Geoquímica de iones metálicos móviles

La geoquímica de suelo de iones metálicos móviles o MMI™ ha sido probada en innumerables casos de estudio y utilizada en cientos de yacimientos a lo largo de los últimos 15 años. Igualmente, ha sido el primer indicador clave de las anomalías que eventualmente se convirtieron en la mina de níquel Kalpini, ubicada al noreste de Kalgoorlie, Australia.

¿QUÉ ES LA TECNOLOGÍA MMI™?

La tecnología MMI™ es un proceso geoquímico innovador que utiliza un enfoque muy diferente para el análisis de metales en suelos y materiales erosionados. Consiste en el ataque de muestras utilizando soluciones extremadamente débiles de compuestos orgánicos e inorgánicos en lugar de las soluciones o fusiones ácidas de digestión, convencionales y agresivas. Las técnicas convencionales eliminan substratos de suelos liberando metales que están químicamente ligados por intensas fuerzas atómicas, ya sea uno al otro o en sí mismo, y a la arcilla y otros minerales o partículas en la muestra de suelo. A diferencia de esto, se usan soluciones extractantes de MMI™ que contienen fuertes ligandos, para separar y contener ‘en solución’ los iones metálicos que están ligados ligeramente a partículas de suelo

por fuerzas atómicas débiles. Los extractantes son para evitar disolver las formas ligadas de los metales. Los iones metálicos contenidos ‘en la solución’ son, por consiguiente, el componente químicamente activo o “móvil”. Estas formas móviles ocurren en concentraciones muy bajas que son fácilmente medibles por una moderna instrumentación analítica ICP-MS que posee una precisión considerable, siempre que la solución que ingrese a la máquina esté bastante diluida. Los extractantes de MMI™ cumplen con este criterio bastante bien. El mecanismo de formación de anomalías de MMI™ ha sido materia de investigaciones auspiciadas por

la industria y el gobierno entre 1993 y 1997 en el Centro de Investigación Geoquímica en Perth, Australia Occidental. Bajo el auspicio del Instituto de Investigación de Minerales y Energía de Australia Occidental, esta investigación ha llevado a un mejor entendimiento de cómo se forman las anomalías geoquímicas de suelo de MMI™ para una amplia gama de materiales erosionados, condiciones climáticas y países. Conjuntamente con los resultados de varios cientos de casos de estudio y programas de exploración sin publicar, este trabajo sugiere que los iones metálicos son liberados de los yacimientos por un proceso de oxidación a profundidad, esencialmente migran de forma vertical y se concentran en el perfil del suelo cerca de la superficie, descansando su fuente. Estas anomalías de “iones móviles” son interpretadas como las precursoras a las respuestas geoquímicas ‘ligadas’ o convencionales que forman patrones más grandes, usualmente con una menor resolución anomalía-fondo,

y en algunos casos transportados desde la fuente primaria. Al enfocarse deliberadamente solo en los elementos metálicos recién llegados o en sus formas móviles, antes de la ligadura química y de su dispersión química y física sobre el paisaje, los análisis de MMI™ proporcionan una expresión geoquímica más enfocada de mineralización enterrada, aun en muchos tipos de material transportado a niveles bastante bajos de detección.

La tecnología MMI™ utiliza extractantes propietarios. “MMI-M” es un nuevo tipo de lixiviación individual para elementos múltiples,  que brinda ahora una opción para medir la concentración de una amplia selección de elementos móviles en suelos. Con MMI-M, los exploradores ahora pueden crear sus propios paquetes individuales de elementos  múltiples, haciendo uso de alguno o todos los elementos de commodities, elementos rocosos que contienen diamantes, elementos litológicos, y elementos guías. Ver mayores detalles respecto a los paquetes y elementos MMI™ en la sección “El Proceso MMI™”.

DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA DE MMI™

La tecnología MMI™  estuvo disponible para los auspiciadores

de investigación de la industria de exploración por primera vez en 1992. Para 1994, ya había sido probada en más de 74 diferentes depósitos de metal base u oro con notable éxito.

(Mann et al., 1995). Las anomalías precisas y sensibles de commodities de minerales de depósitos ocultos de cobre, plomo, zinc, níquel y oro fueron definidas en todos menos en 10 de estos 74 sitios, lo que se da en una variedad de ambientes geográficos, desde áreas áridas hasta áreas con fuertes precipitaciones, incluyendo terrenos fuertemente erosionados,

y zonas cubiertas por material transportado. Esto es un índice de éxito de 86%. El índice de éxito de la geoquímica de suelos convencional no ha sido medido exactamente pero, dado del fracaso común del análisis total de digestión en cobertura aluvial y eoliana, es significativamente menor.

Adicionalmente, se ha recolectado un conjunto extenso de datos de aplicaciones de investigación de varios cientos de minas, yacimientos y campos de exploración alrededor del mundo. El índice de éxito permanece sobre el 80%. Gran parte de estos datos es confidencial para las compañías mineras involucradas. Sin embargo, aquellos que son de dominio público ilustran la aplicación de la tecnología en un rango amplio de ambientes geológicos, geográficos y climáticos. En estos momentos,

la tecnología MMI™  está siendo aplicada en numerosos países de todo el mundo, y varias compañías han publicado los resultados de estudios en lo que son terrenos geoquímicamente difíciles con respecto a métodos geoquímicos convencionales.

La tecnología MMI™  es particularmente confiable y aplicable en áreas que tienen una capa de suelo bien desarrollada. En las áreas de ciertas islas de Indonesia que están ampliamente cubiertas por metros de tefra, la tecnología ha sido probada en 28 sitios de tenores variables de mineralización enterrada y definida por una perforación extensiva a cerca de 150 metros de profundidad (Fripp, 1999). El índice de éxito para MMI™  fue de 90 por ciento. Los resultados de oro producido por la técnica MMI™  ubicaron de forma precisa el sitio de la mineralización enterrada en todos los sitios donde esta calificó como un recurso. En especial, esta técnica no produjo resultados favorables para la mineralización débil y modesta donde la perforación había mostrado que no iba a ser suficientemente continua o sólida para garantizar una perforación extensa en busca de un recurso. Esta perforación se centró en anomalías de Digestión Total de oro en suelo de concentraciones similares a aquellas de los sitios con una alta mineralización. De haberse usado los extractantes MMI™  inicialmente, los sitios mineralizados débilmente no hubieran sido perforados, conduciendo a ahorro de costos significativos. Esto se debe en parte a que la tecnología MMI™  no es propensa al efecto pepitas responsable de las anomalías erróneas relativas a digestión total. La incidencia de anomalías falsas es bastante menor que aquella de la geoquímica de suelos convencional.

En Manitoba, Canadá, la tecnología ha identificado con éxito un nuevo prospecto de estilo SMV de metal base (Prospecto Assean Lake), y nuevo campo de oro (Project Hunt Gold), el que se encuentra adyacente a la mineralización de metal común  (Fedikow, 2002). La perforación ha probado ambos de manera satisfactoria.

La clave de estos éxitos ha sido el desarrollo de niveles de detección extremadamente bajos y confiables, especialmente en lo que respecta

al oro, que permite la definición

de fondos naturales en material transportado o exótico. Igualmente, se ha dado inicio a pruebas de campo en ambientes de superficies altamente transportadas incluyendo los lagos salados en Eastern Goldfields, Australia Occidental, y terrenos glaciados cubiertos por tilita en Canadá. Este trabajo ha mostrado que es posible actualmente identificar los niveles de “fondos naturales” bastante bajos, que se esperan

de datos geoquímicos en terrenos altamente transportados en lugar

de niveles de fondos impuestos por las máquinas, que se encontraban disponibles previamente. La información es sólida, repetible y se encuentra comercialmente disponible de manera rutinaria ofreciéndole a los exploradores una herramienta para explorar con mayor seguridad en terrenos de suelos transportados..

El muestreo es simple pero vital para una aplicación satisfactoria. Las muestras de suelo NO DEBEN ser procesadas, solamente deben ser colocadas en bolsas de plástico y DEBEN ser recogidas como una muestra integrada de ‘canal’ desde 10 a 25 cm debajo de la interfase del suelo orgánico. La información de estudios exhaustivos así como las instrucciones de muestreo se encuentran disponibles en el sitio web. Ver la sección “Muestreo para detectar MMI™”.

LOS BENEFICIOS DE LA TECNOLOGÍA MMI™

• Se pueden dar anomalías falsas y desplazadas, pero su ocurrencia es bastante baja estadísticamente hablando, comparada con la geoquímica convencional, reduciendo por lo tanto, los costos de perforación. A través del cuidadoso planeamiento e interpretación de los programas de exploración geoquímicos de elementos m de MMI™, es posible entender y limitar el efecto de anomalía equívoca.
• La repetibilidad es excelente. Las muestras repetidas tomadas de cualquier sitio en particular tienen una varianza muy limitada, esto es, menos del 15 por ciento en el caso del oro;
• Los efectos de pepita son minimizados. A la fecha, los resultados de todos los experimentos y aplicaciones han mostrado que los análisis de muestras mixtas dan resultados muy cercanos al promedio aritmético de las muestras separadas analizadas antes de la mezcla. Esto hace que la interpretación de las anomalías y el tratamiento de la información estadística sean más confiables, y reduce la incidencia de anomalías falsas. Igualmente, mejora la aplicación de un muestreo de reconocimiento compuesto menos costoso y más confiable.
• Anomalías enfocadas. Las anomalías son generalmente restringidas y angostas y tienden a encontrarse directamente encima de una mineralización primaria enterrada, definiendo así de manera precisa el área de perforación objetivo y, a la vez, reduciendo el grado de programas tempranos de perforación en un 30% a 50% aproximadamente, comparados con la geoquímica convencional. El muestreo es mucho más rápido y no requiere perforación rotatoria de manera que es más rentable.
• La zonación y asociaciones de metales. MMI™ proporciona información de alta resolución, la misma puede permitir la definición de zonación de metales dentro de depósitos enterrados,  la discriminación litoquímica  y asociaciones de metales específicas, por ejemplo, Zn y Cd en esfalerita, bordes de oro  en techos contiendo metales comunes.
• La mineralización profundamente enterrada es detectable, como se ha demostrado en varios levantamientos de orientación. Estos levantamientos realizados sobre yacimientos conocidos han detectado fácilmente yacimientos hasta 700 metros debajo de la superficie.
• Los valores de fondo son bajos. Las anomalías encontradas por la técnica MMI™ sobre cualquier yacimiento o mineralización es más fuertemente definida que la anomalía convencional correspondiente, con ratios de respuesta de señal-fondo mucho mayores que para los análisis convencionales.
• Los límites más bajos de detección para todos los commodities de minerales analizados son, por lo menos, un orden de magnitud superior a la geoquímica convencional, que es un décimo del valor, a un costo comercial comparable o ligeramente más bajo. Por consiguiente, la tecnología es comúnmente aplicada en terrenos lixiviados, profundamente erosionados, y en áreas cubiertas por material transportado como por ejemplo, lavado laminar, arena transportada por el viento y material glacial, regiones por las que la geoquímica convencional usualmente no puede detectar una señal química en la superficie.
• Las anomalías MMI™ se definen por la búsqueda de commodities de minerales y por no requerirse el uso de metales guía.
• En posiciones de falla y de zona de cizalladura, la tecnología MMI™ es conocida por ser capaz de identificar valores elevados y no necesariamente anómalos de ciertos metales, particularmente metales comunes. Este un beneficio adicional sin costo alguno por la aplicación de esta tecnología ya que conjuntamente con imágenes geofísicas, puede ser posible la representación mejorada de la geología del lecho rocoso, y las estructuras que se encuentran “vivas” con respecto a los commodities de minerales, pueden ser discriminadas de aquellas que no lo están.

APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA MMI™

La aplicación de la tecnología conduce a descubrimientos de mineralización económica de oro en la Mina Golden Web y de mineralización sub-económica en el Prospecto Forest, ambos cerca de Coolgardie en Australia Occidental. En Nepean, también en Australia Occidental, la tecnología MMI™ pudo definir la ubicación de mineralización enterrada de níquel donde la geoquímica no fue efectiva. Todos los yacimientos arriba mencionados se dan en terrenos lateríticos fuertemente erosionados, y los medios de muestra incluyeron suelos asociados con arenas de lavado laminar, costa del suelo endurecida laterítica y coluvión laterítico degradado. Adicionalmente, la tecnología identificó con éxito la ubicación de mineralización de oro enterrado en terreno laterítico el cual, en lugar de ser árido, con vegetación escasa y de relieve bajo como los campos auríferos en Australia Occidental, es la selva tropical montañosa de Venezuela. Se trata del Prospecto La Salle cerca de Anococo.

En el terreno rugoso y húmedo de Kilmelford en el oeste central de Escocia, la tecnología MMI™  ha identificado y discriminado entre yacimientos de lecho rocoso asociados de cobre-oro y plomo-zinc-plata. El afloramiento en Kilmelford es menor a 10% a pesar del terreno rugoso,  y los medios muestreados fueron principalmente arcillas pantanosas, turbas y arenas glaciales. En el Prospecto Hunt Lake en Manitoba, Canadá  y en el Prospecto Night-Hawk Lake cerca del famoso campo minero Timmins en Ontario, Canadá, la tecnología MMI™ ha identificado con éxito mineralización de cobre-plomo-zinc y oro-plata.

En estos ejemplos del Canadá no existe afloramiento, la geoquímica convencional fue totalmente ineficaz y los resultados de la perforación a la fecha, muestran intercepciones de mineralización ‘de la ley del mineral’ lo que ha animado a las compañías a continuar realizando perforaciones profundas para localizar diamante. Los nuevos descubrimientos se encuentran enterrados hasta unos 30 metros debajo de gravas glaciales, arenas y arcillas de lago, y los medios muestreados fueron principalmente suelos arenosos húmedos con un alto contenido orgánico. Recientes descubrimientos de oro en Canadá, incluyen el Prospecto Avalon Dubenski y el Campo Hunt Gold, de los que se encuentra información en el sitio web.

La tecnología MMI™  también ha localizado con éxito mineralización enterrada 70 metros debajo de grava y arena de los desiertos en las laderas Andinas de Argentina, cerca de Mendoza, en el Prospecto San Jorge. Un muestreo de suelo sistemático identificó un yacimiento de pórfido de Au-Cu. Esto igualmente definió la zonación de metal típica de estos yacimientos bastante grandes.

De igual manera, esta tecnología  ha probado ser un método de reconocimiento de superficie bastante exitoso, rentable y práctico para  los exploradores de diamantes. En Australia, Botswana y Canadá, las compañías han usado la geoquímica de superficie MMI™ para priorizar objetivos geofísicos y topográficos identificados como prospectivos para chimeneas y diques intrusivos diamantíferos enterrados. La técnica no solo tiene un índice de éxito en exceso del 93% por identificar huéspedes potenciales sino que también discrimina entre diferentes fases y variaciones composicionales de los intrusivos enterrados.

Fuente: SGS