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“Año del Buen Servicio al Ciudadano”

Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa Facultad de Geología, Geofísica Y Minas Escuela de Ingeniería de Minas

MINA: “CUAJONE” CÁTEDRA:

YACIMIENTO DE MINERALES METALICOS CATEDRÁTICO: ING. VICTOR RAUL LIPA SALAS ESTUDIANTES: - Lester Calizaya Neira - Jhonny Calderón Cutipa. - Diego Bernahola Cárdenas

Arequipa-Perú 2017

INTRODUCCION:

El yacimiento de cobre porfirítico de Cuajone se encuentra emplazado al Sur del Perú en la Cordillera Occidental de los Andes en el Flanco Andino del Departamento de Moquegua entre 3,150 y 3,500 m.s.n.m. interceptado por las quebradas Chuntacala y Torata. Históricamente se tiene referencia que desde fines del siglo pasado se tuvo una explotación de cobre a pequeña escala en forma de cateos superficiales. Fue en el año de 1937 en que la Cerro de Pasco Corporation, por intermedio de una campaña exploratoria, determina la zona como un proyecto potencial de cobre porfirítico de baja ley. Después de mapeos superficiales y levantamientos topográficos, en 1942 se inicia la primera campaña de perforación diamantina exploratoria del yacimiento a la que le sucede una campaña aerofotográfica, prospección Geofísica-Geoquímica, pruebas metalúrgicas y nuevas campañas de perforación confirmatorias y de desarrollo que factibilizaron el proyecto. A fines del año 1969 se inicia la etapa de construcción y desbroce de material para preparar la mina. En el año de 1976 se comienza con la producción del yacimiento.

INDICE:

1. UBICACIÓN: 2. GEOLOGIA 2.1 GEOLOGÍA REGIONAL. 2.2 GEOLOGIA LOCAL. 2.3 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL LOCAL 2.4 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL DEL TAJO 2.5 GEOLOGÍA ECONÓMICA 3. ASPECTOS ESTRUCTURALES DE LA MINA 3.1 FALLAMIENTO. 3.2 FRACTURAMIENTO. 3.3 DISCONTINUDADES

4. GEOQUÍMICA 4.1 ALTERACIÓN HIDROTERMAL. 4.2 ALTERACIÓN FÍLICA. 4.3 SILIFICACIÓN. 4.4 ALTERACIÓN ARGÍLICA. 4.5 ALTERACIÓN POTÁSICA. 5. MINERALIZACIÓN. 5.1 CAPA LIXIVIABLE. 5.2 ÓXIDOS. 5.3 ZONA ENRIQUECIDA. 5.4 ZONA MINERALIZADA. 5.5 ZONA PRIMARIA 5. RESERVAS 7. CONCLUSIONES

UBICACIÓN:

Cuajone es un proyecto minero de gran amplitud del país, explotado por la empresa Southern Peru Copper Corporation, este yacimiento cuprífero está ubicado en la parte Sur del Perú, formando parte de la Cordillera Occidental de los Andes, la cual tiene una dirección NO-SE, y es parte de un distrito minero que contiene otros dos yacimientos adicionales conocidos: Toquepala y Quellaveco. situada en el departamento de Moquegua, Provincia de Mariscal Nieto, distrito de Torata entre los 3 150 – 3 500 m.s.n.m. aproximadamente. Las operaciones en Cuajone consisten de una mina de cobre a tajo abierto y una concentradora ubicadas en el sur del Perú, La concentradora tiene una capacidad de molienda de 87,000 toneladas por día. La remoción del material de recubrimiento comenzó en 1970 y la producción del mineral comenzó en1976. Cuajone utilizan un método convencional denominado a tajo abierto para extraer el mineral de cobre para su posterior procesamiento en la concentradora. En 2009 alcanzó una producción de 171,731 toneladas métricas finas llegando a 15.52% de cobre nacional producido.1 La producción minera es principalmente cobre, de manera secundaria se produce plata, zinc y molibdeno. Geográficamente se encuentra entre las coordenadas UTM:  538 200,00 y 542 000,00 Este.  84 000,00 y 87 800,00 Norte. Se encuentra a una altitud aproximada de 3 102 – 3 800 m.s.n.m.

GEOLOGÍA REGIONAL.

Geomorfológicamente se puede diferenciar: La Cordillera de la Costa, La Llanura Costanera, El Flanco Andino y la Cadena de Conos Volcánicos. Estas áreas geomorfológicas se encuentran emplazadas longitudinalmente de Sureste a Noroeste. En el área de estudio el afloramiento de las rocas a nivel regional son: En el Jurásico (Volcánicos Chocolate) que afloran cerca al puerto de Ilo en la Cadena de la Costa, en el Cretáceo Superior – Paleoceno (Grupo Toquepala) que aflora una parte en la Mina Cuajone y mayormente se extiende en el flanco andino, del Cretáceo superior al Eoceno-paleoceno (Rocas intrusivas del Batolito de la costa segmento Toquepala) afloran en la mina Cuajone del flanco andino y entre la cadena de la costa y llanura costanera, en el oligoceno superior al mioceno inferior (La Formación Moquegua) formado por clastos continentales afloran en toda la Llanura Costanera, en el Mioceno Inferior al Mioceno Superior (Volcánicos Huaylillas y Volcánicos Chuntacala) afloran en la Mina Cuajone, en el Plioceno (Volcánicos Barroso) afloran en los Conos Volcánicos. En el Holoceno Pleistoceno (depósitos glaciares aluviales y coluviales).

GEOLOGIA LOCAL.

La Mina de Cuajone se encuentra en el Flanco Andino que está constituido por rocas volcánicas y macizos intrusivos depositadas a fine del cretácico el cual muestran una topografía abrupta con fuertes pendientes cuyas cumbres llegan a los 4 000 msnm En las partes altas se presenta una topografía moderadamente ondulada con algunos sectores planos mayormente cubierto por rocas volcánicas. El cuerpo mineralizado ha sido parcialmente erosionado en el lado Noroeste por el río Torata y débilmente erosionado en su parte central de Este a Oeste en la quebrada Chuntacala que tributa sus aguas en épocas de lluvia al río Torata. En total se tienen 23 tipos de roca. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL LOCAL

La tendencia estructural en el Sur del Perú es predominantemente de orientación Noroeste Sureste tal y como se puede apreciar en la Fosa Oceánica del Pacífico, el Batolito de la Costa, la Planicie Costanera, el Flanco Occidental de los Andes y las grandes fallas regionales como es el caso de Incapuquio, Micalaco, Viña Blanca y Botiflaca.

La mina Cuajone se encuentra emplazada dentro del sistema de fallas de Viña Blanca y Botiflaca. El relleno está mayormente conformado por rocas fracturadas, rocas cizalladas, brechas y fragmentos de rocas de diferente y variada composición.

GEOLOGÍA ESTRUCTURAL DEL TAJO

En el transcurso del desarrollo del tajo de Cuajone, se han ido descubriendo una serie de estructuras principales y secundarias que han sido debidamente mapeadas y con las cuales se puede tener una interpretación del comportamiento estructural del yacimiento. La falla Botiflaca y la prolongación de la falla Viña Blanca hacia el Noroeste debajo de los volcánicos postminerales, están conformando un “Corredor” con dirección general hacia el Noroeste en donde se encuentra emplazado el cuerpo mineralizado de Cuajone.

Falla Chuntacala1 y Chuntacala 6: Tiene orientación NW Falla mayor Sur: Falla normal con caída de bloque norte, con orientación NE-NW, y buzamiento 76 grados. Fallas intermedias: Es de menor envergadura a las anteriores fallas, orientaciones NW (inversa) y NE (normales)

6 GEOLOGÍA ECONÓMICA

El cuerpo mineralizado de cobre de Cuajone (> 0,40 % de Cu) presenta una mineralización regular, homogénea y tiene una mineralogía simple. Abarca una extensión de aproximadamente 2 300 m de longitud por 900 m de ancho, alongado con una dirección Noroeste Sureste. Presenta un cuerpo de baja ley en el sector Noroeste central de 550 por 850 m y otro cuerpo en el sector Sureste central de 200 por 300 m aproximadamente. Minerales de mena:       

Calcopirita Molibdenita Bornita Enargita Cuprita Tenorita Galena

Minerales de Ganga:  

Pirita Cuarzo

ASPECTO ESTRUCTURAL DE LA MINA

Los rasgos estructurales presentes en el cuadrángulo de Moquegua: orientación de las fallas, elongación de los cuerpos intrusivos, alineamientos de los conos volcánicos, entre otros; tienen una clara dirección NW-SE (Bellido, 1979). Donde destaca principalmente el Sistema de Fallas Incapuquio (SFI), que tiene un carácter regional con más de 200 km de longitud, reconociéndose su traza desde Chile en el Sistema de Fallas Domeyko (Martínez y Zuloaga, 2000). El SFI fue clasificado por Wilson y García (1962) de tipo transcurrente, pero actualmente se reconoce más bien de tipo transpresivo sinestral subvertical y rumbo NNW-SSE (Jacay et al., 2002; Sempere et al., 2004b). Distritalmente se reconocen otras fallas que coinciden en rumbo al SFI, de gran longitud: Micalaco y Quellaveco; y otras de longitud intermedia que forman un corredor donde se emplaza el yacimiento Cuajone: Viña Blanca y Botiflaca. La falla Micalaco aflora en las inmediaciones de la mina Toquepala entre el pueblo de Micalaco y la quebrada Cortadera, prolongándose por 21 km, con potencias de hasta 500 m y buzamiento subvertical; la falla Viña Blanca aflora prolongándose por 5,5 km, en la Riolita Porfirítica a 3 km al este-sureste de la mina Cuajone, con potencias de hasta 20 m y buzamiento subvertical; y la falla Botiflaca aflora prolongándose por 20 km cruzando las quebradas de Cocotea y Torata, a 2,5 km al suroeste de la mina Cuajone, con potencias de hasta 40 m y buzamiento subvertical. Todas estas fallas tienen rumbo general ~N70ºW (Concha y Valle, 1999).

ESTRUCTURAS:

1. FALLAMIENTO. Son estructuras con orientación NW - SE (más específicamente con dirección 130° AZ), estos dominan completamente la estructura geológica de la mina Cuajone, este es un buzamiento regional. Los siguientes cuerpos geológicos tiene un buzamiento NW - SE; el cuerpo central principal de brecha, el emplazamiento lateral, las ramificaciones estructurales del principal stock de latita. 2. FRACTURAMIENTO. El fracturamiento dominante encontrado dentro de las rocas intrusivas y pre - mineral en la mina de Cuajone es muy común en los depósitos porfiríticos, “el stockwork”; Este es un intenso y regular fracturamiento cruzado, concéntrico causado dentro del stock intrusivo, a causa de las tremendas presiones usadas para la intrusión de magmas y fluidos hidrotermales de alta presión. En Cuajone la parte superior del intrusivo, sumado al volcánico pre - mineral adyacente, fueron afectados por fracturamiento tipo “stockwork” el cual facilitó la entrada de fluidos hidrotermales que alteraron y mineralizaron las rocas.

3. DISCONTINUDADES Las discontinuidades de mayor relevancia en el yacimiento Cuajone, levantadas por el equipo de Geotécnia de la Mina Cuajone, comprenden: las fallas mayores Sur, Chuntacala 1 y Chuntacala 6; y fallas intermedias. También se presentan los dominios estructurales 5 y 10, encontrándose la zona de estudio dentro del primero, casi en el límite con el segundo. Las fallas mayores Chuntacala 1 y Chuntacala 6 tienen orientación similar con rumbo N-S y NW, y manteo 46ºW. Estas fallas presentan evidencias de fallamiento de rumbo dextral y acortamiento. La falla mayor Sur corresponde a una falla normal con caída del bloque norte; de orientación NE-SW y manteo 76º. Las fallas intermedias, de menor envergadura a las anteriores, tienen orientaciones preferentes NW (inversas) y NE (normales).

El Dominio 5 se encuentra principalmente sobre riolita porfirítica al sur y andesita basáltica al norte. Este dominio está limitado por el norte y oeste con la falla mayor Sur y por el sur, mediante contacto litológico, con el Dominio 10. Para el Dominio 5 se reconocen los sistemas estructurales 1: WNW/subvertical, 2: NW/subvertical, 6: ENE/35º-55ºN, 8: NE/subvertical, 12: WNW/40º-50ºS y 14: NNW/60ºW. El Dominio 10 se encuentra en una secuencia volcanoclástica que incluye traquitas, tobas, conglomerado riolítico y aglomerado traquítico. Limitado por el norte con los dominios 5 y 7 (dominio ubicado inmediatamente al oeste del Dominio 5), encontrándose abierto en otras direcciones. Para el Dominio 10, se reconocen los sistemas estructurales: 1, 2, 6, 8, 9: NS/subvertical y 10: NNW/35º-50ºS (Memorando interno SRK, 2014: M_01-108604_SRK_SPCC_20141006_RevA).

Estructuras locales del yacimiento Cuajone y dominios estructurales 5 y 10. En sistema de coordenadas locales. Topografía pata-cresta para el rajo.

GEOQUÍMICA: 1. Alteración Hidrotermal. Una zona de alteración de 3 - 4 Km de diámetro ha sido reconocida en Cuajone. Hay un control sobre la alteración hidrotermal usada por la mineralización pre-existente en Cuajone. Rocas principalmente dominadas por ensambles cuarzo - feldespatos fueron alteradas a filica-argílica, mientras aquellas conteniendo ferro-magnesianos fueron alteradas a biotita clorita. La alteración de arcillas es muy intensa en Cuajone, el cual podría ser considerada como “altamente arcillosa” comparada con otros depósitos; esta arcilla de origen hipógena y supérgena, con un anormal contenido alto, a causa de las tensiones y el fracturamiento en el área de mina, proveyeron de canales para el ascenso y descenso de fluidos. 2. Alteración Fílica. Un contenido balanceado de cuarzo y sericita (fílica), además de la menor alteración de arcillas domina la mineralogía sílica en la zona mineralizada de Cuajone, siendo la alteración dominante en los stocks de latita porfirítica de la mina; los fenocristales de cuarzo permanecen en su textura original, donde el feldespato ha sido hidratado a sericita y arcillas, esto está rodeado de una red de venillas de cuarzo con silificación adyacente. 3. Silificación. Intensa silificación adyacente es encontrada dentro de la riolita no - lixiviada en el sur de la zona mineral, la alteración sílica casi totalmente destruyó la textura mineralógica original. La zona central de brecha es también altamente silificada, como son ciertamente áreas dentro de la latita porfirítica. Además de la matriz de silificación, son encontrados múltiples estados de venillas de cuarzo en este tipo de alteración. 4. Alteración argílica. Además de los minerales arcillosos como la caolinita, la montmorillonita, la Ilita y la dickita, esta zona incluye significativas cantidades de clorita y biotita. La alteración argílica es casi exclusiva de las andesitas basálticas y es de origen tanto hipógena como supérgena. 5. Alteración Potásica. Ha sido reconocida por perforaciones diamantinas principalmente en el sector NE del yacimiento. En la andesita basáltica es caracterizada principalmente por la presencia de biotita secundaria fina. En la latita porfirítica al SE del yacimiento, esta ha sido determinada en profundidad en forma de venillas con contenido de feldespato potásico, magnetita y biotita secundaria.

MINERALIZACIÓN. La zona de mineralización de Cuajone tiene una extensión de 2 200 x 1 000 m, alongado hacia el NW-SW. La mineralización de Cuajone es típica por su forma regular, homogeneidad de ley, y mineralógicamente simple, actualmente las reservas para Cuajone son de 1 242 millones de toneladas a una ley de 0.64% Cu. 1. Capa lixiviable. Como en muchos pórfidos, una capa lixiviada se desarrolla sobre el mineral de Cuajone a causa de la disolución de cobre por aguas ácidas generadas por la reacción del agua de lluvia sobre la pirita. En el área de la mina la capa lixiviada es claramente visible en las riolitas al sur, donde aproximadamente con una potencia de 120 m. La capa lixiviada mineralógicamente es dominada por los óxidos de hierro (hematitas y limonitas), que nos dan la coloración rojiza, y aquellos de manganeso como la pirolusita. 2. Óxidos. La zona de óxidos se formó cuando las percolaciones hacia abajo del agua subterránea, conteniendo cobre en solución encontraron condiciones de cambio de ph – eh, el cual resultó en la precipitación de óxidos, hidróxidos, carbonatos y silicatos de cobre. La zona oxidada en Cuajone es originalmente de forma tabular casi horizontal, es un cuerpo de alrededor 15 m de potencia. 3. Zona enriquecida. La zona enriquecida en Cuajone es definida mineralógicamente por la predominancia de sulfuros secundarios sobre formas de mineralización económica, los cuales usualmente se reflejan en una rápida caída en ley debajo de la sábana de enriquecimiento, el cual tiene un promedio de 20 m . 4. Zona mineralizada. Localmente, calcopirita y calcosita pueden coexistir en forma masiva, llenando cavidades mayores de 2 cm. de ancho. En la latita, la cual domina la actual zona mineralizada, la situación típica es encontrar calcopirita en venas de cuarzo y diseminadas dentro de áreas silicificadas adyacentes, con calcositas en fracturas. 5. Zona primaria Esta es simplemente pirita - calcopirita, con menos bornita y enargita, en venillas y finamente diseminadas dentro de un stock principal de latita porfirítica. En rocas andesíticas conteniendo clorita, calcopirita y encontrando emplazamiento de este mineral en venas y grupos. Dentro de la zona de brecha, trazas de enargita, tetrahedrita, esfalerita y galena pueden ser encontradas. 6. Mineralización de zona de molibdeno El molibdeno es un significativo sub - producto en Cuajone. Esto ocurre económicamente en sulfuro formando molibdenita.

RESERVAS: Southern Copper Corporation anuncio que como resultado de un intensivo programa de 4 años de exploración continua, tanto dentro como fuera del tajo así como en las zonas aledañas a las minas de Toquepala y Cuajone en Perú, las reservas de mineral se han incrementado 8% en Cuajone. El contenido metálico se ha incrementado en 22% en Cuajone, ampliando la vida de la mina de Cuajone en 3 años (9%). Estos incrementos significativos nos brindan la flexibilidad de evaluar diferentes alternativas para aumentar la producción y expandir el crecimiento de la Compañía, generar nuevos puestos de trabajo y contribuir aún más con el crecimiento económico y social del Perú. El año 2002 nuestro programa de desarrollo y perforación se ha concentrado de manera intensiva y continua en las mina de Cuajone. Hemos completado 9,000 metros en Cuajone, hasta finales del año 2005, seguido del examen y certificación de los recursos por parte de MINTEC Inc., consultores mineros internacionales independientes, quienes han certificado estos nuevos recursos. En comparación con los volúmenes reportados el 31 de diciembre de 2005. El cobre contenido en las reservas de mineral de Cuajone ha aumentado en 1.5 millones de toneladas o 22.4%, de 6.9 millones a 8.4 millones de toneladas Es nuestra intención registrar estos nuevos recursos de cobre ante la Comisión de Títulos Valores y Bolsas (SEC por sus siglas en inglés). Para el cálculo de reservas, hemos utilizado un precio de $0.90 por libra de cobre y $5.00 por libra de molibdeno, de manera de hacerlas comparables con las reservas informadas el año pasado. El promedio de precios de diez meses del año 2006 para el cobre y el molibdeno es de $3.05 y $24.66 por libra respectivamente. En la tabla adjunta estamos informando también las reservas de mineral al precio promedio de los últimos tres años de $1.26 por libra de cobre, siguiendo la metodología y regulaciones de la SEC.

CONCLUSIONES 

Cuajone es parte de un distrito minero que contiene otros dos yacimientos adicionales conocidos: Toquepala y Quellaveco, es una mina de cobre a cielo abierto ubicado en el distrito de Torata, provincia de Mariscal Nieto, departamento de Moquegua, Perú. El yacimiento está localizado en la franja oeste de la Cordillera Occidental .



La mina Cuajone se encuentra emplazada dentro del sistema de fallas de Viña Blanca y Botiflaca. El relleno está mayormente conformado por rocas fracturadas, rocas cizalladas, brechas y fragmentos de rocas de diferente y variada composición.



Abarca una extensión de aproximadamente 2 300 m de longitud por 900 m de ancho, alongado con una dirección Noroeste Sureste. Presenta un cuerpo de baja ley (> 0,40 % de Cu) presenta una mineralización regular, homogénea y tiene una mineralogía simple.

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El yacimiento de Cuajone es un depósito de Tipo pórfido de Cobre con mineralización de la calcopirita, molibdenita, bornita, enargita, jarosita, cuprita, tenorita, y galena en pequeñas cantidades

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En el ámbito estructural, las discontinuidades se estudian al nivel de bancos (especialmente en geomecánica) pudiendo varir de un punto a otro.

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Cuajone extrae 178,000 toneladas métricas diarias de mineral y tiene unas reservas de 9.18 miles de toneladas de mineral.