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
-
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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
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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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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.
Informacin obtenida de sondajes diamantinos:
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.
Informacin obtenida de sondajes diamantinos:
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.
Informacin obtenida de sondajes diamantinos:
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
Resultados de ensayos de laboratorio FIGMM-UNI
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
Resultados de los ensayos del tablero inclinable
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
Resultados de los ensayos del tablero inclinable
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
Resultados de ensayos de laboratorio FIGMM-UNI
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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8/12/2019 Estabilidad de Taludes (Tajo)
62/166
56
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 (