estabilidad de taludes (tajo)

8/12/2019 Estabilidad de Taludes (Tajo)

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CAPITULO 1

RESUMEN, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1.1 Resumen

Compaa de Minas Buenaventura S.A.A. - CMBSAA, encarg a Buenaventura

Ingenieros S.A. BISA, la ejecucin del presente estudio, el cual tiene como

objetivo evaluar las condiciones de la estabilidad de los taludes de los futuros Tajos

San Pedro Sur y Pampa Verde del Proyecto La Zanja, en funcin de los planes de

minado y previa determinacin de los parmetros requeridos, a fin de recomendar

los ngulos de taludes adecuados, apoyando as al planeamiento y diseo de stos

tajos.

Para cumplir con el objetivo mencionado, fue necesario realizar trabajos de campo,

laboratorio y gabinete. En una primera etapa el estudio estuvo orientado a la

ejecucin de investigaciones bsicas, con el fin de obtener la informacin

necesaria, que permiti evaluar los factores principales del control de la estabilidad,

y estimar los parmetros geomecnicos bsicos. En una segunda etapa, se integr

la informacin obtenida durante las investigaciones bsicas, con el fin de evaluar las

condiciones de estabilidad de los taludes.

Como parte de las investigaciones bsicas, se ha realizado una caracterizacin

detallada de la masa rocosa de los tajos desde el punto de vista de su estructura y

calidad, en base al mapeo geotcnico de los afloramientos rocosos y registro de

datos disponibles de los testigos de las perforaciones diamantinas ejecutadas como

parte de la exploracin del yacimiento. Esta caracterizacin condujo a la

zonificacin geomecnica de ambos tajos.

Por otro lado, se determinaron en base a ensayos realizados in-situ y en laboratorio

las propiedades fsicas y parmetros de resistencia de la roca intacta, de las

discontinuidades y de la masa rocosa.


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Tambin se evaluaron las condiciones de presencia de agua y las condiciones

ssmicas del lugar.

Como parte de la evaluacin de las condiciones de estabilidad, se realizaron un

nmero de anlisis, con datos de entrada establecidos en las investigaciones

bsicas, lo cual condujo a establecer los ngulos de taludes.

Como resultado del trabajo realizado, se dan las recomendaciones sobre los

ngulos de los taludes ms adecuados para los Tajos San Pedro Sur y Pampa

Verde y las consideraciones a tenerse en cuenta a futuro para mantener estables

estos taludes.

1.2 Conclusiones

1) El rea que enmarca los futuros tajos denominados San Pedro Sur y

Pampa Verde, se sita dentro de la faja volcnica Cretcea-Terciaria de los

Andes del Per, Sector Norte. Litolgicamente estos volcnicos

corresponden a tufos riolticos e ignimbritas andesticas, en general intrudas

por rocas componentes del Batolito de la Costa y por Domos Plio-

Pleistocnicos. Los volcnicos en la regin se sistematizan en las

formaciones Llama, Porculla y volcnicos Huambos.

2) La formacin Llama se compone de una secuencia gruesa de piroclsticos

andesticos-dacticos con intercalaciones de tobas dacticas a riolticas. La

formacin Porculla litolgicamente se compone de una secuencia de tufos y

lavas andesticas con intercalaciones de horizontes dacticos-andesticos;

asociados a estas rocas se emplazan cuerpos subvolcnicos. Se ha

diferenciado adems en la zona, un nivel de lavas andesticas magnticas

correspondientes a ltimos eventos del vulcanismo Porculla, y los volcnicos

Huambos cuya litologa corresponde a tobas y brechas dacticas y riodacitas.


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La distribucin de los piroclsticos se debe a la proximidad de los centros

eruptivos volcnicos. Los cuerpos intrusivos de importancia son el intrusivo

San Miguel con rocas predominantes de naturaleza granodiorita a

microdiorita. Los cuerpos subvolcnicos estn conformados por rocas

andesitas a dacitas.

3) Geoestructuralmente el rea se enmarca dentro de la subprovincia tectnica

denominada Santa Cruz (fase Quichuana II) correspondiente a la evolucin

de los Andes, Sector Norte, manifestada por suaves plegamientos y

lineamientos regionales de direccin NW. En el contexto de las zonas

mineralizadas, la geoestructura de mayor importancia es la Caldera San

Pedro, relacionada a los depsitos minerales: San Pedro Sur, Pampa Verde,

San Pedro Norte, Alcaparrosa, Chinchimal, Turmalina y los prospectos

Corrales y Coshuro

El fallamiento muy conspicuo en la regin est relacionado con la

mineralizacin. Este se distribuye en tres sistemas preferenciales:

WNW-ESE de carcter regional y en general del tipo normal;

NE-SW en general del tipo inverso y

N-S de carcter local.

Entre las fallas principales que se reconocen en la regin se tienen a las

Fallas Campanario, Pincullo, Pisit, Ro Blanco, Corrales.

Tajo San Pedro Sur

4) La secuencia litoestratigrfica en el rea que enmarca el depsito San Pedro

Sur ha sido establecida por BISA. Los volcnicos han sido diferenciados en:

Tufos de cristales de grano fino, corresponden a tufos de matriz fina de

composicin dacita a riodactica, contiene cuarzo en cristales finos y en

estado corrodo; Tufos cristalolticos, se constituye de tufos moderadamente


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soldados que incluyen fragmentos lticos de tamao y composicin variable y

cristales de cuarzo, son de naturaleza dacita a andesitca; Tufos

ignimbrticos, de textura fimica y porfirtica, se emplazan en capas

(seudoestratos) intercalados con horizontes de tufo lapillo, son de

composicin andesita a dactica . De manera discordante a estos volcnicos

yacen en el rea Domos e intrusiones subvolcnicas.

5) El depsito San Pedro Sur que se encuentra bordeando la geoestructura

Caldera San Pedro, es un yacimiento epitermal de alta sulfuracin. La zona

mineralizada presenta una profusa alteracin hidrotermal con el consiguiente

zoneamiento: una zona central silicificada con presencia de brechas tecto-

hidrotermales con intensa limonitizacin, canales de slice poroso (vuggy

slica) y slice masivo controlados por un fallamiento subvertical. Hacia los

bordes se tiene una gradacin de argilizacin avanzada cuarzo alunita a

cuarzo-dickita-caolinita y argilizacin intermedia cuarzo-illita-esmectita y en

profundidad se presenta una dbil argilizacin en cuerpos subvolcnicos.

6) La mineralizacin se debe al desarrollo de brechas y zonas de intenso

fracturamiento y vetilleo de cuarzo-limonitas las que constituyen las zonas

mineralizadas. El oro (mena) se encuentra principalmente en partculas

submicroscpicas contenidas en la matriz de brechas y en fracturas o vetillas

asociadas con cuarzo, xidos de Fe (limonitas, goetitas, jarositas y

hematitas). En la zona de sulfuros el oro est como inclusiones en la pirita

(octadrica) y enargita. El oro (ganga) se encuentra en alunita de 03

generaciones, minerales arcillosos, mltiples variedades de cuarzo, sulfuros

primarios como pirita y en xidos de titanio como el rutilo y anatasa.

7) El yacimiento San Pedro Sur presenta una forma elongada de orientacin

WNW-ESE coincidente con el patrn estructural del rea. Las dimensiones

del yacimiento segn el contorno de 0,3 g/t Au es de 500,00 m x 200,00 m

con una continuidad vertical de 100,00 m. Los mejores valores de oro


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(>2,0 g/t Au) se concentran en 02 cuerpos principales elongados en direccin

WNW-ESE y de dimensiones 300,00 m x 100,00 m y 250,00 m x 25,00 m.

Los cuales corresponden a zonas de intenso cizallamiento con ocurrencia de

brechas tectnicas, intenso vetilleo de cuarzo-limonitas y estructuras tipo

vetas de brecha tecto-hidrotermal.

8) En la caracterizacin de la masa rocosa del rea de estudio, se registraron

datos a partir del mapeo geotcnico de campo de los afloramientos rocosos,

de los tneles exploratorios Mariela (San Pedro Sur) y Esperanza (Pampa

Verde), y de los testigos de las perforaciones diamantinas efectuadas como

parte de los trabajos de exploracin de los yacimientos. En base a ello se ha

establecido en San Pedro Sur 05 (cinco) dominios estructurales.

9) El Dominio Estructural I (DE-I) se ubica en el extremo Oeste-Noroeste del

tajo proyectado. El medio geolgico de este dominio presenta cierta

complejidad desde el punto de vista litolgico y estructural y constituye

adems una zona de importancia econmica por encontrarse en ella parte

del cuerpo principal mineralizado San Pedro Sur. El Dominio Estructural II

(DE-II) se ubica al Norte del tajo proyectado. La litologa predominante es

tufo ignimbritico de naturaleza andesita-dactica de textura fiamica y

porfiritica, con intercalaciones de tufo lapilli en horizontes delgados. El DE-III

se ubica en la parte Central y Central-Este del tajo proyectado San Pedro

Sur. El medio geolgico de este dominio es el ms complejo desde el punto

de vista estructural y litolgico, es adems el de mayor importancia

econmica. El DE-IV se ubica al Sur del DE-III, parte Central y Sureste del

tajo proyectado. En este dominio las litologas presentes corresponden a un

tufo cristaloltico y tufo ignimbrtico asociado a cuerpos mineralizados. Y el El

DE-V se ubica en el Sector Oeste y Suroeste del tajo proyectado. El medio

geolgico que comprende este dominio es simple, conformado por roca tufo

cristaloltico.


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10) El arreglo estructural de la masa rocosa en los diferentes dominios

estructurales de San Pedro Sur, tiene caractersticas regulares. En cada

dominio estructural se presenta un sistema de discontinuidades principal y

tpico con orientacin NWW y alto buzamiento al NE. Solo en el caso del DE-

II se presenta otro sistema principal. Adems, en cada dominio hay dos

sistemas de discontinuidades secundarios, con las orientaciones que se

pueden observar en el Cuadro 2 del Captulo 4. Como geoestructuras

mayores, en San Pedro Sur se presentan fallas, diques y la Caldera San

Pedro. Las fallas generalmente tienen alineamiento NW-SE y NE-SW, en

algunos casos W-E.

11) Los valores de RMR promedio obtenidos para los dominios estructurales en

San Pedro Sur, mediante mapeos de exposiciones rocosas son: DE-I 65;

DE-II 67; DE-IV 66; DE-V 67 y en el Tnel Mariela 65, en general

correspondindoles una tipificacin de la masa rocosa de calidad BUENA

para condiciones secas. Considerando los ajustes por las condiciones de

presencia de agua, la calidad de la masa rocosa en general pasa a ser

REGULAR.

12) Los valores de RMR promedio para los dominios estructurales en San Pedro

Sur, a partir del mapeo de los testigos de las perforaciones diamantinas, son:

DE-I 50; DE-II 37; DE-III 50; DE-IV 47 y DE-V 45. Estos valores ya estn

ajustados por las condiciones de presencia de agua y corresponden a masas

rocosas de calidad REGULAR, solo en el caso del DE-II la calidad es MALA.

Estos fueron los valores tomados para la estimacin de las caractersticas de

resistencia de la masa rocosa.

13) En el Captulo 4 Acpite 4.4 Resistencia de la roca, se presenta

informacin detallada sobre las propiedades de resistencia tanto de la roca

intacta, de las discontinuidades, como de la masa rocosa, establecidas a

partir de ensayos in-situ efectuados como parte de los trabajos de campo y


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de los ensayos realizados en laboratorio de mecnica de rocas. Esto es

tanto para San Pedro Sur como para Pampa Verde.

14) Las condiciones de presencia de agua observadas durante los trabajos de

campo (Nov. 2003), indicaron condiciones secas a hmedas en superficie,

pero en los tneles Mariela y Esperanza las condiciones observadas fueron

de mojadas a goteos. En los que das que llovi en la zona, las filtraciones

del agua se incrementaron. Esto da una idea de cmo sern las condiciones

de presencia de agua dentro de la masa rocosa durante los periodos

lluviosos. En conclusin la masa rocosa presenta un grado marcado de

permeabilidad secundaria, lo cual facilitar las filtraciones hacia su interior,

principalmente durante la poca de lluvias. Es necesario por tanto seguir las

recomendaciones que se dan en este informe.

15) Como resultado de la revisin de los estudios realizados en las

operaciones mineras vecinas sobre riesgo ssmico y de la literatura tcnica

especializada para la zona de estudio, se ha asumido una aceleracin

mxima de 0.26 g, correspondiente a un periodo de retorno de 100 aos, la

misma que es utilizada en los anlisis de estabilidad seudoesttica de los

taludes de los Tajos San Pedro Sur y Pampa Verde.

16) Utilizando toda la informacin precedente, se han llevado a cabo los

anlisis de estabilidad y diseo de los taludes, tomando como base el

prediseo del tajo realizado por BISA. Los resultados son presentados en

el Captulo 5 y un resumen en las recomendaciones que se dan ms

adelante.

Tajo Pampa Verde

17) La secuencia litoestratigrfica establecida por BISA del rea que enmarca el

depsito Pampa Verde es: Tufos lticos, secuencia que corresponde a tufos


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con clastos polimcticos cementados en matriz fina, su composicin vara de

andesita a dactica; Tufos ignimbrticos, secuencia de tufos con textura

eutaxitica con fiammes, pmez, feldespatos y algunos lticos alterados,

cementados en una matriz silcea fina; Tufos de cristales de grano grueso, la

secuencia se caracteriza por presentar cuarzo primario y cristales de hasta

1.0 cm englobados en una matriz con alteracin arglica avanzada, en

general son de composicin dacitas a riodacitas. En el rea ocurren adems

intrusiones intramineral de domos que intruyen la secuencia piroclstica.

Estos centros porfirticos son de naturaleza andesita con alteracin que

grada de arglica avanzada a arglica y que contienen adems dbiles

manifestaciones de mineralizacin en estructuras tabulares.

18) El depsito Pampa Verde tiene caractersticas similares al depsito de San

Pedro Sur, es un yacimiento epitermal de alta sulfuracin que tiene un

zoneamiento caracterstico con un ncleo central fuertemente silicificado y

una zona de cuarzo-alunita en los mrgenes con un ensamble de Au-Cu-As-

Hg. El fracturamiento NW-SE que controla la mineralizacin en el yacimiento

se manifiesta por un fuerte cizallamiento y fracturamiento con relleno de

limonitas, vetilleo de cuarzo-xidos de Fe y en menor grado estructuras

brechas tectnicas.

19) La mineralizacin, oro nativo (mena) se encuentra principalmente en

cristales submicroscpicos y asociado a xidos de fierro como relleno de

fracturas, impregnando cavidades y en matriz de brechas (limonitas,

hematitas y goetitas), jarositas, sulfuros primarios en diseminaciones en los

niveles profundos como enargita, calcopirita, covelita, trazas de electrum y

tetraedrita. El oro (ganga) se encuentra en alunita de 03 generaciones,

minerales arcillosos, mltiples variedades de cuarzo, sulfuros primarios

como pirita y en xidos de titanio como el rutilo y anatasa.


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20) El cuerpo mineralizado de Pampa Verde tiene forma elongada con

orientacin WNW-ESE y dimensiones de 450.00 m x 100.00 m. Dentro del

cuerpo principal se han definido dos zonas anmalas con valores mayores a

0.5 g/t alineadas en direccin N70-80W.

21) El zoneamiento definido en ste depsito comprende una silicificacin en la

parte central y arglica avanzada a arglica hacia los bordes. Los principales

valores de oro estn relacionados a cuerpos de slice masivo controlados por

estructuras subverticales. La alteracin arglica avanzada se encuentra

ampliamente distribuida en todo el rea, se caracteriza por los ensambles

cuarzo-alunita (caolinita) y cuarzo-dickita-alunita-caolinita. La alteracin

arglica intermedia se presenta afectando los domos intramineral, el

ensamble caracterstico es cuarzo-illita-esmectita.

22) En el Tajo Pampa Verde se han definido 04 (cuatro) Dominios

Estructurales: DE-I ubicado en el extremo Norte del tajo proyectado. El

medio geolgico de este dominio es simple desde el punto de vista

litolgico, se emplazan mayormente rocas tufo ignimbrtico y rocas tufo

cristales de grano grueso (extremo Noreste). DE-II se ubica en la parte

Central del tajo proyectado. El medio geolgico de este dominio es

complejo desde el punto de vista estructural. Es el de mayor importancia

econmica por encontrarse en el parte del cuerpo principal mineralizado

Pampa Verde. La litologa en superficie corresponde a rocas tufo ltico, tufo

ltico-tufo cristaloltico, tufo ignimbrtico y ocasionalmente de forma muy

reducida rocas que conforman el domo intramineral. DE-III se ubica en la

parte Central Sur del tajo proyectado Pampa Verde. El medio geolgico de

este dominio no est bien definido, superficialmente se presenta en gran

parte cubierto por material cuaternario, los afloramientos son aislados y

escasos. Y el DE-IV ubicado al Sur del DE-III, parte Suroeste del tajo

proyectado.


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Este dominio tendr poca incidencia por su extensin limitada. La litologa

de este dominio corresponde a intrusiones intramineral de domos, son de

naturaleza andestica.

23) El arreglo estructural de los diferentes dominios estructurales de Pampa

Verde es menos regular que San Pedro Sur. En cada dominio, excepto en

el DE-IV, se presentan dos o tres sistemas principales y tpicos. En el DE-

IV solo se presentan tres sistemas secundarios. En el DE-II adicionalmente

hay un sistema secundario. Las orientaciones de estos sistemas pueden

observarse en el Cuadro 3 del Captulo 4. En el rea de Pampa Verde no

hay muchas geoestructuras mayores, se puede observar solo una falla muy

importante de orientacin NW-SE y fallas locales de la misma orientacin y

tambin de orientacin NE-SW.

24) Los valores de RMR promedio obtenido para los dominios estructurales en

Pampa Verde a partir del mapeo de exposiciones rocosas son: DE-I 63; DE-

II 64; DE-III 58 y en el tnel Esperanza 66, en general correspondindoles

una tipificacin de la masa rocosa de calidad BUENA a REGULAR.

Considerando el ajuste por condiciones de presencia de agua, la calidad de

la masa rocosa en general es REGULAR.

25) Los valores de RMR promedio para los dominios estructurales en Pampa

Verde, a partir del mapeo de los testigos de las perforaciones diamantinas,

son: DE-I 41; DE-II 51; DE-III 53 y DE-IV 52. Estos valores ya estn

ajustados por las condiciones de presencia de agua y corresponden a masas

rocosas tpicamente de calidad REGULAR. Estos fueron los valores tomados

para la estimacin de las caractersticas de resistencia de la masa rocosa.

26) Utilizando toda la informacin precedente, desarrollada para el Tajo Pampa

Verde, se han llevado a cabo los anlisis y diseo de los taludes, en base


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27) al prediseo del tajo realizado por BISA. Los resultados son presentados

en el Captulo 5 y en las recomendaciones que se dan ms adelante.

1.3 Recomendaciones

1. Los ngulos de taludes de banco e interrampas que se recomiendan para los

Tajos San Pedro Sur y Pampa Verde son.

Tajo San Pedro Sur

Dominio Talud de banco

Talud

interrampas

DE-I 65* 50

DE-II 65* 50

DE-III 65 45

DE-IV 65* 45

DE-V 65* 45

Tajo Pampa Verde

Dominio Talud de banco

Talud

interrampas

DE-I 65* 50

DE-II 65 45

DE-III 65* 45DE-IV 65* 45

Con estos taludes se tendrn condiciones satisfactorias de estabilidad. En

los casos de taludes de bancos marcados con un asterisco, el ngulo de los

mismos podra ser incrementado hasta 70 sin mayores inconvenientes.

2. Los factores de seguridad estticos y seudoestticos obtenidos en los

anlisis de estabilidad de los taludes finales propuestos en los pre diseos de


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los tajos, por BISA, utilizando los ngulos de taludes de bancos e

interrampas dados en la recomendacin anterior son:

Tajo San Pedro Sur

Factor de SeguridadSeccin

Esttico Seudoesttico

Seccin 1-1

Seccin 2-2

Seccin 3-3

2,992

2.264

2,103

2,134

1,725

1,599

Tajo Pampa Verde

Factor de SeguridadSeccin

Esttico Seudoesttico

Seccin 1-1

Seccin 2-2

Seccin 3-3

Seccin 4-4

1,705

1,491

1,434

1,825

1,355

1,206

1,184

1,507

Estos resultados indican tanto para el Tajo San Pedro Sur y Pampa Verde,

que las condiciones de estabilidad de los taludes de los prediseos

elaborados por BISA sern satisfactorios, recomendndose adoptar dichos

ngulos de taludes para el inicio de la operacin minera.

3. Es recomendable que se tomen en cuenta las siguientes recomendaciones

para el control de la estabilidad de los taludes de los Tajos San Pedro Sur y

Pampa Verde:

Como en sta etapa del proyecto an no se tiene informacin

detallada sobre las condiciones de presencia de agua subterrnea,

ser necesario para ms adelante orientar esfuerzos conducentes a

definir estas condiciones. En este sentido es recomendable que se


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elabore un programa de auscultacin mediante la instalacin de

piezmetros. Segn los resultados de este trabajo se podrn adoptar

medidas que contribuyan a minimizar los efectos de la presencia del

agua sobre las condiciones de estabilidad de los taludes, como la

ejecucin de perforaciones sub-horizontales de drenaje, las mismas

que tendrn como objetivo la despresurizacin de los taludes.

Desde que en la zona del proyecto el nivel de precipitaciones es alto,

independientemente de lo indicado, desde el inicio de las operaciones

ser necesario manejar adecuadamente las escorrentas superficiales

en los tajos, mediante la construccin de una red de canales o

cunetas de drenaje para evacuar el agua hacia fuera de los tajos.

Conforme la explotacin se aproxima a las paredes finales de los

tajos, esta aproximacin tendr que modificarse para controlar la

estabilidad de los taludes. En este caso, ser recomendable utilizar

prcticas de voladura controlada para minimizar los daos detrs de

las paredes finales de los tajos. Debido a que se requiere de

experimentacin para optimizar la voladura, se recomienda un

programa de pruebas de voladura para desarrollar las tcnicas ms

efectivas, antes de realizar la explotacin en las paredes finales de los

tajos.

El presente trabajo ha sido elaborado en base a la informacin que se

ha podido lograr como producto del avance del proyecto, informacin

que se considera limitada para un diseo detallado de taludes.

Cuando la mina entre en operacin, es cuando se tendr mejor

oportunidad de registrar la informacin geotcnica, cualitativa y

cuantitativamente superior a la presente etapa. Esta informacin,

sistemticamente registrada ser valiosa para el manejo de la

estabilidad de los taludes. En tal sentido es recomendable que se


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realice esta actividad, como trabajo de rutina del personal que

conformar el Departamento de Geologa de la operacin minera. El

disponer de informacin geotcnica actualizada, permitir lograr un

diseo de taludes evolutivo y progresivo, en el que cada afinamiento

adicional resultar de la informacin suplementaria adquirida.

Particularmente en el Tajo Pampa Verde, donde se presentarn

segn el diseo de taludes mayores pendientes en mayores alturas,

pueda que sea necesario conforme avance la operacin implementar

sistemas de monitoreo de desplazamientos. Estos sistemas tendrn

como objetivo detectar reas potencialmente inestables y luego

conocer la evolucin de los movimientos del talud. Una adecuada

interpretacin de los resultados de las mediciones de los controles

instrumentales del monitoreo, indicar oportunamente las medidas a

adoptarse para el manejo de los problemas asociados con las

inestabilidades.

Deben constituirse como parte de los trabajos de monitoreo, las

mediciones de las vibraciones producidas por efecto de las voladuras

y las mediciones de los niveles del agua en los piezmetros.

En lo posible, implementar tcnicas de voladura controlada, a fin de

minimizar los daos detrs de las paredes del tajo y mejorar las

condiciones de estabilidad de los taludes, para ello, la utilizacin de

tcnicas de medicin de las vibraciones del terreno pueden ser

valiosas.


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CAPITULO 2

INTRODUCCION

Compaa de Minas Buenaventura S.A.A. - CMBSAA viene desarrollando el

proyecto La Zanja, en donde por el momento se encuentran bastante avanzadas

las exploraciones de dos yacimientos de Au epitermales de alta sulfuracin: San

Pedro Sur y Pampa Verde, los mismos que se proyecta explotarlos por minado a

cielo abierto.

A fin de tener los primeros estimados de los ngulos de los taludes de los futuros

tajos, CMBSAA ha encargado a Buenaventura Ingenieros S.A. BISA la

ejecucin del Estudio de Estabilidad de Taludes de los Tajos San Pedro Sur y

Pampa Verde.

En ste informe se presenta el desarrollo de los trabajos realizados y los

resultados de los mismos, con las recomendaciones sobre los ngulos de taludes

para los citados futuros tajos.

2.1 Objetivo y alcance

El objetivo del estudio fue evaluar el comportamiento o condiciones de estabilidad

de la masa rocosa de los yacimientos San Pedro Sur y Pampa Verde del Proyecto

La Zanja, con el fin de tener los primeros estimados de los ngulos de los taludes

de los futuros tajos, previa determinacin de los parmetros requeridos, apoyando

as al planeamiento y diseo del minado a cielo abierto.

Los alcances del estudio fueron:

Realizar investigaciones bsicas sobre las condiciones geomecnicas de la

masa rocosa.


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Evaluar las condiciones de estabilidad de los taludes.

Recomendar los ngulos de taludes ms adecuados, compatibilizando los

criterios de seguridad, economa y procedimientos operacionales, para los

futuros Tajos San Pedro Sur y Pampa Verde.

2.2. Enfoque del estudio

En una primera etapa el estudio se orient a la ejecucin de investigaciones

bsicas, con el fin de obtener la informacin necesaria, que permita evaluar los

factores principales del control de la estabilidad, y estimar as los parmetros

geomecnicos bsicos.

En una segunda etapa, se integr la informacin obtenida durante las

investigaciones bsicas, con el fin de evaluar las condiciones de estabilidadde

los taludes en funcin de los planes de minado.

Segn los resultados obtenidos de los trabajos precedentes se dan las

recomendaciones sobre los ngulos de taludes ms adecuados,

compatibilizando los criterios de seguridad, economa y procedimientos

operacionales, para los futuros Tajos San Pedro Sur y Pampa Verde.

2.3 Aspectos tcnicos

El estudio realizado, combin observaciones y acopio de informacin de campo,

pruebas de campo y laboratorio, y trabajos de gabinete, utilizando tcnicas

adecuadas, seleccionadas entre las alternativas disponibles. Los aspectos tcnicos

materia del estudio, fueron los siguientes:


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Investigaciones bsicas:

Se revis y analiz toda la informacin que se tuvo disponible, a fin de que

pueda ser aprovechada para los propsitos del estudio.

Se caracteriz litolgica y estructuralmente a la masa rocosa involucrada, en

base a la revisin y anlisis de la informacin disponible y al mapeo

geomecnico de campo realizado, utilizando las normas ISRM (International

Society for Rock Mechanics). Para propsitos de la caracterizacin de la

masa rocosa, la distribucin de los sistemas de discontinuidades se

determin utilizando tcnicas estereogrficas computarizadas, y las

caractersticas geomecnicas de los sistemas de discontinuidades fueron

establecidas mediante anlisis estadsticos.

Se evaluaron las propiedades de resistencia de la roca, mediante: la

ejecucin de ensayos con el martillo de gelogo, de ensayos de impacto con

el martillo Schmidt, y de ensayos del tablero inclinable (tilt test table),

efectuados en el campo segn normas ISRM. Tambin, se llevaron a cabo

ensayos de propiedades fsicas, compresin uniaxial y de corte directo en

superficies de discontinuidades, en el laboratorio de Mecnica de Rocas de

la Facultad de Ingeniera Geolgica, Minera y Metalrgica de la Universidad

Nacional de Ingeniera. Adicionalmente, para estimar las propiedades de

resistencia de la masa rocosa, referidas a los parmetros de resistencia al

corte, se utilizaron los criterios combinados de Bieniawski (1989), Hoek &

Brown (1980 y 1988), Hoek et. al. (1992) y Marinos & Hoek (2001) y Hoek,

Carranza y Corkum (2002).

Se determin la calidad de la masa rocosa involucrada en las reas de

estudio, mediante la aplicacin del criterio de clasificacin geomecnica de

Bieniawski (1989).


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Se realiz una zonificacin geomecnica de las reas de estudio, a fin de

determinar los dominios estructurales en base a la informacin obtenida en

los puntos precedentes.

Se evaluaron los factores complementarios que influyen sobre las

condiciones de estabilidad de los taludes de los tajos, principalmente la

presencia del agua y los sismos, este ltimo tomando en cuenta el Art. 199

del Reglamento de Seguridad Minera.

Evaluacin de las condiciones de estabilidad:

Previa preparacin de la informacin geomecnica, se efectuaron los anlisis de

estabilidad, es decir, de toda la informacin registrada y procesada, fue necesario

establecer a manera de conclusin todos los datos de entrada para los clculos de

estabilidad (diseo).

Los clculos de la estabilidad de los taludes fueron realizados utilizando modelos de

anlisis en base a la evaluacin de los mecanismos de falla potencial de la masa

rocosa. Todos los anlisis de estabilidad fueron realizados en funcin de los planes

futuros de minado. Los parmetros que se establecieron y las conclusiones que se

obtuvieron, tienen su respectivo sustento tcnico, los mismos que son presentados

en este informe tcnico del estudio.

Recomendaciones sobre los ngulos de taludes para los Tajos San Pedro Sur

y Pampa Verde

Segn los resultados de la evaluacin de las condiciones de estabilidad de las

reas de estudio, se dan las recomendaciones sobre los ngulos de taludes ms

adecuados desde el punto de vista de seguridad, economa y procedimientos

operacionales, para ambos Tajos, San Pedro Sur y Pampa Verde.


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Elaboracin del informe

Finalmente, se gener el presente informe tcnico, lo cual incluy la elaboracin de

planos, grficos, cuadros, figuras, etc.


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CAPITULO 3

PROYECTO LA ZANJA

3.1 Ubicacin y acceso

El proyecto la Zanja est ubicado a 102 Km. de la ciudad de Cajamarca, entre los

caseros de Pisit y La Zanja, distritos de Tongod y Puln, provincias de San Miguel

de Pallaques y Santa Cruz de Succhubamba, departamento de Cajamarca.

El sistema de mineralizacin comprende los depsitos minerales de San Pedro Sur,

Pampa Verde, San Pedro Norte, Alcaparrosa, Chinchimal y Turmalina, adems de

los prospectos Corrales y Coshuro.

Altitudinalmente el proyecto se encuentra entre los 3 000 a 3 800 msnm.

El acceso desde la ciudad de Lima, por va terrestre es la siguiente:

Lima Pacasmayo 741 Km. Panamericana Norte asfaltada

Pacasmayo Cajamarca 180 Km. asfaltada

Cajamarca El Empalme 70 Km. afirmada

El Empalme Proyecto 32 Km. trocha

Total 1023 Km.

El tiempo estimado de viaje por carretera es de 16 horas. Otra alternativa son los

vuelos directos Lima Cajamarca (1,15 horas) y luego por va terrestre Cajamarca

al Proyecto (3 horas).

El clima es templado a hmedo, con intensas lluvias de Diciembre a Abril y una

neblina permanente durante casi todo el ao. La vegetacin en la parte baja de los

valles es variada, tornndose tupida y boscosa en la quebrada el Cedro, en las

partes altas es escasa e incipiente, predominando el ichu.


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3.2 Marco Geolgico Regional

3.2.1 Estratigrafa

El rea que enmarca los futuros tajos denominados San Pedro Sur y Pampa

Verde se sita dentro de la faja volcnica Cretcea-Terciaria de los Andes del Per,

Sector Norte y con un alineamiento andino NW - SE.

Litolgicamente estos volcnicos corresponden a tufos riolticos e ignimbritas

andesticas, en general intrudas por rocas componentes del Batolto de la Costa y

por Domos Plio-Pleistocnicos.

Los volcnicos en la regin se sistematizan en las formaciones Porculla y Llama, las

cuales se correlacionan litoestratigrficamente con el Grupo Calipuy. Se emplazan

adems sobreyaciendo a las formaciones de rocas volcnicas sistematizadas como

volcnicos Huambos.

Formacin Llama:

La litologa que compone esta unidad consta de una secuencia gruesa de

piroclsticos andesticos-dacticos con intercalaciones de tobas dacticas a riolticas.

Asociada a esta fase volcnica se desarrolla la estructura denominada Caldera San

Pedro.

Formacin Porculla:

Litolgicamente se compone de una secuencia de tufos y lavas andesticas con

intercalaciones de horizontes dacticos-andesticos.

Contempornea a esta fase volcnica, se emplazan cuerpos subvolcnicos

asociados al desarrollo de un evento volcnico-magmtico. Se ha diferenciado


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adems en la zona, un nivel de lavas andesticas magnticas correspondientes a

ltimos eventos del vulcanismo Porculla.

Volcnicos Huambos:

Se emplaza en forma discordante sobre rocas del Porculla y rocas sedimentarias

del cretceo. La litologa corresponde a tobas y brechas dacticas y riodacitas. La

distribucin de los piroclsticos se debe a la proximidad de los centros eruptivos

volcnicos.

3.2.2 Rocas intrusivas

El cuerpo intrusivo denominado San Miguel constituye el cuerpo de mayor

importancia en la zona. Las rocas predominantes son de naturaleza granodiorita a

microdioritas.

Los cuerpos subvolcnicos corresponden al desarrollo de la evolucin de la Caldera

San Pedro y a una fase de resurgencia relacionada con la fase tarda del sistema

hidrotermal. Estos cuerpos subvolcnicos estn conformados por rocas andesitas a

dacitas, y se les reconoce por su ocurrencia discordante sobre otras rocas.

3.2.3 Geoestructuras Regionales

El rea se enmarca dentro de la subprovincia tectnica denominada Santa Cruz

(fase Quichuana II) correspondiente a la evolucin de los Andes, Sector Norte.

Manifestada por suaves plegamientos y lineamientos regionales de direccin NW,

correspondientes a un reacomodo distensivo de la epirognesis andina.

En el contexto de la zonas mineralizadas la geoestructura de mayor importancia es

la Caldera San Pedro que corresponde a una debilidad cortical favorecida por la

interaccin de los esfuerzos andinos y el esfuerzo distensivo antiandino. La


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3.3.1 Litoestratigrafa

La secuencia litoestratigrfica en el rea que enmarca el depsito San Pedro Sur ha

sido establecida por BISA, en base a las investigaciones de campo realizadas.

En general la litologa corresponde a secuencias volcnicas de composicin dacita

a riodacita; dacita a andesita y andesita a dacita.

Tufos de cristales de grano fino:

Esta secuencia corresponde a tufos de matriz fina de composicin dacta a

riodactica, contiene cuarzo en cristales finos y en estado corrodo. Estas rocas se

emplazan en capas delgadas, disgregadas y con intensa silicificacin y en contacto

transicional con secuencias de tufos cristalolticos. La secuencia de tufos de

cristales cubre la columna estratigrfica del rea de San Pedro Sur.

Tufos cristalolticos:

Esta secuencia se constituye de tufos moderadamente soldados que incluyen

fragmentos lticos de tamao y composicin variable y cristales de cuarzo,

englobados en matriz silicificada. Los fragmentos lticos ocasionalmente se

presentan a manera de capas de tufos brechas. Los tufos cristalolticos son de

naturaleza dacita a andesitca y se emplazan en la parte central del depsito.

Tufos ignimbrticos:

La secuencia denominada tufos ignimbrticos de textura fimica, precisamente por

presentar textura fimica y porfirtica, se emplazan en capas (seudoestratos)

intercalados con horizontes de tufo lapilli. Son de composicin andesita a dactica y

cubren la parte norte y noreste del depsito.


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3.3.2 Domos e intrusiones subvolcnicas

En el rea se evidencian intrusiones intramineral de estructura domos y stocks

subvolcnicos que cortan las secuencias de tufos anteriormente descritos.

Entre las evidencias mencionadas por BISA, se describe una serie dmica de

naturaleza rioltica, reconocida por texturas de flujo en los bordes y autobrechas en

los contactos (Cerro Alcaparrosa). Tambin se describe en la parte sur del depsito,

afloramientos de roca porfirtica de composicin intermedia (cuarzo-feldespato-

biotita) que corta la secuencia de tufos con algunas intrusiones de brechas en los

bordes. Esta litologa se ve afectada por alteracin silcea a arglica avanzada y por

una fuerte lixiviacin supergnica de los feldespatos que simulan una textura vuggy

silica.

Ocurren adems en el rea, brechas piroclsticas compuestas por fragmentos

silicificados y alterados de rocas piroclsticas. Estas rocas se emplazan en la parte

suroeste del depsito, en contacto entre los domos y los tufos soldados.

3.3.3 Geologa Econmica

El depsito San Pedro Sur que se encuentra bordeando la geoestructura Caldera

San Pedro, es un yacimiento epitermal de alta sulfuracin. La zona mineralizada

presenta una profusa alteracin hidrotermal con el consiguiente zoneamiento: una

zona central silicificada con presencia de brechas tecto-hidrotermales con intensa

limonitizacin, canales de slice porosa (vuggy slica) y slice masiva controladas por

un fallamiento subvertical. Hacia los bordes se tiene una gradacin de argilizacin

avanzada cuarzo alunita a cuarzo-dickita-caolinita y argilizacin intermedia cuarzo-

illita-esmectita y en profundidad se presenta una dbil argilizacin en cuerpos

subvolcnicos.


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3.3.3.1 Mineralizacin

La evolucin tectnica de la Caldera San Pedro han permitido el desarrollo de

brechas y zonas de intenso fracturamiento y vetilleo de cuarzo-limonitas las que

constituyen las zonas mineralizadas. El oro (mena) se encuentra principalmente en

partculas submicroscpicas contenidas en la matriz de brechas y en fracturas o

vetillas asociadas con cuarzo, xidos de Fe (limonitas, goetitas, jarositas y

hematitas). En la zona de sulfuros el oro est como inclusiones en la pirita

(octadrica) y enargita.

El oro (ganga) se encuentra en alunita de 03 generaciones, minerales arcillosos,

mltiples variedades de cuarzo, sulfuros primarios como pirita y en xidos de titanio

como el rutilo y anatasa.

3.3.3.2 Controles de la Mineralizacin

Consecuente a la tectnica compresiva en el rea, se ha desarrollado una zona

fracturada permeable por donde se ha manifestado el sistema convectivo de

soluciones hidrotermales mineralizantes. La zona en mencin de aproximadamente

500,00 x 200,00 m y orientacin preferencial N 70- 80 W, se caracteriza por un

intenso cizallamiento relacionado a una zona de fuerte fracturamiento con relleno de

cuarzo-limonitas y brechas tectnicas subparalelas a la orientacin principal.

Segn reportes de BISA, existe una buena correlacin entre los valores altos de oro

y las zonas con intenso fracturamiento y relleno de xidos, as como las brechas

tectnicas (veta Mariela). La veta Mariela tiene potencia variable entre 0,50 m a 2,0

m con una longitud entre 200,00 m a 250,00 m, con valores variables de contenido

de oro entre 10 y 11 g/t Au en el tnel Mariela y de 1 a 5 g/t Au en superficie.


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3.3.3.3 Geometra del yacimiento

El yacimiento San Pedro Sur presenta una forma elongada de orientacin WNW-

ESE coincidente con el patrn estructural del rea. Las dimensiones del yacimiento

segn el contorno de 0,3 g/t Au son de 500,00 m x 200,00 m con una continuidad

vertical de 100,00 m.

Los mejores valores de oro (>2,0 g/t Au) se concentran en 02 cuerpos principales

elongados en direccin WNW-ESE y de dimensiones 300,00 m x 100,00 m y 250.00

m x 25,00 m. Los cuales corresponden a zonas de intenso cizallamiento con

ocurrencia de brechas tectnicas, intenso vetilleo de cuarzo-limonitas y estructuras

tipo vetas de brecha tecto-hidrotermal.

3.3.3.4 Alteraciones

Las principales alteraciones son: La silicificacin, la argilizacin avanzada y la

argilizacin intermedia.

La silicificacin se desarrolla en la parte central del cuerpo San Pedro Sur, esta se

manifiesta por la presencia de una zona intensamente fracturada con fuerte

presencia de vetillas de cuarzo-limonitas y estructuras de brecha tectnica en matriz

de cuarzo-xidos de Fe. La silicificacin no muestra una continuidad prolongada en

profundidad, se va adelgazando continuamente

La argilizacin avanzada se manifiesta en los halos de las zonas silicificadas, se

caracteriza por los siguientes ensambles: cuarzo-alunita-dickita; cuarzo-caolinita-

alunita y cuarzo-dickita-alunita

La argilizacin intermedia se desarrolla en la parte perifrica del yacimiento,

caracterizndose por los ensambles illita-smectita: caolinita-illita e illita-smectita-

sericita.


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3.4 Geologa del depsito mineral Pampa Verde

3.4.1 Litoestratigrafa

La secuencia litoestratigrfica en el rea que enmarca el depsito Pampa Verde y

alrededores ha sido establecida por BISA, en base a las investigaciones de campo

realizadas. En general la litologa corresponde a secuencias volcnicas de

composicin dacita a riodacita y andesita a dacita.

Tufos lticos:

Esta secuencia corresponde a tufos con clastos polimcticos cementados en matriz

fina. Los fragmentos son angulosos a subredondeados. Su composicin vara de

andesita a dactica y afloran en la parte central del depsito.

Tufos ignimbrticos:

Secuencia de tufos con textura eutaxitica con fiammes, pmez, feldespatos y

algunos lticos alterados, cementados en una matriz silcea fina. Los fiammes se

disponen formando alineamientos concntricos hacia el centro de la Caldera San

Pedro. Esta secuencia infrayace a la secuencia de tufos lticos en contacto

gradacional. Se reconocen afloramientos correspondientes a esta secuencia en el

sector NNW del depsito

Tufo de cristales de grano grueso:

La secuencia de tufo de cristales se caracteriza por presentar cuarzo primario y

cristales de hasta 1,0 cm englobados en una matriz con alteracin arglica

avanzada. En general son de composicin dacitas a riodactas. Afloramientos

correspondientes a esta litologa se tienen en el sector NE del depsito.


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3.4.2 Domos intramineral

En el rea ocurren intrusiones intramineral de domos que intruyen la secuencia

piroclstica. Estos centros porfirticos son de naturaleza andesita con alteracin que

grada de arglica avanzada a arglica y que contienen adems dbiles

manifestaciones de mineralizacin en estructuras tabulares.

En el rea se han reconocido domos con bandeamiento de flujo y autobrechas en el

contacto con los tufos piroclsticos (Pampa Verde). Afloramientos con esta litologa

ocurren al S y al NW del depsito.

3.4.3 Geologa Econmica

El depsito Pampa Verde tiene caractersticas similares con el depsito de San

Pedro Sur, es un yacimiento epitermal de alta sulfuracin que tiene un zoneamiento

caracterstico con un ncleo central fuertemente silicificado y una zona de cuarzo-

alunita en los mrgenes con un ensamble de Au-Cu-As-Hg.

3.4.3.1 Mineralizacin

El oro nativo (mena) se encuentra principalmente en cristales submicroscpicos y

asociado a xidos de fierro como relleno de fracturas, impregnando cavidades y en

matriz de brechas (limonitas, hematitas y goetitas), jarositas, sulfuros primarios en

diseminaciones en los niveles profundos como enargita, calcopirita, covelita, trazas

de electrum y tetraedrita.

El oro (ganga) se encuentra en alunita de 03 generaciones, minerales arcillosos,

mltiples variedades de cuarzo, sulfuros primarios como pirita y en xidos de titanio

como el rutilo y anatasa.


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3.4.3.2 Controles de la mineralizacin

El sistema estructural que est controlando la mineralizacin en San Pedro Sur es

el mismo para el depsito de Pampa Verde, correspondiendo ambos a un slo

yacimiento, bisectado por fallas tensionales N-S y separados por erosin. En el rea

de Pampa Verde el trend estructural es de N60- 80W a E-W con fracturamiento

secundario N-S, NE.

El sistema NW-SE que controla la mineralizacin en el yacimiento se manifiesta por

un fuerte cizallamiento y fracturamiento con relleno de limonitas, vetilleo de cuarzo-

xidos de Fe y en menor grado estructuras brechas tectnicas.

3.4.3.3 Geometra del yacimiento

El cuerpo mineralizado de Pampa Verde tiene forma elongada con orientacin

WNW-ESE y dimensiones de 450,00 m x 100,00 m. Dentro del cuerpo principal se

han definido dos zonas anmalas con valores mayores a 0,5 g/t alineadas en

direccin N70- 80W.

3.4.3.4 Alteraciones

El zoneamiento definido en este depsito, comprende una silicificacin en la parte

central y arglica avanzada a arglica hacia los bordes.

La silicificacin se desarrolla en la parte central del cuerpo de Pampa Verde. Los

principales valores de oro estn relacionados a cuerpos de slice masiva

controlados por estructuras subverticales. El grado de intensidad de la alteracin es

de moderado a fuerte, llegando en muchos casos a obliterar totalmente la textura

primaria de la roca.


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La alteracin arglica avanzada se encuentra ampliamente distribuida en todo el

rea, afectando tanto a la secuencia piroclstica como a los domos. Se caracteriza

por los ensambles cuarzo-alunita (caolinita) y cuarzo-dickita-alunita-caolinita.

La alteracin arglica intermedia se presenta afectando los domos intramineral. El

ensamble caracterstico es cuarzo-illita-esmectita.


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CAPITULO 4

INVESTIGACIONES BASICAS

4.1 Caracterizacin de la masa rocosa

4.1.1 Regist ro de datos

Para la caracterizacin de la masa rocosa del rea de estudio, se registraron datos

a partir del mapeo geotcnico de campo de los afloramientos rocosos, de los

tneles exploratorios Mariela (San Pedro Sur) y Esperanza (Pampa Verde), y de los

testigos de las perforaciones diamantinas efectuadas como parte de los trabajos de

exploracin de los yacimientos.

Los mapeos geotcnicos de afloramientos rocosos y de los tneles exploratorios se

llevaron a cabo utilizando el "mtodo directo por celdas de detalle". Mediante ste

mtodo se realizaron mediciones sistemticas de las discontinuidades presentes en

cada estacin de medicin, representada por un tramo de extensin variable de la

roca expuesta.

Los parmetros de observacin y medicin fueron obtenidos en formatos de registro

diseados para este propsito, adecundolos a las normas sugeridas por la

Sociedad Internacional de Mecnica de Rocas (ISRM). Ver Anexo 1. Estos

parmetros fueron: tipo de roca, tipo de sistema de discontinuidad, orientacin,

espaciado, persistencia, apertura, rugosidad, tipo de relleno, espesor del relleno,

intemperizacin y presencia de agua. Adicionalmente se registraron datos sobre la

resistencia de la roca y la frecuencia de fracturamiento.

Cada celda de detalle constituy una estacin de medicin (En), en total se

realizaron mapeos en 15 celdas en San Pedro Sur y en 19 celdas en Pampa

Verde, repartidos entre afloramientos rocosos y los tneles exploratorios. Ver

Lminas 2 y 8.


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Cuadro 2

Sistemas de discontinuidades estructurales por zonas Tajo San Pedro Sur

(Rumbo y buzamiento Direccin de buzamiento y buzamiento)

Dominio Sistema 1 Sistema 2 Sistema 3 Sistema 4

DE-I N84W-87NE

006/87

N01E-72SE

091/72

N12E-28NW

282/28

-

-

DE-II N83W-78NE

007/78

N13W-12SW

257/12

N30W-72SW

240/72

N14E-72NW

284/72

DE-III N82W-79NE

008/79

N29E-74SE

119/74

N31W-69SW

239/69

-

-

DE-IV N77W-85NE

013/85

N43W-66SW

227/66

-

-

-

-

DE-V N70W-81NE

020/81

N09W -

79NE

081 - 79

N56E-69SE

146/69

-

-

Tnel Mariela N83W-87NE

007/87

N03W-81NE

087/81

N03E-13NW

273/13

-

-

Cuadro 3Sistemas de discontinuidades estructurales por zonas Tajo Pampa Verde

(Rumbo y buzamiento Direccin de buzamiento y buzamiento)

Dominio Sistema 1 Sistema 2 Sistema 3 Sistema 4

DE-I N85W-82NE

005/82

N00E-80NE

091/72

-

-

DE-II N15E-83SE

105/83

N86E-74NW

356/74

N51W-78NE

039/78

N60W-42NE

030/42

DE-III N58E-68NW

328/68

N25W-41NE

065/41

N45W-88NE

045/88

-

-

DE-IV N38W-88NE

052/88

N47E-49NW

317/49

N77E-42SE

167/42

-

-

Tnel

Esperanza

N13E-83SE

103/83

N83E-69NW

353/69

N54W-78NE

036/78

N53W-38NE

037/38

4.2 Clasificacin geomecnica de la masa rocosa

Para clasificar geomecnicamente a la masa rocosa se utiliz el criterio de

clasificacin geomecnica de Bieniawski (RMR Valoracin del Macizo Rocoso


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Se debe indicar que, excepto en los dos tneles exploratorios, los valores de calidad

de la masa rocosa registrada durante los mapeos geotcnicos en los afloramientos

rocosos superficiales, consideran solo condiciones secas. De acuerdo a lo sealado

en la Seccin 4.5, aplicando la correccin por presencia de agua dentro de la masa

rocosa, en todos los casos los diferentes dominios estructurales presentan Masas

Rocosas de Calidad REGULAR.

4.3 Zonificacin geomecnica

Es prctica comn en el diseo de taludes de minas a cielo abierto, sectorizar el tajo

en zonas geomecnicas o dominios estructurales. Estas son reas que poseen

caractersticas litolgicas y estructurales particulares con respecto a otras.

El medio geolgico donde se est proyectando el futuro Tajo San Pedro Sur es

bastante heterogneo en el aspecto estructural y litolgico, ya que en esta zona se

conjugan procesos geolgicos que han modificado en forma sucesiva las

caractersticas del macizo rocoso. El medio geolgico donde se est proyectando el

futuro Tajo Pampa Verde es relativamente heterogneo en el aspecto estructural y

litolgico.

Considerando los aspectos litolgicos, geoestructurales, grado de intemperismo,

alteracin y calidad del macizo rocoso, se han definido estos dominios estructurales

en las reas que cubren los futuros Tajos San Pedro Sur y Pampa Verde.

4.3.1 Dominios estructurales del Tajo San Pedro Sur

Para el caso del futuro Tajo San Pedro Sur se han definido cinco dominios

estructurales, los mismos que a continuacin se describen:


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Dominio Estructural I:

El Dominio Estructural I (DE-I) se ubica en el extremo Oeste-Noroeste del tajo

proyectado. El medio geolgico de este dominio presenta cierta complejidad desde

el punto de vista litolgico y estructural y constituye adems una zona de

importancia econmica por encontrarse en ella parte del cuerpo principal

mineralizado San Pedro Sur.

En este dominio se emplazan rocas tufos cristales, tufos cristalolticos (lapilli) y

zonas de brechas tectnicas asociadas a un fuerte fracturamiento y que conforman

el cuerpo principal San Pedro Sur, Sector Oeste. La alteracin predominante es del

tipo silicificacin moderada, silicificacin masiva/porosa y en menor grado la arglica

avanzada cz-aln (kao).

La roca tufo cristales de composicin dacita-riodactica es de resistencia media, el

macizo rocoso presenta un intemperismo moderado y fracturamiento moderado-

fuerte distribuidos en tres sistemas preferenciales, uno de ellos principal y tpico y

dos secundarios. Las caractersticas de las fracturas son: persistencia media, de

superficies rugosas con relleno de xidos y finos y aberturas entre 1,0 a 5,0 mm. El

ndice de calidad del macizo rocoso estimado en superficie seca es de RMR = 66,

correspondindole una tipificacin de masa rocosa de calidad Buena. En

profundidad, en el Tnel Mariela para esta misma litologa se obtienen valores de

calidad RMR = 66 73, que representan a masas rocosas de Buena calidad.

El tufo cristaloltico (lapilli) en superficie se caracteriza por presentarse ligera a

moderadamente intemperizado, de resistencia media y con fracturamiento

moderado. De acuerdo a observaciones realizadas en el tnel Mariela sobre rocas

de similar litologa, se han identificado tres sistemas de fracturas, una principal y

tpica y dos secundarias, cuyas caractersticas intrnsecas son: espaciamiento entre

0,20 a 0,60 m, persistencia baja a media, de superficies planas rugosas, abertura

entre 0,1 a 5,0 mm con relleno de xidos y finos. Los valores de calidad del macizo


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rocoso estimados son: RMR = 58 - 61, correspondindole una tipificacin de roca

de calidad Regular a Buena. Se infiere que la calidad del macizo rocoso en

superficie se ver afectada por el mayor grado de intemperismo y reduccin de su

resistencia, correspondindole una roca de calidad Regular.

La zona correspondiente al cuerpo mineralizado principal San Pedro Sur y cuerpos

menores se extiende en direccin preferencial WNW ESE. Estos cuerpos

mineralizados se caracterizan por presentar un cizallamiento intenso, con zonas de

brechas tectnicas, vetillas de cuarzo-limonitas y vetas tecto-hidrotermales como es

el caso de la veta Mariela que se extiende hasta el DE-III.

Para la zona de intenso fracturamiento con estructuras brechas tectnicas se

estiman valores de RMR = 58, roca de calidad Regular.

Otras geoestructuras de importancia en el DE-I son la ocurrencia de fallas, diques y

la estructura Caldera San Pedro, que disturban el medio geolgico. Las fallas en

general son del tipo normal y en algunos casos del tipo inverso, con un alineamiento

preferencial NW-SE a W-E. El dique de roca pebble se extiende hasta el DE-II y

DE-III en direccin NE a E. Finalmente el lineamiento Caldera San Pedro se

emplaza en el extremo Oeste del dominio a manera de escarpa semicircular.

Informacin obtenida de sondajes diamantinos:

En el DE-I se han evaluado tres sondajes diamantinos: SPS-10-2000, SPS-30-2001

y SPS-38-2001. Se ha obtenido informacin en profundidad y correlacionada con

las obtenidas en superficie.

El sondaje SPS-10-2000 atraviesa tufo cristales, brecha tectnica-hidrotermal y tufo

cristales-tufo cristaloltico. Para el caso de tufo cristales se determina una roca

intacta muy resistente (R5), con RQD entre 25 - 50% y una masa rocosa de calidad


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Regular (RMR = 54). La brecha es moderadamente resistente (R3), con RQD entre

50 - 75% y un RMR = 51, roca de calidad Regular. La roca tufo cristales y tufos

cristalolticos es moderadamente resistente a resistente (R3-R4), con RQD mximo

entre 75 - 90% y RMR = 46 - 60, en general roca de calidad Regular.

El sondaje SPS-30-2001 atraviesa en tramos intercalados tufo cristales-tufos

cristalolticos, tufo cristales-brecha tectnica hidrotermal y tufos cristales. Para el

caso de roca tufos cristales-cristalolticos se tiene un RMR = 27 54, que

corresponde a una masa rocosa de calidad Mala a Regular, con RQD entre < 25%

hasta 50 - 75% y resistencias de R2 a R4. El tramo tufo cristales-brecha tiene un

RMR = 57 - 64, roca de calidad Regular a Buena, con RQD entre 50 - 75% y

moderadamente resistente. Los tufos cristales tienen un RMR = 44 roca de calidad

Regular, con RQD entre 25 - 50% y moderadamente resistente (R3).

El sondaje SPS-38-2001 se extiende hasta el dominio DE-II. Atraviesa tufos

cristales, brecha tectnica-brecha tectnica hidrotermal, tufo cristaloltico y tufo

ignimbrtico. La roca tufo cristales es resistente a moderadamente resistente, con

RQD entre 25 - 50% hasta


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40

De acuerdo a observaciones en superficie, la roca se presenta en estado sano a

ligeramente intemperizado, de resistencia alta y con un fracturamiento moderado

distribuido en cuatro sistemas preferenciales, dos tpicos y dos secundarios. Las

fracturas tienen un espaciamiento entre 0.25 a 1.0 m, son de persistencia media,

con aberturas entre 1.0 5.0 mm, de superficies planas rugosas y con relleno de

xidos. La calidad del macizo rocoso en este dominio, estimado sobre afloramientos

y considerando un talud seco, alcanza valores de RMR = 70 71, roca de calidad

Buena.

Otras geoestructuras de importancia presentes en ste dominio son las fallas y el

dique de roca pebble. En este dominio en general las fallas tienen un alineamiento

preferencial NW-SE y un alineamiento NE-SW en falla del tipo inverso. El dique

pebble se extiende en este dominio en direccin E a SE.

Informacin obtenida de sondajes diamantinos

En el DE-II slo se tiene informacin obtenida del tramo final del sondaje

SPS-38-2001. Atraviesa roca tufo ignimbrtico cuyas caractersticas son: de

resistencia dbil (R2), con RQD entre 25 - 50% y calidad Mala (RMR = 40).

Dominio Estructural III:

El DE-III se ubica en la parte Central y Central-Este del tajo proyectado San Pedro

Sur. El medio geolgico de este dominio es el ms complejo desde el punto de vista

estructural y litolgico. Este dominio estructural es el de mayor importancia

econmica del futuro Tajo San Pedro Sur.

De acuerdo a la informacin obtenida sobre afloramientos aislados y escasos, se

determina que la litologa predominante en este dominio corresponde a un tufo

cristaloltico de naturaleza dacita-andestica y en general de textura fluidal. La roca

superficialmente presenta una ligera a moderada intemperizacin, resistencia media


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a alta y un fracturamiento moderado a intenso. La alteracin que predomina en este

dominio estructural es la arglica avanzada cz-aln, y en menor grado la arglica

avanzada cz-dik-aln-kao con silicificacin moderada.

El macizo rocoso se ve disturbado por tres sistemas de fracturamiento, uno principal

y tpico y dos secundarios, cuyas caractersticas son: de persistencia baja,

espaciamiento entre 0,20 a 0,60 m, superficies moderadamente alteradas a sanas,

planas a onduladas rugosas y con relleno de xidos y arcillas. La calidad de la masa

rocosa es Buena, con valores de RMR = 66 71.

La zona correspondiente al cuerpo mineralizado principal San Pedro Sur y cuerpos

menores emplazados al Norte del cuerpo principal se extiende en direccin

preferencial WNW ESE. Estos cuerpos mineralizados se caracterizan por

presentar un cizallamiento intenso, con zonas de brechas tectnicas, vetillas de

cuarzo-limonitas y vetas tecto-hidrotermales (veta Mariela).

Otras geoestructuras de importancia en este dominio son el fallamiento de

orientacin NW-SE y NE-SW.


En el DE-III se han evaluado tres sondajes diamantinos: SPS-02-2000 en su tramo

intermedio final, SPS-03-2000 y SPS-08-2000.

En el sondaje SPS-02-2000 atraviesa rocas brecha tectnica, tufo ignimbrtico, tufo

cristaloltico, tufo ignimbrtico-cristaloltico con tramos de brecha tectnica

hidrotermal y tufo ignimbrtico con tramos de brecha hidrotermal. Los tramos de

tufos asociados a las brechas son los involucrados en el DE-III. Para el tramo tufo

ignimbrtico-cristaloltico con tramos de brecha tectnica hidrotermal se determina

una roca muy resistente a resistente (R5-R4), con RQD entre 50 - 75% a 75 - 90% y

una calidad de Regular a Buena, RMR = 54 - 65. El tufo ignimbrtico con tramos de


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brecha hidrotermal es resistente a muy resistente (R4-R5), con RQD entre 25-50 a

90-100%, y una calidad Regular a Buena, RMR = 51 - 69.

El sondaje SPS-03-2000 atraviesa tufo ignimbrtico, tramos de brecha tectnica

hidrotermal con tufo ignimbrtico brechoso y tufo ltico. Para el caso del tufo

ignimbrtico se tiene una masa rocosa de calidad Mala, RMR = 39, con RQD < 25%

y de resistencia dbil (R2). El tramo brechoso tiene calidad Regular,

RMR = 47 - 58, con RQD entre 25 - 50% y moderadamente resistente (R3). Los

tufos lticos tienen calidad Regular a Buena, RMR = 56 61, con RQD entre 50

- 75% a 25 - 50% y muy resistente (R5).

El sondaje SPS-08-2000 atraviesa un medio heterogneo compuesto por tufos

brechados, tufos cristales, tufos ignimbrticos y tufos lticos. Las brechas son

moderadamente resistentes con masa rocosa de calidad Mala a Regular,

RMR = 28 - 44. Los tufos cristales e ignimbrticos en general tienen calidad regular,

RMR = 42 - 60, y son resistentes a muy resistentes (R4-R5). El tufo ltico tiene

calidad Buena, con RMR = 66, y es muy resistente.

Dominio Estructural IV:

El DE-IV se ubica al Sur del DE-III, parte Central y Sureste del tajo proyectado. En

este dominio las litologas presentes corresponden a un tufo cristaloltico y tufo

ignimbrtico asociado a cuerpos mineralizados. La alteracin ms extendida en este

dominio es la arglica avanzada cz-aln(kao) y la menos desarrollada silicificacin

moderada.

La roca del tipo tufo cristaloltico en base a informacin de afloramientos aislados

esta afectada por tres sistemas de fracturas, uno principal y tpico y dos

secundarios, cuyas caractersticas principales son: persistencia media,

espaciamiento entre 0,20 a 0,60 m, superficies planas rugosas, relleno de xidos y

finos, y aberturas entre 1,0 a 5,0 mm.


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La calidad del macizo rocoso es Buena, con RMR = 74.

Las caractersticas del macizo rocoso conformado por tufo ignimbrtico, se infieren

en base a informacin obtenida en el DE-II sobre litologa similar. La roca est

afectada tambin por tres sistemas de fracturas, uno principal y tpico y dos

secundarios, en general son de persistencia media, superficies de fracturas planas

rugosas y relleno de xidos. La calidad del macizo es Buena, con RMR = 70 71.

El macizo rocoso ubicado en el Sector Oeste del dominio en mencin, tambin se

ve afectado por la presencia de cuerpos mineralizados menores ubicados al Sur del

cuerpo principal. Sus caractersticas estructurales son similares a las presentadas

en el cuerpo mineralizado principal (mismo contexto geolgico-estructural al D-III),

con zonas de moderado a intenso cizallamiento y zonas de brechas tectnicas-

hidrotermales muy fracturadas. La tendencia general de las estructuras es WNW

ESE.

Los fallamientos presentes en este dominio tienen orientacin NE-SW y NW-SE.


En el DE-IV se ha evaluado el sondaje diamantino: SPS-02-2000 en su tramo

inicial-intermedio.

El sondeo atraviesa rocas brecha tectnica, tufo ignimbrtico, tufo cristaloltico, tufo

ignimbrtico-cristaloltico con tramos de brecha tectnica hidrotermal y tufo

ignimbrtico con tramos de brecha hidrotermal.

Los tramos de inters para este dominio son la brecha tectnica que se presenta

moderadamente resistente (R3) y una masa rocosa de calidad Regular, RMR = 51.

El tufo ignimbrtico en dos tramos: el primero resistente (R4) y un RMR = 61, roca


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de calidad Buena, y el segundo tramo con RMR = 42, roca de calidad Regular. El

tufo cristaloltico se presenta con de resistencia dbil (R2) y con calidad Regular,

RMR = 42.

Dominio Estructural V:

El DE-V se ubica en el Sector Oeste y Suroeste del tajo proyectado. El medio

geolgico que comprende este dominio es simple, conformado por roca tufo

cristaloltico con alteracin tipo silicificacin moderada, arglica avanzada cz-

aln(kao), arglica avanzada cz-dk-aln-kao y muy localmente silicificacin masiva.

En general la roca presenta resistencia alta y el macizo rocoso se ve afectado por

tres sistemas, uno principal y tpico y dos secundarios, cuyas caractersticas

intrnsecas son: persistencia media, superficies planas, aberturas entre

1,0 a 5,0 mm, con relleno de xidos y finos. La calidad de la masa rocosa para el

tufo cristaloltico es Buena, con RMR = 74, considerando que las condiciones son

secas.

La estructura de mayor importancia en este dominio es el alineamiento de la

escarpa Caldera San Pedro, el cual limita el yacimiento en su extremo Oeste. En

este sector el alineamiento se extiende en direccin NNW a SSE.


En el DE-V se ha evaluado el sondaje diamantino: SPS-37-2000. Este sondaje

atraviesa un medio litolgico algo heterogneo de tufo cristales en tramos, brechas

tectnicas, tufos brechosos y brechas hidrotermales.

La masa rocosa tufo cristales tiene calidades variables, con RMR = 24 - 61 (Malas a

Buenas), las brechas tienen calidades homogneas, con RMR = 51 - 58 (regular).


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4.3.2 Dominios estructurales del Tajo Pampa Verde

En el futuro Tajo Pampa verde se han definido cuatro dominios estructurales, los

mismos que a continuacin se describen:

Dominio estructural I:

El DE-I se ubica en el extremo Norte del tajo proyectado. El medio geolgico de

este dominio es simple desde el punto de vista litolgico. En ste dominio se

emplazan mayormente rocas tufo ignimbrtico y rocas tufo cristales de grano grueso

(extremo Noreste). La alteracin predominante es del tipo arglica avanzada cz-

aln(kao) desarrollada sobre los tufos ignimbrticos y tufo cristales, y slice fuerte en

pequeas extensiones.

La roca tufo ignimbrtico yace en niveles inferiores y en contacto gradacional con

rocas tufos lticos. Se caracteriza por presentar textura eutaxtica con fiammes,

pmez, feldespatos y algunos lticos alterados. En general la roca es de resistencia

media, el macizo rocoso presenta un intemperismo moderado y fracturamiento

moderado-fuerte distribuidos en dos sistemas preferenciales. Las caractersticas de

las fracturas son: persistencia media, de superficies rugosas con relleno de xidos

y finos y aberturas entre 0,1 a 1,0 mm. La calidad del macizo rocoso estimado en

superficie seca es Buena, con RMR = 63. En profundidad, en el Tnel Esperanza,

en la zona del portal en contacto con tufos lticos se obtienen masas rocosas de

calidad Buena, con RMR = 78.

Los tufos cristales de grano grueso son de naturaleza dacitas a riodactas. Segn

inspeccin visual la roca se caracteriza por presentarse ligeramente intemperizada,

de resistencia media y con fracturamiento moderado. No se tiene un registro

geomecnico de esta roca, pero se infiere que se trata de una roca de calidad

Regular. Esta roca no tendr mayor incidencia en el diseo, por su extensin

limitada.


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Por lo observado en el campo, se estima que las rocas del DE-I, no sern afectadas

por geoestructuras mayores.

Dominio Estructural II:

El DE-II se ubica en la parte Central del tajo proyectado. El medio geolgico de este

dominio es complejo desde el punto de vista estructural. Es el de mayor

importancia econmica por encontrarse en ella parte del cuerpo principal

mineralizado Pampa Verde.

La litologa en superficie corresponde a rocas tufo ltico, tufo ltico-tufo cristaloltico,

tufo ignimbrtico y ocasionalmente de forma muy reducida rocas que conforman el

domo intramineral. La alteracin ms desarrollada es la slice fuerte, en menor

grado la arglica avanzada y escasamente la arglica (arcillas-cao)

En profundidad, el tnel Esperanza se extiende a todo lo ancho de este dominio,

teniendo un registro geomecnico detallado de la litologa y geoestructuras que

disturban el macizo rocoso.

De acuerdo a observaciones en superficie, la roca tufo ltico asociada a tufos

cistalolticos es de naturaleza dactica, se presenta en estado sano a

moderadamente intemperizada, de resistencia media a baja y con un fracturamiento

moderado distribuidos en cuatro sistemas preferenciales, tres principales y uno

secundario. Las fracturas tienen un espaciamiento entre 0,20 a 0,60 m e

incluso de 0,06 a 0,20m, son de persistencia media, con aberturas entre 0,1 a 1,0

mm, de superficies planas ligeramente rugosas a rugosas y con relleno de xidos

con finos.

La calidad del macizo rocoso en este dominio, estimada sobre afloramientos y

considerando un talud seco, alcanza valores RMR = 53 73 (Regular a Buena).


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Para un mejor entendimiento del contexto geolgico-geotcnico en profundidad del

DE-II, se describe la secuencia que atraviesa el tnel Esperanza. En ella se

describe tambin el comportamiento de la mineralizacin del cuerpo principal de

Pampa Verde. Mencin importante en este acpite es el colapso del tnel que se

presenta 0 +147, el cual es indicativo de la condicin del macizo en este tramo.

Desde el portal hasta la progresiva 0 +050, se presentan tufos ltico-cristalolticos de

composicin dacita con moderada a fuerte silicificacin, con tramos de alteracin

arglica avanzada cuarzo-alunita, intenso fracturamiento N-S sobreimpuesto al

sistema NW. Las caractersticas geomecnicas estimadas son: resistencias de la

roca intacta de moderadas a altas, RQD de 50 75 % y de 75 90 %,

RMR = 55 - 78, masa rocosa de calidad Regular a Buena. El fracturamiento se

distribuye en cuatro sistemas preferenciales, tres sistemas son los principales y uno

es secundario. Estos sistemas de discontinuidades en general presentan

persistencia media, espaciamiento de 0,20 - 0.60 m a 0.06 a 0,20 m, aberturas

entre 0,1 a 1,0 mm, de superficies planas muy rugosas a rugosas, sanas a

ligeramente alteradas y secas a hmedas.

Desde la progresiva 0 +050 hasta 0 +120, se presentan tufos lticos silicificados, con

fracturamiento moderado. La mineralizacin se presenta en limonitas, goetitas-

jarositas, hematitas, las cuales se presentan rellenando fracturas y como venillas.

En este tramo tenemos tambin roca ignimbrta de composicin andesta. En la

progresiva 0 +105 a 0 +125 se tiene la presencia de una falla subparalela al rumbo

de la labor con potencia de hasta 2,0 m. La resistencia de la roca intacta es de

moderada a alta, el RQD de 75 90 % y la calidad de la masa rocosa es Buena

(RMR = 61 65). El fracturamiento se distribuye similarmente en cuatro sistemas

preferenciales, de los cuales tres son principales y uno es secundario.

Las caractersticas geomecnicas de las discontinuidades son: persistencia media,

superficie de fracturas rugosas a muy rugosas, aberturas entre 1,0 a 5,0 mm a >

5,0 mm y en estado mojado a hmedo.


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Desde la progresiva 0 +120 hasta 0 +145, se presentan tufos lticos de composicin

dacita con intensa alteracin silcea. Por zonas se tiene delgadas intercalaciones de

bandas de cuarzo-alunita. En la progresiva 0 +135 se presenta una brecha falla de

2,0 m de potencia, subvertical (N45W), la zona se ve fuertemente disturbada. A

partir de 0 +137 la silicificacin es pervasiva, con fuerte fracturamiento, con relleno

de xidos en fracturas, cavidades y venillas de cuarzo-xido.

Desde la progresiva 0 +145 hasta 0 +183, se observa el contacto entre la secuencia

piroclstica y las autobrechas (domos) de naturaleza andestica con clastos

angulosos a subredondeados de hasta 0,80 m y con bloques en una matriz

porfirtica de grano medio con alteracin arglica.

Este dominio se presenta afectado por fallas de magnitud local correspondientes al

sistema NW-SE y NE-SW y una gran falla NW-SE del orden del centenar de

metros que esta limitando el dominio en su parte Sur, adems de tener una

estrecha relacin con la mineralizacin de Pampa Verde.

Dominio Estructural III:

El DE-III se ubica en la parte Central Sur del tajo proyectado Pampa Verde. El

medio geolgico de este dominio no est bien definido, superficialmente se presenta

en gran parte cubierto por material cuaternario, los afloramientos son aislados y

escasos. Sin embargo las caractersticas geomecnicas de este dominio se

determinan por seis estaciones. Los afloramientos en superficie corresponden a

autobrechas que conforman los domos intramineral. La alteracin es bastante

variada: arglica (arcillas-cao), arglica avanzada cz-dik-aln-kao, arglica avanzada

cz-dik-aln-kao y slice fuerte.

El macizo rocoso se ve disturbado por tres sistemas de fracturamiento principales,

cuyas caractersticas son: espaciamiento entre 0,20 a 0,60 m, superficies de

fractura muy alteradas, planas rugosas y con relleno de xidos y finos arcillosos. La


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resistencia de la roca es variable entre 25 a 50 hasta 100 a 250 MPa, la calidad de

la masa rocosa tambin es variable, RMR = 53 66, Regular a Buena.

En este dominio slo se observa una geoestructura tipo falla, paralela a la falla del

DE-II.

Dominio Estructural IV:

El DE-IV se ubica al Sur del DE-III, parte Suroeste del tajo proyectado. Este

dominio tendr poca incidencia por su extensin limitada y se presume un control

estructural.

La litologa de este dominio corresponde a intrusiones intramineral de domos, las

cuales cortan la secuencia piroclstica. Son de naturaleza andestica con alteracin

arglica avanzada a arglica y contienen manifestaciones de mineralizacin en

estructuras tabulares.

Segn la informacin obtenida en afloramientos aislados, la roca est afectada por

tres sistemas de fracturas, todas secundarias, cuyas caractersticas principales son:

persistencia media, espaciamiento entre 0,06 a 0,20 m, superficies planas rugosas,

relleno de xidos, y aberturas entre 0,1 a 1,0 mm. La calidad del macizo rocoso es

Regular (RMR = 60) y su resistencia es baja (25 - 50 MPa).

4.4 Resistencia de la roca

4.4.1 Resistencia de la roca intacta

Uno de los parmetros ms importantes para evaluar el comportamiento mecnico

de la masa rocosa es la resistencia compresiva no confinada de la roca intacta (c).

Los valores de ste parmetro fueron obtenidos utilizando los procedimientos que a

continuacin se detallan:


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Ensayos de golpes con el martillo de gelogo, segn normas ISRM,

efectuados durante el mapeo geotcnico. Los resultados de estos ensayos

estn consignados directamente en los formatos de los mapeos geotcnicos.

Ensayos in-situ de impacto con el martillo Schmidt de dureza, durante los

trabajos de mapeo geotcnico de la masa rocosa expuesta en el tajo

siguiendo las normas ISRM.

Ensayos de compresin uniaxial efectuados como parte de este estudio.

Resultados de los ensayos con el Martil lo Schmidt

En forma paralela a los ensayos de golpes con el martillo de gelogo, durante los

trabajos de campo, como parte del mapeo geotcnico, se realizaron tambin

ensayos de dureza con el Martillo Schmidt, a fin de calcular la resistencia

compresiva uniaxial de la roca intacta.

Si bien el valor obtenido con este ensayo es de menor precisin que un ensayo de

laboratorio, sin embargo, debido a la gran cantidad de ensayos ejecutados in-situ en

los diferentes tipos de rocas y diferentes bancos de los tajos, da valores

representativos de la zona de evaluacin.

Los resultados de estos ensayos se muestran en los Cuadros 6 y 7, segn tipos de

roca y por tajos.

Cuadro 6

Rangos de valores del Ensayo con el Martillo Schmidt

Tajo San Pedro Sur

RL c - MPaLitologa

Rango Promedio Rango Promedio

Brecha 34 - 54 43 53 - 142 83

Tufo cristales 20 - 48 36 27 - 106 60

Tufo cristaloltico 20 - 50 35 27 - 117 55


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Cuadro 7

Rangos de valores del Ensayo con el Martillo Schmidt

Tajo Pampa Verde

Litologa RL c MPa

Rango Promedio Rango Promedio

Brecha 8 38 25 15 - 65 35

Tufo cristaloltico 22 - 52 36 30 - 130 60

Tufo ltico 27 - 52 38 38 - 130 65

Resultados de ensayos de laboratorio FIGMM-UNI

En el Anexo 3 se presentan los resultados de los ensayos de laboratorio de

mecnica de rocas.

A partir de la informacin del citado anexo, en el Cuadro 8 se presentan los

resultados de los ensayos de laboratorio referidos a la resistencia compresiva no

confinada de las rocas involucradas segn los tajos que aqu se evalan.

Cuadro 8

Resistencia compresiva no confinada de la roca intacta


Muestra Litologa c MPa

San Pedro SurM-1 Andesita dacita 59

M-2 Tufo igninbrtico 76

M-4 Tufo cristaloltico 107

M-5 Tufo cristales 86

Pampa Verde

M-1 Tufo ltico 172

M-2 Tufo ltico 70

M-4 Tufo cristaloltico 150

M-5

Tufo autobrechado

ltico 175


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Otro parmetro importante y de inters para el presente estudio, es la constante

mi de la roca intacta del criterio de falla de Hoek & Brown (1988), modificado por

Hoek (1992). Este parmetro fue obtenido del programa ROCLAB (2000), literatura

especializada y por experiencia del consultor. Se ha considerado un solo valor de

mi para todos los tipos de tufos (mi= 17) y para las brechas se ha considerado

mi= 14.

Finalmente, los valores de densidad de las rocas considerados a partir de los

ensayos de laboratorio (ver Anexo 3) son: para los tufos en general 2,50 TM/m3y

para la brecha 2,25 TM/m3.

4.4.2 Resistencia de las discont inuidades

Desde el punto de vista de la estabilidad estructuralmente controlada, es importante

conocer las caractersticas de resistencia al corte de las discontinuidades, puesto

que estas constituyen superficies de debilidad de la masa rocosa y por tanto planos

potenciales de falla.

La resistencia al corte en ste caso est regida por los parmetros de friccin y

cohesin de los criterios de falla Mohr-Coulomb. Estos parmetros de corte fueron

determinados mediante los siguientes procedimientos:

Ensayos del tablero inclinable (tilt table test), efectuados sobre testigos de

las perforaciones diamantinas.

Ensayos de corte directo sobre discontinuidades, efectuados en laboratorio

de mecnica de rocas como parte de ste estudio.

Resultados de los ensayos del tablero inclinable

Para establecer la resistencia al corte bsica de los diferentes tipos de roca, se

efectuaron un total de 225 ensayos con el tablero inclinable (tilt table test).


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El resumen de los resultados se presenta en los Cuadros 9 y 10.

Cuadro 9


Tajo San Pedro Sur

Angulo de Fr iccin BsicoLitologa

Rango Promedio

Brecha 32 - 39 35,5

Tufo cristales 33 - 43 37,3

Tufo cristaloltico 30 - 38 34,5

Cuadro 10


Tajo Pampa Verde

Angulo de Friccin BsicoLitologa

Rango Promedio

Brecha 27 - 34 30,7

Tufo cristaloltico 26 - 36 31,4

Tufo ltico 27 - 42 33,8

Resultados de los ensayos de corte di recto FIGMM-UNI

En el Cuadro 11 se presentan los resultados de los ensayos de corte directo

tomados del Anexo 3 para las rocas involucradas en la presente evaluacin.


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Cuadro 11

Resistencia al corte di recto en discontinuidades


Muestra Litologa Cohesin -

KPa

Angulo de

Friccin ()

San Pedro Sur

M-1 Andesita dacita 20 27

M-3 Tufo ignimbrtico 30 30

M-4 Tufo cristaloltico 10 31

M-5 Tufo cristales 30 27

Pampa Verde

M-1 Tufo ltico 60 30

M-2 Tufo ltico 60 31

M-4 Tufo cristaloltico 10 34

M-5 Tufo autobrechado ltico 70 30

4.4.3 Resistencia de la masa rocosa

Para estimar los parmetros de resistencia de la masa rocosa, primero se

establecieron las caractersticas de calidad de la masa rocosa y la resistencia

compresiva de la roca intacta. Para ello se tom el tipo de roca dominante en cada

dominio estructural. La calidad de la masa rocosa fue establecida a partir de los

resultados del mapeo de los testigos de las perforaciones diamantinas. En el

Cuadro 12 se presentan los resultados obtenidos.


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Cuadro 12

Calidad de la masa rocosa y resistencia compresiva de la roca intacta

RMR Resistencia

Compresiva MPa

Tajo Tipo de roca dominante

Rango Prom. RL Prom. Lab. sumido

San Pedro Sur

DE-I Tufo cristales y brechas

tectnicas

35-61 50 78 86 80

DE-II Tufo ignimbrtico 37-38 37 72 76 75

DE-III Tufo cristaloltico 26-62 50 - 107 100

DE-IV Tufo cristaloltico e

ignimbrtico

31-60 47 55 66 65

DE-V Tufo cristaloltico 21-49 45 72 91 80

Pampa Verde

DE-I Tufo cristales eignimbrtico

26-47 41 35 150 75

DE-II Tufo ltico y cristaloltico 28-58 51 72 135 90

DE-III Autobrechas 42-58 53 55 175 100

DE-IV Domo Intramineral 52 52 72 175 100

Con los datos del Cuadro 12 se estimaron los parmetros de resistencia de la

masa rocosa presentados en los Cuadros 13 y 14.


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Cuadro 13

Caractersticas de resistencia de la masa rocosaTajo San Pedro Sur

Condicin disturbada

Constantes de la

rocaPropiedades de la Masa Rocosa

Dominio

Estructural

Resistencia

Compresiva

Roca

Intacta

MPa

RM

Rm S

Resistencia

Compresiva

(MPa)

Resistenci

a

a Traccin

(MPa)

Angulo

de

Friccin

()

Cohesin

C - KPa

Modulo de

Deformaci

n

Emr - GPa

Mdulo

de

Poisson

DE-I 80 50 0,3936 0,000240 1,2 -0,05 30 250 10,0 0,25

DE-II 75 37 0,1889 0,000028 0,4 -0,01 29 170 4,7 0,28

DE-III 100 50 0,4780 0,000240 1,6 -0.05 31 250 10,0 0,25

DE-IV 65 47 0,3858 0,000146 0,8 -0,02 30 220 8,4 0,28

DE-V 80 45 0,3344 0,000104 0,8 -0,02 30 220 7,5 0,28

Para la estimacin de las caractersticas de resistencia de la masa rocosa se

utilizaron en forma combinada los criterios de Bieniawski (

estabilidad de taludes (tajo)

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