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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONA DE ING. GEOLÓGICA

CURSO DE MINERALOGÍA

TEMA : YACIMIENTO PIERINA PROFESORA : ING. MARITZA CANTORIN ALUMNOS :  CACERES COAQUIRA RENZO MANUEL 17160133  GLORIA ECHENIQUE YORDY ABEL 17160137

FECHA DE ENTREGA: 03-12-18

CIUDAD UNIVERSITARIA, DICIEMBRE DE 2018.

YACIMIENTO DE PIERINA  MARCO TEORICO:

YACIMIENTO MINERAL La naturaleza y composición geoquímica, mineralógica y petrológica de nuestro planeta difiere por cada capa en que se divide; la composición en la zona más profunda (núcleo) es simple y homogénea, intermedia en el manto y, la capa más superficial (la corteza) presenta una composición más compleja y heterogénea considerándose desde un aspecto geoquímico es decir, que todos los elementos químicos están distribuidos de forma muy amplia en esta última zona por lo tanto, esta zona puede estar formada por rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas. Durante los procesos geológicos que llevan a la formación de una roca, algunos elementos o minerales pueden concentrarse selectivamente muy por encima de sus valores "normales" dando origen a concentraciones "anómalas". Para que esta concentración mineral se convierta en un yacimiento o depósito de minerales útiles, tienen que darse las condiciones necesarias que lo permitan; el mineral debe ser valioso en sí mismo o ser portador de algún elemento nativo y debe ser requerido por el mercado cumpliendo el requisito de que su explotación sea económicamente rentable. Prácticamente cualquier proceso geológico puede dar origen a yacimientos minerales. Una definición de Depósito de minerales o Yacimiento Mineral sería: parte de la corteza terrestre, en la cual debido a procesos geológicos, ha habido una acumulación de materia prima mineral, la cual por sus características de cantidad, calidad y condiciones de depósito es redituable su explotación. Entendiendo por materias primas minerales a las sustancias que se extraen de la corteza terrestre para aprovechar sus propiedades físicas o químicas. Esta definición comprende todos los minerales y rocas utilizados por el hombre y los elementos y compuestos que se extraen de ellos. Clasificando a las materias primas tomando en cuenta como único criterio el de sus aplicaciones, se agrupan en tres grandes categorías: 

Combustibles o energéticas. Incluye a los combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas e hidrocarburos naturales), y los minerales de torio y uranio que se emplean como fuente combustible para los reactores nucleares.

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No metálicas o industriales. Incluyen a las rocas y minerales en las que el propio mineral o roca o un compuesto derivado de él tiene una utilidad o una aplicación industrial (áridos, rocas ornamentales, minerales refractarios, abrasivos, absorbentes, lubricantes, entre muchos otros).

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Metálicas. Incluye todos los minerales de los que se extraen metales.

Al conjunto de técnicas y labores cuyo objeto es la exploración y explotación de yacimientos minerales se le define como Minería. Comprende los trabajos de prospección, reconocimiento y exploración de los yacimientos, el arranque, transporte y concentración de los minerales y todas las labores secundarias necesarias para el funcionamiento de una mina.

Las tareas que constituye la minería se agrupan en cuatro fases que se desarrollan en forma consecutiva: exploración, evaluación, minado o extracción y beneficio del mineral.

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Ubicación:

El área de estudio corresponde al distrito de Jangas, el sector comprendido entre las quebradas Cuncashca-Llachac, Pachac y la zona de influencia de la compañía minera Barrick Misquichilca – Pierina, que está ubicado en el flanco oriental de la Cordillera Negra en las coordenadas 9°26’30’’ Y 77°35’42’’; a 10 km al NW de la cuidad de Huaraz, al este de la mina se aprecia el callejos de Huaylas, el rio Santa y los glaciares de la Cordillera Blanca (Figura 1). La Cordillera Negra, está conformado por una cadena de montañas que presenta un relieve accidentado con terrenos elevados que llegan hasta los 4800 msnm, la zona de Pierina entre los 3800 a 4200 msnm.

Mapa de Ubicación

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Estratigrafía:

El cartografiado geológico del área de estudios fue sintetizado a partir de los trabajos realizados por Navarro y Rodriguez (2008). En la zona de Jangas se han reconocido unidades comprendidas desde el Mesozoico, que corresponden a secuencias sedimentarias del Grupo Goyllarisquizga y sus formaciones Chimú, Santa y Carhuaz; al tope por las formaciones Pariahuanca, Chulec y Pariatambo, la unidad superior, se encuentra dispuesta en discordancia angular sobre la unidad anterior, y corresponde a la formación Huaylas. De edad Valanginiana, al Cenozoico, representadas esencialmente por rocas volcánicas del Grupo Calipuy del Mioceno.

Columna estratigráfica

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Geomorfología: El área de estudios comprende dos unidades morfoestructurales regionales: Cordillera Negra y Callejón de Huaylas. Las cuales están constituidas por diversas unidades geomorfológicas locales, como montañas, colinas, planicies y piedemontes, siendo las montañas las que cubren la mayor área, y son de fuerte a moderada pendiente, lo cual condiciona la infiltración de las aguas de lluvia.

Mapa geomorfológico

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Geología estructural: La geología estructural está caracterizada por la presencia de dos grandes sistemas de fallas, además de pliegues. Las fallas principales tienen direcciones preferenciales NOSE y NE-SO, mientras que los pliegues son principalmente de dirección NO-SE. Las fallas NO-SE corresponde a fallas inversas asociadas a un sistema corrido y plegado donde las formaciones, Carhuaz y PariahuancaChulec-Pariatambo, forman pliegues volcados con vergencia al NE y se repiten por fallas inversas. Es posible que estas fallas inversas durante el Mioceno-superiorPleistoceno hayan jugado como fallas normales al igual que la falla de la Cordillera Blanca. Los otros sistemas de fallas son de dirección NE-SO, es decir transversales a las fallas y pliegues NO-SE. Las fallas NE-SO cortan a las estructuras anteriores y se interpretan de ser importantes para la presencia de yacimientos minerales y las aguas subterráneas

Mapa geológico en detalle del yacimiento Pierina

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Geología, mineralización y alteraciones del yacimiento Pierina: La mina Pierina es un yacimiento epitermal de alta sulfuración de Au y Ag, formada entre 15 y 14.1 Ma. Además, el yacimiento muestra otros elementos como el Bi, Sb, Pb, As, Cu, Fe, Hg, localmente enriquecido en Al y Tl. También hay concentraciones de Zn, Cd, W, Mo y Cr. La mineralización se encuentra emplazada en los volcánicos del centro de emisión Huicnoc-Alto Ruri, del Grupo Calipuy del Mioceno. El Au y Ag se encuentran predominantemente en tobas de riodacitas y en menor proporción en la toba dacita lítica y la andesita subyacente, esto debido a las características texturales de la roca permeable. Las áreas de alta ley del depósito se asocian generalmente a las alteraciones de vuggy silíca que constituye el núcleo de la zona de mineralización. Geológicamente, el yacimiento se emplaza en una cuenca volcánica controlada por fallas y rodeada por rocas sedimentarias, principalmente calizas y areniscas. Las rocas volcánicas son flujos piroclásticos andesíticos y dacíticos. Igualmente, están presentes domos y rocas intrusivas La alteración desarrollada es de tipo acido sulfato y se caracteriza por los ensambles mineralógicos marcado por una zonación según la temperatura que va de más alta, que es la Vuggy Silica en el núcleo (sílice residual), cuarzo – alunita ± pirita, dickita ± pyrofilita ± caolinita, illita-esmectita ± caolinita; y alrededor alteración propilítica .

Mapa de alteraciones del yacimiento Pierina y alrededores.

Esta alteración es característica en depósitos de alta sulfuración, y esto indica una progresiva neutralización por el ácido sulfatos de pH menor a 2 que reacciona con la roca hospedante. Actualmente el yacimiento se encuentra en sus fases finales, esto significa que la mineralización está más restringida a estructuras, pórfidos dacíticos, tobas dacitas asociadas con sulfuros de Cu, As, Bi, Cd, Zn, etc. La presencia de los sulfuros se observa a partir de nivel 3900, pero se va pronunciando poco a poco, y a partir del nivel 3840 los sulfuros negros con contenido alto de enargita es frecuente. La mineralización del Au tiene un control más estructural. Se ha reconocido cinco fases de mineralización: la primera es la mineralización diseminada de Sulfuros de Cu (Zn-Pb-As-Bi-Sb) asociado a Au. Obliterando a la primera fase ocurre oxidación hipógena hematita botroidal-goethita-Au-Covelita-S-Acantita. Esta fase ha precipitado la mayor y más concentrada cantidad de Au en el sistema. La tercera fase es mineralización de venilla de cuarzo-pirita-Au, la cuarta fase es inyección de brecha hidrotermal muy silicificada con Au, seguido finalmente de brechas rellena con baritina-acantita-Au.

Las dataciones radiométricas 40Ar/39Ar sugieren que la edad del yacimiento varía entre 15 y 14.1 Ma. El estudio de isótopos de azufre (34S) indica que los fluidos que han transportado sulfuros y sulfatos tienen origen magmáticos-hidrotermal y el estudio de isótopos de oxígeno (18O) concluye que la hematita botroidal y la goethita se ha formado por la mezcla de soluciones meteóricas e hidrotermales en un ambiente confinado. Desde inicios de la mina se realizaron varios estudios para determinación mineralógica y petrológicas de las rocas en Pierina. Según resultados de estos estudios se ha determinado ciertos elementos químicos que se encuentran relacionados al oro en este tipo de yacimiento de alta sulfuración, y estos son: Ba, Fe, Cu, S, Pb, Sb, Bi, Mn, As, Ag, Zn, Cd, Hg, Ti, Na, Al, K, SO4, Si.

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TIPO DE YACIMIENTO

Pierina es un deposito epitermal de alta sulfuración hospedado en rocas volcánicas del terciario pertenecientes al Grupo Calipuy. Estos volcánicos sobreyacen tufos líticos y pómez riodacíticos. Cuerpos pequeños y más restringidos de cristales de tobas ocurren localmente en la base de los pómez; y la intrusión de un pórfido cuarzo-feldespático ocurre hacía en lado sur del depósito. Las estructuras principales del depósito tienen una tendencia NNO, ONO y NE. La alteración y mineralización en el depósito de Pierina es típica de un sistema de alta sulfuración hospedado en rocas volcánicas. La mayoría de los minerales están hospedados en la vuggy sílica con alunita residual. Alrededor de la alteración vuggy sílica se encuentra una zona de alunita con menos pirofilita y dikita. Esta alteración, también hospeda minerales, pero generalmente en menor grado que la vuggy sílica. La mineralización de oro en Pierina esta diseminada en las tobas y riodacitas alteradas a vuggy sílica. Más del 95% de la mineralización en Pierina está oxidada. El oro está presente en granos micrométricos de oro nativo asociado a óxidos de hierro, cuarzo y pirita. En algunas partes del cuerpo mineralizado se presentan los núcleos de pirita-enargita-covelita-azufre nativo.

Yacimiento Pierina

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MODELO GEOLÓGICO DEL YACIMIENTO

La mineralización en Pierina se produjo entre 14.1 y 14.7 Ma; posteriormente, sucedieron hasta tres nuevos eventos tectónicos: Mioceno medio (10 Ma), Mioceno superior (7 Ma) y la fase del Cuaternario antiguo (2 Ma) que modificaron la posición inicial del yacimiento, disturbando y exponiéndolo hacia la superficie, provocando así su inestabilidad y deslizamiento en dirección de la pendiente propicia .Lowel (1996), aplicando los procesos geodinámicos externos, diseñó un depósito mineralizado afectado por deslizamientos. Manrique y Lozano (2005), después del logueo de testigos de geotecnia y revisión superficial del tajo, diseñaron un nuevo modelo del yacimiento Pierina afectado por deslizamientos de pendiente

Ahora, de acuerdo a la descripción estructural, litología y mineralización, se deduce que la mineralización en Pierina ha sido a través de estructuras de cizalla producidas por las fallas Roxana y Tinyash. Asimismo, tanto la falla Roxana y las estructuras de cizalla buzan hacia el lado sur, por lo tanto los fluidos mineralizantes provienen del lado sur, restringidos por rocas de composición andesítica y flujos dómicos QFP y alcanzando su máxima mineralización y diseminación en tobas de composición ácida.

Con la definición estructural de la falla Roxana, de extensión regional con rumbo andino y buzando hacia SO; la ubicación de estructuras mineralizadas Katty, Torta y cuerpos mineralizados en el techo de la falla Roxana –que es la ubicación lógica y natural de yacimientos de la naturaleza Pierina- sugieren explorar en el lado SO de la falla Roxana.

El conocimiento geológico de Pierina, el desarrollo de los prospectos citados nos permiten sugerir que la Cordillera Negra es un blanco potencial para las exploraciones mineras.

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Minería y Procesamiento

 Minado Pierina es una mina a tajo abierto, con formación tipo gradas y con bancos de 10 metros de altura. Una vez ubicadas las zonas donde existe la presencia de mineral, se inicia la etapa de minado, que consiste en realizar perforaciones al terreno para colocar el ANFO (mezcla de nitrato de amonio y emulsión), material que se usa en la voladura. Al detonar, la roca es fragmentada y expuesta a la superficie. El material fragmentado y que contiene mineral es recogido por cargadores y transportado por volquetes hacia la chancadora primaria y el material que no contiene mineral, llamado también desmonte, es trasladado hacia los botaderos establecidos. Mina Pierina cuenta con una flota de equipos auxiliares como tractores de orugas, tractores de rueda, motoniveladoras, excavadoras y rodillos, con los cuales se logra mantener en buen estado las vías de tránsito tanto en el tajo como fuera de él, y para evitar la generación de polvo, camiones cisternas riegan las rutas de acceso constantemente.

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Chancado

Una vez en la chancadora primaria, la roca es reducida hasta menos de 15.2 centímetros. Luego este material es trasladado a través de una faja transportadora hacia la segunda estación de chancado, donde se reduce hasta menos de 3.8 centímetros. Faja Transportadora El mineral, ya reducido de tamaño, recorre 2,4 kilómetros en una faja transportadora con una capacidad de hasta 2.350 toneladas métricas por hora, para ser depositado en una tolva, que permite dosificar el carguío de los camiones mineros, que luego lo transportarán hacia el sistema de lixiviación en pilas para la siguiente etapa el proceso. Esta faja es considerada como una de las de mayor inclinación en el mundo con tramos de hasta 18° de pendiente.

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Lixiviación

El mineral es transportado por volquetes y depositado en el sistema de lixiviación en pilas, para luego aplicarles, por goteo, una solución lixiviante de cianuro de sodio disuelta en agua para separar el oro y la plata contenidos en el mineral. Mediante un sistema de tuberías, la solución (solución rica en oro y plata), recolectada del fondo (de la base) del sistema de lixiviación en pilas, es enviada hacia la Planta de Procesos. Las pozas del sistema de lixiviación son zonas especialmente diseñadas para trabajar con productos químicos y evitar la contaminación del suelo, ya que en su estructura tiene capas de material aislante como la geo membrana (material plástico de alta resistencia).

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Recuperación de oro y plata

La solución rica producto del proceso de lixiviación que contiene oro y plata es acondicionada a través de filtración y extracción de oxígeno, mediante una torre de vacío. Luego se le añade polvo de zinc para lograr la precipitación de los metales valiosos. Esta solución se bombea a los filtros de prensa donde se queda atrapado el metal valioso. El líquido resultante es devuelto al proceso de lixiviación, produciéndose así un circuito cerrado. Este proceso no produce relaves.

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Fundición

Una vez completado el proceso anterior, periódicamente se extrae de los filtros-prensa el precipitado, que luego es secado en las retortas. Ya seco se mezcla con fundentes y se carga en hornos donde es fundido y moldeado. Obteniéndose así las barras de oro y plata (Doré) que son empacadas para su embarque. El área de Control de Pérdidas coordina las actividades de prevención de incidentes en toda la mina. Seguridad, productividad y calidad deben ir de la mano para mantener la competitividad y liderazgo y, sobre todo, para cumplir la visión de la compañía de Seguridad: "Cada persona de regreso a casa sana y salva todos los días  Exploración Durante el 2011 se ejecutaron 4 proyectos de exploración: a) Proyecto Huayllap b) Proyecto Sulfuros c) Proyecto Pierina Infill Under Pit Sur d) Proyecto Infill Drilling

a) Proyecto Huayllap, taladros ejecutados con fines de buscar más recursos minerales. Se han realizado 1,319.9 metros en 04 sondajes diamantinos. Ubicado a 500 metros al sureste del pit actual (al este de planta procesos).

b) Proyecto Sulfuros, con fines de estudios geo metalúrgicos en proceso de evaluación. Se realizó 762.9 metros en 6 sondajes diamantinos. Ubicado en el pit central actual.

c) Proyecto Pierina Infill Underpit Sur, para la re categorización del modelo de bloques de inferidos a medidos e indicados (incremento de reservas). Se ejecutó 3901 metros en 24 sondajes con aire reverso. Ubicado en el tajo actual.

d) Proyecto Pierina Infill Drilling, para la re categorización del modelo de bloques de inferidos a medidos e indicados (incremento de reservas). Se ejecutó 254 metros en 05 sondajes con aire reverso. Ubicado en la zona de Cuerpo Sur.

BIBLIOGRAFÍA

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Lowell, J. D. (1997) “Discovery of the Pierina, Peru. Gold Deposit by Arequipa Resources” [abs]: Society for Mining, metallurgy and Exploration Annual Meeting and Exhibit, Denver, Supplement to Mining Engineering, p. 53.

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Rainbow Amelia (2009)“Genesis and Evolution of the Pierina high-Sulphidation Epithermal Au-Ag Deposit, Ancash, Peru.”A thesis submitted to the Department of Geological Sciences and Geological Engineering In conformity with the requirements for the degree of Doctor of Philosophy Queen’s University,Kingston,Ontario, Canada.