), el problema se resuelve fácilmente realizando un levantamiento de interior mediante


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brújula y cinta. El geólogo suele contar con un ayudante (minero con ciertos conocimientos sobre el tema), que colaborará en la toma y etiquetado de muestras, y en la determinación de las distancias (a partir de una estación de control) a las que el geólogo va realizando sus mediciones y toma de notas. Debido a las operaciones de voladura de roca, las paredes y el techo de las galerías suelen estar cubiertos de polvo. Este deberá ser previamente removido mediante riego para facilitar la labor del geólogo. Lo primero que hay que definir es el nivel de cartografía, es decir, la altura sobre el piso de la galería a la que se va a representar el mapa en planta; esta altura definirá un plano horizontal teórico que intersecta las paredes de la galería (waist-high proyection plane); esta altura será estándar para toda la mina, y suele coincidir con la altura de la cintura del geólogo, por lo que en algunos países se denomina "cartografiar a la altura de la cintura".

→ Litología → Estructura (fallas, diaclasas) → Estudios mineralógicos; morfología, si es filoniana dibujaremos el filón, si es

diseminada utilizaremos una simbología ad hoc; mineralogía de mana y ganga. → Alteración hidrotermal del encajante → Estimación de reservas → Testificación de sondeos

MINERÍA Y ATMÓSFERA-HIDROSFERA

INTRODUCCIÓN Es importante resaltar el concepto temporal-continuo que posee la EIA: estado del medioambiente "antes", "durante", y "después" de la actividad industrial. Esto significa en términos prácticos, que los promotores de la actividad deberán predecir los cambios que se producirán en el medio, y sugerir medidas correctoras que impidan o mitiguen en lo posible los inherentes trastornos que serán causados, incluyendo un plan que permita restaurar (lo más cercanamente posible) el medio físico y biológico a su estado original. En la minería moderna, la recopilación de datos ambientales debe comenzar a la vez que la etapa de exploración. Una vez que un depósito mineral ha sido descubierto como resultado de la campaña de exploración, se pasa a la EIA propiamente dicha.

EIA EN MINERÍA En la EIA tenemos que distinguir un primer apartado que consiste en la investigación de Línea Base (baseline), es decir, una auditoría del estado del medioambiente, antes de que empiece la actividad minera; un segundo apartado correspondiente a la descripción y análisis de los potenciales impactos ambientales derivados del proyecto minero (análisis predictivo); una tercera etapa consistente en un plan de rehabilitación y uso final del terreno. La EIA tiene que estar completada antes de que empiecen las labores mineras (este será el requisito fundamental para solicitar el permiso de explotación del recurso mineral a las autoridades pertinentes). Los proyectos mineros son diferentes a los del resto de las actividades industriales, ya que la localización de una mina viene predeterminada por la localización del recurso mineral explotable (valor localizado de un recurso mineral);


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Además, el comienzo de la actividad minera viene precedido por un largo proceso de exploración regional y evaluación local, que puede llevar entre 10 y 15 años: si la campaña de exploración ha dado sus frutos, la compañía minera deberá a empezar la investigación de línea base; la línea base permite desarrollar un marco de referencia para poder controlar adecuadamente los cambios medioambientales generados durante y después de la actividad minera; por eso, la investigación de línea base, debe realizarse antes de que el medio sea afectado considerablemente. Línea base Los aspectos a considerar en una investigación de línea base son diversos y en algunos casos complejos. La importancia de unos y otros variará en función de las características del proyecto minero y el medio dónde se desarrollará; de cualquier manera, aún las regiones más áridas del planeta albergan vida, y en algunos casos pueden constituir ecosistemas únicos; el hecho de que un geólogo o un ingeniero no sean capaces de reconocer dichos hábitats no significa que no existan, de ahí que resulte vital contar con otros profesionales, por ejemplo, botánicos, zoólogos, para la realización de la EIA. En términos generales, la investigación de línea base debe contar con el paisaje (zonas de reconocida belleza, tengan o no la categoría de protección); Hábitat (territorio que presenta unas condiciones ambientales determinadas y que está habitado por un conjunto de seres vivos para los que tales condiciones son las adecuadas); Suelos (se deberá contar con una adecuada caracterización de éstos, que permita prever los problemas que puedan derivarse de la infiltración de efluentes mineros); Flora (aquí debemos disponer de un catálogo florístico (listado de plantas), poniendo especial énfasis en aquellas plantas que reciben una especial protección por estar en peligro de extinción; Fauna (tratamiento equivalente al de la flora); Geoquímica (características químicas de la zona, poniendo especial énfasis en los suelos); Rocas (la investigación geológica previa generará sin duda abundantes mapas, sin embargo en este apartado deberemos prestar especial atención a la fracturación (fallas redes de diaclasas), con vistas a evaluar las posibles infiltraciones de soluciones); aguas superficiales y subterráneas (extensión y morfología de cuenca de drenaje, características químicas de los cursos de superficie y lagos, características químicas de las aguas subterráneas, variaciones estacionales del nivel freático, productividad de los pozos de agua); Usos del suelo (agricultura, ganadería); Ciencia y cultura (zonas de interés geológico, paleontológico, arqueológico, antropológico). Descripción y análisis de los impactos ambientales potenciales y medidas correctoras Por definición todo proyecto minero causará un severo impacto en una zona. Una vez completada la línea base, la EIA debe incluir un listado de los impactos ambientales que podría generar el proyecto minero, y por supuesto, deberá incluir además un listado de las medidas correctoras que se adoptarán: Impacto visual (a menudo la visión de una mina y sus instalaciones es el único contacto que tiene la gente con la actividad minera; así el informe de EIA deberá dejar claro cual será la extensión de dicho impacto y las medidas correctoras que se adoptarán); Manejo de las aguas (otro de los puntos esenciales del informe, que deberá tener en cuenta el control de escorrentías y procesos erosivos, la capacidad de almacenamiento de agua para las actividades de mina y planta de tratamiento de minerales, la minimización del impacto causado por la extracción de aguas subterráneas, la prevención de fenómenos de contaminación de las aguas subterráneas y superficiales); Flora y fauna (las actividades mineras impactarán negativamente en la flora y fauna; aún siendo subterránea, afectará a la fauna debido a la presencia humana, maquinaria, movimiento de vehículos, o


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ruido); Ruido (puede ser importante si las operaciones mineras se desarrollan cerca de núcleos urbanos, y si no, el ruido afectará a la fauna; Vibraciones (inducidas por las voldaduras, explosiones y/o subsidencias del terreno); Polvo y otras emisiones a la atmósfera (el polvo puede ser un problema serio en regiones áridas y semi áridas si existen centros urbanos en las cercanía de la explotación minera, y si no, el polvo afectará a la vegetación, ya que si las hojas se recubren de polvo disminuye la capacidad de fotosíntesis de la planta, y/o se obstruyen los estomas impidiendo la absorción de CO2; otro problema, es la combustión de los motores de los vehículos y maquinaria minera, y muy importantemente, las producidas por las fundiciones); Tráfico (el movimiento de camiones y otros vehículos causa trastornos en la comunidades locales, generando ruidos, perdida de seguridad vial, y problemas con el mantenimiento de las carreteras); Manejo de productos químicos, hidrocarburos, y explosivos; Manejo de riesgos; Manejo de materiales de desecho; Incidencia socioeconómica (empleo directo o indirecto, movimiento de personas, inversión en las comunidades locales, infraestructuras adicionales, impacto en el estilo de vida, impacto en las actividades locales de agricultura y/o ganadería) Rehabilitación y uso final del terreno Con respecto al uso final del terreno, existe una diversidad de usos finales posibles para un terreno que ha sido sujeto a actividades mineras: retorno a las condiciones iniciales (dependiendo de si existía o no agricultura); usos industriales (dichas usos deberán contar con su propia EIA); lagos o lagunas artificiales para uso recreativo (hay que tener en cuenta las características hidrogeológicas y geoquímicas del terreno); vertederos controlados. Con respecto al plan de rehabilitación progresiva, éste deberá describir, por lo menos de manera conceptual, los trabajos de rehabilitación que se llevarán a cabo durante la actividad minera, el cómo se realizarán, y la secuencia de los trabajos. Se tendrán en cuenta las balsas de estériles, escombreras de estériles y pilas de mineral tratadas, sectores de la mina que van siendo abandonados. Se incluirán los siguientes apartados: Revegetación, densidad de plantas, diversidad de especies, productividad de los terrenos agrícolas, ángulo final de pendiente, química y los sólidos en suspensión de las aguas de escorrentía.

CLASIFICACIÓN DE IMPACTOS AMBIENTALES Los impactos que produce la minería desde el punto de vista ambiental se puede clasificar de muy diversas formas: → Según sea un impacto directo, o indirecto sobre el medio. → Según sea a corto o a largo plazo. → Según sea reversible o irreversible (a escala humana). → Según sea local o externo. → Evitable o inevitable. Por otra parte, en función de los aspectos del medio que modifican, los impactos generados pueden ser: → Acciones que modifican el uso del suelo. → Acciones que implican la emisión de contaminantes (sólidos, líquidos, ruidos). → Acciones que implican sobreexplotación de recursos (agua) → Acciones que implican la modificación del paisaje (casi todos) → Acciones que repercuten en las infraestructuras → Acciones que modifican el entorno social, económico y cultural. También, en función del momento en que se producen, podemos considerar diversos impactos:


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→ Durante la fase de instalación. → Durante la fase de explotación propiamente dicha. → Durante la fase de abandono o cese de la explotación.

MINERÍA Y ATMÓSFERA Una parte de las radiaciones del Sol que llegan a la atmósfera son absorbidas, mientras que otra parte son reflejadas. La Tierra, a su vez, emite radiaciones de manera similar a un cuerpo negro en función de la temperatura. La presencia de la atmósfera impide que se den grandes variaciones de temperatura. Este efecto amortiguador se denomina efecto invernadero (realiza un trabajo semejante al de los invernaderos, cuyos plásticos son altamente transparentes a las radiaciones solares, y muy opacos a las de la banda térmica de la Tierra). La variación de la concentración de vapor de agua en las horas de sol actúa enérgicamente sobre este efecto invernadero, más que todas las emisiones de anhídrido carbónico que produce la actividad industrial. Las plantas del planeta también emiten anhídrido carbónico por la noche, pero tras su muerte, si la planta no es enterrada rápidamente, el carbono presente en las formas orgánicas reducidas (CHn) se oxidará, retornando a la atmósfera como CO2. Con respecto a la contaminación, existen dos mecanismos que favorecen las concentraciones de contaminación: la inversión térmica (en las noches depejadas, el suelo pierde calor por radiación, y las capas cercanas a él se enfrían más rápidamente que las superiores, creándose un gradiente positivo térmico con la altitud, lo que provoca que el aire cálido queda atrapad entre las dos capas de aire frío sin poder circular; los contaminantes se almacenarán comprimiendo la capa de aire frío) y el efecto de isla de calor (específico del ambiente urbano; el pavimento, la ausencia de aire en movimiento, y la gran cantidad de construcciones, provocan una concentración de calor superior al registrado en las áreas rurales que rodean la ciudad; además, el calor recibido durante el día es retenido durante la noche por un espacio de tiempo mayor en el área urbana que en la rural, lo que da origen a un ciclo cerrado de circulación del aire favoreciendo la concentración de los contaminantes). Por desgracia, la minería produce a la atmósfera, una serie de emisiones sólidas (polvo, fundamentalmente durante las voladuras, pero también durante la carga y el transporte), gases (pirometalurgia, escapes de vehículos, gases liberados durante algunos procesos concretos), ruidos (voladuras, maquinaria, lanza térmica), y onda aérea.

MINERÍA E HIDROSFERA Al igual que sobre la atmósfera, la minería también puede tener efectos de consideración sobre las aguas que componen la hidrosfera. La minería produce o puede producir efectos importantes sobre los ríos, aguas subterráneas, y aguas de mares semicerrados, y en menor medida sobre los océanos mayores. Los parámetros que miden la calidad del agua desde el punto de vista químico son el pH (el valor de 7 indica la neutralidad, y por tanto, el valor más adecuado), la temperatura (modificada antrópicamente), contenido en gases (el oxígeno, el más importante, se puede incorporar desde la atmósfera o por fotosíntesis), contenido en sales (un cierto contenido en sales, es necesario como nutrientes para la mayor parte de los organismos vivos), sólidos en suspensión (todas las aguas tienen partículas en suspensión; la gran concentración a parte de una mala presencia, puede ocasionar efectos de absorción-adsorción de elementos pesados a dichas partículas), contenido orgánico (por un lado, pueden ser perjudiciales, o producir efectos adversos aunque no


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tóxicos: olor, color; y por otra parte, constituyen la base de la alimentación de algunos microorganismos, produciendo su proliferación). Los parámetros que miden la calidad del agua desde el punto de vista biológico son la Demanda Biológica de Oxígeno (DBO: requerimiento de oxígeno producido por la biodegradación de la materia orgánica contenida en el agua), la Demanda Química de Oxígeno (DQO: medida mucho más exacta que la anterior, que hace referencia a la cantidad de oxígeno consumido en medio sulfúrico y con dicromato potásico que es necesaria para la oxidación de la materia mineral y orgánica, biodegradable o no, presente en las aguas residuales), y el Carbono Orgánico Total (TOC: representa el carbono orgánico total, medido durante la absorción en el infrarrojo, producido por la oxidación catalítica completa del carbono orgánico de la muestra; esta medida presenta las mismas características que la DQO, y se puede realizar de forma más rápida y precisa). El agua y la salud humana Altas concentraciones de arsénico producen envenenamiento (vómitos, diarrea, dolores), de cadmio, náuseas, contracciones musculares, vómitos, diarrea, afección al riñón, riesgo de cáncer, … de metilmercurio, náuseas, vómitos, puede conducir a condiciones crónicas que simulan desórdenes psíquicos: irritabilidad, miedo, depresión, dolores de cabeza, fatiga, inhabilidad para aceptar críticas o concentrarse, amnesia, insomnio, respuestas emocionales exageradas; de nitritos, asfixia en niños, … En cualquier caso, el exceso de sales (aguas duras) puede llegar a producir problemas que implican la formación de cálculos renales, mientras que las aguas pobres en sales (aguas blandas) producen otros, como la desmineralización de huesos y dientes. Efectos de la minería Los principales efectos de las actividades mineras, son la contaminación de aguas debidas a la propia naturaleza de los materiales explotados y aniones asociados, contaminación de aguas debidas al uso de técnicas de lixiviación en pila de metales, donde el agente lixiviante puede ser el ácido sulfúrico (para el cobre) o el cianuro de sodio (para el oro); contaminación de aguas debido a su empleo en procesos postmineros (Ej.: lavado por flotación); contaminación de las aguas debido a factores indirectos: arrastre de partículas por el viento u otros mecanismos a aguas de áreas más o menos alejadas de la explotación. En cualquier caso, los efectos de la minería sobre las aguas se traducen en movilización de partículas sólidas, adición de sales al agua, adición de metales pesados a las aguas, cambio del pH de las aguas Drenaje ácido de mina Sin duda, el mayor problema que representa la minería frente a las aguas es la formación del denominado drenaje ácido de mina (“acid mine drainage”, AMD), consistente en la emisión o formación de aguas de gran acidez, por lo general ricas en sulfatos, y con contenidos variables en metales pesados. Dicho drenaje se desarrolla a partir de la lixiviación de sulfuros metálicos y/o de la pirita presente en carbones. Puede tratarse de mineral sulfurado in situ (causa no antropogénica), o de escombreras (mineral dumps).

CONTAMINACION DE SUELOS


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INTRODUCCIÓN Uno de los efectos más indeseados de la actividad industrial y minera es la contaminación del suelo. Al suelo, es en principio, a donde van a parar gran parte de los desechos líquidos y sólidos de cualquier actividad humana, así como los desechos geológicos. Buena parte de estos desechos, se pueden considerar, de forma más o menos clara, relacionados con la actividad minera: los metales pesados (aunque una buena parte proceden de procesos de combustión: plomo en las antiguas gasolinas), las cenizas de carbón, los hidrocarburos (procedentes de procesos de transporte), los radionucleidos artificiales, las emisiones de gases derivados de la combustión de carbón. Incluso un mecanismo “geológico” es un excelente indicador de los procesos de contaminación atmosférica: el mal de la piedra, que afecta de forma cada vez más evidente a los monumentos, sobre todo a los situados en la atmósfera urbana, fuertemente agresiva. Venecia es una de las ciudades más afectadas por este proceso; las esculturas y frisos de mármol son particularmente sensibles al ataque químico en medio ácido. A pesar del impacto directo de los contaminantes sobre el suelo, el interés social sobre la protección de éste ha sido muy posterior al manifestado por el aire y el agua, probablemente porque los efectos de esta contaminación no son tan evidentes, sino que se ponen de manifiesto a más largo plazo.

CONTAMINANTES DE ORIGEN MINERO La minería en su conjunto produce toda una serie de contaminantes gaseosos, líquidos y sólidos, que de una forma u otra van a parar al suelo. Esto sucede ya sea por depósito a partir de la atmósfera como partículas sedimentadas o traídas por las aguas de lluvia, por el vertido directo de los productos líquidos de la actividad minera y metalúrgica, o por la infiltración de productos de lixiviación del entorno minero: aguas provenientes de minas a cielo abierto, escombreras (mineral dumps), …, o por la disposición de elementos mineros sobre el suelo: escombreras, talleres de la mina u otras edificaciones más o menos contaminantes en cada caso. La presencia de gases contaminantes de origen minero en la atmósfera constituye sin duda un problema menor frente a los de origen industrial o urbano, ya que sus volúmenes, comparados con los emitidos por otro tipo de actividades, suelen ser limitados. Las excepciones son las relacionadas con la actividad metalúrgica (sobre todo de sulfuros) o de procesos de combustión directa de carbón. En estos casos, las emisiones gaseosas suelen ser ricas en SO2-SO3, lo que implica, la formación de la denominada lluvia ácida. La lluvia ácida puede producir efectos más o menos importantes en función de la alcalinidad del suelo: cuando el suelo contiene abundantes carbonatos tiene una alta capacidad de neutralizar estos efectos, mediante la formación de sulfato cálcico y liberación de CO2. A su vez, el CO2 liberado en el proceso puede combinarse con el agua del suelo produciendo ácido carbónico y bicarbonatos, que en todo caso son menos fuertes que los ácidos derivados del azufre. Así pues, en ausencia de agentes neutralizadores (carbonatos) la lluvia ácida acaba produciendo una acidificación del suelo, que degrada y oxida la materia orgánica que contiene, reduciendo considerablemente su productividad agronómica y forestal. Además, puede producir tanto la movilización de algunos componentes a través de la formación de sales solubles, como la inmovilización agronómica de otros, que pueden pasar a formar compuestos artificiales insolubles. Por su parte, los vertidos líquidos que llegan al suelo pueden tener efectos muy variados en función de su composición: Las escombreras pueden inducir la infiltración de aguas de lixiviación, más o menos contaminadas en función de la naturaleza de la


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mena presente en la escombrera en cuestión; también producen un importante efecto de apelmazado del suelo, relacionado con el peso de los materiales acumulados, que cambia completamente el comportamiento mecánico de éste incluso después de retirada la escombrera; otro efecto es el de recubrimiento, que evita la formación y acumulación de la materia orgánica, y el intercambio de gases con la atmósfera; Los procesos derivados de la lixiviación en pila (heap leaching), comúnmente utilizados para la extracción metalúrgica de uranio, cobre y oro, también afectan negativamente, ya que la mena triturada es dispuesta en agrupamientos rectangulares de unos metros de altura sobre bases impermeables, y se riegan mediante aspersores con una solución de ácido sulfúrico (para el cobre y uranio); en cuanto al oro, su lixiviación se basa en la utilización de compuestos cianurados (normalmente cianuro de sodio); En los talleres de las minas, también hay mucho riesgo debido a la gran acumulación de hidrocarburos; También, en otros edificios mineros como lavaderos, polvorines, oficinas, … Vulnerabilidad del suelo ante los contaminantes químicos Los efectos en el suelo en relación con la presencia de contaminantes pueden ser variados, e incluso variar con el tiempo o con las condiciones climáticas. En unos casos los contaminantes se acumulan en formas lábiles, de alta solubilidad, de forma que están disponibles para que los animales y vegetales que viven sobre el mismo puedan captarlos, y sufrir sus efectos tóxicos. También pueden facilitar la contaminación de los acuíferos, ya que las aguas de infiltración pueden incorporar a éstos los contaminantes. Pero también pueden tener un efecto absorbente, actuando como un biofiltro altamente reactivo que facilita la inmovilización de los contaminantes gracias a procesos físicos (filtración), físico-químicos (neutralización), químicos (sorción, precipitación, complejación, degradación química) o biológicos (biodegradación). En este sistema juegan un papel especialmente importante las arcillas, debido a sus propiedades de absorción, adsorción e intercambio iónico. Sin embargo, cuando se supera la capacidad de amortiguación del suelo, éste se convierte de hecho en fuente de contaminación. De igual forma, un cambio en las condiciones climáticas puede producir la reversibilidad del proceso. Por ello a menudo se habla de que la presencia de contaminantes en el suelo constituye una bomba de tiempo química, que aunque en un determinado momento no produce efecto alguno, si puede hacerlo en un futuro. En relación con ello, tenemos que definir el concepto de Carga Crítica de un suelo, como la cantidad máxima de un determinado componente que puede ser incorporado a un suelo sin que se produzcan efectos nocivos. Así, hablaremos también de geodisponibilidad (la minería pone en el suelo elementos que no estaban o estaban en menor abundancia) y biodisponibilidad (se refiere a la capacidad que los organismos tienen para absorber ciertas sustancias).

METALES PESADOS

INTRODUCCIÓN Se habla mucho de los metales pesados, sin indicarse sin embargo, qué son, y específicamente, el cómo y por qué son peligrosos. Se denomina metales pesados a aquellos elementos químicos que poseen un peso atómico comprendido entre 63.55 (Cu) y 200.59 (Hg), y que presentan un peso específico superior a 4 g/cm3. Cabe destacar que en esta categoría entran prácticamente todos los elementos metálicos de


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interés económico, por tanto, de interés minero. Lo que los hace tóxicos, no son en general sus características esenciales, sino las concentraciones en las que pueden presentarse, y casi más importante aun, el tipo de especie que forman en un determinado medio. Todos los metales pesados se encuentran presentes en los medios acuáticos (el agua químicamente pura no existe en la naturaleza), aunque sus concentraciones (en ausencia de contaminación) son muy bajas. Los metales pesados se encuentran en estas aguas como coloides, partículas minerales (sólidos en suspensión), o fases disueltas (cationes o iones complejos). Las formas coloidales suelen dar lugar a la formación de hidróxidos, mientras que las partículas sólidas incluyen una gran variedad de minerales. Las fases disueltas pueden a su vez ser capturadas por adsorción o absorción en arcillas o hidróxidos. Adicionalmente, los compuestos orgánicos pueden constituir fases con gran capacidad de captura de cationes metálicos, que en ocasiones dan lugar a fases extremadamente tóxicas (Ej.: metilmercurio). A su vez la química del sistema acuoso regula las tasas de adsorción-absorción en el sistema agua-sedimento. La adsorción remueve el metal de la columna de agua; la desorción lo incorpora nuevamente a ésta. Los parámetros que regulan el sistema son: la salinidad, el potencial redox (Eh), y el pH: Un incremento de la salinidad conlleva una competencia, entre metales pesados y metales de los grupos I y II, por los sitios de ligazón (Ej.: espaciado interlaminar en las arcillas), lo que se traduce en la expulsión de los metales pesados, y su devolución a la columna de agua; Un incremento del Eh genera la inestabilidad de los compuestos reducidos, poniendo el metal en solución; Un decrecimiento del pH (ligado a la oxidación de especies sulfuradas) induce la disolución de compuestos metal-carbonato y aumenta la solubilidad de los metales disueltos. Límites de toxicidad La Agencia de Protección Ambiental (EPA) de los Estados Unidos ha determinado una serie de límites para las concentraciones de metales pesados. Por encima de éstos, los metales pueden causar graves trastornos en los seres vivos, y finalmente ocasionar la muerte. A continuación, se muestran de forma orientativa, los límites para la salud humana:

As 0.05 mg/l

Cd 10 µg/l

Cr 0.05 mg/l (+)

Cu 1.0 µg/l

Hg 144 ng/l

Ni 632.0 µg/l

Pb 50.0 µg/l

Zn 5.0 µg/l Los principales trastornos, que se pueden dar, son cambios histológicos o morfológicos en los tejidos, cambios en la fisiología como supresión del crecimiento y desarrollo, torpeza para nadar, cambios en la bioquímica del organismo, tales como en la actividad enzimática, y química de las sangre. trastornos del comportamiento, cambios en la reproducción,

PROBLEMAS MEDIOAMBIENTALES CONCRETOS


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PLOMO El plomo se encuentra presente en un gran número de minerales, siendo la forma más común el sulfuro de plomo (galena: PbS). También son comunes, aunque en orden decreciente, la cersusita (PbCO3) y la anglesita (PbSO4). El plomo es un metal difícilmente movilizable, y bajo condiciones oxidantes la galena da origen a minerales tales como la cersusita y anglesita. Así, el principal riesgo relacionado con la minería del plomo no radica en la posible puesta en solución de este metal (precipita rápidamente como carbonato o sulfato), sino en lo que concierne a los procesos metalúrgicos de las menas de plomo (fundiciones).

ARSÉNICO El arsénico se encuentra presente en más de 200 especies minerales, siendo la arsenopirita (FeAsS), la enargita (Cu3AsS4), y la tennantita (Cu12As4S13) las más comunes. Por razones no determinadas, la arsenopirita es muy común en los yacimientos minerales europeos, mientras que la enargita lo es en los yacimientos de la cadena andina, donde constituye una mena principal de cobre. La solubilización de las formas sulfuradas de arsénico no es fácil. Esto es claro en el caso de la arsenopirita, la que por ser en ocasiones portadora de inclusiones de oro, ha constituido un tema de numerosos estudios con resultados poco claros hasta la fecha. Sin restarle importancia al problema de la solubilización de especies minerales arsenicales, la principal fuente de contaminación está relacionada, al igual que en el caso de plomo, con el tratamiento metalúrgico de los minerales de arsénico. En concreto, los procesos de fundición de concentrados de cobre, que incluyan la presencia de minerales arsenicales, pueden dar lugar a intensos problemas de contaminación por vía aérea (arsénico que escapa por las chimeneas), en la forma de As2O3. El arsénico que así escapa se deposita luego en los suelos del entorno de la fundición. Dependiendo del volumen de las emisiones y el régimen de vientos, el problema puede extenderse por decenas de kilómetros y más.

MERCURIO La forma principal de mercurio en la naturaleza es el cinabrio (HgS), el que constituye la mena principal para la obtención de este metal. Otras formas minerales incluyen la corderoita (Hg3S2Cl2), la livingstonita (HgSb4S8), y formas supergénicas tales como el mercurio nativo (Hg), el calomelano (HgCl2), y la schuetteita (Hg3(SO4)O2). El distrito minero de Almadén en España, el más importante del mundo en términos históricos y de producción; posee una mineralogía muy simple que incluye cinabrio como mena mercurial. El único mineral supergénico de mercurio reconocido en el distrito es la schuetteita, la que aparece como costras recubriendo rocas en las proximidades a escombreras de mineral (mineral dumps). De todas las especies de mercurio conocidas, la más peligrosa es sin duda el metilmercurio (CH3Hg). Aunque la forma exacta en que se produce la metilación del mercurio se desconoce, se sabe que en el proceso intervienen bacterias que participan en el ciclo SO4

2- - S2-. Estas bacterias, que por lo tanto contendrán metilmercurio, son consumidas por el peldaño superior de la cadena trófica, o bien lo excretarán. En este último caso el metilmercurio puede ser rápidamente adsorbido por el fitoplancton y de ahí pasar a los organismos superiores. Debido a que los animales acumulan metilmercurio más rápido de lo que pueden excretarlo, se produce un incremento sostenido de las concentraciones en la cadena trófica (biomagnificación). Así, aunque las concentraciones iniciales de metilmercurio en el agua sean bajas o muy bajas, los procesos biomagnificadores acaban por convertir el metilmercurio en una amenaza real para salud humana.


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El metilmercurio, afecta al sistema inmunológico, altera los sistemas genéticos y enzimáticos, daña el sistema nervioso (coordinación, sentidos del tacto, gusto, y visión), induce un desarrollo anormal de los embriones (efectos teratogénicos) ya que los embriones son 5 a 10 veces más sensibles a los efectos del mercurio que un ser adulto.

CADMIO Los minerales de cadmio, no se encuentran en concentraciones y cantidades suficientes como para justificar una actividad minera específica por el elemento. Entre los minerales de cadmio, la greenockita (CdS) es el más común. Este mineral se encuentra casi siempre asociado con la esfalerita (ZnS). De esta manera, el cadmio se recupera principalmente como un subproducto de la minería, fundición, y refinación del zinc, y en menor grado de la del plomo y cobre. De media, se recuperan unos 3 kg de cadmio por tonelada de zinc. Debido a su toxicidad, el cadmio se encuentra sujeto a una de las legislaciones más severas en términos ambientales y de salud humana. En la vida acuática, el cadmio puede incorporarse a los peces por ingestión o por las agallas, acumulándose en el hígado e intestinos, y produciendo anemia, pobre mineralización de los huesos, problemas nefríticos, anomalías en el desarrollo y comportamiento, …

RESTAURACIÓN Y REMEDIACIÓN

INTRODUCCIÓN Hay que diferenciar tres aspectos importantes: la prevención del impacto (que se desarrollará antes o durante las labores de explotación), la restauración (land reclamation) del terreno, que consiste básicamente en devolverle en lo posible su aspecto original, y la remediación (remediation), que pretenderá solucionar los problemas de mayor calado, no solucionables mediante la simple restauración. Una cuestión previa al planteamiento del problema de la restauración y la remediación suele ser la posibilidad de que los estériles que se produzcan en el proceso (ya sean las escombreras de la propia mina, o de lavadero) tengan alguna utilidad, lo que evidentemente reducirá en parte los problemas posteriores. Aplicaciones posibles para estos materiales serían, áridos, materiales cerámicos, aprovechamiento energético (los que poseen carbón), agricultura, reutilización de suelos, …

RESTAURACIÓN La restauración de un terreno afectado por la minería consiste en devolverle en lo posible su aspecto original, previo a la realización de las labores de extracción minera. En concreto, en España está regulada legalmente, incluso mediante una fianza que es necesario depositar en la correspondiente Jefatura de Minas, y que solamente se restituye a la empresa explotadora una vez que han llevado a cabo los correspondientes trabajos. Todo esto de acuerdo con un Proyecto inicial de restauración, presentado al solicitar el correspondiente permiso de explotación, y con el visto bueno de la autoridad correspondiente. A la hora de plantear una restauración, dos son los objetos principales de nuestro trabajo: la cavidad minera dejada por la actividad y las balsas y escombreras. En ocasiones el problema se reduce a uno, puesto que podremos rellenar la cavidad


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desmantelando las escombreras y utilizándolas para la labor de relleno. Sin embargo, esto no siempre es posible, por lo que en la actualidad se considera como muy conveniente para el proceso extractivo la denominada “minería de transferencia”, en la que al irse completando la explotación en una zona del yacimiento se va recuperando simultáneamente la explotación mediante los materiales que se extraen en otra zona del yacimiento. Las cavidades producidas por la minería a cielo abierto tienen su principal problemática en su efecto sobre el paisaje, sin descartar otras considerables, como su peligrosidad para personas y ganado, la pérdida de terrenos para su aprovechamiento agrícola, y la posibilidad de formación de aguas ácidas en su fondo. Por otra parte, las cavidades producidas por la minería subterránea presentan sobre todo riesgos de subsidencia, que pueden afectar a las poblaciones instaladas sobre la zona explotada. También pueden generar riesgos de caída de personas y ganado (pozos abiertos), y de contaminación de acuíferos Cuando existen problemas de subsidencia, la única solución es rellenar la cavidad, a ser posible con materiales compactos (cemento), lo cual sin duda representa un alto coste económico. Las escombreras tienen su principal problemática en el diseño inicial. Cuando éste es adecuado, se procura evitar su impacto visual, ya sea por localización, o por integración paisajística. Los criterios de localización serán los que eviten que la escombrera sea vista desde las zonas pobladas o de tránsito, y solo será posible si la zona tiene una cierta orografía. Los de integración paisajística a menudo requieren también topografía abrupta, puesto que en zonas llanas pretender la integración supone aplanar mucho la escombrera, afectando a una extensión mucho mayor. Un parámetro vital a ser considerado es el del aislamiento físico-químico, que evite los problemas de dispersión de contaminantes químicos por lixiviación y posterior transporte, por infiltración o por escorrentía. No obstante, el principal problema lo suelen plantear las escombreras ya existentes, emplazadas y construidas sin criterio medioambiental. La solución a los problemas derivados de los vertidos de las aguas residuales de las instalaciones mineras a cauces superficiales pasa por su depuración, que estará soportada por una tecnología adecuada a este fin, en función de las características físico-químicas de cada caso concreto. Algunas de las técnicas que se pueden emplear son la neutralización (se suelen emplear carbonatos), eliminación de sales indeseables, eliminación de metales pesados (porción por parte de elementos u organismos capaces de absorberlos en su estructura).

LOS MINERALES INDUSTRIALES EN LA VIDA CONTIDIANA

INDUSTRIA MINERA


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La minería energética (carbón, petróleo, gas, uranio, …), se dedica a la industria de la energía, transporte, química orgánica, plásticos, … La minería metálica (hierro, aluminio, cobre, zinc, plomo, …), se dedica a la industria del acero, electrónica, construcción, moneda, … La minería no metálica se divide en productos de construcción (áridos, arcillas comunes, arenas y gravas, yeso, piedra natural, …) que se dedican a la industria de los cementos, cerámica industrial, hormigón, edificación, …; y los minerales industriales (sales, potasas, caolín, sílice, arcillas blancas, barita, …), que se dedican a la industria química, cerámica fina, fertilizantes, refractarios, cargas, pigmentos, …

ROCAS Y MINERALES INDUSTRIALES Roca, mineral o producto natural susceptible de adquirir mediante tratamiento, un valor añadido en el mercado, usados como materia prima o aditivos en un amplio rango de manufacturas u otras industrias (IMA). Son aquellas sustancias minerales utilizadas en procesos industriales, directamente o mediante una preparación adecuada en función de sus propiedades y/o químicas, más que por las sustancias, elementos o energía que se puedan extraer de ellas (IGME). Muchas de las cosas que nos rodean, son o contienen rocas y minerales industriales (la moqueta de carbonato cálcico, la bombilla de arenas de sílice, los platos de cerámica, la joyería, el lápiz de grafito y arcilla, el papel de bentonita y zeolita, las gasolinas de petróleo, los plásticos de wollatonita, mica, talco, arcillas, …). Es difícil establecer el límite entre los minerales metálicos y los no metálicos, al ser el uso el que establece la frontera, y éste depende de los avances tecnológicos.

PRINCIPIOS DE ECONOMÍA MINERA. LAS ROCAS Y MINERALES INDUSTRIALES EN ESPAÑA/EUROPA

INTRODUCCIÓN. PRODUCCIÓN MUNDIAL


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LA MINERÍA EN EUROPA Aunque se registraron 60000 explotaciones mineras de minerales no energéticos y unas 20000 de áridos, el número de las mineras se reduce cada año, aumentando el de áridos. Ocupa 500000 trabajadores, mientras que la industria de los minerales no energéticos cuenta con 250 000 operarios, lo que implica, que alrededor de 2 millones de ciudadanos, dependen de la minería no energética. Las ventas totales de material a pie e mina alcanzan los 8000 Mt (aunque el material total extraído podría estar en el orden de las 20 000 Mt); Solo el sector de los áridos produce 3000 Mt. En Alemania o los Países Bajos, los metales y las rocas de construcción y los minerales industriales representan un consumo de entre 33 y 27 toneladas per capita (39,7% y 34,6% del consumo total de materiales), muy próximo al consumo de combustibles fósiles (39 y 25 t per capita respectivamente). Los ciudadanos europeos consumen casi 12000 Mt per capita.


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Más de la mitad de las producciones (agrícolas, combustibles fósiles, pesca, …), está constituida por rocas y minerales industriales, siendo la mayoría, el sector de los áridos, y luego yesos y sales. Casi el 30% de la producción de magnesita, yeso y bentonita+attapulgita, se lleva a cabo en Europa. España destaca en la magnesita, el yeso y la fluorita. El futuro de la minería en Europa La minería en Europa se enfrenta a tiempos difíciles por la falta de percepción social, la mala imagen pública, la concurrencia de otras actividades y otros usos del territorio, caos legal de legislaciones medioambientales y mineras, globalización del suministro. Las estrategias de algunos países, se basan en la economía en el uso de materiales, reciclado, sustitución de materiales primarios más renovables, regionalización, …

LA MINERÍA EN ESPAÑA En líneas generales, se puede hablar de un drástico descenso en la minería de recursos metálicos (actualmente, un 11%) y energéticos (actualmente, un 1%), y claro aumento en la minería de minerales industriales (actualmente, un 88%). España produce actualmente alrededor de 600000000 toneladas de rocas y minerales industriales, con escaso valor a pie de mina; hay 3800 empresas, más de 4000 explotaciones, más de 28000 empleos, … Es el primer productor de áridos de Europa, el segundo productor mundial de piedra natural después de China, el primer productor mundial de pizarra de techar, el segundo productor mundial de mármol, el primer productor europeo de granito, el primer productor mundial de arcillas rojas, el segundo productor mundial de celestita, el único productor europeo de sulfato sódico, el segundo productor europeo de fluorita, el segundo productor mundial (primero europeo) de yeso, el primer productor mundial de sepiolita (70% de las reservas mundiales), cuenta con las mayores reservas de feldespato en Segovia, … Áridos 437,5 Mt en 2004, previsión 2005, 455 Mt; Facturación en 2004: 3350M€; 1550 empresas; 12000 puestos de trabajo; Consumo per cápita 10,7 t. Se explotan áridos por toda la geografía española, habiendo importantes explotaciones en el centro y Norte de la Península. Piedra Natural


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España es el primer productor mundial de pizarra de techar, el segundo productor mundial de mármol y primer productor europeo de granito. Tiene una producción bruta de 9Mt y elaborada, de 96Mm2. Cuenta con más de 790 fábricas y unas 877 canteras; la facturación en 2003 fue de 2976 M€. Principales explotaciones en Galicia, Extremadura y Madrid. Celestita España es el segundo productor mundial, y el único productor europeo. Cuenta con dos canteras en producción, en Escúzar y Montevives (Granada). La producción ha aumentado de forma constante, alcanzando en 2003 una producción de 160000 T (7 M€). Las principales empresas, son Solvay Minerales SA y Canteras Industriales; La empresa Química del Estroncio SL cuenta con una planta de 35000 T de capacidad de carbonato de Sr, instalada en Cartagena. Caolín Presenta una producción de 430 000 T (21 M€) a pie de mina. La industria cerámica, consume el 50% (88% nacional, 12% internacional). Hay yacimientos importantes en Lugo, Guadalajara, A Coruña y Valencia, superando las reservas, los 100 MT. El 22% de la producción nacional, se exporta para las industrias del papel, cerámica, fibra de vidrio, pinturas y gomas. Las principales empresas, son ECESA, Silca, Cavisa, WWB, Arcillas Blancas, Kaosa, Caolines Lapiedra, Sicamar, Arcihamotas, … Sulfato sódico España es el único productor europeo, y primer productor mundial, creciendo su producción en los últimos años; en 2003 se alcanzaron 996248 T. Existen dos explotaciones en Burgos, una en Toledo, y otra en Madrid. En Brugos y en Madrid, las minas son de glauberita (disolución a cielo abierto), y en Toledo, minas por cámaras y pilares de Thenardita. Hay unas reservas estimadas de 730 MT, y las principales empresas con FMC Foret SA, Crimidesa y Sulquisa. Diatomita Se alcanzó una producción en 2003 de 57923 T. Hay yacimientos importantes en Albacete. Las principales empresas son Celite Hispánica SA (Alicante; 30000 T; cargas, filtros y aditivos puzolánicos para cementos), CEKESA (diatomita de baja calidad, con menos de un 40% de sílice; 15000T; usos para cemento y alimentación animal), Trípoli (Cantabria, 5000 T). Arenas silíceas En 2003 se alcanzó una producción de 5 MT; Hay más de 20 explotaciones distribuidas por toda la geografía española. La minería de arenas silíceas constituye un 70%, el subproducto de lavado de arenas feldespáticas el 23%, la extracción de caolines, el 5%, y las explotaciones de areniscas y cuarcitas, el 2%. Se estiman unas reservas de 500 MT. Las principales empresas son Sibelco Minerales SA (2.5 MT/año; comercialización 3MT/año), Silca SA, Molcasa, Euroarce, Sílices Gilarranz, Caobar, … Feldespatos Producción en 2003 de 720000 T; 563000 T de feldespatos, 390000 T de arenas feldespáticas, 25000 T de subproducto de caolín; Con un total de 38.5 M€. Principales importaciones (750000 T/año) de Turquía (65%), Francia (25%) e Italia (9%). Consumo aparente de 1.3 MT. Reservas de hasta 600 MT. Las principales empresas son Incusa, Compañía Minera Río Pirón, Llansá, Basazuri, Damrec, … Yacimientos importantes en Pontevedra y A Coruña. Arcillas de cocción blanca


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Producción de 1125000 T/año; consumo de 1.5 MT/año, con 36 M€. El consumo nacional, constituye un 75%, y de importación, un 25% (Reino Unido, Alemania, Francia y Ucrania). Las principales empresas son Euroarce, Minera Sabater y Portome. Las principales explotaciones se encuentran en Teruel. Arcillas rojas Se utilizan en la fabricación de ladrillos y tejas, pavimentos y revestimientos cerámicos, cemento, … El consumo total en 2003 fue de 50.5 MT (120 M€); 33 MT/año están destinadas a ladrillos y tejas (82 M€): Toledo (16%), Barcelona (9%), Valencia (8%), Alicante (6%), Jaén (5%), La Rioja (5%) y centro de la Península (29%); existen 420 compañías con 10600 empleados (700 en canteras). 10 MT/año están destinadas a pavimentos y revestimientos (33M€): Comunidad Valenciana y Teruel; WBB España (4.5 MT) y 20 empresas menores. 3 MT/año serán destinadas a cemento; estas explotaciones estarán próximas a las fábricas. Arcillas especiales � Sepiolita: Las principales empresas son Tolsa (425000 T; Madrid), Hefran

(Toledo), Sepiolsa (164000 T; Paracuellos del Jarama), Minevica & Benesa (Madrid), MYTA (Samca), y Orera (82000 T; Zaragoza).

� Bentonita: Las principales empresas son Sud-Chemi España (110000 T/año; Juncos, San José y Valdemoro), Sepiolsa (Madrid y Toledo), y Tolsa (Toledo).

� Paligorskyta: MYTA (Bercimuel; 10500 T) y Tolsa (Torrejón el Rubio; 3000 T). Fluorita España es el segundo productor europeo después de Francia (140000 T). Los principales depósitos, están en Asturias, con reservas de 5 MT; explotados por MINERSA, que cuenta con una planta de flotación en Berbes con capacidad para 150000 T. Ocres En 2003 se alcanzó una producción total de 180000 T (160000 destinadas a la industria del cemento, y 14000 T a pigmentos cerámicos). Las principales producciones, se encuentran en Zaragoza (Promindsa y Circonita SL), Jaén, Córdoba (transformadoras de cemento), Granada (óxidos férricos) y Málaga. Magnesita En 2003 se alcanzaría una producción de magnesita cruda de 650000 (11,5 M€), 140000 T de magnesita cáustica y 70000 de magnesita sinterizada. 150000 T estarán destinadas a refractarios. Las magnesitas de Navarra (Eugui), se extraen en canteras a cielo abierto; cuentan con reservas de 20 MT; se extraen 160000 T en la planta de Zubiri (80000 T de magnesita cáustica y 60000 T de magnesita sinterizada). Las magnesitas de Rubián, se están empezando a extraer en una planta de Monte Castelo (Lugo), con una producción de 65000 T de magnesita cáustica. Potasas Los depósitos se encuentran en Suria y Sallent (Barcelona). Iberpotash tiene una planta en Suria con capacidad para 600000 T; además produce 250000 T de sal gema. Potasas de Llobregat tiene un depósito en Sallent (400000 T). Talco Se producen 101000 T de talco en depósitos de León y Málaga, por la empresa Talcs de Luzenac. Carbonato cálcico Se producen unos 3 MT/año (1.8 MT/año micronizado y 1.3 MT/año otros). Los principales depósitos están en Tarragona y Almería. Las principales empresas son SA Reverte (500000 T), OMYA-Clariancal (100000 T).


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Diatomita Se alcanza una producción total de 1,5 MT (40000 T sinterizada). Los principales depósitos están en Cantabria, Castellón, Málaga y Granada. Las principales empresas son Calcinor y Prodomasa. Yeso Se da una producción total de 13 MT. España es un gran productor a nivel mundial. La principal empresa es BPB (Iberpalco). Los principales yacimientos se encuentran en Almería.

PERSPECTIVAS DE FUTURO Incremento de la competencia por parte de algunos países emergentes (globalización del mercado), riesgo de contracción del sector de construcción (disminución del consumo interno), escasa aceptación social de la actividad minera, dificultades para la obtención de concesiones de explotación, regulaciones que puedan dificultar las explotaciones mineras (Ej.: uso de explosivos), … Propuesta de actuación Desarrollo de políticas que permitan mantener el equilibrio entre la explotación racional de los recursos y la conservación de la Naturaleza (ayudas económicas para la restauración del terreno afectado y para proyectos de preservación y puesta en valor del patrimonio minero), armonización de la legislación ambiental y minera en Europa (establecimiento de Eurocódigos Mineros), políticas para evitar el uso innecesario y costoso de materias primas minerales importadas (no debemos exportar nuestros problemas medioambientales; protección de los recursos minerales de Europa contra el dumping internacional), organización por parte de las administraciones públicas y organizaciones de productores, de campañas para clarificar los beneficios y los verdaderos impactos ambientales de la minería, búsqueda del equilibrio adecuado entre los usos posibles del territorio que compiten por el suelo, garantías de futuro de la industria de las RMIs en Europa (por parte de la sociedad europea), aseguramiento del suministro de minerales en una futura Europa aún más densamente poblada (por parte de las políticas nacionales y europeas).

GEOLOGÍA DE LOS YACIMIENTOS DE ROCAS Y MINERALES INDUSTRIALES

AMBIENTES GEODINÁMICOS • Áreas cratónicas estables y escudos precámbricos - Cinturones de granitos y rocas verdes - Terrenos metamórficos granulíticos/anfibólicos, granitos rapakivi/anortositas. - Complejos básicos estratiformes - Complejos alcalinos/carbonatitas - Complejos plutónicos anorogénicos - Perlitas - Basaltos de meseta (traps) • Áreas de orógenos colisionales - Metamorfismo regional/anatexia


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- Magmatismo granítico de espectro restringido - Zeolitas en suturas • Áreas de rifts continentales - Rocas ígneas alcalinas y peralcalinas. Granitoides anorogénicos • Áreas de márgenes continentales activos y arcos insulares - Gabros-dioritas-tonalitas-trondhjemita-granitos. - Basalto-andesita-dacita-riolita. - Metamorfismo de zonas de subducción - Metamorfismo hidrotermal • Dorsales oceánicas/fondos oceánicos - Basaltos, gabros, plagiogranitos (toleíticos) - Metamorfismo de fondos oceánicos • Islas y montículos oceánicos - Basaltos alcalinos, basanitas, tefritas, traquibasaltos, traquitas, …

USOS SEGÚN LA GÉNESIS → Rocas y minerales metamórficos utilizables con fines industriales diversos:

andalucita, sillimanita, distena, granate, corindón/esméril, talco/pirofilita, wollastonita, asbestos, vermiculita, feldespatos, grafito y estaurolita.

→ Rocas y minerales metamórficos utilizables como materiales para escolleras: Mármoles, cuarcitas, migmatitas, anfibolitas, ortogneises, granulitos y eclogitas.

→ Rocas y minerales metamórficos utilizables como áridos de trituración: Gneises, corneanas, anfibolitas, mármoles y granulitos.

→ Rocas y minerales metamórficos utilizables como piedra ornamental o en construcción: Pizarras, mármoles, ortogneises, granulitos, migmatitas, ortoanfibolitas, eclogitas y serpentinitas.

→ Rocas y minerales volcánicos utilizables con fines industriales diversos: Diamante (kimberlitas: edificios volcánicos), granate (enclaves gnéisicos con cordierita y sillimanita), zeolitas (transformaciones a grado bajo y muy bajo de vidrios volcánicos), perlitas (expansión térmica de vidrios volcánicos ácidos hidratados; en volcanismo calcoalcalino en márgenes continentales activo o zonas orogénicas; obsidianas) y puzolanas (reactividad frente a la cal [desprendida al reaccionar la arcilla y la caliza en la fabricación del cemento; igualmente, el cemento, no presenta Mg, porque al calcinarlo, formaría compuestos inestables], en función del porcentaje de vidrio; lapillos y escorias basálticas).

→ Rocas y minerales volcánicos utilizables como materiales para escolleras: Materiales lávicos (andesitas, basaltos, …) y brechas soldadas.

→ Rocas y minerales volcánicos utilizables como áridos para trituración: Materiales lávicos preferentemente pobres en álcalis y vidrio.

→ Rocas y minerales volcánicos utilizables como piedra ornamental o en construcción: Basaltos, andesitas, traquitas, riolitas, dacitas, fonolitas y brechas soldadas.

→ Rocas y minerales plutónicos utilizables con fines industriales diversos: Cuarzo, feldespatos/feldespatoides, micas, corindón, apatito, fluorita, barita, vermiculita, olivino/dunita, cromita y grafito.

→ Rocas y minerales plutónicos utilizables para escolleras: Todas, en general. → Rocas y minerales plutónicos utilizables para áridos de trituración: Todas, en

general, aunque preferentemente las variedades de grano fino, sin sulfuros y no muy abrasivas).


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→ Rocas y minerales plutónicos utilizables para uso ornamental o en construcción: Granitoides, dioritas, gabros, peridotitos, piroxenitas, sienitas, anortositas y monzonitas.

→ Ambientes sedimentarios continentales: Bauxitas, lateritas y caolín en perfiles de alteración edáfica; Bauxitas y calizas en karst; Gravas, conglomerados, arenas, areniscas, arcillas, turba y placeres, en ambientes aluviales; gravas, conglomerados, arenas, areniscas y arcillas en ambientes glaciares; arenas y areniscas en ambientes eólicos; arcillas, arcillas especiales y caolín en lagos terrígenos; calizas, dolomías, magnesitas, humitas y diatomitas en lagos carbonatados; yesos, anhidirtas, halitas, glauberitas, … en lagos evaporíticos; turba en ambientes orgánicos; zeolitas en depósitos vulcanoclásticos.

→ Ambientes sedimentarios marinos: Gravas, conglomerados, arenas, areniscas, turba, arcillas especiales, placeres y caolín en siliciclásticos; calizas, dolomías, margas, magnesitas, celestitas y fosfatos en carbonatados; yesos, anhidritas, humitas, magnesitas, azufre, halita, potasas, … en evaporíticos; zeolitas en depósitos vulcanoclásticos.

EXPLORACION E INVESTIGACIÓN DE RECURSOS MINERALES. LEY DE MINAS

LEY DE MINAS 21 JULIO 1973 Todos los yacimientos de origen natural y demás recursos geológicos existentes en el territorio nacional, mar territorial y plataforma continental, son bienes de dominio público del Estado; el Estado puede ceder a otros temporalmente su aprovechamiento; Puede reservarse la investigación, e incluso la explotación de las minas. Clasificación de los yacimientos → Sección A: En los que el aprovechamiento sea obtener áridos para la construcción;

yacimientos de escaso valor económico, escaso número de empleados y comercialización geográfica restringida; se otorga por Autorización de Explotación y corresponde al dueño del terreno o concesionarios.

→ Sección B: Aguas minerales, minero-medicinales o minero-industriales; aguas termales; estructuras subterráneas (depósitos geológicos naturales o artificiales); yacimientos formados por acumulaciones de residuos

→ Sección C: Todos los yacimientos y recursos no incluidos en las anteriores ni siguientes secciones. Se otorga por Concesión de Explotación, que concede al titular derecho de expropiación forzosa u ocupación temporal de los terenos.

→ Sección D: Carbón; Minerales radiactivos; Recursos geotérmicos; Rocas bituminosas; Recursos geológicos de interés energético que el Gobierno acuerde incluir en esta sección.

PERMISO DE EXPLORACIÓN Tiene el objetivo de establecer la existencia probable de un determinado mineral en una zona para posteriormente investigarlo. Otorgamiento discrecional, si se considera conveniente, por el Ministerio de Industria. Duración un año, prorrogable a otro, como máximo. Proporciona derechos a efectuar estudios y reconocimientos en las zonas de Studio, y prioridad a la hora de obtener el posterior permiso de investigación. Se


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extingue si el titular renuncia, si no se pagan las tasa, en el transcurso de los plazos, o por incumplimiento de las obligaciones.

PERMISO DE INVESTIGACIÓN

Tramitación → Solicitud + Proyecto de Investigación a 3 años + Pago de tasas. → Admisión: posibilidad de la Administración de rechazarlo o modificarlo. → Información pública. → Demarcación sobre el terreno. → Audiencia para alegaciones. → Resolución. Máximo 300 cuadrículas mineras. Derechos del titular → Realizar labores de investigación; no hay límites, siempre y cuando no se extraiga el

mineral. → Obtener la concesión de explotación. → Duración máxima de 3 años prorrogables a otros 3. Obligaciones del titular → Comenzar los trabajos en el plazo de 6 meses y mantenerlos actividad con la

intensidad prevista. → Presentar cada año en Minas, el plan anual de labores. → Indemnizar al propietario de los terrenos por los daños causados. → Ampliar las investigaciones a otros recursos por razones de interés nacional. Extinción → Renuncia. → Falta de pago de las tasas. → Expiración de los plazos. → No acreditar la existencia del mineral. → Incumplimiento de las obligaciones.

CONCESIÓN DE EXPLOTACIÓN Derecho administrativo, transmitible, hipotecable e inscribible en el registro de la propiedad. Pueden ser derivados de los permisos de investigación, o directos. Procedimiento similar a los permisos de investigación. Duración de 30 años prorrogable a un máximo de 90 años. Conceden el derecho de explotar el yacimiento y el uso de las aguas subterráneas, y las obligaciones de explotar de acuerdo al Plan de Labores, presentar el plan de labores anualmente, ampliar sus actividades en caso de extensión, notificar a minas el descubrimientos de otros recursos, abonar impuestos mineros, cumplir las normas de seguridad minera, y facilitar el desagüe y ventilación de labores colindantes. Se extingue al finalizar los plazos, por falta de pago, por renuncia, por agotamiento del recurso, o por incumplimientos.

EXPLOTACIÓN E INVESTIGACIÓN DE RECURSOS MINERALES. MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN


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MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN � Cortas: Método tradicional en minería metálica,

que se utiliza en yacimientos masivos o de capas inclinadas; adaptados a la minería del carbón; permite trabajar a grandes profundidades (más de 300 metros). Se rellena el hueco con estériles escasas: normalmente escombreras. Vida grande, de 15 a 20 años. Ej.: Riotinto, Almadén, …

� Descubiertas: En yacimientos tumbados u horizontales, con recubrimiento de estériles; avance unidireccional con un solo banco, arrancando el estéril y depositándolo en el hueco anterior (método de transferencia), y extrayendo finalmente el mineral del fondo de la explotación.

� Terrazas: Minería de banqueo de avance unidireccional, aplicada en yacimientos relativamente horizontales, con recubrimientos potentes y profundidades importantes; muy típicos en la minería del carbón; el estéril se deposita en el hueco creado. Ej.: Puertollano.

� Contornos: Excavación del estéril y del mineral en sentido transversal al afloramiento, dejando un talud de banco único longitudinal; gran extensión lateral. Es posible la transferencia de estériles para la posterior recuperación de los terrenos. Ej.: carbones de potencia reducida.

� Canteras: Explotaciones mineras de rocas y minerales industriales en general. Aunque normalmente son de reducidas dimensiones, tienden cada vez a ser más extensas.

� Graveras: Gravas.

� Disolución: Sulfato sódico.

� Lixiviación: Productos obtenidos, variables.

� Precipitado: Sal común.

� Dragado marino: Áridos de plataforma.

OPERACIONES BÁSICAS � Arranque: Fragmentación de los materiales para su posterior manipulación;

pueden ser directos (acción mecánica de la maquinaria), o indirectos (voladuras). � Carga: Recogida del material fragmentado sobre otro equipo o instalación. � Transporte: Es la fase de mayor coste económico; se desplaza el material desde la

explotación hasta la planta de tratamiento (interna o externa). � Vertido: Desplazamiento de los materiales hasta el vertedero.

MAQUINARIA DE ARRANQUE Y CARGA � Arranque contínuo:

� Rotopalas: Excavadores de rodetes; el material arrancado se vierte sobre unas cintas que lo llevan a la zona de tratamiento. 240000 m3/día.


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� Minadores: Arranque con cabezal cilíndrico con herramientas de corte; pueden ser continuos de arranque horizontal (los más utilizados actualmente), de rodete, o de cabeza móvil.

� Minadores hidráulicos: Cañón de agua que arranca por disgregación en materiales poco consolidados.

� Arranque discontinuo: � Tractores de orugas: Equipos muy versátiles. � Excavadoras de cables: Equipos mineros muy antiguos utilizados en

operaciones de arranque y carga de materiales poco consolidados; giro completo de la estructura, y elevación del cazo por cables.

� Excavadoras hidráulicas: Rápido desarrollo en los últimos años. Excavaciones de trincheras, drenajes, … Arranque y carga sobre volquetes. Presenta como ventaja, frente a las anteriores, un tercer movimiento del cazo, y por lo tanto, mayor capacidad de arranque.

� Palas cargadoras: Unidades sobre ruedas o cadenas con cazo frontal. Capacidad de arranque limitada; sólo en formaciones poco consolidadas.

� Dragaminas: Son las máquinas móviles de mayores dimensiones. Graveras bajo nivel freático.

� Mototraillas: Equipos de movimiento de tierras. Arranque, carga y transporte en capas horizontales.

MAQUINARIA DE TRANSPORTE � Volquetes. � Camiones de descarga por el fondo. � Camiones de descarga lateral.

EXPLOTACIÓN E INVESTIGACIÓN DE RECURSOS MINERALES. MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN

ALTERACIONES AMBIENTALES EN LAS EXPLOTACIONES MINERAS → Específicas según el método y el tratamiento. → Preoperacionales. → Postoperacionales. → Pérdidas o alteración de recursos naturales: Paisaje, suelo, vegetación, red de

drenaje, población, atmósfera. → Contaminación química de aguas → Contaminación física de aguas → Inducción de procesos geológicos

13047615 geologia minera y mineria ambiental

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