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Tecnicas Aplicadas A La Caracterizacion

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y

APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS


Volumen III: Interacción con la Sociedad

Editores:
Edgar Berrezueta Alvarado
María José Domínguez-Cuesta

Red Iberoamericana para la aplicación y divulgación de tecnologías


limpias enfocadas a la caracterización y aprovechamiento de
recursos minerales. Minería XXI

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA
CARACTERIZACIÓN Y
APROVECHAMIENTO DE RECURSOS
GEOLÓGICO-MINEROS
Interacción con la Sociedad (Volumen III)

Editores:

Edgar Berrezueta Alvarado


María José Domínguez-Cuesta

Instituto Geológico y Minero de España


Oviedo 2012

Índice
Editores: Edgar Berrezueta Alvarado & María José Domínguez-Cuesta

Técnicas aplicadas a la caracterización y aprovechamiento de recursos geológico-


mineros / E. Berrezueta Alvarado y M. J. Domínguez-Cuesta, eds.-
Red Minería XXI, CYTED e Instituto Geológico y Minero de España, 2012.

180 pgs. ils.; 24 cm


ISBN: 978-84-15413-14-1
NIPO: 728-12-007-4

Fotografías de portada:

1. Rehabilitación cantera, Portugal. L. Lópes.


2. Cuneta de drenaje, España. E. Martos de la Torre.
3. Situación cueva El Pindal, España. M.J. Domínguez-Cuesta.
4. Formas de alteración, España. F. Mateos.
5. Investigadores Red Minería XXI, Colombia. P. Carrión.
6. Manipulación de Hg, Colombia. R. Martins.

Queda prohibida, salvo excepción prevista en la ley, cualquier forma de reproducción, distribución, comunicación
pública y transformación de esta obra sin contar con la autorización de los titulares de propiedad intelectual y de los
editores. La infracción de los derechos mencionados puede ser constitutiva de delito contra la propiedad intelectual.

© INSTITUTO GEOLÓGICO Y MINERO DE ESPAÑA


C/ Ríos Rosas, 23 – 28003 Madrid. www.igme.es
© CIENCIA Y TECNOLOGÍA PARA EL DESARROLLO
C/ Amaniel, 4. Madrid. 228015. www.cyted.org

NIPO: 728-12-007-4
ISBN: 978-84-15413-14-1
Depósito Legal: AS-02763-2012

Fotocomposición: Laura Arenas Montes


Imprime: Morés S.L.

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

PRESENTACIÓN

La explotación de los recursos geológicos y mineros desempeña un papel indispensable y


determinante en el desarrollo social y económico de la humanidad, así ha sido en el pasado y
sin duda lo será también en las próximas décadas. Resulta fundamental el conocimiento y la
caracterización completa de los recursos, así como el desarrollo y la optimización de métodos
y procesos para su aprovechamiento.
El Instituto Geológico y Minero de España, IGME, desde su creación ha vinculado su
actividad a la minería, en las últimas décadas y en la actualidad ejerce una notable labor en el
diseño de metodologías de trabajo y en el desarrollo de proyectos de
investigación/cooperación en relación con la caracterización y aprovechamiento de los
recursos geológicos y mineros. Un buen ejemplo de estas iniciativas es la Red Minería XXI,
coordinada por el IGME dentro del Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para
el Desarrollo, CYTED.
El libro “Técnicas aplicadas a la caracterización y aprovechamiento de Recursos
Geológico-Mineros. Interacción con la sociedad”, aparece en un momento trascendental
para la explotación del potencial geológico minero de países iberoamericanos, apoyada por la
cooperación española al desarrollo auspiciada por CYTED con el fomento de la investigación
como base del desarrollo de la sociedad.
Los contenidos de este libro representan un compendio resumido de las diferentes actividades
de los grupos iberoamericanos que forman la Red Minería XXI. En ellos se plantea la
importancia en la optimización de los procesos de aprovechamiento de los recursos
geológicos y, al mismo tiempo, la necesidad de transferir adecuadamente los conocimientos y
compartir con la sociedad los beneficios y ventajas obtenidos de esta actividad.

Diana Alonso García


Directora de Infraestructura Geocientífica y Servicios
Instituto Geológico y Minero de España (IGME)

Índice
Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

PRÓLOGO

En este tercer año de actividad de la Red Iberoamericana para la aplicación y divulgación de


tecnologías limpias enfocadas a la caracterización y aprovechamiento de recursos
minerales, Red Minería XXI, continúan las actividades de divulgación de la investigación
llevada a cabo por los 13 grupos que la integran, pertenecientes a 7 países: Brasil, Colombia,
Ecuador, España, México, Portugal y Perú.
El enfoque de la tercera reunión de la Red en Ecuador persigue que los distintos grupos
aborden el desarrollo de proyectos específicos, conjugando las técnicas ya planteadas en años
anteriores, con la transferencia de los resultados a la comunidad en general. Se trata de
continuar con la labor primordial de la Red: destacar y divulgar la importancia de los
recursos geológico–mineros en el desarrollo cultural, social y económico de la población, por
medio de iniciativas que permitan la transferencia directa a la sociedad. Los proyectos
abordados en esta ocasión incluyen temáticas relacionadas con riesgos geológicos, cambio
climático, hidrogeología, impacto de la minería y patrimonio geológico.
La realización de esta III Reunión en Ecuador ha sido posible gracias al trabajo desarrollado
por Don Paúl Carrión Mero, Doña Gricelda Herrera y Doña Paola Romero Crespo
Coordinadores del evento en Ecuador. Además, destacar el apoyo y confianza recibidos del
Gestor del Área de Promoción y Desarrollo Industrial de CYTED, Don Roberto Villas Bôas.
Queremos agradecer al Instituto Geológico y Minero de España, por seguir constituyendo la
plataforma sobre la cual se sustenta la Red, en particular por medio del Proyecto CO2-Pore
del Plan Nacional y, a todos los Organismos Iberoamericanos que han aportado su
conocimiento para la publicación del presente libro. Mención especial merecen la Escuela
Superior Politécnica del Litoral (ESPOL), Gobierno Autónomo Descentralizado Provincial
de Santa Elena, que nos han proporcionado las instalaciones en las que se celebra este evento
(Reunión-Taller en Guayaquil y Reunión Red en Salinas). Además, queremos mostrar
nuestra gratitud a las empresas BIRA S.A., PetroEcuador, HOLCIM (Cementera Nacional),
Pacifpetrol y Junta Administradora de Agua Potable Regional Manglaralto que nos han
facilitado la realización de las visitas de campo.
Por último, queremos dar las gracias a todos los colegas que han participado en la
preparación de la reunión y en la elaboración de este documento, por la gran ilusión con la
que han abordado esta iniciativa.

Los Editores

Índice
Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y


APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS
Editores: Edgar Berrezueta Alvarado y María José Domínguez-Cuesta
Este libro es resultado de la actividad desarrollada por varios grupos de trabajo de diversas
instituciones Iberoamericanas (Organismos de Investigación, Universidades y Empresas) en
el marco de la Red Minería XXI financiada por CYTED (Ciencia y Tecnología para el
Desarrollo) y liderada por el Instituto Geológico y Minero de España.

Instituciones:
ASYAQ PAQU (Empresa Minera)
BIRA (Bienes Raices S.A.)
BISA (Buenaventura Ingenieros S.A.)
CEDESA (Centro de Desarrollo Social Aplicado)
CEVALOR (Centro Tecnológico para o Aproveitamento e Valorização das Rochas
Ornamentais e Industriais)
CIPAT (Centro de Investigación y Proyectos Aplicados a Ciencias de la Tierra)
COMIMACH (Empresa Minera)
CPGMAE (Centro Provincial de Gestión Minero Agroempresarial, Alto Noredeste
Antioqueño)
CYTED (Ciencia y Tecnología para el Desarrollo)
ESPOL (Escuela Superior Politécnica del Litoral)
FEN – ESPOL (Facultad de Economía y Negocios)
GRUPO HUNOSA: Sadim S. A. (Sociedad Asturiana de Diversificaciones Mineras)
IGME (Instituto Geológico y Minero de España)
LNEG (Laboratorio Nacional de Energía e Geología. I. P.)
QUIPPU EXPLORACIONES S.A.C (Empresa Minera)
UDENAR (Universidad de Nariño Virtual)
UEVORA (Universidad de Evora)
UFOP (Universidad Federal de Ouro Preto)
UNAL (Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín)
UNIOVI (Universidad de Oviedo)
SENA (Servicio Nacional de Aprendizaje, Colombia)

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Autores:
Arenas Montes, Laura Carvajal, Juan Guillermo
Instituto Geológico y Minero de España Servicio Nacional de Aprendizaje, SENA.
(Unidad de Oviedo) Complejo Tecnológico Minero
C/Matemático Pedrayes, 25 Agroempresarial Colombia.
33005, Oviedo, España. jcarva@misena.edu.co
laurarenasm@gmail.com
Carvalho, Jorge Manuel
Ballesteros, Daniel Unidade de Recursos Geológicos e
Dpto. de Geología, Universidad de Oviedo Geofísica. Laboratório Nacional de Energia
C/Arias de Velasco s/n e Geologia (LNEG). Portugal
33005 Oviedo, España Jorge.carvalho@ineti.pi
ballesteros@geol.uniovi.es
Cornelio Orbegoso, Félix
Bernhardt, Rebecca Quippu Exploraciones S.A.C.
Instituto Geológico y Minero de España Av. La Encalada Nº 1615. Oficina 207
(Unidad de Oviedo) Santiago de Surco (Lima – 33). Lima, Perú
C/Matemático Pedrayes, 25 Felixelg2001@hotmail.com
33005, Oviedo, España.
rebecca.berhardt@ruhr-uni-bochum.de Cristo, Nelson
Centro Tecnológico para o Aproveitamento
Berrezueta Alvarado, Edgar e Valorição das Rochas Ornamentais e
Instituto Geológico y Minero de España Ondustriais. CEVALOR.
(Unidad de Oviedo) nelson.cristo@cevalor.pt
C/Matemático Pedrayes, 25
33005, Oviedo, España. Dieb, Antonio
e.berrezueta@igme.es Comissão de Corordenação de Região
Alentejo e CEVALOR, Centro Tecnológico
Bonito, Nuno para o Aproveitamento e Valorição das
Centro Tecnológico para o Aproveitamento Rochas Ornamentais e Industriais.
e Valorição das Rochas Ornamentais e antonio.dieb@ccdr-a.gov.pt
Industriais. CEVALOR.
nuno.bonito@cevalor.pt Domínguez Cuesta, María José
Dpto. de Geología, Universidad de Oviedo
Campos Mateus, Ana Carolina C/Arias de Velasco s/n
Dpto. de Geología. Escola de Minas. 33005 Oviedo, España
Universidade Federal de Ouro Preto mjdominguez@geol.uniovi.es
Campus Universitario. Morro do Cruzeiro
CEP: 35400-000. Ouro Preto/MG/Brasil Flores, Andrea
Escuela Superior Politécnica del Litoral.
Carrión Mero, Paúl Campus Gustavo Galindo, CIPAT.
Escuela Superior Politécnica del Litoral. Edif. 20B. Guayaquil, Ecuador
Campus Gustavo Galindo, CIPAT. andeflor@espol.edu.ec
Edif. 20B. Guayaquil, Ecuador
pcarrion@espol.edu.ec

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Gaitto Piris, Martín Herrera Franco, Gricelda


SADIM, España Escuela Superior Politécnica del Litoral.
martin.gaitto@sadim.es Campus Gustavo Galindo, CIPAT.
Guayaquil, Ecuador
Galarza, Byron grherrer@espol.edu.ec
Escuela Superior Politécnica del Litoral.
Campus Gustavo Galindo, CIPAT. Jiménez Oyola, Samantha
Edif. 20B. Guayaquil, Ecuador Escuela Superior Politécnica del Litoral.
byrangal@espol.edu.ec Campus Gustavo Galindo, CIPAT.
Edif. 20B. Guayaquil, Ecuador
Garcés, Daniel sjimenez@espol.edu.ec
Escuela Superior Politécnica del Litoral.
Campus Gustavo Galindo, CIPAT-FICIT Jiménez Sánchez, Montserrat
Edif. 20B. Guayaquil, Ecuador Dpto. de Geología, Universidad de Oviedo
ogarces@espol.edu.ec C/Arias de Velasco s/n
33005 Oviedo, España
García Rivera, Oseas mjimenez@geol.uniovi.es
Centro Provincial de Gestión Minero
Agroempresarial, Alto Nordeste Lopes, Luís
Antioqueño, Segovia, Colombia Dpto. de Geociências
oseas.garcia@gmail.com Universidade de Évora, Portugal
Associação Valor Pedra-Cluster da Pedra
González, Miguel Natural & Centro de Geofísica de Évora,
Escuela Superior Politécnica del Litoral. FCT
Campus Gustavo Galindo, CIPAT-FICIT lopes@uevora.pt
Edif. 20B. Guayaquil, Ecuador
mgonzal@espol.edu.ec Magela da Costal, Geraldo
Dpto. de Química. Universidade Federal de
González Pumariega, Pelayo Ouro Preto, Campus Universitário, Morro
Dpto. de Explotación y Prospección de do Cruzeiro s/n, Ouro Preto, MG
Minas, Universidad de Oviedo. magela@iceb.ufop.br
C/ Independencia, 13
33002, Oviedo, España Martins, Ruben
pelayogs@uniovi.es Dpto. de Geociências
Universidade de Évora Portugal e
Guerrero García, David GeoBioTec Centro de Investigação FCT
Quippu Exploraciones S.A.C. rubevm@uevora.pt
Av. La Encalada Nº 1615. Oficina 207
Santiago de Surco (Lima – 33). Lima, Perú Martos de la Torre, Eva
david.guerrero@cumbrex.com Dpto. de Explotación y Prospección de
Minas, Universidad de Oviedo.
Guerrero, Alicia C/ Independencia, 13
Centro Social de Desarrollo Aplicado 33002, Oviedo, España
Facultad de Economía y Negocios FEN- evamartos@hunosa.es
ESPOL.Guayaquil, Ecuador
aguerrer@espol.edu.ec

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Mateos Redondo, Félix Pincay, Washington


GEA Asesoría Geológica Escuela Superior Politécnica del Litoral.
Polígono de Silvota. C/Peña Beza-Nave 16 Campus Gustavo Galindo, CIPAT.
33192 Llanera, Asturias, España Edif. 20B. Guayaquil, Ecuador
felix@geaasesoriageologica.com wpincay@espol.edu.ec

Molina, Jorge Pineda, Cristian


Escuela de Geociencia Ambiente Escuela Superior Politécnica del Litoral.
Universidad Nacional de Colombia Sede Campus Gustavo Galindo, CIPAT.
Medellín.C/65#78-28 Bloque M1-230. Edif. 20B. Guayaquil, Ecuador
Medellín, Colombia cpineda@espol.edu.ec
jmmolina@unal.edu
Ríos Carranza, Alberto
Morales Carrera, Ana Mercedes Quippu Exploraciones S.A.C.
Dpto. de Áreas Acadêmicas 2. Instituto Av. La Encalada Nº. 1615. Oficina 207
Federal de Goiás. Campus Goiânia. Rua 75, Santiago de Surco (Lima – 33). Lima, Perú
nº 46, Centro. CEP: 74055-110. arios@quippuexploraciones.com
Goiânia/GO/Brasil il
anamc73@gmail.com Romero Crespo, Paola
Escuela Superior Politécnica del Litoral.
Morante Craballo, Fernando Campus Gustavo Galindo, CIPAT.
Escuela Superior Politécnica del Litoral. Edif. 20B. Guayaquil, Ecuador
Campus Gustavo Galindo, CIPAT. plromero@espol.edu.ec
Edif. 20B. Guayaquil, Ecuador
fmorante@espol.edu.ec Sabioni, Antonio
Departamento de Química. Universidade
Olaya Carbo, Peter Federal de Ouro Preto, Campus
Escuela Superior Politécnica del Litoral. Universitário, Morro do Cruzeiro s/n, Ouro
Campus Gustavo Galindo, CIPAT-FICIT Preto, MG.35400-000
Edif. 20B. Guayaquil, Ecuador sabioni@iceb.ufop.br
pestolay@espol.edu.ec
Saeteros, Mario
Peralta Sánchez, Miguel Genaro Escuela Superior Politécnica del Litoral.
Dpto. de Geología. Escola de Minas. Campus Gustavo Galindo, CIPAT.
Universidade Federal de Ouro Preto Guayaquil, Ecuador
Campus Universitario. Morro do Cruzeiro msaetero@espol.edu.ec
CEP: 35400-000. Ouro Preto/MG/Brasil
peraltage@yahoo.com Souza, Juliana
Dpto. de Geología. Escola de Minas.
Peres, Marta Universidade Federal de Ouro Preto
Associação Valorpedra-Cluster da Pedra Campus Universitario. Morro do Cruzeiro
Natural. CEP: 35400-000. Ouro Preto/MG/Brasil
marta.peres@cevalor.pt juliana_souza_14@hotmail.com

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Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Torres, Harlley Varajão, Angélica


REDEMAT-UFOP/CETEC/UEMG. Dpto. de Geología. Escola de Minas.
IFMG- Campus Congonhas. Av. Michael Universidade Federal de Ouro Preto
Pereira de Souza, 3007, Campinho, Campus Universitario. Morro do Cruzeiro
Congonhas, MG. 36415-00. CEP: 35400-000. Ouro Preto/MG/Brasil
harlleytorres@ifmg.edu.br angelica@degeo.ufop.br

Valverde, Priscila Lisboa, Víctor


Escuela Superior Politécnica del Litoral. Unidade de Recursos Geológicos e
Campus Gustavo Galindo, CIPAT. Geofísica. Laboratório Nacional de Energia
Edif. 20B. Guayaquil, Ecuador e Geologia (LNEG). Portugal
priesval@espol.edu.ec victor.lisboa@lneg.pt

11

Índice
Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

ÍNDICE

CHARLA INAUGURAL .....................................................................................................15

Aplicaciones informáticas ADI para la cuantificación de parámetros mineralógicos:


Puesta a punto y desarrollo de algoritmos..........................................................................17
E. Berrezueta, P. Olaya, L. Arenas-Montes y R. Bernhardt

MINERÍA ..............................................................................................................................29

Generación y evaluación de blancos de exploración minera en el Distrito Minero de


Huandoval (Pallasca-Perú).................................................................................................31
F. Cornelio Orbegoso, A. Ríos Carranza y D. Guerrero García

Diagnóstico de las labores mineras artesanales y de pequeña minería en Portovelo y


Santa Rosa (Ecuador).........................................................................................................40
W. Pincay, P. Romero, A. Flores, P. Carrión y C. Pineda

Ordenamento da atividade mineira num sítio da Rede Natura 2000..................................47


J.M.F. Carvalho y J.V. Lisboa

HIDROGEOLOGÍA APLICADA / MEDIO AMBIENTE ...............................................61

Valoración de procesos erosivos y de depositación mediante aplicación de métodos


granulométricos y de difracción de Rayos X en sedimentos de borde litoral en el
Archipiélago Jambelí, Ecuador ..........................................................................................63
F. Morante, M. González, P. Olaya y D. Garcés

Posicionamiento 3D de cavidades subterráneas mediante topografía espeleológica.


El ejemplo de la Cueva de El Pindal (Norte de España) ....................................................74
M.J. Domínguez-Cuesta, D. Ballesteros, M. Jiménez-Sánchez y P. González-Pumariega

Participación de la sociedad en proyectos técnicos de aprovechamiento de agua


subterránea. Santa Elena, Ecuador .....................................................................................88
G. Herrera, P. Romero, A. Guerrero, M. Saeteros y P. Carrión

Caracterización geoquímica e isotópica del agua superficial y del drenaje de mina en el


área de influencia del río Siete, Distrito Minero Ponce Enríquez (Ecuador) .....................97
P. Romero, P. Valverde, B. Galarza y S. Jiménez

13

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Impacto de los vertidos mineros en la hidroquímica del río Turón


(Cuenca Carbonífera Central, Asturias, Norte de España)...............................................109
E. Martos de la Torre y M. Gaitto Piris

ROCAS Y MINERALES INDUSTRIALES ....................................................................121

O Cluster da Pedra Natural – Estratégica económica e dinamização das rochas


ornamentais em Portugal..................................................................................................123
L. Lopes, N. Cristo, M. Peres, N. Bonito, R. Martins, A. Dieb y J. Carvalho

Ativação alcalina de misturas de materiais silicáticos de baixo aproveitamento industrial


do Quadrilátero Ferrífero-MG-Brasil...............................................................................134
M.G, Peralta Sánchez, A.F.D.C, Varajão, A.M, Morales-Carrera y J. R. G, Souza

Ensaios térmicos para avaliação das mudanças de fase e da sinterização de cerâmicas de


esteatito ............................................................................................................................143
H.S.S. Torres, A.F.D.C. Varajão, A.C.S. Sabioni, G. Magela da Costa y A.C. Campos
Mateus

Aportación de la geología a la conservación del patrimonio histórico-artístico ..............150


F. Mateos Redondo

CHARLA DE CLAUSURA ...............................................................................................163

Avances en la solución de impactos ambientales causados por la minería mediante una


estrategia de mediciones. Propuesta de Proyecto.............................................................165
J.G. Carvajal, O. García Rivera y J. M. Molina

PARTICIPANTES Y COLABORADORES ....................................................................179

14

Índice
CHARLA INAUGURAL

Índice
Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Aplicaciones informáticas ADI para la cuantificación de


parámetros mineralógicos: Puesta a punto y desarrollo de
algoritmos
E. Berrezueta (1), P. Olaya (2), L. Arenas-Montes (1) y R. Bernhardt (1)
(1)
Instituto Geológico y Minero de España. C/ Matemático Pedrayes, 25. 33005. Oviedo-Asturias.
E-mail: e.berrezueta@igme.es; laurarenasm@gmail.com; rebecca.bernhardt@ruhr-uni-bochum.de
(2)
Escuela Superior Politécnica del Litoral. Campus Gustavo Galindo, CIPAT-FICT, Edif. 20B.
Guayaquil (Ecuador).
E-mail: pestolay@espol.edu.ec

RESUMEN
En este trabajo se presenta en una primera fase el desarrollo y automatización de la puesta a
punto de un equipo de Análisis Digital de Imagen (ADI), con el fin de garantizar la
reproducibilidad de la técnica y de las medidas a realizar sobre imágenes minerales. Estas
han sido obtenidas por medio de una cámara digital (ProgRes C5) acoplada a un Microscopio
Óptico (Leica DM6000). La imagen ha sido procesada en un software comercial de ADI
(Image Pro Plus 7.0). La puesta a punto en general consistió en determinar y corregir los
cambios en los valores (niveles de gris/pixeles) de las imágenes, para una misma escena,
ocasionadas por los diferentes instrumentos. La experimentación preliminar permitió definir
el tiempo de estabilización de la señal por el calentamiento de los instrumentos (tc: 3.600
seg.), el periodo de recurrencia de ruido (T: 12 seg.) sobre el que aplicar un promediado de
imágenes (N imágenes: 16). Además, se definió los ajustes ópticos (ganancia, of set, etc.) y
geométricos (relación píxel/micras) de adquisición según los objetivos, intensidad de luz y
posición de los polarizadores/analizadores. El algoritmo para el reconocimiento de poros y
cuantificación de fases minerales (cuarzo) se desarrollo empleando los programas de análisis
digital de imagen (ADI): Aphelion e Image ProPlus 7.0. El estudio se realizó sobre 12
imágenes de la misma escena mineral. Seis imágenes fueron tomadas en nícoles cruzados
(moviendo sincronizadamente el polarizador y analizador: 10 grados cada posición) y seis
imágenes en nícoles paralelos (moviendo el polarizador: 10 grados cada posición). El
muestreo de las fases de interés se realizó con una ventana de muestreo de 100*100 píxeles
(misma localización para las 12 imágenes de la misma escena). La fase fundamental de la
investigación fue la identificación de patrones de comportamiento de los granos de cuarzo y
porosidad para su identificación automatizada. En general, en el cuarzo, el patrón encontrado
fue que en nícoles cruzados, este mineral presenta un desplazamiento de los valores de nivel
de gris de la banda roja (hacia valores más altos) frente a los valores de las bandas azul y
verde. En el caso de los poros, el patrón de comportamiento identificado fue que en nícoles
cruzados (en las diferentes posiciones de los polarizadores), los valores en nivel de gris (NG)
para las tres bandas era similar (próximos a 0) y en nícoles paralelos (en las diferentes
posiciones del polarizador), los valores en NG para las tres bandas era similar (próximos a
250).
Palabras claves: ADI, Puesta a Punto, Desarrollo Algoritmos, Image Pro Plus, Aphelion

17

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

DIA computer application to quantify mineralogical


parameters: Adjustment of equipment and development
algorithms
ABSTRACT
In the present paper, a first stage of it is focussed to develop and automation of tasks for the
adjustment of a Digital Image Analysis (DIA) equipment is presented, in order to ensure the
reproducibility of this technique and the measurements which must be applied to microscopic
images of minerals. These images were obtained using a digital camera (ProgRes C5)
connected to an Optical Microscope (Leica DM6000). The pictures were processed in a DIA
commercial software (Image Pro Plus 7.0). The adjustment involved the determination and
the correction of the image values (grey levels/pixels) for a single picture caused by the
different instruments that have been used. Preliminary experiments allowed to define the
stabilization time of the signal, caused by the warming of the used instruments (tc: 3,600
sec.), and the period of image noise repetition (T: 12 sec.), necessary to apply to an averaging
of pictures (N images: 16). Moreover, optical and geometric settings were defined (gain,
exposure, pixel/micron rate) according to the lens, the luminous intensity and the position of
the polarizer/analyzer. The algorithm for recognition of pores and quantification of mineral
phases (quartz) was developed using image analysis programs (DIA): Aphelion and Image
Pro Plus 7.0. The study was conducted on 12 images of the same scene mineral. Six images
were taken in crossed nicols (synchronously moving the polarizer and analyzer: 10 degrees
each position) and six images in parallel nicols (moving the polarizer: 10 degrees each
position). Sampling of the interest phases was performed with a sampling window of
100*100 pixels (same location for all 12 images of the same scene). The fundamental phase
of research was the identification of behavior patterns of quartz grains and porosity for
automated identification. In General, the pattern found in quartz is, (in crossed nicols) a
displacement of the gray level values of the red band (to higher values) against the values of
blue and green bands. In the case of the pores, the behavior pattern identified in crossed
nicols (at different positions of the polarizers) shows grey levels values for the three bands
were close to 0 and in parallel nicols (at different positions of the polarizer), and NG values
for the three bands were similar (near 250).
Key words: DIA, Adjustment, Development Algorithms, Image Pro Plus, Aphelion

INTRODUCCIÓN de imágenes minerales. Su aplicación


específica será la cuantificación de la
Este trabajo se enmarca dentro de las
evolución de parámetros petrográficos en
actividades de Investigación que el Instituto
rocas detríticas (Pre CO2 supercrítico y
Geológico y Minero de España (IGME)
Post CO2 supercrítico), sobre láminas
realiza en temáticas relacionadas con el
delgadas.
almacenamiento de CO2 en formaciones
geológicas. El estudio presentado está Existen antecedentes sobre la aplicación de
enfocado a describir la puesta a punto del técnicas de ADI en la caracterización de
equipo de Análisis Digital de Imagen componentes petrográficos: Escuela de
(ADI) y al desarrollo de rutinas Minas de París (Serra, 1988), con
automatizadas de adquisición y tratamiento importantes contribuciones teóricas y

18

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

prácticas del tema; la Universidad de Lieja, Para este estudio en particular se incluirá
Bélgica (Pirard, 2004), con desarrollos para como elementos del equipo de ADI a los
la industria minera, cementos, petrología, equipos de microscopía óptica
etc.; Facultad de Geología de la (microscopio reflexión/transmisión con
Universidad de Oviedo (Montoto, 1982 y platina motorizada -Leica DM6000-) y la
2004; Martínez Nistal et al.,1999; Martínez fuente de luz utilizada (lámpara halógena
Nistal, 1993), pioneros en la utilización de 12V 100W). Las aplicaciones estarán
la técnica de ADI para la caracterización de basadas en aprovechar las propiedades
parámetros petrográficos y la Escuela de ópticas de los minerales transparentes,
Minas de Madrid / IGME (Castroviejo et adquiriendo imágenes de una misma escena
al., 2002 y Berrezueta, 2004), con mineral, moviendo de forma sincronizada
experiencia en el desarrollo de sistemáticas polarizador y analizador.
de puesta a punto de equipos de ADI.
1. Puesta a punto del equipo de ADI y
Este trabajo es una compilación de diversas
automatización del proceso
aplicaciones de la técnica de ADI
(Berrezueta, 2010 y 2011; Bernhard et al., Según Pirard (1999) “La cámara de Vídeo
2012; Olaya et al., 2012; González- CCD puede ser identificada como la mayor
Menéndez et al., 2012), previamente fuente de ruido (ruido de fotón, ruido
desarrolladas en el marco de actividades recurrente por sombras y ruido de
específicas de investigación (CO2-Pore del digitalización)”.
Plan Nacional (CGL 2009-10934)). Su
Al adquirir dos imágenes con un mismo
presentación tiene como fin ampliar la
equipo e idénticas condiciones de
difusión de la técnica de ADI y su
adquisición, su respuesta digital debería ser
aplicación en el contexto de la temática de
idéntica, independientemente del momento
la Red Minería XXI de CYTED.
en el que sea captada. En la práctica esto no
es así, ya que la respuesta de la cámara
OBJETIVOS
habrá variado en ambos instantes,
El objetivo principal de este trabajo es obteniendo dos imágenes similares pero no
describir de forma general la puesta a punto idénticas. La diferencia entre una y otra
de un equipo de ADI y el desarrollo imagen será debida al ruido electrónico
aplicaciones informáticas que permitan: la (dispersión de la señal de salida en la
calibración del equipo, automatización de cámara debida a varias causas: fotones,
la adquisición/tratamiento de las imágenes corriente y digitalización, entre otras), y a
minerales y desarrollo de aplicaciones la deriva temporal (variación de la
prácticas de cuantificación de parámetros respuesta de la cámara en función del
petrográficos. tiempo que tarda en alcanzar una
estabilización de su temperatura) que se
PROCESO EXPERIMENTAL
producen en la cámara.
El sistema de análisis y procesamiento de
Para la corrección de la deriva temporal y
imagen (Figura 1) está formado por un
el ruido electrónico (Pirard, 1999 y
dispositivo para adquisición de imágenes
Berrezueta, 2004) en las imágenes fue
(cámara de video CCD -ProgRes C5-), una
necesario realizar medidas de la respuesta
estación de trabajo (I-Mac i5, 27”) y un
de la cámara sobre escenas minerales
software (Image Pro Plus 7.0) para el
(ventana de muestreo 10*10 pixeles sobre
procesado y trabajo con imágenes digitales.
áreas homogéneas) a intervalos conocidos

19

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

de tiempo (cada 3 segundos). Para la cámara sobre escenas minerales (ventana


corrección de la deriva temporal y el ruido de muestreo 10*10 pixeles sobre áreas
electrónico (Pirard, 1999 y Berrezueta, homogéneas) a intervalos conocidos de
2004) en las imágenes fue necesario tiempo (cada 3 segundos).
realizar medidas de la respuesta de la

Figura 1. Equipo ADI: Cámara CCD (ProgRes C5); Hardware (I-Mac i5, 27”); Software (Image Pro Plus 7.0);) y
Microscopio con platina motorizada (Leica DM6000). IGME Oviedo.

Los datos obtenidos permitieron establecer aumentos (1X, 1,5X, 2X) e intensidad de
el tiempo en el cual la tendencia general de iluminación (sin saturar los minerales).
las medidas (Figura 2), alcanza una
La consecución de una configuración para
estabilidad general aproximadamente a 1
cada tipo de estudio planteado se sustento
hora desde el encendido del equipo.
en los siguientes puntos: a) los valores
Con las mismas medidas sobre escenas
máximos de transmisión de luz en los
homogéneas en una imagen en vivo fue
granos de cuarzo en NX, en términos de
posible medir un ruido periódico de la
NG, alcanzarán como máximo valores de:
respuesta en Nivel de Gris (NG) de la
R: 250, V: 250 y A: 250 y b) los valores
imagen en Color, para las bandas Rojo (R),
mínimos de transmisión de luz en NX
Verde (V) y Azul (A). El periodo de
(extinción minerales / opacos / poros), en
recurrencia del ruido electrónico fue igual
términos de NG, estarán próximos a 10±10
para las tres bandas, alcanzando un valor de
NG en las tres bandas (RVA). Es decir, en
12 segundos. Sobre este tiempo se aplicó
una optimización de los rangos de valores
una corrección de promediado de imágenes
en NG de los minerales presentes en las
(con 4 imágenes), obteniendo una
imágenes. Los valores de configuración de
reducción del ruido original (+/- 4 NG) a la
los parámetros que condicionan la
cuarta parte (+/- 2 NG). El ajuste de los
adquisición de las imágenes minerales
parámetros de ganancia, exposición y
fueron encontrados a partir de mediciones
corrección de blanco de la cámara digital se
automatizadas sobre escenas homogéneas
realizó configurando las opciones de
de minerales de cuarzo (20 muestras)
adquisición según el tipo de estudio
presentes en las lámina transparente
(Nícoles paralelos -N//- ó Nícoles cruzados
estudiadas, empleando ventanas de
-NX-), objetivo (5X, 10X y 20X),
muestreo específicas (10*10 píxeles) que se
localizaban sobre un área de interés.

20

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Figura 2. Respuesta de Valores en NG, sobre una ventana de muestreo, cada 3 segundos.

La medición de datos se realizó tanto sobre las diferentes etapas de calibración antes
6 imágenes diferentes de la misma escena descritas (Figura 3). Estos parámetros de
en NX (rotación sincronizada de configuración de adquisición serán
polarizador y analizador cada 10 grados), ejecutados durante la fase de captura de
como sobre 6 imágenes de la misma escena imágenes que en términos generales se
en N// (rotación del analizador cada 10 realizarán sobre unas mismas escenas de
grados). En general, el cambio de objetivos mineral pero con diferentes posiciones de
y aumentos en el microscopio requirió un los polarizadores (6 posiciones diferentes
incremento en la intensidad de la del polarizador (POL) y del analizador
iluminación (mayor objetivo ≈ menor paso (ANL) que rotaran sincronizadamente 10
de luz) en N// y NX. Además, fue necesario grados) para cada imagen adquirida,
ampliar el tiempo de exposición de las permitiendo realizar un análisis multi-
imágenes para así, garantizar una imagen.
iluminación óptima de las fases minerales.
Al aumentar la intensidad de luz, esta 2. Desarrollo de aplicaciones
cambia su espectro (desplazamiento hacia
La investigación se ha desarrollado
el rojo), con la correspondiente necesidad
empleando láminas delgadas de muestras
de reajustar el balance de blancos para cada
de areniscas (4). La adquisición de las
situación. Los valores de configuración
imágenes se ha llevado a cabo en el
encontrados se presentan de forma
laboratorio de Análisis de Imagen del
resumida en la Tabla I.
IGME de Oviedo, cumpliendo los criterios
Una vez determinados los diferentes de adquisición que garantizan la calidad y
parámetros de la puesta a punto del equipo representatividad de la información
de ADI se realizó una rutina general de adquirida (Berrezueta, 2004). Las etapas
adquisición de imágenes en la que se abordadas en la investigación son las
incluyeron como módulos de programación siguientes:

21

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Tabla I. Configuración de parámetros (Cámara ProgRes C5) para adquisición de Imágenes con Software Image
Pro Plus 7.0.

MICROSCOPIO CÁMARA / SOFTWARE


Exp. Balance de Blancos Prof. Res. Escala
POL Obj. X I Gan.
ms R G B bit VGA Píxel/µ
1X 100 10 2,6 1,4 1,6 0,93
5X 1,5X 116 15 2,6 1,4 1,6 1,395
2X 154 25 2,7 1,6 2 1,86
1X 175 12 2,3 1,3 1,6 1,86
NX 10X 1,5X 214 30 2,4 1,6 2,1 2,79
2X 224 50 2,8 1,6 2 3,72
1X 175 60 2,8 1,8 2,3 3,72

2.580*1.944
20X 1,5X 224 90 4 2,3 3 5,58
2X 255 95 4,3 2,5 3 7,42
1 24
1X 65 12 2,5 1,5 1,8 0,93
5X 1,5X 87 18 2,6 1,6 1,9 1,395
2X 100 21 2,8 1,7 1,9 1,86
1X 136 12 2,8 1,7 1,6 1,86
N // 10X 1,5X 154 20 2,4 1,55 1,4 2,79
2X 175 23 2 1,3 1,2 3,72
1X 136 45 3,5 2,2 1,8 3,72
20X 1,5X 154 50 2,35 1,45 1,3 5,58
2X 224 62 7,1 4,5 4,7 7,42
Obj: Objetivos; X: Aumentos; I: Intensidad; Exp.: Exposición; Gan.: Ganancia; Prof.: Profundidad; Res.:
Resolución; NX: Nícoles cruzados; N//: Nícoles paralelos.

Promediado 4 img/12 seg

Rotación Sincronizada de POL/ANAL 10 grados

a b c d e f

Figura 3. Imágenes adquiridas por ADI: Polarizador / Analizador. a) 0/90; b) 10/100; c) 20/110; d) 30/120;
e) 40/130; f) 50/140.

Adquisición de imágenes minerales presentes en las láminas


delgadas. Estas propiedades hacen que al
Las características físicas de los minerales
observar el mineral en distintos cortes o
como el pleocroísmo o la birrefringencia
posiciones, este presente una variación en
son de gran ayuda para reconocer los

22

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

la transmisión de la luz. Esto es un analizar la distribución de los valores de


problema debido a que la segmentación en píxel (en nivel de gris), para las tres bandas
imágenes obedece rangos fijos de (R, G, B) del espectro visible por medio de
información (niveles de grises); por esta histogramas de frecuencia.
razón que para reconocimiento mineral
Desplegando el histograma de una imagen
haremos uso de estas propiedades; con
de prueba (Figura 4) se reconoció una
estas consideraciones se tomaron 6
curva bimodal, donde una moda
microfotos por escena, variando en
corresponde a zonas de minerales en
conjunto el analizador y polarizador, 10° en
extinción y poros (resaltando que el
cada imagen, obteniendo fotos
comportamiento en las tres curvas es
comprendidas entre 0° y 50° con respecto
similar en este rango) y la otra representa
al eje del ocular.
los granos de cuarzo presentes en la
microfotografía entre los niveles 140 y 255.
Una imagen en color está compuesta por
Hay que tener en cuenta que el histograma
tres bandas del espectro visible (R=red,
general de la imagen no considera la
B=blue, G=green), que siguen la teoría
distribución espacial de los niveles de
aditiva del color. Es decir, se unifican los
grises, solo muestra su frecuencia.
niveles de grises de las tres bandas para
generar un color y cada combinación de
0˚ 10˚
estos tres valores origina un único color. Es
así, que el negro se produce con los valores
(0, 0, 0) para (R, G, B) y el blanco con
(255, 255, 255); además para valores 30˚
20˚
iguales en las tres bandas, el producto es un
color gris cuya intensidad estará definida
de acuerdo a una gradación entre el 0
(negro) y 255 (blanco).
40˚ 50˚

Identificación de parámetros para


clasificación
El cuarzo sometido a luz polarizada tiene
un índice de refracción bajo y se encuentra Figura 4. Comportamiento del Cuarzo en el RGB,
cada 10° de giro de polarizadores de forma
representado por un rango de colores gris sincronizada.
azulado (colores de birrefringencia). Esto
se podría explicar por la existencia de una Para analizar de mejor manera el
ligera diferencia entre los valores de píxel comportamiento del cuarzo en el RGB se
de la banda roja con respecto a las otras. crearon ventanas de 100x100 pixeles que
Una causa posible, es la tendencia del encierren aleatoria y parcialmente un
cuarzo a absorber mayor cantidad de cuerpo de cuarzo brillante. De esta forma la
energía en el espectro del rojo ó, también, ventana contiene los niveles de grises que
por el tipo de luz que emite la lámpara del corresponden a un mismo grano. Así, se
microscopio. Una vez almacenada la comprobó la distribución y
información digital de la imagen en color comportamiento frecuente de este mineral,
(RGB) como archivo JPEG se procedió a pudiendo extrapolar esta información a
mejorar la imagen (aplicación de filtros de cuerpos similares. De los histogramas de
mejora, promediado, paso bajo, etc.) y, cada ventana de cuarzo se logró verificar el

23

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

ligero desplazamiento de los niveles de Datos de entrada:


grises de la banda roja, donde su  Llamada de pack de 6 microfotos.
distribución es similar a la de las otras dos
bandas. También, se observó que al Procesado:
acercarse al estado de extinción las  Kernel
distribuciones se empezaron a sobreponer,  Imagen Promedio (original x kernel)
tomando niveles de grises más bajos. Es  Diferencia (img promedio - original)
decir, para cuarzos más brillantes el  Split de las 3 bandas de diferencia.
comportamiento en las tres bandas fue Clasificación:
similar, pero levemente desplazado en sus  Filtro paso bajo 3x3
valores de píxel. Mientras más oscuro se
 LowStopfilter
encuentre el cuarzo, sus niveles de grises
 Imagen Class
tendían a igualarse.
 Imagen Suma (class0+…+class50)
En el caso de los poros, en nícoles cruzados  Object threshold
sus valores en nivel de gris, para las bandas Correcciones Supervisadas:
roja, verde y azul, fueron siempre próximos  Medida de parámetros
a 0. Este fue el patrón a seguir para su  Filtro de tamaños
segmentación. El problema debido a la  Correcciones manuales
presencia de minerales opacos y/o  Imagen Bin (final)
minerales en extinción en la imagen
estudiada fue solventada en el primer caso, El ingreso de datos se realiza mediante la
usando las imágenes en N// (minerales interfaz creada por el software, corresponde
opacos siempre negros) y en el segundo a la llamada de la imagen original y a la
caso usando varias imágenes de la misma definición de la matriz kernel (Figura 5).
escena (captura de imágenes minerales en Como datos raw (en bruto) o de entrada
condiciones diferentes a la extinción). contamos con un grupo de 6
microimágenes (NX) por lámina de cada
Diseño del algoritmo de reconocimiento muestra de roca; estás imágenes son
sometidas a un proceso de transformación
Normalmente, la secuencia de tareas
previo, para el realce de la información de
llevada a cabo para obtener resultados
interés, que en este caso, es la separación
concretos de la aplicación de ADI implica
de las fases de cuarzo y poros.
la realización de un conjunto de procesos
que van desde la mejora de la imagen hasta
la obtención de los resultados esperados. R G B
Nbanda1

En este trabajo, este conjunto de procesos 0,50 0,25 0,25


fueron agrupados y ordenados de tal 0,30 0,50 0,20 Nbanda2
manera que permitió la semi-
automatización del proceso de 0,40 0,10 0,50
segmentación. La rutina desarrollada para Nbanda3

la caracterización de estas microimágenes Figura 5. Matriz Kernel de transformación.


se puede resumir de la siguiente manera:
El producto de esta acción (Figura 6) es un
promedio de la imagen original, donde las
curvas de distribución de las tres bandas,

24

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

queden homogéneamente distribuidas: la captura. De esta manera, al realizar el


Nbanda1, Nbanda2, y Nbanda3. A esta mismo proceso para todas las imágenes
matriz promedio se la conoce como Mt. Al originales ingresadas estas puedan sumar.
realizar una operación sencilla de resta El producto de esta operación es una
entre imágenes Original y Mt el resultado imagen con un máximo de 7 clases,
es una imagen a la que llamamos Df (falso tomando en cuenta que las imágenes con
color), a está la descomponemos en sus tres las que se la realiza son binarias,
bandas -SplitBands- y estudiamos sus incluyendo el valor 0. El nombre que se le
distribuciones de frecuencias (histogramas) da a esta imagen es Suma.
por separado. A continuación, se le asignan
Sobre la imagen resultante (Suma) se aplicó
los nombres de Bnd1 (R), Bnd2 (G) y Bnd3
una segmentación por objetos (Thereshold
(B). El proceso de transformación es el
por Obj) (Figura 8).
mismo para las 6 imágenes (NX) de
ingreso, lo que cambia es la imagen que
elegiremos como entrada en el proceso de Tipo de Segmentación
clasificación.
Input:
Input: Entd = Imagen de
Original^Kernel entrada

Mt = Original x kernel
Df = Original - Mt Mjd: Lowpass 3x3
(*)
Slipt (Df) [separa las 3 Class = LowStopFilter (Mjd)
bandas RGB] Suma= Class0+...+Class50

Output: Output:
Bnd1: Roja Suma = acumulada de
Bnd2: Verde la segmentación de las
Bnd3: Azul 6 imágenes
Figura 6. Diagrama de transformación de la Imagen.
Figura 7. Diagrama de Segmentación.
La clasificación de las imágenes resultantes
consta de varias etapas (Figura 7). En Esta consistió en separar la imagen en
principio, se aplica una mejora y rangos escogidos por el usuario y
atenuación del ruido presente en las asignarles a estas regiones un formato
imágenes empleando un filtro de paso bajo vectorial. Para todos los casos de
LowPass (3x3). A continuación, se clasifica segmentación se aplica un filtro de
cada fase a reconocer según su frecuencia tamaños. Así, se descarta que cuerpos muy
en la imagen y se la define con valores pequeños sean tomados en cuenta dentro de
únicos de 0 y 1. Así, el producto será una la caracterización. Este filtro trabaja con el
imagen de tipo binario donde quede campo áreas que encierra cada polígono de
resaltada información de interés. El filtro un obj. En el caso de la segmentación del
con el que se realiza este trabajo se sistema poroso, las imágenes resultantes de
denomina LowStop, este proceso se realiza clasificación automatizada de poros
para la imagen (nx) de cada muestra y se (basadas en imágenes en NX) fueron
guardan las imágenes resultantes con el interceptadas con la información de poros
nombre Class, seguido por el valor del de las imágenes en N// (eliminando posible
ángulo de los polarizadores al momento de información correspondiente a minerales

25

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

opacos). Además, el proceso permite una de parámetros mineralógico / petrográficos,


corrección supervisada de las en estudios con microscopios de
clasificaciones por parte de un operador, si transmisión: ruidos, derivas temporales,
el caso lo requiere. Los resultados finales calibración de color, ganancia, ajuste de
son las imágenes bin correspondientes a los blanco, calibración geométrica, etc.
granos de cuarzo y poros (Figura 9). El
En el caso de las aplicaciones desarrolladas
proceso se repite para cada escena de una
fue posible conseguir una sistemática de
muestra.
trabajo que permitió desarrollar un sistema
automático de identificación de minerales
Input: presentes en láminas delgadas y, al mismo
Suma
tiempo, garantizar la reproducibilidad de
los ensayos y de los resultados obtenidos.
-Threeshold por Objetos: Una ventaja adicional de la metodología
[1,4] para Qz ADI fue que la digitalización de los datos
[0,0] para poros permitió una gran versatilidad para ofrecer
-Compute Measurements (Obj)
-Filtro: Áreas > 2.500 pixels2 resultados cuantitativos (área, perímetro,
tamaños de grano, etc.) a cualquiera de las
demandas posibles de información. No
Corrección Supervisada obstante sigue siendo necesario el examen
previo o cualitativo por parte de un experto
en microscopía para sentar los criterios de
Bin = Imagen aplicación del método. En general, la
creada a partir de Objetos cuantificación de la variación del sistema
poroso y de los componentes petrográficos
Figura 8. Diagrama de Correcciones Supervisadas. a escala de la roca matriz representa en sí
mismo un destacable avance frente a las
descripciones petrográficas tradicionales
pues permite un tratamiento estadístico
para comprobar su representatividad y
optimización del tiempo de los ensayos.

AGRADECIMIENTOS
Figura 9. Imágenes binarias resultantes de la
segmentación de cuarzos (Izq.) y de poros (Der.) de Este trabajo ha sido realizado en el Marco
una escena.
de los Proyectos ALGECO2, CO2-Pore del
Plan Nacional (CGL 2009-10934), Red
CONCLUSIONES
Minería XXI del Programa CYTED (310
Desde el punto de vista metodológico, el RT0402) y Convenio CIUDEN-IGME
desarrollo de una secuencia de trabajo que (ALM/09/032).
permita la reproductibilidad de la técnica y
de las medidas obtenidas ha sido REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
conseguido. En este trabajo han sido Bernhardt, R., Berrezueta, E., Arenas-Montes,
descritos, documentados y corregidos la L., González-Menéndez, L., Robles, A. y Olaya,
mayor parte de aspectos que podrían llegar P. 2012. Puesta a punto de Equipo de Análisis
a condicionar las medidas realizadas de Imágenes para su aplicación en la
mediante análisis digital de imagen a partir cuantificación de parámetros petrográficos.

26

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Calibración del equipo y desarrollo de rutinas Martínez Nistal, A. 1993. Discriminación,


automatizadas. VIII Congreso Geológico de cuantificación y cartografiado de componentes
España, Oviedo, España. petrográficos mediante proceso digital de multi-
Berrezueta, E. 2011.Diseño y puesta a punto de imágenes microscópicas. Tesis Doctoral.
un Reactor para exposición de muestras de roca Facultad de Geología. Universidad de Oviedo.
en condiciones de CO2 supercrítico. Molina, R. 1998. Introducción al Procesamiento
Aplicaciones al almacenamiento geológico de y Análisis de Imágenes Digitales. Curso de
CO2. En: Técnicas aplicadas a la Introducción a la Robótica. Departamento de
caracterización y aprovechamiento de recursos Ciencias de la Computación e I. A. Universidad
geológico mineros. IGME-CYTED. Oviedo, II, de Granada.
140-153. Montoto, L. 1982. Digital Multi-Image
Berrezueta, E. 2010. Puesta a punto de Equipo Analysis: Application to the quantification of
de Análisis de Imagen para su aplicación en la rock microfractography. IBM J. Res. Develop,
identificación y cuantificación de componentes 26, 735-745.
mineralógicos a escala microscópica: Montoto, M. 2004. Petrophysics at the rock
Descripción Metodológica. En: Técnicas matrix scale: hydraulic properties and
aplicadas a la caracterización y petrographic interpretation. Enresa, Madrid, 11
aprovechamiento de recursos geológico (3), 297 p.
mineros. IGME-CYTED. Oviedo, I, 27-39.
Olaya, P., Berrezueta, E., González-Menéndez,
Berrezueta, E. 2004. Caracterización de menas L., Arenas-Montes, L., Robles, A. y Bernhardt,
metálicas mediante análisis digital de imagen: R. 2012. Desarrollo de Aplicaciones
investigación y diseño de un sistema experto Informáticas ADI para la cuantificación
aplicados a problemas mineros. Tesis Doctoral. parámetros mineralógicos en rocas expuestas a
Universidad Politécnica de Madrid. 360 p. CO2 supercrítico. VIII Congreso Geológico de
Castroviejo et al. 2002. Microscopic digital España, Oviedo, España.
image analysis of gold ores. A critical test of the Pirard, E. 1999. Optimal image acquisition of
methodology, comparing Reflected Light and video images in reflected light microscopy.
Electron Microscopy. Mineral & Metallurgical European Microscopy and Analysis. (60), 9-11.
Processing Journal, 19 (2), 102-109.
Pirard, E. 2004. Multispectral imaging of ore
González-Menéndez, L., Berrezueta, E., Robles, minerlas in optical microscopy. Mineralogical
A., Arenas-Montes, L., Breitner, D., Olaya, P. y Magazine, Mineralogical Society, 68 (447), 323-
Bernhardt, R. 2012. Caracterización petrográfica 334.
y de rocas detríticas y carbonatadas (Pre / Post
CO2 SC). VIII Congreso Geológico de España, Serra, M. 1988. Image Analysis and
Oviedo, España. Mathematical Morphology. Academic Press,
London. 610 p.
Martínez Nistal et al. 1999. A scanning electron
microscopy image processing method for
quantifying fabric orientation of clay
geomaterials. Applied Clay Science, 14, 235-
243.

Revisado: Carrión Mero, Paúl


Centro de Investigaciones y Proyectos Aplicados a Ciencias de la Tierra, ESPOL. Ecuador.
pcarrion@espol.edu.ec

27

Índice
Índice
MINERÍA

J. M. Carvalho

Índice
Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Generación y evaluación de blancos de exploración minera en


el Distrito Minero de Huandoval (Pallasca-Perú)
F. Cornelio Orbegoso, A. Ríos Carranza y D. Guerrero García
Quippu Exploraciones SAC. Av. La Encalada 1615 Oficina 207 Santiago de Surco.
E-mail: Felixelg2001@hotmail.com, arios@quippuexploraciones.com, David.guerrero@cumbrex.com

RESUMEN
La ubicación de blancos de exploración dentro del distrito minero de Huandoval, ubicado en
la provincia de Pallasca, región Ancash al noroeste del Perú, así como la determinación de
distintos estilos de mineralización dentro de esta área, la cual está dominada por rocas del
Batolito de la Cordillera Blanca y rocas sedimentarias de la formación Sapotal y del grupo
Goyllarisquizga, son el resultado de la integración de diferentes herramientas de exploración
y prospección cuya información ha sido acumulada a lo largo de los años. El uso de sensores
remotos nos han ayudado a determinar lineamientos geológicos relacionados a zonas
mineralizadas, los muestreos de sedimentos de quebrada realizados por INGEMMET sobre
los cuales hemos realizado un cálculo estadístico que nos han definido valores geoquímicos
de background y threshold para los elementos Au, Ag, Cu y Mo, además del cartografiado
geológico regional y local con énfasis de este último sobre litología, alteraciones y estilos de
mineralización, nos han permitido definir 8 zonas de mineralización, los cuales se convierten
en potenciales áreas para realizar trabajos de exploración más detallados que lleven a los
futuros prospectos a la fase de proyectos. Se abre de esta forma nuevos blancos de
exploración y se impulsa al distrito minero de Huandoval como un área de interés para la
prospección.
Palabras claves: Blancos de Eploración, Distrito Minero de Huandoval, Sedimentos de
Qebrada, Sensores Remotos

Generation and evaluation of mining exploration targets in


Huandoval Mining District (Pallasca-Peru)
ABSTRACT
The location of Exploration Target’s in the Huandoval Mining District, located in the
province of Pallasca, Ancash region of Peru to the northwest, the determination of different
styles of mineralization inside area which are dominated for rocks of Cordillera Blanca
batholiths and sedimentary rocks of the Sapotal formation and Goyllarisquizga group. They
are the result of the integration of different tools of exploration and prospecting which data
has been accumulated over the years. The use of landsat images have helped to determine
geological lineaments performed in mineralized zones, the stream sediment sampling
performed for INGEMMET in which we have realized a statistical calculation defining us
geochemical values of background y threshold for elements Au, Ag, Cu and Mo, also of the
regional and local geological mapping with emphasis on litology in this latter, alterations and
styles of mineralization allowed to define 8 zones of mineralization which become potential
areas to perform more detailed exploration works, carrying future prospects to the phase of

31

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

projects. Thus opening new Exploration Target’s and driving the Huandoval Mining District
as an area of interest or prospection.
Key words: Exploration Target’s, Huandoval Mining District, Remote Sensing, Stream
Sediment

INTRODUCCIÓN descubrimiento de una serie de depósitos


minerales del tipo filoniano de Au
La creciente demanda de metales y el
(Prospectos de Laguna Huamanya, Basílica
paulatino agotamiento de las reservas
de la Virgen, Victoria, entre otros),
conocidas en el mundo, ha ocasionado un
filoniano de Ag y metales base (Prospecto
notable incremento en las actividades de
Choloque, Atahualpa) y del tipo porfiritico
exploración minera encaminadas a
de Mo-Cu (Prospecto de Laguna Paccha y
descubrir nuevos depósitos minerales de
Quinual).
rendimiento económico, ya sea en áreas
inexploradas o en zonas mineras ya
OBJETIVOS
conocidas. Son cada vez más escasas las
manifestaciones superficiales que indiquen Los Objetivos del presente trabajo de
extensas áreas mineralizadas, y si las hay, investigación son:
estas se encuentran en áreas donde la
accesibilidad hace a los proyectos  Localizar una serie de anomalías
económicamente no viables o se encuentra geológicas (blancos de exploración) con
en países donde el sistema político es muy propiedades de ser un depósito mineral
inestable y por tanto no es un ambiente económicamente explotable.
favorable para que la iniciativa privada  Integrar las diferentes herramientas de
arriesgue las grandes inversiones que prospección a fin de desarrollar programas
demanda este tipo de actividad. de generación de objetivos de exploración
dentro del área de estudios.
La franja de depósitos de W-Mo-Cu  Dar a conocer el potencial geológico-
relacionados con intrusivos del Mioceno minero del Distrito Minero de Huandoval.
Superior (Quispe, 2009), presenta al norte
entre los poblados de Cabana y Huandoval ZONA DE ESTUDIOS
un interesante potencial aurífero en
sistemas filonianos y también de depósitos El área de estudios (Figura 1) abarca una
tipo pórfido de Mo y Cu que abarca un área superficie de 506 Km2, la cual se encuentra
de 22*23 Km, lo cual ha motivado el en la provincia de Pallasca, Región Ancash
interés económico de varias empresas entre las coordenadas UTM en el Datum
mineras, especialmente junior’s dedicadas PSAD 56, zona 18S: Este: de 170000 a
a la exploración. En este contexto el grupo 193000; Norte: de 9064000 a 9086000.
de geología de Quippu Exploraciones Desde Lima es accesible por la carretera
(Q-Ex) y de la Compañía Minera Ancash Panamericana Norte hasta la localidad de
Perú (CMAP) ha iniciado la investigación Santa (Km. 460), de donde se toma la
de las características de los depósitos carretera hacia la Sierra (al Este), primero
minerales presentes en el área, teniendo hacia Chuquicara (90 Km) y luego hasta
como base los primeros trabajos de Pallasca (70 Km), y de aquí se accede a
prospección y de exploración realizados varias zonas del proyecto por diversas
por CMAP entre los años 2000-2007, los trochas carrozables existentes en el área de
cuales dieron como resultado el estudios.

32

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Figura. 1. Plano de Ubicación del Área de Estudio.

MARCO GEOLÓGICO Los bancos morfológicamente competentes


de ortocuarcitas con estructuras
La geología está caracterizada por el
sedimentarias de corrientes de tracción, con
Batolito de la Cordillera Blanca (BCB) del
algunas intercalaciones de areniscas grises
Mioceno Superior y sus rocas encajantes
muy finas y lutitas muy subordinadas,
que corresponden a sedimentitas jurásicas y
pertenecerían a la formación Chimú. En
cretácicas. El BCB es metaluminoso del
contacto normal con la formación Chimú
tipo “S”, mayormente compuesto por
sigue algunos afloramientos de la
tonalita-diorita, leucogranodiorita, cuarzo
Formación Santa, esta última se compone
diorita, rico en Sodio (Na). (Petford y
de calizas de estratificación delgada, de
Atherton, 1996).
color gris oscuras y delgadas
Las sedimentitas del área en su mayor parte intercalaciones de chert. (Ángeles, 2012).
pertenecen al relleno mesozoico de la
El BCB es reconocido desde Steinmann
Cuenca Occidental Peruana y en particular
(1910) quien lo describe como una
de la Santa Basin (Wilson et al., 1967). La
granodiorita. Egeler y De Booy (1956), en
espesa sucesión sedimentaria atribuible a la
la que todavía es la más detallada
formación o grupo Chicama en el Distrito
descripción existente del BCB,
Minero de Huandoval, se compone de
demostraron que la masa principal es la
lutitas y en menor proporción a areniscas
Leucogranodiorita Cojup (LC). Atherton y
finas y muy finas, gris oscuras con
Sanderson (1987) plotearon las
presencia frecuente de pirita diagenetica.
composiciones modales de las muestras de
Según Rivera y otros (2006), este gran
Egeler y De Booy, así como otras muestras
paquete de lutitas pertenecería, según sus
propias del BCB, sobre el diagrama QAP
estudios en el vecino cuadrante II de la hoja
de Streckeisen y hallaron que la LC, si bien
de Santiago de Chuco, a la formación
es en efecto predominantemente una
Sapotal de la parte alta del grupo Chicama.
granodiorita, se extiende también a los

33

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

adyacentes campos del granito, Km, el cual tiene varios cientos de metros
cuarzomonzodiorita y cuarzo monzonita. de desplazamiento, con movimientos
Petford y Atherton (1996) presentan en un sinestrales y normales. Debido a las
mapa muy simplificado la distribución de presentes características, esta zona
la LC y de las antiguas tonalitas / cuarzo deformada tiene relación con el
dioritas, en donde la totalidad de la porción emplazamiento y el levantamiento muy
del BCB que se sitúa en el distrito minero rápido del batolito y a los procesos
de Huandoval aparece atribuida a la LC. mineralizadores en el Distrito Minero de
Huandoval.
Las edades K/Ar del batolito van desde los
13,7 a 2,7 Ma (Stewart et al., 1974), sin
METODOLOGIA DE TRABAJO
embargo nuevas dataciones en U/Pb y
40
Ar/39Ar dan edades de emplazamiento que 1. Fotointerpretación y Teledetección
varían entre 13 y 10 Ma para las dioritas y
Para el procesamiento de las imágenes, se
tonalitas más antiguas, mientras que los
trabajó con cuatro escenas LandSat ETM
leucogranitos que hacen la mayor parte del
042783, 042784, 042831 y 042832; Las
batolito dan edades de emplazamiento de 6
cuales cubren el área del cuadrángulo 17 H
y 5 Ma (Petford y Atherton, 1992 y 1996).
del IGN, en donde está ubicado el Distrito
En consecuencia, las edades de
Minero de Huandoval. Estas imágenes
emplazamiento de las rocas del batolito
contienen la información de 8 bandas. Los
coinciden con los picos de acortamiento
rangos de cada banda para este sensor son
cortical (12-10 Ma) y levantamiento en el
(tabla. I):
norte del Perú en un contexto de la
orogenia andina del Mioceno.
Tabla I. Rangos espectrales de cada banda del
La exhumación del batolito (Proceso por el sensor Landsat ETM+.
cual los materiales que cubren un cuerpo Banda
Rango Espectral Resolución
intrusivo se erosionan y lo dejan al (nm) Espacial (m)
1 450 - 515 30
descubierto) y de las rocas adyacentes en la 2 525 - 605 30
Cordillera Blanca, es un fenómeno que ha 3 630 - 690 30
ocurrido a lo largo de la Falla Normal de la 4 750 - 900 30
Cordillera Blanca (FCB) que se extiende 5 1550 - 1750 30
6 10400 - 12500 60
por aproximadamente 170 km. A lo largo 7 2090 - 2350 30
del borde oeste del BCB. La falla tiene una 8 520 - 900 15
pendiente que varía entre los 35 a 45 al
oeste y aún sigue activa. Nuevos datos En esta primera etapa se utilizó las
U/Pb de zircones cristalizados indican que combinaciones de banda RGB: 3, 2, 1 en
el batolito comenzó a enfriarse entre 8 y 5 color natural y RGB: 7, 4, 1 en falso color;
Ma. (Giovanni et al, 2008). Las edades de las cuales permitieron identificar las
enfriamiento a partir de 40Ar/39Ar diversas alineaciones geológicas
estudiados en biotitas y feldespatos presentadas en la Figura 2. Se denomina
potásicos, revelan una exhumación combinación de bandas a la asignación de
simultánea entre 6 y 4 Ma, por tanto, la tres bandas a los canales Rojo, Verde y
falla de la cordillera Blanca es del tipo Azul, para su visualización. El color de
detachment (McNulty y Farber, 2002) con cada píxel estará influenciado por el o los
un frente de escarpe cuyo cinturón de predominios de los canales, que dependen
milonita presenta espesores mayores a 1

34

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

de las características espectrales del Los procedimientos estadísticos comienzan


material o los materiales abarcados. con la estadística descriptiva de los datos,
diagramas de dispersión, el cálculo de
Por alineación o lineamiento geológico, se
regresión lineal y gráficos de box &
entiende por un rasgo lineal, simple o
whiskers. Los gráficos de box & whiskers
compuesto, de una superficie, que difiere
suministran información sobre los cuartiles
claramente de los rasgos adyacentes y
(Q1, Q2 o mediana y Q3), la existencia de
previsiblemente refleja fenómenos del
valores atípicos y la simetría de la
subsuelo (Chuvieco, 2000), de esta manera
distribución. La identificación de outliers
ha sido posible predecir y hasta ubicar con
(valores atípicos, que son observaciones
cierta precisión las zonas mineralizadas u
numéricamente distante del resto de los
objetivos que deberían incluir
datos), se efectuó mediante los gráficos de
investigaciones geológicas más detalladas.
box & whiskers, en casos de identificación
positiva de outliers, se eliminan de la base
2. Prospección geoquímica mediante
de datos y se vuelven a calcular los
stream sediment
parámetros tanto de la media aritmética
Durante la década comprendida entre 1930 como de la desviación estándar, los cuales
y 1940, rusos y escandinavos iniciaron la permitirán calcular el background (media
aplicación práctica de métodos de muestreo aritmética) y el threshold (background mas
de suelos, rocas, aguas, vegetación y de dos veces la desviación estándar).
técnicas de laboratorio para determinar la
distribución de trazas de elementos 3. Cartografiado geológico
metálicos aplicables a la búsqueda de
En esta etapa del estudio consistió en dos
yacimientos minerales (Terrones, 1955).
fases, la primera fase fue el levantamiento
En el Distrito Minero de Huandoval, el geológico regional del Distrito Minero de
Instituto Geológico Minero y Metalúrgico Huandoval a escala 1:25.000,
(INGEMMET) en el 2007, tomó 146 cartografiando las diferentes unidades
muestras de sedimentos de quebrada, las geológicas, la toma de muestras fueron
cuales fueron analizados para Oro por principalmente de orientación hacia los
ensayo al fuego-absorción atómica (50 blancos de exploración. La segunda fase
gramos) y para 52 elementos por del trabajo fue el cartografiado a escala
espectrometría de masa con fuente de 1:5.000 de los objetivos de exploración de
plasma de acoplamiento inductivo (ICP- interés económico, en esta etapa se tuvo
MS) con digestión de agua regia. En base a énfasis en la delimitación de las
estas muestras, el equipo de geólogos de Q- alteraciones hidrotermales y de los estilos
Ex y CMAP mediante un procesamiento de mineralización.
estadístico, determinó los parámetros
geoquímicos tales como el background ANALISIS Y DISCUSION DE LOS
(determina valores geoquímicos de fondo RESULTADOS
de una determinada área) y el threshold
(umbral donde se inician los valores 1. Geología estructural y mineralización
geoquímicos anómalos), los cuales
En el flanco “Este” del área de estudios, se
permitieron delimitar cuencas hidrográficas
logró identificar un sistema de pliegues y
con posibles ocurrencias minerales.
sobreescurrimientos cuya orientación es
NNW-SSE, los cuales se encuentran

35

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

deformando a las formaciones cretáceo- exposición está en el flanco SW del área de


jurásico del grupo Goyllarisquizga, paralelo estudio. Este último sistema se encuentra
a estos sistemas estructurales encontramos paralelo a la FCB.
una secuencia de cuerpos intrusivos tipo
Como se observa en la Figura 2, las
diques cortantes al BCB.
ocurrencias minerales reportadas en el
En el flanco “Oeste”, tenemos dos sistemas Distrito Minero de Huandoval tienen una
estructurales, el primero tiene un rumbo estrecha relación entre los sistemas
E-W que posiblemente sea un tipo de falla estructurales E-W y NW-SE, lo que podría
transcurrente, perpendicular a esta falla indicar que la mineralización puede estar
transcurrente tenemos un lineamiento N-S relacionada a estas estructuras que pueden
que podrían ser fracturas subsidiarias a esta tener un vínculo genético con la FCB y el
primera estructura. El segundo sistema es BCB.
un lineamiento NW-SE, en el que su mejor

Figura 2. Estructuras Geológicas detectadas en el Área de Estudios.

36

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

2. Geoquímica y delimitación de áreas presentaba anomalía. Los rangos de


prospectables anomalía fueron tomados en función al
threshold en donde (Tabla II):
Según los resultados del procesamiento
estadístico de las muestras tomadas por el Tabla II. Rangos de anomalía geoquímica en
INGEMMET, los elementos Au, Ag, Cu, función al Threshold (T).
Mo presentan una distribución del tipo
“Log-Normal”. El análisis estadístico se Valor Característica de la Anomalía
Geoquímica
realizó con las variables transformadas con Valores por debajo del contenido de
el operador matemático logaritmo <B
fondo.
neperiano. B–T Valores dentro del contenido de fondo.
T – 2T Valores débilmente anómalos.
La determinación del valor de fondo o 2T – 3T Valores simplemente anómalos.
background (B) y el umbral geoquímico o 3T – 4T Valores regularmente anómalos.
4T – 5T Valores moderadamente anómalos.
threshold (T), permitieron delimitar y > 5T Valores fuertemente anómalos.
caracterizar cuencas hidrográficas para su
exploración según el elemento químico que

Figura 3. Estilos de Mineralización según anomalía detectada en la cuenca hidrográfica y ocurrencias minerales
reportadas en el Distrito Minero de Huandoval.

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Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

La determinación de las anomalías poderosa y económica, que acorta


geoquímicas detectadas en las cuencas considerablemente el costo y el tiempo de
hidrográficas, sumado a las ocurrencias trabajo de campo, ayudándonos a tener una
minerales reportadas en el Distrito Minero mejor selección y depuración de objetivos
de Huandoval¸ permitió sectorizar el área de exploración.
de estudios según el tipo de mineralización
El análisis estadístico y la obtención de los
presente y/o probables ocurrencias
parámetros geoquímicos del background y
minerales reconocidas mediante el stream
el threshold, han permitido detectar y
sediment del INGEMMET (Figura 3).
delimitar áreas prospectables con interés
económico para el grupo de geología de
3. Estilos de mineralización en el Distrito
Q-Ex y CMAP.
Minero de Huandoval
La integración de la información geológica,
A partir de los trabajos realizados en la
geoquímica, geocronológica y
cartografía, se describe de forma breve los
metalogenetica, conducen a que la
estilos de mineralización en el distrito
mineralización en el Distrito Minero de
minero de Huandoval.
Huandoval tendría una íntima relación
Zona 1: Filoniano de Au y metales base, espacial y posible asociación genética con
presenta anomalías de Stream de Au (> 5T) el BCB y FCB.
y Cu (T-2T).
AGRADECIMIENTOS
Zona 2: Filoniano de Au y Pórfidos de
Cu-Mo, anomalías de Stream de Au (T-2T) Los autores desean agradecer a Don Pedro
y Cu (T-2T). Camacho Drago, gerente general de
Compañía Minera Ancash Perú, por las
Zona 3: Filones polimetálicos y pórfidos de
facilidades ofrecidas para realizar el
Cu-Mo, anomalías de Stream Mo (3T-4T),
presente trabajo. Además de resaltar la gran
Cu (4T-5T) y Ag (T-2T).
labor realizada por el INGEMMET, cuyos
Zona 4: Filones de Au-Ag, anomalías de trabajos geológicos-regionales están
stream Au (3T-4T) y Ag (T-2T). impulsando el interés económico por parte
del sector privado en el potencial minero en
Zona 5: Filones y mantos polimetálicos en
el país.
rocas carbonatadas, anomalías de Stream
Cu (T-2T) y Mo (T-2T).
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Zona 6: Anomalía por Pórfidos de Cu-Mo, Ángeles, C. 2012. Revisión de la Estructura
Stream Cu (> 5T) y Mo (T-2T). Geológica del Área del Prospecto Chosicano
Zona 7: Anomalía por Pórfidos de Cu-Mo, (Informe Interno). 30 pp.
Stream Cu (4T-5T) y Mo (T-2T). Atherton, M.P. and Sanderson, L.M. 1987. The
Cordillera Blanca Batholith: a study of granite
Zona 8: Filones de Au-Ag, anomalías de intrusion and the relation of crustal thickening to
Stream Au (> 5T) y Ag (T-2T). peraluminosity. Geologische Rundschau, Vol
76, 213 – 232.
CONCLUSIONES Chuvieco, E. 2000. Fundamentos de
Teledetección Espacial. Ediciones RIALP S.A,
La interpretación de los alineamientos Madrid, 568 pp.
geológicos en las imágenes satelitales
Egeler, C.G and De Booy, T. 1956. Geology and
usadas, es una herramienta auxiliar petrology of part of the Cordillera Blanca, Peru.

38

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Vehr. K. Ned geol Mijnbouwkd. Genoot. , Geol Petford, N y Atherton, M.P 1992. Granitoid
Ser, 17, 1-86 pp emplacement and deformation along a major
Giovanni, M.K. 2007. Tectonic and termal crustal lineament: the Cordillera Blanca, Peru.
evolution of the Cordillera Blanca detachment Tectonophysics. 205, 171-185.
system, Peruvian Andes: Implications for Petford, N y Atherton, M.P. 1996. Na. rich
normal faulting in a contractional orogen. Ph.D. partial melts from newly underplated basaltic
dissertation, University of California. 236 pp. crust: the Cordillera Blanca, Peru.
INGEMMET. 2007. Prospección Geoquímica Tectonophysics, 205, 1491-1521.
entre los paralelos 8 y 9 latitud sur vertiente Carlotto, V., Quispe, J., Acosta, H., Rodríguez,
Pacifico y Atlántico. Fuente Geocatmin R., Romero, D., Cerpa, L., Mamani, M.,
(http://geocatmin.ingemmet.gob.pe/geocatmin/i Velarde, T., Lu, S. y Cueva, E. 2009. Dominios
ndex.html) Geotectónicos y Metalogénesis del Perú; Boletín
McNulty, B and Farber, D. 2002. Active de la Sociedad Geológica del Perú, 103, 1-89.
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Orche García, E. 2001. Manual de Geología y Chuco-hoja 17-g cuadrante II, escala 1:50.000.
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Proyectos E.T.S.I. Minas – U.P.M., España, 762 Nacional. Plano suelto sin memoria adjunta.
pp. Stewart, J.W. et al .1974. Age determinations
Pareja, G. y Paredes, M. 1997. Mineralización from Andean Peru: A reconnaissance survey.
Aurífera Asociada con el Batolito de la Geological Society of America Bulletin, 85,
Cordillera Blanca: El Distrito Aurífero de 1107-1116.
Huandoval, Provincia de Pallasca, Terrones Langone, A. 1955. Métodos Modernos
Departamento de Ancash. IX Congreso Peruano de Exploración Minera; Boletín de la Sociedad
de Geología, Resúmenes extendidos. Sociedad Geológica Mexicana 18 (2), 67-82.
Geológica del Perú., Lima, 1, 145 – 148.

Revisado: García Rivera, Oseas


Centro Provincial de Gestión Minero Agroempresarial. Colombia
oseas.garcia@gmail.com

39

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Diagnóstico de las labores mineras artesanales y de pequeña


minería en Portovelo y Santa Rosa (Ecuador)
W. Pincay, P. Romero, A. Flores, P. Carrión y C. Pineda
Centro de Investigación y Proyectos Aplicados a las Ciencias de la Tierra (CIPAT)
Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL)
Campus Gustavo Galindo, Km 30.5 Vía Perimetral. Guayaquil, Ecuador.
E-mail: wpincay@espol.edu.ec, plromero@espol.edu.ec, andeflor@espol.edu.ec, pcarrion@espol.edu.ec,
cpineda@espol.edu.ec

RESUMEN
En la actualidad la minería representa una de las mayores fuentes de ingreso para el país, sin
embargo no se contaba con la información necesaria para regular y mejorar el desarrollo de
esta actividad, por lo que mediante un convenio entre 4 universidades; la Escuela Superior
Politécnica del Litoral, la Universidad Central del Ecuador, la Universidad Nacional de Loja.
y la Universidad del Azuay, en conjunto con el Ministerio de Recursos Naturales No
Renovables y el Instituto Nacional de Investigación Geológico Minero Metalúrgico, se
realizó el respectivo levantamiento de información sobre las condiciones actuales de la
Pequeña Minería (PM) y la Minería Artesanal (MA) por medio de encuestas realizadas a
empresas ubicadas en las tres provincias con mayor presencia de minería metálica en el país.
Este artículo realiza un análisis de estos resultados en Portovelo y Santa Rosa, provincia de
El Oro, lugares asignados a la ESPOL para el desarrollo del estudio y según los resultados
obtenidos establecer un Programa de Capacitación en técnicas de exploración, extracción y
prevención ambiental según las prioridades encontradas. La información receptada ha sido
georeferenciada y tratada estadísticamente, identificados los temas, subtemas y programa de
los cursos de la capacitación, donde se evidenció algunos problemas en los temas
ambientales, seguridad, higiene, salud ocupacional y legislación, mostrando un menor interés
de la Pequeña Minería y Minería Artesanal por el aspecto ambiental y priorizando los temas
de seguridad y legislación.
Palabras claves: Minería Artesanal, Pequeña Minería, Portovelo, Santa Rosa

Diagnosis of the artisan mining labors and small mining in


Portovelo and Santa Rosa (Ecuador)
ABSTRACT
Nowadays the mining represents one of the major sources of revenue for the country,
nevertheless the lack of information necessary to regulate and improve the development of
this activity, so that by an agreement between four universities; Escuela Superior Politécnica
del Litoral, Universidad Central del Ecuador, Universidad Nacional de Loja, and Universidad
del Azuay, the Department of Natural No Renewable Resources and the National Institute of
Geological Metallurgical Miner Research, performed the respective acquisition of
information on current conditions of small-scale mining and Artisanal Mining through
surveys to companies in the three provinces with a greater presence of metallic mining in the
country. This article analyzes results in Portovelo and Santa Rosa, El Oro province, places

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Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

designated to the ESPOL for the development of the study and according to the results
obtained establish a training program in techniques of exploration, mining and environmental
prevention according to identified priorities. The receipted information has been
georeferenced and treated statistically, identified the themes, subthemes and program of
training courses, which showed some problems in environmental issues, safety, hygiene,
occupational health and law, showing less interest from Artisanal Mining and small-scale
mining sectors to the environmental topics and prioritize safety issues and legislation.
Key words: Artisanal Mining, Small-Scale Mining, Portovelo, Santa Rosa

INTRODUCCIÓN ambientales debido a la falta de


organización y control en las minas, escaso
La explotación de oro en el Ecuador data
desarrollo tecnológico y el incumplimiento
desde la época de los Incas y se dio a
de normas ambientales ya que las plantas
pequeña escala hasta principios del siglo
de beneficio trabajan a cortas distancias de
XX, cuando la empresa estadounidense
las orillas de los ríos, lugar donde
SADCO (South American Development
descargan sus efluentes.
Company, Compañía Sudamericana de
Desarrollo) se instaló con fuerza en la zona Debido a la escasa información técnica,
de Portovelo, provincia de El Oro, por social y ambiental de la actividad minera en
alrededor de 50 años. el Ecuador, el Ministerio de Recursos
Naturales No Renovables (MRNNR) y el
Cerca de 1950, la SADCO abandonó el
Instituto Nacional de Investigación
Ecuador abriendo la puerta a la explotación
Geológico Minero Metalúrgico
minera informal y artesanal. Entre 1980 y
(INIGEMM), firmaron un convenio con
90, la fiebre de oro llevó a miles a buscar
algunas universidades y, en el marco de
fortuna al distrito minero Nambija, en el
este convenio se desarrolló el siguiente
suroriente ecuatoriano, en la Provincia de
proyecto: Diagnosticar, organizar y
Zamora Chinchipe; el país entero quedó
planificar las labores mineras artesanales y
conmovido por la precaria situación en la
de pequeña minería y elaboración de un
que miles de personas vivían y morían con
programa de capacitación en técnicas de
tal de conseguir aunque sea un gramo de
exploración, extracción y prevención
este metal (http://www.tvecuador.com).
ambiental en los cantones de Portovelo y
Desde finales de los años 70, estas labores Santa Rosa de la Provincia de El Oro, con
mineras se han venido asentando cada vez el fin de levantar información de las
más fuerte, principalmente en Portovelo, condiciones en las que se desarrolla la
donde en la actualidad cerca de 10.000 Minería Artesanal y la Pequeña Minería
personas están dedicadas a la minería de para posteriormente realizar una
forma directa o parcial y se estima que reorganización de esta actividad y
producen alrededor de 10 toneladas de oro proporcionar capacitaciones que ayuden a
por año. En Santa Rosa, ubicada en la tener una mejor gestión del recurso.
Provincia de El Oro, la minería ilegal va en
Este estudio fue dividido en dos secciones,
aumento y ninguna autoridad ha tomado
la primera correspondió al Diagnóstico,
alguna acción. En ambos lugares como en
Organización y Planificación de las labores
el resto de los dedicados a la minería en el
mineras artesanales y de pequeña minería,
país, se han registrado una serie de
que tuvo como producto el levantamiento
problemas sociales, culturales y
de información por medio de encuestas

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E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

elaboradas por el Ministerio de Recursos del Litoral (ESPOL), les fue asignada la
Naturales No Renovables. Provincia de El Oro para realizar cada uno
de los trabajos que forman parte del
La segunda sección correspondió a la
convenio. Dada la cantidad de empresas
Elaboración de un Programa de
mineras existentes en la provincia, ésta fue
Capacitación, la cual tuvo como objetivo
dividida en dos zonas: Zona A y Zona B.
promover el conocimiento en aspectos
productivos, tecnológicos, técnicos,  Zona A: Conformada por los cantones
ambientales y de seguridad para un Atahualpa, Pasaje, Chilla y Zaruma fue
desarrollo sostenible tanto en Portovelo asignada a la UCE con un total de 57
como en Santa Rosa. empresas, de las cuales 18 formaban parte
de la Pequeña Minería y 39 de Minería
ÁREA DE ESTUDIO Artesanal.
El MRNNR eligió las provincias de El Oro,  Zona B: Conformada por los cantones
Azuay y Zamora como objeto de estudio Portovelo y Santa Rosa fue asignada a la
porque son los lugares donde se encuentra ESPOL con un total de 64 empresas, de las
el mayor porcentaje de minería metálica del cuales 19 formaban parte de la Pequeña
país, sumando un total de 312 empresas Minería y 45 de Minería Artesanal. Este
mineras, de las cuales 94 corresponden a la artículo se centra su explicación en el área
Pequeña Minería y 218 a la Minería de estudio correspondiente a la zona B
Artesanal. (Figura 1).
A la Universidad Central del Ecuador
(UCE) y a la Escuela Superior Politécnica

Figura 1. Ubicación de las Zonas de Estudio.

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

METODOLOGÍA observarse en el Figura 2 (Carrión, P. and


Romero, P. 2011).
Se realizó el levantamiento de información
de cada una de las empresas mineras
censadas en el sector de Portovelo y Santa
Rosa, a través de una encuesta cuyo
modelo o estructura fue otorgado por el
Ministerio de Recursos Naturales No
Renovables y el Instituto Nacional de
Investigación Geológico Minero
Metalúrgico.
La encuesta consta de siete secciones que
corresponden a: 1) Identificación y
Figura 2. Control de la calidad del aire de las
Ubicación de Labor Minera; 2) Personal empresas mineras de Portovelo y Santa Rosa.
Empleado en la Labor Minera; 3) Aspectos
Técnico Geológicos; 4) Aspectos Técnico El 37% de las empresas mineras de
Mineros; 5) Beneficio del Mineral; 6) Portovelo y Santa Rosa realizan el desagüe
Aspectos Socio Ambientales; y 7) Aspectos naturalmente, el 33,3% no tienen desagües
de Seguridad e Higiene Minera. debido a que el agua se infiltra por la
Cada una de las encuestas fue digitalizada acción de la gravedad, el 24,1% lo realiza
para la elaboración de una base de de manera artificial debido a que se
información georeferenciada y estadística encuentran ubicadas al pie de los taludes, y
que permitió determinar los temas de el 5,6% restante tiene un sistema mixto,
mayor prioridad para la elaboración del proporciones que pueden ser observadas en
Programa de Capacitación que deberá ser la Figura 3.
impartido en cada sector.

RESULTADOS
Estos resultados muestran que la temática
de mayor interés en el sector minero de
Portovelo y Santa Rosa, son los aspectos de
legislación, seguridad, higiene y salud
ocupacional denotando un menor interés
por los aspectos ambientales los cuales
constituyen un tema prioritario de
capacitación según los resultados Figura 3. Tipo de desagüe de las empresas mineras de
observados en este aspecto, los cuales se Portovelo y Santa Rosa.
detallan a continuación.
En la Figura 4 se puede observar que el
Existe desinterés en realizar estudios que
88,9% de las empresas consideran que no
permiten determinar y conocer las
generan grandes cantidades de efluentes o
condiciones o parámetros del aire dentro de
en otros casos no llevan un registro de la
las minas ya que el 87% de las empresas
cantidad generada; también se observa que
mineras encuestadas no lleva un control de
el 94,4% de estas empresas no realizan un
la calidad del aire, valor que puede
tratamiento previo a los efluentes antes de

43

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E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

ser descargados directamente a los ríos zona, tanto así que algunos han sido
adyacentes. declarados biológicamente muertos, como
ciertos tramos del río Amarillo (Pilla, 2003)
(Swedish Environmental System, 1998),
actividad que hoy en día sigue realizándose
sin tomar las medidas necesarias para
disminuir el impacto ambiental y social.
Como se muestra en la Figura 6, el 13% de
las empresas mineras hace uso de
escombreras o botaderos para el depósito
de los desechos sólidos generados durante
sus actividades, las que deberían cumplir
Figura 4. Generación y tratamiento de efluentes con condiciones de estabilidad, seguridad e
de las empresas mineras de Portovelo y Santa integración en el entorno. Este bajo
Rosa. porcentaje se debe a que la mayor parte de
las empresas tienen el corte y relleno como
La cantidad y la calidad de agua en el sistema de explotación.
sistema de desagüe de las minas no son
registrados en la mayoría de las empresas
encuestadas ya que el 90,7% de estas no
tiene noción de la cantidad de agua de
desagüe, mientras que el 85,2% no realiza
monitoreo de la calidad de esta agua ni
tampoco análisis químicos debido a que no
realizan tratamiento de previo a la
descarga, estos porcentajes que se pueden
apreciar en la Figura 5

Figura 6. Utilización de escombreras o botaderos de


desechos sólidos en las empresas mineras de
Portovelo y Santa Rosa.

Tan sólo el 24% de las empresas


encuestadas ha realizado el respectivo
estudio de impacto ambiental, mientras que
el 3,7% de estas empresas cuenta con la
licencia ambiental vigente para el
Figura 5. Monitoreo de la cantidad y calidad del
agua de desagüe en las empresas mineras de
desarrollo de sus actividades, el porcentaje
Portovelo y Santa Rosa restante, que puede ser apreciado en la
(Carrión and Romero, 2011). Figura 7, corresponde a las empresas que
tienen en trámite su licencia ambiental y las
Tanto en Portovelo como en Santa Rosa los que no han iniciado el proceso de obtención
ríos se han visto contaminados durante de dicha licencia.
décadas por la continua, indiscriminada e
También se levantó información sobre las
irresponsable descarga de efluentes de las
prácticas de reciclaje adoptadas en el
actividades mineras desarrolladas en la

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

ambiente de trabajo, en donde se obtuvo


que el 22,2% de las empresas realiza
campañas de reciclaje como parte del
proceso de amortiguar los impactos
ambientales producidos durante todo el
proceso (Figura 8).

Figura 8. Programa de reciclaje en las empresas


mineras de Portovelo y Santa Rosa.

En la Figura 9 se observa que actualmente


las labores mineras del sector en su
mayoría no cuentan con personal
capacitado en el área de seguridad y salud
ocupacional, problema que se ve más
Figura 7. Aspectos ambientales de las empresas acrecentado en la minería artesanal.
mineras de Portovelo y Santa Rosa.

Figura 9. Personal de seguridad y salud.

En la Figura 10 se observa que la mayoría actividad, lo cual es un limitante dado que


de labores mineras no cuentan con planes dicho plan debería contemplar un mayor
de contingencia ante posibles riesgos, y conocimiento del estado y las actividades
quienes cuentan con estos planes lo que se realizan habitualmente en la labor
realizan a través de una contratación minera.
puntual de profesionales para dicha

45

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

CONCLUSIONES
Este estudio tuvo como propósito
determinar las grandes falencias de la
actividad minera desarrollada en Portovelo
y Santa Rosa para poder definir el alcance
del programa de capacitación y temas que
deben ser tratados y mejorados por las
empresas mineras en conjunto con las
Figura 10. Plan de contingencia de riesgos. autoridades y la sociedad para buscar un
desarrollo sostenible, minimizar la
En las Figuras 11 y 12 se observan los contaminación ambiental y mejorar la
temas y subtemas solicitados por este gestión minera en el país. Se evidenció las
sector minero, donde se destaca el elevado debilidades en el sector minero, donde
interés por temas de permisos, legislación destacan los aspectos de riesgos
vigente, seguridad, higiene y salud geológicos, seguridad, salud ocupacional y
ocupacional, mientras que existen en menor ambiental, lo cual se pudo observar durante
proporción interés por temas de el levantamiento de la información y por el
perforación, voladura y riesgos geológicos. interés de capacitación que señaló el sector
minero en el tema de seguridad, higiene y
salud ocupacional.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Minería Artesanal en Ecuador (Parte 1),
Fernando Ehlers, LATV, 17/04/2012,
http://www.tvecuador.com/
Carrión, P. y Romero, P. 2011. Diagnosticar,
organizar y planificar labores mineras
artesanales y de pequeña minería, y elaborar un
Figura 11. Temas de interés para los sectores mineros programa de capacitación en técnicas de
de Portovelo y Santa Rosa. exploración, extracción y prevención ambiental
en los cantones de Portovelo, Santa Rosa de la
provincia de El Oro. Facultad de Ingeniería en
Ciencias de la Tierra Escuela Superior
Politécnica del Litoral.
Pilla, E. 2003. Recuperación de los Ríos Caleras
y Amarillo, Distrito Aurífero Zaruma Portovelo.
Fungeomine: Fundación para la Investigación
Geológica, Minera y Ambiental en el Ecuador,
Quito, 24 pp.
Swedish Environmental Systems (SES). 1998.
Monitoreo Ambiental de las Áreas Mineras en el
Figura 12. Subtemas de interés para los sectores sur de Ecuador. Ministerio de Energía y Minas
mineros de Portovelo y Santa Rosa. Ecuador, Subsecretaría de Minas, Subsecretaría
de Protección Ambiental, Quito, 91-144.
Revisado: Morante Carballo, Fernando
Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL). Guayaquil, Ecuador
fmorante@espol.edu.ec

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V.III

Ordenamento da atividade mineira num sítio da


Rede Natura 2000
J.M.F. Carvalho y J.V. Lisboa
Unidade de Recursos Geológicos e Geofísica, LNEG, Apartado 7586, 2610-999 Amadora
E-mail: jorge.carvalho@lneg.pt, vitor.lisboa@lneg.pt

RESUMO
O Maciço Calcário Estremenho é uma região do território português em grande parte
abrangido por um sítio da Rede Natura 2000, a qual constituí uma rede europeia de áreas com
especificações próprias de proteção ambiental. As unidades litoestratigráficas que constituem
o maciço são jurássicas e de natureza predominantemente calcária e margosa.
Particularmente, as datadas do Jurássico Médio são alvo de numerosas atividades mineiras
para a produção de rochas ornamentais e de agregados para fins diversos, tais como a
produção de cal e britas para construção civil. Esta atividade é uma das principais fontes de
rendimento da região, contribuindo fortemente para o seu desenvolvimento.
De modo a proceder a uma adequada integração no Ordenamento do Território da indústria
extrativa que aí ocorre, elaborou-se um plano de trabalhos geológico-ambientais que visa a
compatibilização dessa atividade com os requisitos próprios da Rede Natura 2000 para a
conservação da natureza. Esse Plano incide unicamente nos centros produtivos de rochas
ornamentais e os trabalhos geológicos que estão em execução e dos quais se apresenta um
caso de estudo, recorrem a uma metodologia de trabalho apropriada à prospeção e avaliação
desse tipo de recurso mineral.
As tarefas estão a ser desenvolvidas por um grupo que envolve entidades públicas e privadas,
o que se revela um meio eficaz para a transferência de conhecimento para a sociedade.
Palabras claves: Atividade Mineira, Ordenamento do Território, Rochas Ornamentais, Rede
Natura 2000

Land use planning and mining activity in a site of the


Natura 2000 Network
ABSTRACT
The Maciço Calcário Estremenho is a region of the Portuguese territory mainly included in
the Natura 2000 Network of sites tasked with the preservation of the natural heritage. The
lithostratigraphic units are of Jurassic age and encompass mostly limestones and marls.
Particularly, some of the Middle Jurassic units are being exploited for ornamental stone and
aggregates for the lime industry and as crushed stone for construction. These activities are of
major economic importance for the region, contributing to its development.
In order to carry out the land use planning of this region allowing for an adequate integration
of the mining industry within the Natura 2000 Network, a work programme of geological and
environmental studies was implemented aiming the compatibility of the mining industry with
nature conservation values. Regarding the geological studies, specific methodologies to the

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E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

exploration and evaluation of ornamental stones are being applied and a case-study is
presented.
The several tasks in development, which are undertaken by public and private entities, result
as an effective way for know-how transfer.
Key words: Land Use Planning, Mining Industry, Ornamental Stones, Natura 2000 Network

INTRODUÇÃO profícuo para a transferência de


conhecimentos e tecnologia. Apresenta-se
O Ordenamento do Território envolve
um caso ilustrativo dessas atividades e que
vários aspetos quando está em causa a
respeita à prospeção geológica de áreas
indústria mineira: a delimitação dos
potenciais para a produção de blocos de
espaços territoriais com aptidão para a
rochas ornamentais por intermédio de
produção económica de recursos minerais,
metodologia adaptada a esse fim.
a delimitação dos espaços compatíveis com
a instalação de atividade extrativa, ou sua A ÁREA DE TRABALHO
progressão, caso ela já se encontre instalada
O Maciço Calcário Estremenho (MCE) é
e, por fim, o ordenamento e planeamento
uma região do território português definida
da atividade já instalada. Para estes fins, os
por Martins (1949). Apresenta uma área
instrumentos de ordenamento e
aproximada de 900 km2 e nele afloram
planeamento devem assentar num forte
essencialmente rochas calcárias que
conhecimento da aptidão geoeconómica do
constituem formações litoestratigráficas
território em estudo.
datadas do Jurássico Médio e do Jurássico
No presente trabalho pretende-se mostrar o Superior (Figura 1).
procedimento metodológico que está a ser
Neste maciço ocorrem fácies litológicas
adotado para o ordenamento da atividade
que mostram elevada aptidão para a
mineira no Maciço Calcário Estremenho
produção de agregados para construção
(Portugal), o qual está abrangido, em
civil, bitolados para o fabrico de cal e, em
grande parte, numa área sujeita a um
especial, litofácies com aptidão para rochas
regime especial de conservação da natureza
ornamentais, nomeadamente, blocos,
que se denomina por Parque Natural das
calçada e lajes (Carvalho, 1996; 1997;
Serras de Aire e Candeeiros (PNSAC). Este
Quartau, 1998; 2000; Carvalho et al., 2003;
Parque integra a designada Rede Natura
Carvalho & Henriques, 2007). Na Figura 2,
2000, a qual constitui uma rede europeia de
apresentam-se estes tipos ornamentais. As
áreas para as quais se preconizam tarefas
lajes são utilizadas, sobretudo, para
especiais de conservação da natureza
revestimentos rústicos exteriores, a calçada
(http://ec.europa.eu/environment/nature/nat
é abundantemente utilizada em Portugal na
ura2000/index_en.htm).
pavimentação exterior, mas também já em
As atividades em curso estão a ser interiores e os blocos destinam-se à
desenvolvidas por um grupo de trabalho transformação em chapas polidas para
pluridisciplinar que envolve entidades revestimentos interiores e exteriores.
públicas e privadas, traduzindo um meio

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V.III

Figura 1. Enquadramento do Maciço Calcário Estremenho no contexto geológico do território português (Geologia
adaptada da Carta Geológica de Portugal à escala 1/1.000.000, edição 2010).

Sobre uma base cronostratigráfica principais núcleos na área abrangida pela


simplificada do MCE, apresentam-se os Rede Natura 2000, nomeadamente,
principais locais onde se desenrola Moleanos, Salgueiras, Cabeça Veada, Pé da
atividade mineira (Figura 3). Ocorrem um Pedreira e Codaçal. Na Figura 4 apresenta-
pouco por todo o maciço, mas as pedreiras se uma típica frente de pedreira neste
de blocos para fins ornamentais, que são o último núcleo referido.
alvo deste trabalho, agregam-se em 5

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Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Figura 2. Tipos de rochas ornamentais exploradas no MCE. A- Laje; B- Calçada; C- Blocos.

Figura 3. Núcleos de Pedreiras no MCE. Base cronostratigráfica adaptada da Carta Geológica de Portugal, à
escala 1/50000. Folhas 26-B (Zbyszewski et al, 1961), 26-D (Zbyszewski, 1959), 27-A (Manuppella, 1998) e 27-C
(Manuppella, 1999).

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V.III

ANTECEDENTES HISTÓRICOS produção, que em 2010 ascendia a quase


50 milhões de euros (DGEG, 2012), mas
A problemática da necessidade de
também pelo facto de essa atividade
compatibilização da indústria extractiva
contribuir fortemente para o
com o regime de protecção ambiental em
desenvolvimento económico de Portugal,
vigor em grande parte do MCE já foi alvo
pois é desenvolvida na sua totalidade por
de publicação no âmbito da terceira
empresas nacionais, com cerca de 90% da
Reunião de Coordenação da Rede
produção destinada à exportação.
CYTED XIII-E, "Ordenamiento
Territorial y Recursos Minerales", Foi também apresentada uma proposta
realizada em Galápagos, Equador metodológica (Figura 5) para a realização
(Carvalho, 2005). Aí foi mostrada a de estudos nessa região, que permitissem
importância dos valores naturais que caracterizá-la adequadamente no que
caracterizam a área abrangida pelo respeita aos seus aspetos biofísicos,
PNSAC, muitos deles de natureza sociais e económicos, de forma a
geológica e geomorfológica. Também se encontrar consensos que permitissem a
mostrou a importância da indústria compatibilização da realidade existente:
extrativa de Rochas Ornamentais que aí se conservação da natureza e atividade
desenrola, não só pelo seu valor de mineira.

Figura 4. Aspeto de uma frente de exploração de blocos de calcários ornamentais no núcleo do Codaçal.

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E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Dado o cariz generalista dessa proposta, e públicas responsáveis pela gestão do


em certa medida académico, ela serviu território, em particular o PNSAC e os
fundamentalmente para fomentar a municípios por ele abrangidos. Com efeito,
discussão entre as várias partes nessa altura encontrava-se em processo de
interessadas: empresas mineiras, seus revisão, o Plano de Ordenamento do
representantes associativos e entidades Território do PNSAC.

Figura 5. Diagrama da proposta metodológica para a realização de estudos para o ordenamento da atividade
mineira no MCE (Carvalho, 2005).

Da discussão gerada resultou que no novo estudos de índole geológica e ambiental,


Plano de Ordenamento, posto sob a forma que as permitam caracterizar em detalhe.
de lei apenas em 2010 (RCM, 2010), a Esses estudos têm em vista o
atividade mineira estivesse devidamente desenvolvimento de metodologias e
consagrada, com delimitação de áreas ferramentas direcionadas para o
específicas para o seu desenvolvimento: as planeamento integrado da atividade
AIE-Áreas de Intervenção Específica para a mineira de Rochas Ornamentais num
indústria extrativa. contexto de ecoeficiência e
responsabilidade social e que, ao mesmo
Como o próprio nome indica, para essas
tempo contribuam para a valorização
áreas o Plano de Ordenamento preconiza
formalmente a necessidade de realização de

52

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V.III

ambiental do território e económica do envolvendo também entidades privadas. A


recurso. colaboração entre entidades públicas e
privadas conduz a uma forma eficaz para o
O PROJECTO "EXPLORAÇÃO LNEG, no seu papel de laboratório do
SUSTENTÁVEL DE RECURSOS NO estado a funcionar como Serviços
MCE" Geológicos de Portugal, efetuar
transferência de conhecimentos para a
As discussões realizadas entre os diversos
sociedade. Estes trabalhos, alguns deles já
atores fomentaram um grupo de trabalho
em curso, constituem o suporte para a
que elaborou um projeto para a realização
concretização da Proposta de Ordenamento
dos estudos preconizados formalmente para
e Gestão Territorial, ou seja, a terceira
as AIE, bem como a procura de
atividade mencionada. Esta compreende,
financiamento para tal. Esse projeto,
para cada uma das AIE e de acordo com a
denominado Exploração Sustentável de
legislação em vigor:
Recursos no MCE, tem como principais
objetivos gerais:  Elaboração de um Plano Municipal de
Ordenamento do Território, também
− Ordenamento da atividade extrativa no
conhecido genericamente por Plano de
interior de cada AIE por intermédio dos
Pormenor;
instrumentos legais existentes e
minimização dos impactos ambientais por  Elaboração da Avaliação Ambiental
ela gerados; Estratégica para cada um dos planos de
− Definição de novas áreas para a pormenor;
eventual expansão da atividade extrativa.  Elaboração de um Projeto de
Para a prossecução desses objetivos Exploração Integrada para o conjunto de
elaborou-se um plano de trabalhos explorações de cada AIE e que
necessariamente ajustado, em termos compreende, entre outras, as seguintes
descritivos e de terminologia, à fonte de ações principais: cálculo de reservas,
financiamento, entretanto encontrada. De definição e proposta de gestão de acessos,
realçar que essa fonte de financiamento planeamento e faseamento da lavra com
(Fundos Estruturais Europeus) cobre 70% modelação da configuração inicial e final,
do projeto, sendo os restantes 30% a cargo proposta de recuperação ambiental após a
das empresas mineiras, o que demonstra o lavra.
seu empenho e responsabilidade. Esse  Elaboração de um modelo de gestão de
plano de trabalhos compreende três resíduos;
atividades principais:  Elaboração de um Estudo de Impacto
Ambiental.
 Caraterização da situação de
referência; Este conjunto de trabalhos é coordenado
 Caraterização e valorização das AIE; por uma empresa consultora mas com
 Proposta de ordenamento e gestão colaboração ativa por parte do LNEG.
territorial.
Atividades geológico-ambientais
Nas duas primeiras atividades integram-se
os trabalhos geológico-ambientais de base, As tarefas a executar neste âmbito
que adiante se especificam, cuja execução é desenrolam-se a dois níveis: regional e
coordenada pela Unidade de Recursos local. As tarefas de nível regional
Geológicos e Geofísica (LNEG), mas pretendem dar resposta a um dos objetivos

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centrais do projeto, que é o reconhecimento  Caracterização da geometria e aptidão


de novas áreas com aptidão para a aquífera das formações geológicas;
exploração de calcários ornamentais. Ou  Conceptualização de um modelo de
seja, pretende-se a sustentabilidade a longo funcionamento hidráulico;
prazo da indústria existente, no que respeita  Execução de mapas de vulnerabilidade.
ao seu suprimento em matéria-prima. Para
tal aplicar-se-ão técnicas de prospeção No que respeita às tarefas a executar a nível
geológica específicas para as rochas local, elas reportam-se às AIE e serão
ornamentais, de acordo com o proposto por executadas à escala 1/2.000, de acordo com
Carvalho et al., 2008; Carvalho, 2010 e que a legislação aplicável para os Planos de
para o caso concreto do MCE envolvem, Pormenor. Como cada AIE está centrada
sobretudo: numa litofácies com reconhecida
potencialidade para a produção de calcários
 Reconhecimento das litofácies com ornamentais, pretende-se, no interior de
aptidão ornamental no que respeita à sua cada uma, determinar quais as áreas de
homogeneidade textural e cromática; melhor aptidão para o alargamento das
 Reconhecimento da espessura das pedreiras já instaladas, com um mínimo de
unidades litoestratigráficas e das bancadas impactos ambientais. Para tal, os trabalhos
que as integram e atitude; centrar-se-ão em avaliações
 Reconhecimento dos padrões e pormenorizadas de variações laterais de
intensidade de fraturação, por intermédio fácies e em estudos estatísticos da
de fotografia aérea e levantamentos de fraturação que afeta as bancadas alvo de
campo. mineração.
Os trabalhos a nível regional envolvem, Os resultados a obter neste nível de
ainda, uma componente ambiental. Esta trabalhos são os que constituem suporte
traduz-se na necessidade de preservar os fundamental para a execução dos projetos
aspetos florísticos, faunísticos e de exploração integrada, em particular no
geomorfológicos relevantes que presidiram que respeita ao cálculo de reservas, à
à instalação do PNSAC nesta região. Esses definição dos locais propícios para o
aspetos já se encontram caracterizados avanço das frentes de pedreira e dos locais
regionalmente, pelo que essa informação preferenciais para a deposição temporária
será cruzada com a de índole geológica de de resíduos.
modo a delimitar áreas com aptidão para a
produção de rochas ornamentais, nas quais CASO DE ESTUDO
os impactos ambientais sejam mínimos.
A execução do plano de trabalhos que aqui
Também, como a região em estudo é
se apresenta teve início em Outubro de
cársica, prestar-se-á particular atenção à
2011, razão pela qual, embora já se
sua caracterização hidrogeológica. Para o
disponha de um considerável volume de
efeito, estão em curso trabalhos que visam
dados geológicos, ainda não existem
o conhecimento da vulnerabilidade e
resultados concretos definitivos,
qualidade das águas subterrâneas. Esses
relativamente às tarefas que se têm vindo a
trabalhos, compreendem, genericamente:
desenvolver, tanto a nível regional como a
 Elaboração de mapas hidroquímicos nível local. Porém, relativamente às de
com avaliação da qualidade das águas âmbito regional, já é possível apresentar
subterrâneas em função dos seus usos; alguns resultados preliminares, parciais,
que ilustram a metodologia aplicada.

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V.III

Esses resultados respeitam a uma área Cabaços e Calcários de Moleanos,


restrita do MCE, que se situa entre a cidade ocorrendo, sobre elas, depósitos
de Alcobaça e o sopé da Serra dos siliciclásticos não consolidados, de idade
Candeeiros (Figura 6). Abrange os centros não conhecida mas, provavelmente,
mineiros de Ataíja e de Moleanos, razão quaternária (Figura 6).
pela qual a passamos a designar por Área
As Camadas de Montejunto sobrepõem-se
de Moleanos-Ataíja.
às de Cabaços, mas no mapa da área em
causa representam-se de modo
METODOLOGIA
indiferenciado. Estão datadas do Jurássico
Tendo como objetivo avaliar a Superior (Oxfordiano médio) e são
potencialidade da área em causa para a constituídas por calcários micríticos mais
produção de blocos de rocha ornamental ou menos margosos, de cores cinzentas a
aplicou-se à área em estudo a metodologia castanhas, por vezes ricos em bioclastos
proposta em Carvalho, 2010 que, diversos, mais ou menos grosseiros e
genericamente, aponta a necessidade de dispostos de modo não uniforme no interior
avaliar as unidades geológicas em termos das bancadas. Estas apresentam-se
da sua homogeneidade textural e cromática, basculadas cerca de 10º para Oeste e
em termos do seu dimensionamento raramente ultrapassam 0,5 m de espessura.
(disposição estrutural, volumetria) e em
As unidades anteriores assentam em
termos da fraturação e outras
discordância angular sobre os Calcários de
descontinuidades mecânicas que as afetem.
Moleanos. Estes estão datados do Jurássico
Sendo que a principal ferramenta que
Médio (Caloviano inferior a médio) e
permite a obtenção de tais informações é a
apresentam inclinações para Oeste na
cartografia geológica, procedeu-se ao
ordem dos 15 a 20º. Neles distinguem-se
reconhecimento pormenorizado das
duas litofácies. Uma de calcários micríticos
unidades litoestratigráficas na área em
a micosparíticos que se apresentam muito
causa, prestando especial atenção à
variáveis no que respeita ao seu conteúdo
caracterização das respetivas litologias e à
intraclástico, pelóidico e bioclástico, com
espessura e disposição estrutural dos
bancadas de espessura entre 0,1 a 1,5 m. Na
estratos sedimentares. Ainda não se
faixa que se desenvolve para o sul da
procedeu ao estudo da fraturação que afeta
grande mancha de Depósitos de Cobertura
as unidades em causa.
predominam os termos com espessuras de,
Os dados obtidos permitiram a realização aproximadamente, 0,5 m, ao passo que na
de 3 mapas temáticos, nomeadamente um faixa que se desenvolve para o norte,
Mapa Litoestratigráfico, um Mapa de predominam os termos de,
Homogeneidade Litológica e um Mapa de aproximadamente, 1 m de espessura.
Espessuras. Da combinação dos dois
A litofácies mais espessa das Camadas de
últimos obteve-se um Mapa de Aptidão.
Moleanos corresponde a calcários
sparíticos, biocalciclásticos, mais ou menos
RESULTADOS
oolíticos e pelóidicos. Apresentam cor
O reconhecimento geológico da área de creme, de tonalidade clara e, tipicamente,
Moleanos – Ataíja permitiu verificar que as apresentam laminações sedimentares, em
rochas aí aflorantes fazem parte de três geral, paralelas, em feixes decimétricos a
unidades litoestratigráficas, conhecidas por métricos. A espessura das bancadas é
Camadas de Montejunto, Camadas de superior a 2 m.

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E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Figura 6. Enquadramento e esboço geológico da área Moleanos – Ataíja.

Com base nos dados anteriores, siliciclásticos mas estes estão, à partida,
elaboraram-se os mapas que se apresentam excluídos da avaliação para eventual
na Figura 7. No que respeita à aproveitamento ornamental, pois são
homogeneidade das fácies presentes em depósitos inconsolidados.
termos texturais e cromáticos (Figura 7-a),
No que concerne à espessura das bancadas
verifica-se que ela é elevada para os
(Figura 7-b), constata-se uma variação de
Calcários de Moleanos, exceto para as
valores inferiores a 0,5 m (Camadas de
fácies micríticas que se desenvolvem na
Cabaços e de Montejunto) a valores
região sul da área. A homogeneidade é
superiores a 2 m (fácies sparíticas dos
baixa para as Camadas do Jurássico
Calcários de Moleanos).
Superior. Também o é para os depósitos

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V.III

Figura 7. Aptidão para a produção de blocos de calcários ornamentais com base nos critérios respeitantes à
homogeneidade, textural e cromática (a) e com base na espessura dos bancos (b).
.
Tendo em atenção que as dimensões elevada homogeneidade textural e
comerciais dos blocos de rocha ornamental cromática, bem como bancadas bastantes
apresentam uma altura mínima próxima de espessas.
0,8 m e que para decidir sobre a aptidão
Relativamente à volumetria dos Calcários
duma massa rochosa para a produção de
de Moleanos, pela extensão de
rochas ornamentais os dados devem ser
afloramentos e pelo basculamento das
tomados no seu conjunto e não
bancadas (15 a 20º para Oeste), interpreta-
individualmente, cruzaram-se os resultados
se que é bastante elevada, pois a espessura
transmitidos pelos mapas da Figura 7, o
da unidade é superior a 100 m. Estudos
que conduziu à elaboração de um Mapa de
anteriores de maior detalhe mas restritos ao
Aptidão Ornamental (Figura 8). Este
núcleo de pedreiras de Moleanos,
mostra que essa aptidão é sobretudo
confirmam essa volumetria elevada
atribuída às fácies sparíticas dos Calcários
(Carvalho, 1996).
de Moleanos pois são elas que apresentam

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E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Figura 8. Aptidão ornamental das unidades litológicas presentes na área em estudo pelo cruzamento dos critérios
homogeneidade e dimensionamento.

CONCLUSÕES porque a área de afloramento é extensa e a


espessura da unidade é superior a 100 m.
Os trabalhos geológicos de índole regional
realizados na área de Moleanos – Ataíja Nos Calcários de Moleanos foi também
permitiram distinguir as unidades possível distinguir dois níveis constituídos
litoestratigráficas presentes na área em por calcários micríticos; um meridional e
termos da sua aptidão para a produção de outro setentrional. Em termos de aptidão
blocos de rocha destinados ao sector das para rocha ornamental, o primeiro mostra
rochas ornamentais. Concretamente, são as uma aptidão média que está condicionada
fácies sparíticas da unidade Calcários de pelo facto das bancadas sedimentares não
Moleanos as que demonstram maior apresentarem espessuras muito elevadas. O
aptidão para esse fim, pois apresentam segundo não apresenta aptidão o que se
elevada homogeneidade textural e deve ao facto das bancadas apresentarem
cromática, bancadas com espessura possanças ainda mais reduzidas e,
bastante elevada (superior a 2 m), uma fundamentalmente, devido à baixa
disposição estrutural simples, em homogeneidade textural.
monoclinal ligeiramente basculado para
Na área em apreço, as unidades do
Oeste e uma volumetria total elevada
Jurássico Superior não cumprem nenhum

58

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V.III

dos requisitos necessários para a produção geológico-ambientais que o devem suportar


de blocos de rocha ornamental. cientificamente. Para o efeito foi
apresentado o Plano dos Trabalhos
A elevada aptidão ornamental que aqui é
atualmente em curso e que, numa outra
atribuída aos Calcários de Moleanos não
perspetiva, mostram um meio eficaz de
pode ser considerada conclusiva pois está
transferência de conhecimento entre
dependente dos resultados que se vierem a
entidades públicas e privadas.
obter a respeito do estado de fraturação do
maciço rochoso. Numa outra perspetiva, Por fim, apresentou-se um caso de estudo
tendo em atenção que na área em causa revelador das atividades em curso. Reporta-
existem pedreiras a extraírem blocos de se à prospeção de rochas ornamentais numa
rochas para fins ornamentais, os resultados área específica da região em causa, por
alcançados permitem validar o método de intermédio de uma metodologia adaptada a
trabalho aplicado. esse tipo de recursos.

CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS


No caso aqui apresentado, relativamente à Carvalho, J.M.F. 1997. Calcários Ornamentais e
integração da atividade mineira numa área Industriais da Área de Pé da Pedreira (Maciço
da Rede Natura 2000 em Portugal, a pesar Calcário Estremenho) - Carta de Aptidão.
de que os primeiros esforços se iniciaram Estudos, Notas e Trabalhos do Instituto
Geológico e Mineiro, 39, 71 - 89.
em meados da década de 90, com a
realização de estudos geológico-mineiros Carvalho, J.M.F. 1996. Área de Moleanos
(Maciço Calcário Estremenho): Litologia
nas áreas sujeitas a atividade extrativa de
temática e sondagens.Relatório do Instituto
calcários ornamentais dentro da área do Geológico e Mineiro, Lisboa, 20 p.
PNSAC, somente a partir de 2004
Carvalho, J.M.F.; Manuppella, G. & Moura, A.
começaram a gerar frutos por intermédio de
C. 2003. Portuguese Ornamental Limestones. In:
discussão do problema entre os vários Yuzer, E.; Ergin, H. & Tugrul, A. (Editors),
atores envolvidos, nomeadamente, International Symposium on Industrial Minerals
entidades públicas responsáveis pela gestão and Building Stones Conference Proceedings.
e conhecimento do território e entidades Kelebek & Grafika Grup, Instanbul, Turkey.
privadas (empresas mineiras Carvalho, J.M.F. 2005. Plano Sectorial de
individualmente e suas associações Ordenamento da Actividade Extractiva no
empresariais). Por fim, só em 2010 essa Maciço Calcário Estremenho (Portugal) - uma
integração foi formalmente assumida no proposta metodológica. In: Martins, L. &
Plano de Ordenamento da região em causa, Carrión, P. (Editors), El Património Geominero
constituindo ponto de partida para a en el Contexto de la Ordenacíon Territorial.
CYTED - Red XIII-E: Ordenamento do
realização de estudos tendentes a suportar
Território e Recursos Minerais, Guayaquil, 21-
uma adequada delimitação dos espaços 32.
territoriais afetos, ou a afetar, à indústria
Carvalho, J.M.F. & Henriques, P. 2007.
extrativa.
Geologia. In: Casal Moura, A. (Eds.), Mármores
No presente trabalho demonstrou-se que e Calcários Ornamentais de Portugal. Gestão
com muita perseverança, este processo de de Artes Gráficas, SA, Amadora, pp. 21.34.
integração, embora bastante moroso, é Carvalho, J.M.F.; Henriques, P.; Falé, P. & Luís,
passível de realização. Mostrou-se, G. 2008. Decision criteria for the exploration of
inclusive, que é possível obter ornamental-stone deposits: Application to the
marbles of the Portuguese Estremoz Anticline.
financiamento para a realização dos estudos

59

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

International Journal of Rock Mechanics & Martins, A.F. 1949. Maciço Calcário
Mining Sciences, 45, 1306–1319. Estremenho. Contribuição para um Estudo de
Carvalho, J.M.F. 2010. Metodologias para a Geografia Física. Tese de Doutoramento em
prospecção de rochas ornamentais. In: Alvarado, Ciências Geográficas, Universidade de Coimbra,
E. B. & Cuesta, M. J. D. (Editors), Técnicas 249 p.
aplicadas a la caracterización y Quartau, R. 1998. Calcários Ornamentais e
aprovechamiento de recursos geológico- Industriais do Maciço Calcário Estremenho - A
mineros. Instituto Geológico y Minero de variedade Semi Rijo de Cabeça Veada. Estudos,
España y CYTED - Ciencia y Tecnología para el Notas e Trabalhos do Instituto Geológico e
Desarollo, Volumen I - Descripciones Mineiro, 40, 81 - 88.
metodológicas, Oviedo, 129-139. Quartau, R. 2000. Calcários ornamentais do
DGEG, 2012. Estatística de Recursos Maciço Calcário Estremenho - A variedade
Geológicos. www.dgge.pt (6 de Março de Semi-Rijo do Codaçal. Instituto Geológico e
2012). Mineiro, Lisboa.
LNEG-LGM, 2010. Carta Geológica de RCM, 2010. Regulamento do Plano de
Portugal à escala 1:1000000, edição 2010, Ordenamento do Parque Natural das Serras de
LNEG-LGM, Lisboa. Aire e Candeeiros. Diário da República, 1ª Série
Manuppella, G., 1988. Carta Geológica de (156), 3403-3422.
Portugal à escala 1:50000. Folha 27-A (Vila Zbyszewski, G., 1959. Carta Geológica de
Nova de Ourém), 2ª edição. Ministério da Portugal à escala 1:50000. Folha 26-D (Caldas
Economia, Instituto Geológico e Mineiro. da Rainha). Direção Geral de Minas e Serviços
Manuppella, G., 1999. Carta Geológica de Geológicos, Lisboa.
Portugal à escala 1:50000. Folha 27-C (Torres Zbyszewski, G., 1961. Carta Geológica de
Novas), 2ª edição. Ministério da Economia, Portugal à escala 1:50000. Folha 26-B
Instituto Geológico e Mineiro. (Alcobaça). Direção Geral de Minas e Serviços
Geológicos, Lisboa.

Revisado: Peralta Sánchez, Miguel Genaro


Dpto. de Geologia. Escola de Minas. Universidade Federal de Ouro Preto. Brasil.
peraltage@yahoo.com

60

Índice
HIDROGEOLOGÍA APLICADA / MEDIO AMBIENTE

E. Martos de la Torre

Índice
Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Valoración de procesos erosivos y de depositación mediante


aplicación de métodos granulométricos y de difracción de
Rayos X en sedimentos de borde litoral en el Archipiélago
Jambelí, Ecuador
F. Morante, M. González, P. Olaya y D. Garcés
Centro de Investigación y Proyectos Aplicados a las Ciencias de la Tierra (CIPAT)
Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL)
Campus Gustavo Galindo, Km 30.5 Vía Perimetral. Guayaquil, Ecuador.
E-mail: fmorante@espol.edu.ec, mgonzal@espol.edu.ec, pestolay@espol.edu.ec, ogarces@espol.edu.ec

RESUMEN
La intensidad de los procesos de erosión, transporte y sedimentación afecta al volumen,
profundidad y superficie de un terreno, y con ello, a un mayor o menor grado de perturbación
de los asentamientos humanos existentes en zonas adyacentes. En este trabajo se describe la
metodología a seguir para determinar las zonas de un complejo sedimentario costero donde
los efectos de sedimentación y erosión son más acentuados. Estas áreas pueden ser
claramente definidas correlacionando los datos de granulometría y composición mineralógica
obtenidos mediante tamizado y difracción de rayos X respectivamente, tal y como ponen de
manifiesto los análisis de sedimentos costeros pertenecientes a los sectores de Jambelí, Bajo
Alto y Puná.
Palabras claves: Difractometría de Rayos X, Granulometría, Procesos Erosivos,
Sedimentación, Sedimentos Costeros

Assessment of erosion and deposition by application of grain


size and X-ray diffraction methods in coastal edge sediments
in the Archipelago Jambelí, Ecuador
ABSTRACT
The intensity of the processes of erosion, transport and sedimentation affects the volume,
depth and area of land, and thus to a greater or lesser degree of disruption of existing
settlements in adjacent areas. This paper describes the methodology for determining the areas
of coastal sedimentary complex where the effects of sedimentation and erosion are more
pronounced. These areas can be clearly defined data correlating particle size and
mineralogical composition obtained by sieving and X-ray diffraction respectively, as
evidenced by the analysis of coastal sediments on Jambelí, Bajo Alto and Puná areas.
Key words: X-Ray Diffraction, Particle Size, Erosion Process, Sedimentation, Coastal
Sediments

63

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

INTRODUCCIÓN mientras que, conocer la composición


mineral de los sedimentos, permite deducir
Los sectores de Jambelí, Bajo Alto y Puná
su origen, correlacionando estos datos con
presentan efectos de erosión y
los de material proveniente de zonas
sedimentación propios de sistemas
cercanas.
estuarinos, donde el mar invade en gran
medida los manglares y demás zonas
costeras, poniendo en riesgo a las
poblaciones a lo largo del perfil litoral. Un
caso puntual se presenta en la playa de
Bajo Alto, donde el delta del Río Jubones,
que actúa como dique de contención del
material sedimentario, es una de las causas
de erosión más evidentes; además las
características físicas de la playa, indican
una erosión continua, sin recuperación
natural a corto plazo; por lo tanto, su
regeneración será posible únicamente
mediante la instalación de algún tipo de Figura 1. Playa de Bajo Alto, donde se muestra el
estructura (Soledispa, B. y Vera, L., 2004). fuerte impacto de la erosión y el transporte de
material. Fuente: Secretaría Nacional de Gestión de
Mientras que en Jambelí se determinó que, Riesgos.
el muro de contención colocado por los
moradores para disminuir el impacto OBJETIVO
erosivo de las olas sobre las playas, fue la
principal causa de la erosión. Ante la problemática planteada para
evaluar los daños ocasionados por la
Desde un punto de vista general, en la zona erosión, determinar las posibles causas e
Sur de la Isla Puná, los sedimentos se indicar las medidas que podrían tomarse
depositan en ciertos lugares en medio del para minimizar el efecto de este proceso
mar creando bajos, con profundidades de natural, se plantea el objetivo general de
un metro o menos, haciendo que la isla este trabajo: realizar estudios geológicos,
crezca gradualmente hacia el Sur. En granulométricos y mineralógicos del sector
cambio, en los sectores de Jambelí y Bajo Noroeste del Archipiélago de Jambelí,
Alto ocurre lo contrario, tal como se tendientes a valorar los procesos erosivos
observa en la Figura 1, que por ser zonas que se dan en la playa de esta zona, y
con mayor exposición a la fuerza de correlacionar estos datos, con los obtenidos
corrientes y del oleaje, sus costas están en los sectores de Bajo Alto y Puná,
siendo fuertemente erosionadas, afectando delimitando las zonas de mayor riesgo por
directamente a las poblaciones asentadas en erosión, y/o las más propensas a la
dichas playas. La determinación de áreas sedimentación natural.
donde la erosión es más marcada, permite a
los pobladores planificar sus asentamientos ÁREA DE ESTUDIO
considerando la estabilidad.
El Archipiélago de Jambelí ocupa el
Un estudio granulométrico del sedimento, extremo sur de la costa ecuatoriana. Tiene
sirve de guía para localizar puntos donde el una extensión de 260 kilómetros cuadrados
terreno ha sufrido mayor impacto, o donde y es un área de manglar, con características
el material es depositado sin problemas;

64

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

recalcadas de progradación de la línea de aguas salinas y aguas dulces, las mismas


costa hacia el norte. (INOCAR, 1984). que provienen principalmente de la Cuenca
del río Guayas. Debido a esto, la velocidad
Las zonas de estudio (Jambelí, Bajo Alto y
de las corrientes varía dependiendo de la
parte Sur de la Isla Puná) se encuentran
bajamar o pleamar y, las condiciones para
ubicadas en la desembocadura del Golfo de
la depositación o erosión a lo largo de la
Guayaquil (Figura 2), el cual es un sistema
línea costa, también son variables.
de estuario con una marcada influencia de

Figura 2. Mapa de Ubicación de la zona de estudio.

GEOLOGÍA Y GEOMORFOLOGÍA la influencia de aguajes.El material


DEL ARCHIPIELAGO DE JAMBELÍ presente en el archipiélago corresponde a
depósitos recientes, formados por la acción
Jambelí es un pequeño archipiélago
de las mareas que, emergieron
formado por la acumulación reciente de
gradualmente para unirse al continente; se
materiales sedimentarios de origen
encuentran a lo largo de todo el perfil
principalmente marino; está ubicado en la
costero del Golfo y sobre ellos se asientan
margen sur del Golfo de Guayaquil, donde
los manglares del lugar. Mientras, la acción
hay un aporte continuo de sedimentos,
erosiva queda evidenciada por pequeños
determinando así una notable inestabilidad
afloramientos de material limoso, en ciertos
de su línea de costa, es decir, que las playas
lugares de la playa, donde antes estaba
aumentan o disminuyen su ancho
cubierto por arena. (INOCAR, 1984).
dependiendo de la estación climática o de

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Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Los sectores de Jambelí, Bajo Alto y zona experimentales obtenidos. Los ensayos
sur de la Isla Puná están conformados por granulométricos se aplicaron para
materiales que datan desde el Plioceno determinar el tamaño de las partículas que
hasta el Cuaternario. En su mayoría son forman los sedimentos y las propiedades
arcillas y arenas marinas de estuario físicas del material. Estos se realizaron en
producto de la intensa actividad de mareas el laboratorio de Minas de la Escuela
que se produce en estos sectores. Superior Politécnica del Litoral (ESPOL),
Estructuralmente estos sectores están siguiendo la norma ASTM estándar para
formados por fallas que tienen una Geotecnia: D422-63 (Reapproved 1998)
orientación NE-SO (Dumont et al, 2004). Standard Test Method for Particle-Size
Regionalmente se reconocen tres Analysis of Soils; con la que se determinó
formaciones sedimentarias: Formación cuantitativamente la distribución de
Puná, Formación Tablazo y Arcillas y tamaños de las partículas en suelos. Para
Arenas marinas de estuario. este caso específico, el método
Geomorfológicamente, se observa una granulométrico usado fue el de tamizado,
marcada diferencia entre las costas debido a que las muestras presentaban
orientales y occidentales del archipiélago. tamaños mayores al retenido en tamiz No.
Las primeras, por no estar expuestas 200 (75 µm).
directamente a la acción del mar, su perfil
litoral está constituido por costas sin playas MEDICIONES DE CAMPO
con predominante vegetación. Mientras
Se tomaron 50 muestras de sedimentos a lo
que, en las playas occidentales existen
largo de las playas de Jambelí, Bajo Alto y
manglares sobre playas arenosas, que por
Puná. La recolección se realizó en
estar directamente expuestas al mar, los
transectos perpendiculares a la línea de
procesos erosivos son mayores, haciendo
costa y espaciadas en un promedio de 2
que en varias zonas el manglar sea
kilómetros entre ellos. La ubicación
sepultado por depósitos de arena
geográfica de los puntos de muestreo se
arrastrados por las olas.
ilustra en la Figura 3. En cada transecto se
tomaron cuatro muestras de sedimentos
METODOLOGÍA
superficiales, distribuidos de tal manera
Previo a la recolección de muestras, y a los que, una muestra se tomó en la zona de
demás trabajos de campo, se realizó una rompiente de olas, dos en la zona de
recopilación de información de la zona de influencia de las mareas (10 y 20 metros
estudio tales como: bibliografía, cartas hacia el mar), y una cuarta a 10 metros
topográficas, mapas temáticos y diagramas hacia el continente, todo esto para
elaborados por trabajos anteriores. Así determinar la influencia de la marea y las
mismo, se elaboraron mapas bases y de fuerzas de arrastre de las olas sobre los
ubicación de muestras y reconocimiento materiales depositados en las playas y,
geológico de la zona. Una vez tomadas las como esto influye en los procesos de
muestras, se procedió al etiquetado y erosión. Adicionalmente, en la zona de
análisis en laboratorio (curvas Puná, se tomaron otras 3 muestras de
granulométricas, mineralogía con sedimentos de fondo, con una draga tipo
microscopio binocular y difracción de Van Veen, a una distancia aproximada de
rayos X), para finalmente, realizar la 500 metros desde la rompiente de olas.
interpretación de los resultados

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Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Figura 3. Mapa de ubicación de muestras de los sectores de Jambelí, Bajo Alto e Isla Puná. Fuente: Secretaría
Nacional de Gestión de Riesgos.

PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE ANÁLISIS GRANULOMÉTRICOS


LA INFORMACIÓN
Los datos de granulometría se pueden
Según el Sistema Unificado de interpretar de dos maneras: la primera, con
Clasificación de Suelos (USCS), casi todas los datos de partículas pasantes
las muestras corresponden a arenas limpias acumuladas, donde se obtiene información
mal graduadas con gravas y con poco o de la textura del material; y la segunda con
nada de partículas finas. También se datos de partículas retenidas parciales, en la
encontraron en menor medida arenas que se muestra la textura del grano, y las
limosas, mezclas de arena y limo; arenas áreas de mayor erosión.
bien graduadas, con gravas y poco de finos;
Con la información de tamices y
estas últimas son el caso de zonas de mayor
porcentajes de retenidos parciales se
intensidad de erosión. Se destaca que los
elaboraron curvas, como en la Figura 4, en
mayores porcentajes de gravas están en las
la que es posible observar el
muestras tomadas en la zona intermareal
comportamiento de cada muestra respecto a
(desde la rompiente de olas hasta 20 metros
los tamaños de grano dominantes. Estas
mar adentro) donde la intensidad de las olas
curvas representan los diferentes perfiles
y la marea son fuertes.
realizados a lo largo de las playas de los

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Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

sectores en estudio. Las muestras se metros mar adentro; las muestras 1-3
representan en el siguiente orden: las corresponden a aquellas tomadas sobre la
muestras 1-1 corresponden a aquellas rompiente de olas; y las muestras 1-4
tomadas a 20 metros mar adentro, desde la corresponden a aquellas tomadas 10 metros
rompiente de olas; las muestras 1-2 tierra adentro.
corresponden a aquellas tomadas a 10

Figura 4. Curva % retenido parcial vs tamiz del perfil 1 de Jambelí Secretaría Nacional de Gestión de Riesgos.

A continuación se muestran los resultados En el perfil 2 se observó que, entre la


del análisis granulométrico de las muestras, rompiente de olas y 10 metros mar adentro,
por sector: el ambiente de depositación es más
tranquilo. El perfil 3 mostró un aumento
Sector Jambelí
gradual del tamaño de las partículas
En el perfil 1 (Figura 4) se aprecian dos conforme se avanza desde el mar hacia el
grupos de tamaños de granos continente, además que, en la zona de
predominantes: el primer grupo son rompiente se está dando la mayor
materiales finos cuyo comportamiento es liberación de energía por parte de las olas y
similar, indicando que la fuerza de las olas mareas.
no altera en gran medida la disposición de
El perfil 4, que estuvo ubicado justo frente
los granos, es característico de las muestras
al pueblo de Jambelí, se observó la
tomadas a 10 y 20 metros mar adentro
presencia importante de gravas en las
desde la rompiente. El segundo grupo
muestras, lo que indica que la fuerza de las
corresponde a materiales con un diámetro
olas y las mareas en ese punto es mucho
ligeramente mayor, estos son sedimentos
mayor y por lo tanto, la erosión en ese
retrabajados por el oleaje y depositados al
sector es mayor. El perfil 5 expuso una
aire libre sobre el nivel del mar. Para los
tendencia hacia los materiales finos,
perfiles 2 al 6 se hicieron los mismos
afirmando que en esa zona la fuerza de las
análisis y consideraciones que para el perfil
olas y las mareas son más tenues que en los
1, obteniendo lo siguente:
otros puntos.

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Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

El perfil 6, ubicado en el extremo norte de aumenta conforme se desplazan hacia el


la isla señala que, conforme se avanza este, indicando mayor fuerza del oleaje y
hacia tierra firme, la fuerza de las olas y las las mareas hacia esa dirección.
mareas disminuyen, provocando un
Sector Bajo Alto
ambiente propicio para la depositación de
sedimentos más finos. Se determinó que el diámetro promedio de
los sedimentos aumenta en dirección sur,
En general, en las zonas intermedias
desde 0.149mm (tamiz No. 100) hasta
(perfiles 2, 3 y 4) los diámetros de las
0.21mm (tamiz No. 70). Esta característica
partículas son más grandes y por lo tanto, la
indica que a ese nivel hay aumento en la
fuerza de las olas y mareas son mayores.
fuerza de las olas y mareas y por lo tanto,
En las zonas de los perfiles 1 y 5 hay una
un aumento de la erosión.
transición desde los sedimentos hacia los
más finos, señalando disminución en la PENDIENTE DE PLAYAS
fuerza de las olas; mientras que, la zona del
En la Figura 5, se muestra un esquema
perfil 6 se relaciona con una fuerza de olas
y mareas en menor grado. comparativo entre los perfiles de playas de
los tres sectores estudiados; se señala que el
Sector Puná ancho de playa se midió en dirección
perpendicular a la línea de costa desde el
El perfil de la Isla Puná, incluye la muestra
punto de aparición de la vegetación hasta la
de fondo tomada 500 metros mar afuera
rompiente de olas al momento del
desde el perfil en tierra. Se determinó que
muestreo.
el diámetro promedio de los sedimentos

Figura 5. Perfiles de Playa de Jambelí, Bajo Alto y Puná. Fuente: Secretaría Nacional de Gestión de Riesgos.

Se observa que las playas de Bajo Alto son también en el perfil 6, la pendiente
las que, en promedio, menor pendiente y disminuye hasta 4°, coincidiendo con las
menor ancho tienen. Las playas de Jambelí zonas de menor erosión. En el sector de
tienen una pendiente un grado mayor, a Bajo Alto, tanto la pendiente, como el
diferencia de la playa del sector del perfil 5, ancho de playa, se mantienen estables a lo
el cual presentó el valor más bajo de todos largo de todo el sector muestreado, ya que
los registrados. Las playas del sur de la Isla los procesos erosivos tienen casi la misma
Puná, por el contrario, exhiben los mayores intensidad a lo largo de esta playa.
valores de pendientes y ancho de playa.
En el sector sur de la Isla Puná, la
En el sector de Jambelí, la pendiente se pendiente tiene poca variación en todos los
mantiene estable en 7° al sur de la isla, pero perfiles visitados, pero el ancho de playa si
a partir del perfil 5 y, probablemente presenta un cambio considerable entre un

69

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

sector y otro. Los perfiles 5 y 6 muestran una fase cristalina por este método se basa
las playas más estrechas, lo cual coincide en el hecho de que cada sustancia tiene un
con el hecho de que estos perfiles están diagrama de rayos X que le es
ubicados en las zonas de erosión. Por otro característico. Estos diagramas están
lado, los perfiles 1 y 2 muestran anchos de coleccionados en fichas, libros y bases de
playa muy superiores a los de los otros datos del “Joint Committee on Powder
sectores, debido a que estos son sectores de Difraction Standards” (Klug, H.P., y
depositación de sedimentos. Alexander, L.E., 1974) y agrupados en
índices de compuestos orgánicos,
Las playas con menor tendencia a la
inorgánicos y minerales. Se trata, por lo
erosión son anchas y con poca pendiente,
tanto, de encontrar el mejor ajuste del
mientras que las playas con una mayor
diagrama problema con uno de los
tendencia a la erosión son pequeñas en
coleccionados.
extensión y con pendientes pronunciadas,
como los casos de Bajo Alto y Jambelí. Se realizaron análisis de difracción de
rayos X cualitativos y cuantitativos a 15
MINERALOGÍA muestras de sedimentos tomadas de
diferentes lugares a lo largo de las playas
Los sectores de Jambelí e Isla Puná
de Jambelí, Bajo Alto y Puná. Estos
presentan poca variedad de especies
análisis fueron llevados a cabo en el
minerales, siendo los restos de conchas, el
Laboratorio de Ensayos Metrológicos y de
cuarzo y la moscovita las especies
Materiales (LEMAT) de la Facultad de
predominantes en esos sectores. Esto puede
Ingeniería en Mecánica de la ESPOL.
deberse a que, las playas de estos sectores
no están influenciadas por las cuencas Para los análisis de las muestras se utilizó
hidrográficas que acarrean materiales en un Difractómetro de Rayos X Panalytical
suspensión desde el interior del continente, XPERT-PRO cuyas características de
sino por acumulaciones de materiales de medición, fueron constantes para todas las
origen orgánico marino. muestras.
Para este análisis se utilizó un microscopio
ANÁLISIS CUALITATIVO Y
binocular modelo BX51 de marca
CUANTITATIVO
Olympus, de uso común en Geología y
metalurgia, con aumentos de 40X-63X. Como resultado de las mediciones
realizadas se identificaron 18 especies
DIFRACTOMETRÍA DE RAYOS X minerales. Estas especies están divididas en
silicatos, óxidos, sulfuros, sulfatos, y una
La difracción de rayos X es una
combinación de minerales amorfos con
herramienta básica en el análisis
arcillas y materia orgánica. Esta última
mineralógico de sedimentos, es una de las
combinación corresponde a aquella
técnicas que goza de mayor prestigio entre
fracción de la muestra producto de la
la comunidad científica para dilucidar
mezcla del material estándar con las trazas
estructuras cristalinas.
de minerales arcillosos y la materia
En este trabajo se utilizó el método de orgánica que no pudo ser eliminada.
difracción conocido como polvo cristalino,
La clasificación mineralógica dada es de
en el cual el cristal a analizar es reducido a
acuerdo a Dana (1981). Según los datos
polvo, de tal manera que forme un conjunto
resultantes el cuarzo, la albita y la
de pequeños cristales. La identificación de

70

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

moscovita son las especies minerales los picos de aquellas especies presentes en
comunes en todas las muestras (Figura 6), mayor cantidad, es decir, aunque hayan
pero su porcentaje, varía de acuerdo al sido registrados por el difractograma, su
sector. Así, se observa que el cuarzo cuantificación conlleva una mayor
corresponde a aproximadamente el 50% de incertidumbre.
los minerales presentes en las muestras de
En el sector de Bajo Alto, hay mucha más
Jambelí, y en algunos casos por encima del
variedad de especies minerales, inclusive
60%. Mientras que, en los sectores de Bajo
hay presencia en cantidades traza de
Alto y Puná este porcentaje no supera el
especies minerales metálicas, como de la
30%, excepto en un par de muestras donde
rodalquilarita y la francevillita, debido a
excede ligeramente el 40%.
que las playas de Bajo Alto se encuentran
La presencia de albita y muscovita es poca bajo influencia directa de la cuenca del Río
en el sector de Jambelí, en ambos casos Jubones, que arrastra sedimentos de zonas
difícilmente se supera el 10%. En general, a mineras.
excepción de la plagioclasa, la bytownita y
La determinación mineralógica por
la mezcla amorfo/arcilla, el resto de
difracción de rayos X reveló la presencia en
especies minerales tienen una presencia
cantidades traza de minerales radioactivos
muy por debajo del 5% en cada muestra.
como es el caso de la Umohoita,
Algunas especies como la Umohoita,
Francevillita y Margaritasita. Los dos
Francevillita, Choloalita, Gismondina,
primeros están presentes en todos los
Rodalquilarita, Margaritasita y Sarabauita
sectores, mientras que la Margaritasita está
presentan contenidos muy por debajo del
presente solo en Bajo Alto que es el sector
1%. En difracción de rayos X, aquellas
con mayor influencia de sedimentos
especies minerales por debajo del 5% en
provenientes del continente.
peso, son considerados minerales traza, y
sus picos son superpuestos o cubiertos por

Figura 6. Contenido de cuarzo, albita y moscovita de las playas de Jambeli, Bajo Alto y sur de Puná. Fuente:
Secretaría Nacional de Gestión de Riesgos.

71

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

RESULTADOS CONCLUSIONES
De acuerdo a los análisis granulométricos, En el Canal de Jambelí se han identificado
casi todos los materiales recolectados son dos dominios de sedimentación: i) dominio
arenas finas limpias mal graduadas con de tipo fluvial, caracterizado por
poco o nada de partículas finas. De acuerdo sedimentos finos, bajos valores de
a la clasificación de Folk (1974), las carbonato de calcio, altos porcentajes de
muestras de los tres sectores caen dentro de carbono y materia orgánica cuyo origen
cuatro de los quince grupos texturales serían los ríos que desembocan en el canal;
mayores de sedimentos, siendo estos: i) ii) dominio de tipo marino, caracterizado
arenas finas (S), donde están ubicadas la por sedimentos más gruesos, con
mayoría de las muestras, ii) arena limosa porcentajes de carbonato de calcio
ligeramente gravosa ((g) mS), iii) arena superiores al 2% y bajos valores de carbono
ligeramente gravosa ((g) S) y iv) arena y materia orgánica, cuyo origen sería la
gravosa (gS). Los principales diámetros de plataforma continental. El Archipiélago de
los sedimentos analizados se ubican en un Jambelí estaría influenciado por el segundo
rango entre 0.21mm (tamiz No. 70) y tipo de dominio, donde las mareas son el
0.125mm (tamiz No. 120). principal agente modificador y el sentido
de la corriente va hacia el Norte en pleamar
Las zonas de pendiente media y menor
y hacia el Sur en bajamar.
ancho de playa, son las que mayor erosión
sufren. En el sector de Jambelí, las zonas Localmente, en el Archipiélago de Jambelí,
de los perfiles 2, 3 y 4 son las que mayor el transporte de sedimentos tiene dirección
erosión soportan; los perfiles 1 y 5 son norte, pero la carencia de información
zonas de transición o de erosión menor; estacional no permite definir variaciones de
mientras que la zona del perfil 6 es la que la tasa de transporte anual.
siente la erosión en menor intensidad. El
Los datos presentados, deben ser tomados
sector de Bajo Alto, por el contrario, sufre
en cuenta, como medida de prevención,
a lo largo de toda la playa una erosión tan
para cualquier actividad que los pobladores
intensa como la observada en Jambelí;
de estos sectores quieran realizar; además
mientras que en el sector sur de la Isla Puná
se pueden completar con un estudio
se observan dos ambientes distintos: uno de
temporal de la línea litoral, de manera que
erosión en las zonas de los perfiles 5 y 6; y
se complementen en la realización de
otro de depositación en las zonas de los
modelos en proyecciones de cambios
perfiles 1 y 2.
futuros del terreno.
Los materiales que forman las playas en los
Basados en consideraciones mineralógicas,
sectores del sur de la isla Puná y Jambelí
se afirma que los materiales de cada sector
son de origen biogénico, con presencia
no guardan ninguna relación entre sí, y por
importante de cuarzo y moscovita y
lo tanto, se descarta la hipótesis de que en
ausencia total de especies minerales
estas zonas de estudio, los materiales son
metálicas. Mientras que los sedimentos que
erosionados en unas playas y depositados
forman las playas en Bajo Alto son de
en otras.
origen mixto, una parte es biogénico (muy
similar a lo observado en Puná y Bajo Alto)
y la otra parte es traída desde el continente,
por lo tanto, tiene un contenido de
minerales metálicos.

72

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Inocar, 1984. Informe de los Estudios


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ASTM, Reapproved. 1998. Standard Test muelle marginal de la Autoridad Portuaria de
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Klug, H.P., y Alexander, L.E. 1974. X-ray
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mineralogía. 8ª edición. Versión en español materials. 2nd edition. New York: Wiley.
autorizada por Jhon Wiley and Sons Inc.
Compañía Editorial Continental S.A. México. Soledispa, B. y Vera, L., 2004. Informe sobre el
reconocimiento Geológico-Oceanográfico de la
Dumont, J.F., Santana, E. y Vilema, W. 2004. playa de Bajo Alto, en la provincia de El Oro.
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Geomorphology Journal. transporte de sedimentos de playa en la isla
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Folk R.L. 1974. Petrology of Sedimentary varios autores. Acta Oceanográfica del Pacífico.
Rocks. Hemphill Publishing Company. Austin, Vol. 14, No. 1, INOCAR, Ecuador.
Texas. U.S.

Revisado: Mateos Redondo, Félix


Gea Asesoría Geológica. Oviedo, España
felix@geaasesoriageologica.com

73

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Posicionamiento 3D de cavidades subterráneas mediante


topografía espeleológica. El ejemplo de la Cueva de El Pindal
(Norte de España)
M.J. Domínguez-Cuesta (1), D. Ballesteros (1), M. Jiménez-Sánchez (1) y
P. González-Pumariega (2)
(1)
Departamento de Geología, Universidad de Oviedo, c/ Jesús Arias de Velasco s/n 33005 Oviedo,
España.
E-mail: mjdominguez@geol.uniovi.es, ballesteros@geol.uniovi.es, mjimenez@geol.uniovi.es
(2)
Departamento de Explotación y Prospección de Minas, Universidad de Oviedo, C/ Independencia,
13, 33002, Oviedo, España
E-mail: pelayogs@uniovi.es

RESUMEN
La ubicación de las cavidades subterráneas en el terreno es fundamental para llevar a cabo
una correcta ordenación del territorio y minimizar la potencial afección a las obras de
ingeniería. En la actualidad, los métodos aplicables a la topografía en cavidades subterráneas
son esencialmente tres: el láser escáner, la radiolocalización y las poligonales. Este último
presenta básicamente tres variantes en función de la instrumentación empleada: método
espeleológico clásico (cinta métrica, brújula y clinómetro), método espeleológico moderno
(distanciómetro láser con brújula y clinómetro incorporado) y estación total.
En este trabajo se compararan cualitativa y cuantitativamente los métodos espeleológicos
clásico y moderno respecto a la estación total, tomando como ejemplo la cavidad kárstica de
El Pindal, en el Norte de España. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto que, aunque
los tres métodos permiten obtener un levantamiento topográfico de la cavidad, varían en la
precisión y la versatilidad. El método espeleológico clásico representa una buena
aproximación a la realidad subterránea de la cueva a escala de la propia cueva (error inferior
al 5%), si bien a escala más local su precisión es muy variable, y, por tanto, su fiabilidad es
menor. El distanciómetro láser con brújula y clinómetro incorporado, de pequeño tamaño,
versátil y de fácil manejo, permite obtener planimetrías con errores inferiores al 1% respecto
a la estación total.
Palabras claves: Cavidades Subterráneas, Topografía Espeleológica, Precisión

3D positioning of underground cavities based on cave survey.


El Pindal Cave case study (North Spain)
ABSTRACT
The correct location of cavities is essential to conduct proper land planning and thus, to
minimize the potential damages to the civil engineering works. Currently, the methods for
surveying underground cavities are essentially three: the laser scanner, the radiolocation and
polygonal. The latter has basically three variants depending on the instrumentation used:

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

classic speleology method (tape measure, compass and inclinometer), modern speleology
method (laser EDM with built-in compass and inclinometer) and total station.
This paper proposes a methodology to make qualitative and quantitative comparison of the
speleology methods with respect to the total station, using the example of the El Pindal cave
in northern Spain. The results obtained show that, although all three approaches lead to a
survey of the cavity, they vary in accuracy and versatility. The classic caving method
represents a good approximation to the underground cave at the cave itself (error less than
5%), but at local scale accuracy is highly variable, and therefore their reliability is less. The
laser EDM with built-in compass and clinometer is small, versatile and easy to use. It allows
us obtaining cave surveys with errors less than 1% compared to the total station.
Key words: Underground Cavities, Cave Survey, Accuracy

INTRODUCCIÓN frecuencia subsidencias o hundimientos de


áreas pobladas en relación con labores
Las cavidades subterráneas, tanto de origen
mineras antiguas, túneles o cuevas
natural como artificial, representan un
naturales, escasamente documentadas o mal
entorno de trabajo con especial interés
referenciadas (Samalikova, 2001). Así
desde diversos puntos de vista. Así, es
pues, es imprescindible disponer de una
frecuente el desarrollo de pozos y niveles
cartografía o topografía de las cavidades
de galerías asociado a la minería
correctamente dimensionada y posicionada
subterránea, o la construcción de túneles en
(tanto en su proyección horizontal como en
obras de ingeniería, que en ocasiones
su desarrollo vertical) ya que una incorrecta
representan complejos entramados
posición puede llevar a tomar medidas
superpuestos en la vertical a lo largo de
erróneas con fuertes implicaciones
cientos de metros. También es habitual la
económicas, medioambientales, de
formación de oquedades naturales
ordenación del territorio, etc.
originadas por distintos procesos
(karstificación, flujos volcánicos La topografía de una cavidad es la
subterráneos, oleaje, fusión del hielo, representación de la misma sobre un plano
licuefacción y arrastre de sedimentos finos, horizontal y constituye la base topográfica
etc.), presentando un gran desarrollo tanto necesaria para la ubicación de la
en la horizontal, con galerías de más de 100 información espacial existente en el medio
km, como en la vertical, con simas que subterráneo (Ballesteros et al., 2011).
superan los 1.000 m de profundidad, y cuyo Disponer de una correcta topografía y una
volumen puede llegar a superar los 500.000 ubicación precisa en el terreno es
m3. Todas ellas constituyen un espacio de imprescindible para abordar la
trabajo de gran importancia ya que, a problemática que generan las cavidades en
menudo, encierran elementos de interés las obras lineales y edificaciones (Cooper
(minero, hidrogeológico, arqueológico, et al., 2011), en los estudios de riesgos
patrimonial, turístico, estratégico, bélico, kársticos (Iriarte et al., 2010), en la
etc.), cuya ubicación es importante planificación del territorio (Gabrovsek et
determinar con precisión. El al., 2011) o en la realización de estudios de
desconocimiento de la posición de las patrimonio (Jiménez-Sánchez et al., 2011).
oquedades subterráneas, puede La ubicación de una cavidad en el terreno
desencadenar problemas geotécnicos de se suele realizar a partir de las entradas de
diversa índole, produciéndose con la cueva (una o varias) y su precisión

75

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

depende fundamentalmente del una de ellas se determina la anchura y la


instrumental empleado. Actualmente, el altura del conducto o sala en el que se
posicionamiento de la entrada se realiza ubican, complementándose estos datos con
mediante el empleo de dispositivos GPS, las coordenadas polares de todos los puntos
cuya eficacia se ve mermada únicamente en visibles desde las mismas que interesa
zonas que presenten una mala recepción de representar (radiación). En función de la
la señal debido a la presencia de obstáculos instrumentación empleada se distinguen
en el horizonte disponible (como por dos procedimientos: a) el método expedito,
ejemplo, escarpes de roca o zonas muy con una variante clásica en la que se utiliza
arboladas). No obstante, el acceso a cinta métrica o topofil -cuentas de vueltas
muchas cavidades es visible en fotografía de hilo perdido- para la medida de
aérea, por lo que es posible contrastar los distancias, y brújula y clinómetro, sin jalón
datos de GPS con la ortofotografía. Tanto ni trípode, para la medición de los ángulos
la ubicación de la cavidad en el macizo (Piccini, 2011; Ballesteros et al., 2011) y
rocoso como su levantamiento planimétrico otra moderna, basada en el empleo de un
no siempre son fáciles de realizar, ya que distanciómetro láser portátil provisto de
están condicionados por dificultades de una brújula/clinómetro electrónicos; y b) el
acceso y de trabajo tales como la presencia método riguroso, en el que tanto las
de conductos verticales, espacios muy medidas angulares como de distancia se
reducidos (de hasta 30 cm de ancho y alto) realizan con estación total montada sobre
o la presencia de agua que puede llegar a trípode.
inundar todo el conducto subterráneo
Por otro lado, el escáner láser es una
(Ballesteros et al., 2011). Además, el hecho
técnica reciente en la cual un dispositivo
de representar conductos tridimensionales
láser montado sobre un trípode realiza un
sobre un plano y las dificultades para
barrido de las paredes de la cavidad a partir
establecer el ancho del conducto suponen
de posiciones fijas, pudiendo llegar a
una simplificación de la realidad con una
registrar varios cientos de miles de puntos
problemática propia asociada (Domínguez-
por segundo. El enlace de cada una de las
Cuesta et al., 2010).
tomas permite generar una malla masiva de
Los métodos aplicables a la topografía en puntos que, una vez procesada,
cavidades son esencialmente tres: i) proporcionará un modelo 3D de alta
poligonales; ii) escáner láser y iii) resolución (Jaillet et al., 2011; González-
radiolocalización. Todos ellos presentan Aguilera et al., 2011). Aunque se han
ventajas e inconvenientes, por lo que la llegado a realizar modelos 3D de cuevas de
elección de uno u otro dependerá tanto de fácil acceso y de hasta 42 km de largo
las condiciones del medio, como de los mediante esta técnica (Buchroithner et al.,
objetivos perseguidos. 2011), la aplicación de escáner láser
requiere gran cantidad de tiempo y recursos
El método de poligonales se basa en definir
informáticos para procesar la información,
una serie de puntos de estacionamiento (o
lo que la hace prácticamente inviable para
estaciones) a lo largo de un itinerario entre
cavidades grandes y/o verticales. Además,
los cuales se toman valores de distancia,
el sistema láser es incompatible con
rumbo e inclinación (coordenadas polares),
cortinas de agua, lagos o zonas inundadas.
de manera que las estaciones sucesivas
quedan enlazadas mediante una línea La radiolocalización consiste en el empleo
quebrada denominada “poligonal”. En cada de un dispositivo que emite un impulso

76

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

electromagnético que es recogido por una correctamente las cavidades subterráneas.


red de antenas situadas en superficie y Para ello, en la cueva de El Pindal, donde
georreferenciadas mediante GPS. Este existe un levantamiento topográfico
instrumento puede ser situado en realizada por un grupo espeleológico
determinados puntos del interior, o bien ser mediante el empleo de cinta métrica,
desplazado por toda la cavidad. Los datos brújula y clinómetro (Obeso Amado et al.,
recibidos en cada antena se procesan y 1996), se establecerá una comparación
permiten ubicar cada punto tomado en las entre dicha información preexistente y los
tres dimensiones del espacio (Sogade et al., levantamientos topográficos realizados por
2004). La radiolocalización no es un los autores mediante estación total (TS) y
sistema de topografía en sí, ya que no distanciómetro láser DistoX (DIS).
genera ningún plano, si bien puede ser
utilizado para mejorar o chequear SITUACIÓN
levantamientos topográficos previos
La cueva de El Pindal se localiza al Este de
(Horrocks y Szukalski, 2002; Farrant y
Asturias, en el Norte de España (4º 30’W,
Mullan, 2008).
43º23’N) y fue declarada en el año 2008
Tradicionalmente, en las cuevas se ha Patrimonio de la Humanidad por la
trabajado con topografías espeleológicas UNESCO junto con otras cuevas
levantadas por el método expedito de prehistóricas de la parte septentrional de
poligonales como base topográfica para España. La cavidad, de desarrollo
estudios científicos y técnicos, aunque eminentemente horizontal, presenta un
pocas veces se conoce la fiabilidad y trazado de orientación Este-Oeste, una
precisión de estas planimetrías longitud de 590 m y 24 m de desnivel,
(Domínguez-Cuesta et al., 2010). En este situándose su boca de entrada en un
trabajo se pretende evaluar en qué medida acantilado a 24 m s.n.m. (Obeso Amado et
resulta idónea cada una de las tres al., 1996) (Figura 1).
metodologías en las que se basa el método
de poligonales para posicionar

Figura 1. Situación de la cueva de El Pindal (planta basada en Obeso Amado et al., 1996).

En conjunto la planta ocupa una superficie oscila entre 0,4 y 10 m. Alberga arte
aproximada de 10.000 m2, con una anchura rupestre en su interior (González-
variable entre 0,4 y 40 m y una altura que Pumariega Solís, 2011), por lo que se

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E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

explota turísticamente y es posible visitar Recopilación de la información topográfica


los primeros 300 m de la cueva conocidos previa de la cueva de El Pindal. El primer
como “sector turístico”. El resto de la levantamiento topográfico de la cueva fue
cueva se conoce como “sector oculto” y realizado por los espeleólogos de
sólo es accesible mediante técnicas L’Esperteyu Cavernícola Espéleo-Club y se
espeleológicas (Obeso Amado et al., 1996) recoge en un informe espeleológico (Obeso
En la cavidad se han llevado a cabo Amado et al., 1996) en el que se incluye la
diversas investigaciones geológicas que definición de 60 estaciones topográficas
han tomado como base la información situadas en paredes, bloques o en
topográfica preexistente para elaborar la espeleotemas así como las coordenadas
cartografía geomorfológica del sector cartesianas de dichas estaciones (Figura 2).
turístico y proponer un modelo de origen y Estas coordenadas cartesianas han sido
evolución de la cavidad (Jiménez-Sánchez transformadas manualmente con una
et al., 2002, 2004 y 2006). calculadora partir de las coordenadas
polares (distancia, dirección e inclinación).
METODOLOGÍA Las distancias entre estaciones y los anchos
La metodología seguida en este trabajo ha y altos de cada estación fueron tomadas con
supuesto la realización de las siguientes resolución de un centímetro empleando una
tareas: 1) recopilación de la información cinta métrica indeformable. La altura de la
topográfica previa de la cueva de El Pindal, galería se estimó de forma visual cuando no
2) comprobación de la bondad de dicha fue posible hacerlo directamente con la
topografía previa mediante estación total, cinta métrica. Las direcciones e
3) realización de otra nueva topografía inclinaciones fueron recogidas mediante
utilizando distanciómetro láser DistoX, 4) brújula y clinómetro de la casa comercial
creación de las poligonales mediante el Shunto con resolución de un grado
software Compass, 5) introducción y sexagesimal. Las coordenadas cartesianas
comparación de las poligonales en un incluidas en el informe espeleológico han
Sistema de Información Geográfica, SIG y sido transformadas a coordenadas polares
6) cálculo de errores. mediante una hoja de cálculo por los
autores.

Figura 2. Topografía espeleológica simplificada de la cavidad y situación de las estaciones topográficas definidas
en el levantamiento topográfico de 1996 (Obeso Amado et al., 1996).

Comprobación de la topografía del que se disponía mediante estación total


espeleológica mediante estación total. En Leica TCR-1203 (Figura 3). Las reducidas
el año 2009 se llevó a cabo un control del dimensiones de los pasajes del sector
levantamiento topográfico espeleológico oculto no permiten el manejo de la estación

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

total más que en los primeros metros del Los valores se tomaron en avance, desde
mismo, por lo que esta operación quedó cada estación a la siguiente y con
restringida al sector turístico de la cavidad. posterioridad fueron descargados
En esta ocasión se establecieron 11 digitalmente y procesados mediante los
estaciones topográficas, lanzándose 109 programas Leica Geo-Office, Topcal 21,
visuales a estalagmitas, rocas y paredes. Excel, Corel Draw, Autocad y Protopo.

Figura 3. Estación total utilizada para el levantamiento topográfico llevado a cabo en el año 2009.

Realización de otra nueva topografía las medidas, incluidas aquellas no válidas


utilizando DistoX. En Marzo de 2012 se ha que haya sido necesario repetir. Ambos
llevado a cabo un nuevo levantamiento registros se transfieren a una hoja de
topográfico de la cueva de El Pindal cálculo, lo que permite compararlos y
mediante el empleo del dispositivo DistoX minimizar los errores que pudieran
(Figura 4). Dicho dispositivo es el medidor provenir de la transcripción o de la
distanciómetro láser Disto A3 de Leica al manipulación de los ficheros.
cual se ha acoplado una placa diseñada por
Además, y también con la finalidad de
Heeb (2009) que proporciona los valores de
minimizar el error, se llevo a cabo una
dirección e inclinación y que requiere de
doble toma de datos en cada disparo: desde
calibración previa (Heeb, 2010). La
cada estación se realizaron medidas
poligonal confeccionada mediante DistoX
directas y recíprocas hacia las estaciones
incluye 55 estaciones de medida en las que
posterior y anterior, respectivamente, de tal
se registran los datos tanto manualmente
modo que se mide dos veces y desde dos
como con el aparato en formato digital. Los
posiciones diferentes una misma distancia,
datos registrados digitalmente se descargan
dirección e inclinación. El coeficiente de
del distanciómetro mediante el software
medida de la calidad de la calibración
PocketTopo 1.362 (Heeb, 2009) y consisten
efectuada es 0,4.
en un listado tipo ascii, que incluye todas

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E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Figura 4. Distanciómetro láser DistoX utilizado para el levantamiento topográfico llevado a cabo en el año 2012.

Creación de las poligonales mediante el ocho estaciones. Por otro lado, la


software Compass. Las coordenadas planimetría levantada mediante DistoX se
polares obtenidas mediante los tres compara con la realizada mediante estación
métodos anteriores se procesaron mediante total para dos estaciones topográficas.
Compass (Fish, 2010), software que
Cálculo de errores. A partir de las
elabora y exporta la poligonal
coordenadas polares obtenidas mediante
georreferenciada en formato shapefile en
estación total y DistoX se calculan las
tres dimensiones, que puede ser introducida
coordenadas cartesianas (X, Y, Z) y se
en un SIG con el fin de superponerla tanto
comparan con las coordenadas cartesianas
al mapa topográfico como a la
incluidas en el informe espeleológico
ortofotografía, lo que permite evaluar
preexistente (Obeso Amado et al., 1996)
cualitativamente las diferencias entre los
para los mismos puntos de la cueva.
diferentes sistemas de recogida de datos.
Posteriormente se definen y se calculan
Introducción y comparación de las cuatro parámetros que describen
poligonales en un SIG. Una vez que se cuantitativamente la precisión del
dispone de las tres poligonales, dos de ellas levantamiento topográfico:
completas y la otra sólo para el sector
turístico, es posible introducirlas en un SIG  las componentes-error,
y proyectarlas en planta simultáneamente,  el vector-error,
lo que va a permitir comparar las  el error-estación para cada estación
posiciones que ocupan cada una de ellas. topográfica y
 el error-global para el conjunto de la
El levantamiento realizado por los cueva.
espeleólogos se compara con el realizado
mediante estación total para tres estaciones Para llevar a cabo el cálculo de errores, lo
y con el confeccionado por DistoX para ideal sería contar con un número

80

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

significativo de estaciones (al menos 10) 8 y 49 m), por lo que las diferencias entre
claramente identificables en el mapa poligonales pueden ser explicadas, al
espeleológico del año 1996 y medidas con menos en parte, por la elección del
los otros dos métodos. Las componentes- itinerario seguido en cada caso para
error se definen como las diferencias en efectuar el levantamiento de la galería. En
metros medidas en esas estaciones comunes el sector oculto el tamaño de los conductos
para los tres métodos para la dirección se reduce considerablemente, llegando a ser
Este-Oeste (dx), dirección Norte-Sur (dy) y menor a 0,5 m de ancho y 0,6 m de alto en
para la vertical (dz) y el vector-error está algunos puntos, lo que minimiza esta fuente
formado por la componente cuadrática de de error. Localmente, y con la salvedad
dx, dy y dz, cuyo módulo es la magnitud hecha anteriormente, las poligonales
del error. El error-estación (%) se define realizadas mediante DistoX y estación total
como el módulo del vector-error (m) coinciden en aquellas estaciones comunes
dividido por la longitud de la poligonal (m) para ambos métodos.
desde la entrada de la cavidad a una
A escala de pasaje de cueva se pueden
estación dada y evalúa, por tanto, la
encontrar diferencias notables en dos
desviación en la posición de cada estación
tramos entre la poligonal levantada por el
respecto a la entrada. El error-global (%)
método expedito en sus variantes clásica y
se define como el módulo del vector-error
moderna. En concreto, se trata del límite
promedio (m) dividido entre la longitud
entre el sector oculto y turístico y la parte
total de la cueva (m) y evalúa el error en el
más occidental de la cueva. Por otra parte,
conjunto de la cavidad. Además, se
se puede observar en dicha cartografía un
calculan los promedios, la desviación típica
punto de inflexión y un cambio en la
y los valores máximos y mínimos para cada
dirección de la galería más occidental de la
parámetro, con excepción del error-global,
cueva que no se ha detectado en la
que se refiere a la totalidad de la cueva. En
cartografía del 2012 levantada mediante
el caso de las componentes-error, dichos
DistoX. Concretamente, los valores de
datos se calculan sobre los valores
dirección obtenidos mediante brújula
absolutos de las componentes.
convencional son unos 20o mayores a los
obtenidos en 2012 con la brújula digital.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La radiación que se llevó a cabo en 2009
En la Figura 5 se muestra la posición
mediante estación total, se realizó
relativa de las tres poligonales
seleccionando una serie de puntos
referenciadas y proyectadas sobre la
fácilmente identificables en el plano del
ortofotografía. Se puede apreciar que,
año 1996. En dicho plano se había utilizado
aunque las diferentes poligonales coinciden
un sistema de coordenadas arbitrario, del
relativamente bien para el conjunto de la
que únicamente se conocía su plasmación
cavidad, existen algunas diferencias. Como
gráfica en forma de cruces (Obeso Amado
ya se ha señalado, las poligonales
et al., 1996) y, dada la falta de
levantadas aplicando el método expedito
sistematismo en las deformaciones
clásico (cinta métrica, brújula y clinómetro)
detectadas, resultaba imposible obtener
y el moderno (DistoX) incluyen la totalidad
unos parámetros de transformación al
de la cueva, mientras que la realizada por el
sistema de referencia oficial. Además, al no
método riguroso (estación total) está
conocerse con exactitud sobre qué punto
restringida a su sector turístico. En éste, los
concreto de cada elemento de la cueva se
pasajes de la cueva son más amplios (entre

81

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

tomaron las medidas del año 1996, el estos factores distorsionan los resultados,
análisis numérico que se lleva a cabo según por lo que el análisis de errores se llevó a
la metodología descrita anteriormente, no cabo de manera gráfica (Figura 6).
sería significativo en este caso, dado que

Figura 5. Poligonales y estaciones topográficas levantadas para la cueva de El Pindal mediante cinta métrica,
brújula y clinómetro (TRC), DistoX (DIS) y estación total (ST). Únicamente se indica el nombre de las estaciones
topográficas empleadas para el cálculo de los índices cuantitativos.
Los datos TRC proceden de Obeso Amado et al. (1996).

Figura 6. Distorsiones identificadas con la estación total en las posiciones de puntos del interior de la cavidad
fácilmente identificables en la cartografía elaborada por Obeso Amado et al. (1996).

Entre la poligonal levantada con estación de cualquiera de las estaciones con el


total y con DistoX existen dos estaciones trabajo previo de los espeleólogos tiene el
comunes que, como se ha indicado en el problema de la identificación de los puntos
apartado metodológico, no serían señalado anteriormente. Por todo ello, las
suficientes para hacer un análisis numérico medidas de los parámetros de error que se
significativo. Por otra parte, la comparación muestran a continuación, deben ser

82

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

consideradas más como una aproximación En la Tabla I se ilustra el vector-error, el


metodológica que como ajustes error-estación y el error-global para el
cuantitativos reales del error. Para llegar a levantamiento realizado mediante cinta
conocer el error con una resolución de métrica, brújula y clinómetro con respecto
centímetros, como la que aquí se propone, a la estación total para dos puntos
sería imprescindible: i) definir un itinerario equivalentes. El vector-error promedio es
o poligonal con un punto de partida y una (9±12 m, 2±2 m, 1±1 m) y su magnitud es
orientación de salida predefinidas, ii) 10±11 m. El error en la coordenada X es de
determinar una serie de puntos a radiar media 4,5 veces mayor que la coordenada
desde cada vértice de dicha poligonal, con Y y 9 veces más grande que la coordenada
varios ángulos de elevación y diferentes Z. La dispersión del error es del orden de la
distancias y iii) materializar los puntos de decena de metros para la coordenada X e Y
control sobre los que se van a realizar las y del orden del metro para la Z. El error-
medidas para que los resultados no estación promedio es 9±12%, con una
dependieran de factores como la distribución de valores dispersa (entre 1 y
subjetividad del operador en la elección del 17 m), mientras que el error-global se cifra
punto a representar, el lugar desde donde se en 1,66%.
mide cada punto, etc.

Tabla I. Vector-error (componentes y módulo), error-estación y error-global del levantamiento topográfico


realizado mediante cinta métrica, brújula y clinómetro respecto a la estación total para diferentes puntos de la
cueva.
Puntos equivalentes de la cueva Vector-error (m)
Error-
Cinta métrica, estación
brújula y Estación total dx dy dz módulo (%)
clinómetro
TRC-25 TS-14000 -0,64 -2,55 0,23 2,64 0,95
TRC-17 TS-13000 -17,80 0,88 -2,23 17,96 17,42
Promedio 9,22 1,71 1,23 10,30 9,18
Desviación típica 12,14 1,19 1,41 10,83 11,64
Valor máximo 17,80 2,55 2,23 17,96 0,95
Valor mínimo 0,64 0,88 0,23 2,64 0,95
Error-global (%) 1,66

En la Tabla II se ilustra el vector-error, el m. El error en la coordenada X es 2,5 veces


error-estación y el error-global para el mayor que la coordenada Y y 1,1 veces
levantamiento realizado mediante DistoX más pequeño que la coordenada Z mientras
con respecto a la estación total para dos que la dispersión del error es del orden del
puntos equivalentes. El vector-error centímetro. El error-estación promedio es
promedio es (1,31±0,05 m, 0,52±0,08 m, 0,72±0,04% y el error-global es de 0,33%.
1,49±0,02 m) y su magnitud es 2,05±0,03

83

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Tabla II. Vector-error (componentes y módulo), error-estación y error-global del levantamiento topográfico
realizado mediante DistoX para diferentes puntos de la cueva.
Puntos equivalentes de la cueva Vector-error (m) Error-estación
DistoX Estación total dx dy dz módulo (%)
DIS-14 TS-14000 1,35 0,46 -1,51 2,08 0,74
DIS-15 TS-15000 1,27 0,57 -1,48 2,03 0,69
Promedio 1,31 0,52 1,49 2,05 0,72
Desviación típica 0,05 0,08 0,02 0,03 0,04
Valor máximo 1,35 0,57 1,51 2,08 0,74
Valor mínimo 1,27 0,46 1,48 2,03 0,69
Error-global (%) 0,33

La Tabla III muestra los valores del vector- veces mayores que la coordenada Z. La
error, el error-estación y el error-global dispersión del error es del orden de la
para el levantamiento realizado mediante decena de metros para la coordenada X e Y
cinta métrica, brújula y clinómetro con y del orden del metro para la Z. El error-
respecto al DistoX para nueve puntos estación promedio es 5±5%, con una
equivalentes. El vector-error promedio es distribución de valores dispersa (entre 2 y
(10±16 m, 10±14 m, 3±2 m) y su magnitud 26 m), mientras que el error-global se cifra
es 18±19 m. El error en la coordenada X e en 2,84%.
Y es igual, siendo el error en ambas 3,3
Tabla III. Vector-error (componentes y módulo), error-estación y error-global del levantamiento topográfico
realizado mediante cinta métrica, brújula y clinómetro para diferentes puntos de la cueva.
Puntos equivalentes de la cueva Vector-error (m) Error-estación
Cinta métrica, brújula y clinómetro DistoX dx dy dz módulo (%)

TRC-303 DIS-55 8,74 3,09 7,02 11,63 12,00


TRC-12 DIS-07 3,01 5,69 4,57 7,90 3,04
TRC-24 DIS-13 1,42 -3,96 1,80 4,57 1,66
TRC-25 DIS-14 -1,99 -3,02 1,74 4,01 1,44
TRC-34 DIS-24 7,38 -8,97 2,02 11,79 3,20
TRC-29 DIS-17 53,02 20,21 -1,73 56,77 15,01
TRC-38 DIS-38 8,17 -4,60 -2,42 9,68 2,44
TRC-43 DIS-42 7,99 1,06 -2,64 8,48 1,99
TRC-50 DIS-48 -2,67 43,05 6,32 43,59 8,49
Promedio 10,49 10,40 3,36 17,60 5,47
Desviación típica 16,22 13,49 2,08 18,95 5,07
Valor máximo 53,02 43,05 7,02 56,77 15,01
Valor mínimo 1,42 1,06 1,73 4,01 1,44
Error-global (%) 2,84

84

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

A pesar de las objeciones señaladas error-estación que varían entre aceptables


anteriormente, los resultados obtenidos (inferiores al 5%) e intolerables (15%). Así
para la cueva de El Pindal permiten pues, el método expedito de poligonales
evidenciar que la estación total aporta una levantadas con cinta métrica, brújula y
gran precisión en el posicionamiento de las clinómetro o con DistoX permite obtener
cavidades subterráneas y en la elaboración de forma sencilla topografías de las cuevas
de su planimetría. Como contrapartida, bien posicionadas y dimensionadas a escala
cabe señalar que únicamente permite de cueva y para toda la cavidad, si bien, a
realizar levantamientos topográficos de escala más local únicamente el DistoX
aquellos tramos de la cueva que, como el ofrece resultados fiables similares a
sector turístico, son lo suficientemente instrumentos mucho más precisos como la
amplios (0,5 m de ancho y alto) para que se estación total.
pueda introducir el instrumento. Si bien es
un método que estaría restringido para CONCLUSIONES
cavidades estrechas, inundadas o de difícil
El levantamiento topográfico realizado en
acceso, sería apropiado para realizar
la cueva de El Pindal mediante poligonales
levantamientos en otro tipo de cavidades,
llevadas a cabo mediante estación total y
como pueden ser los túneles asociados a
DistoX y su comparativa con la elaborada
minería.
mediante cinta métrica-brújula-clinómetro
Por otra parte, el DistoX es un instrumento ha permitido extraer las siguientes
muy versátil que, debido a su reducido conclusiones:
tamaño, permite levantar la topografía de
La estación total, debido a su gran
toda la cavidad, incluyendo los pasajes de
precisión instrumental, permite obtener una
reducido tamaño (menos de 0,5 m), de
posición muy fiable de la cavidad, si bien
difícil acceso o parcialmente inundados,
su empleo es complejo, laborioso y está
como podrían ser algunas galerías mineras
restringido a las áreas de acceso cómodo y
abandonadas. Además este instrumento
sencillo, en este caso, al sector turístico de
mide las distancias de forma rápida y
la cueva.
sencilla, consiguiendo una precisión
elevada, similar a la obtenida mediante Es posible evaluar cualitativa y
estación total. cuantitativamente la precisión del
posicionamiento de cavidades subterráneas
El método expedito clásico de espeleología
realizadas por el método expedito de
(cinta métrica, brújula y clinómetro)
poligonales en sus variantes clásica y
también es manejable, versátil y se adapta a
moderna, considerando tanto zonas de fácil
toda la cueva de El Pindal, si bien la
como de difícil acceso. Cuantitativamente,
obtención de los datos es más laboriosa y
se han definido cuatro parámetros que
su precisión es muy variable. A escala de
permiten establecer el error y precisión de
cueva, y teniendo en cuenta las limitaciones
los instrumentos empleados: las
metodológicas expuestas, la precisión
componentes-error, el vector-error, el
obtenida es del orden de la decena de
error-estación para cada estación
metros y se puede considerar aceptable ya
topográfica y el error-global para el
que el error-global (2,84%) es inferior al
conjunto de la cueva. Así, ambos sistemas
3%. No obstante, a escala más local (pasaje
proporcionan un plano correctamente
de cueva) se pueden encontrar errores muy
posicionado a escala de cavidad: 0,33% de
variables de entre 4 y 57 m, con valores de
error para el DistoX y 2,84% para la cinta

85

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

métrica – brújula - clinómetro (ambos vertical caves: the example of Torca Teyera
respecto a la estación total). A escala más shaft (Picos de Europa, N Spain). Carbonates
detallada de pasaje de cavidad, el DistoX and Evaporites, 26, 29-40.
proporciona resultados aceptables Buchroithner, M.F., Milius, J. and Petters, C.
(0,72±0,04%), mientras que los errores 2011. 3D Surveying and Visualization of the
obtenidos con la cinta métrica, brújula y Biggest Ice Cave on Earth. Proceedings of 25th
International Cartographic Conference. Paris.
clinómetro son muy variables, llegando a
ser totalmente inadmisibles en algunos Cooper, A.H., Farrant, A.R. and Price, S.J.
casos. 2011. The use of karst geomorphology for
planning, hazard avoidance and development in
Como conclusión final se puede decir que Great Britain. Geomorphology 134 (1-2) 118-
los tres métodos resultan adecuados para 131.
obtener la poligonal de una cavidad Domínguez-Cuesta, M.J., Jiménez-Sánchez, M.,
subterránea y la elección de uno u otro Ballesteros, D. y González-Pumariega, P. 2010.
dependerá de factores como la Precisión de las topografías espeleológicas: dos
accesibilidad o presencia de agua entre ejemplos en cuevas de Asturias (N de España).
En: Durán, J. J., Carrasco, F. (ed.), Cuevas:
otros. El método más preciso es el de la
Patrimonio, Naturaleza, Cultura y Turismo.
estación total, por lo que sería el método Asociación de Cuevas Turísticas Españolas.
ideal en aquellas cavidades en las que sea 419-434.
posible introducir dicho aparato. En Farrant, A.R. and Mullan G.J. 2008. Novel use
segundo lugar, está el método del of radio-location for a ground investigation at
distanciómetro láser con placa indicativa de Pen Park Hole, Bristol, UK. Quartely Journal of
dirección y buzamiento acoplada, que Engineering Geology and Hydrogeology, 41 (3),
permite obtener resultados fiables y 333-338.
precisos y además es muy versátil, por su Fish, L. 2010. Fecha de consulta: 10/04/2012
pequeño tamaño y sencillez de uso. Por http://fountainware.com/compass/
último, los levantamientos topográficos Gabrovsek, F., Martin, K., Kogovsek, J.,
realizados mediante cinta métrica, brújula y Mihevc, A., Mulec, J., Perne, M., Petric, M.,
clinómetro son los más habituales y aportan Pipan, T., Prelovsek, M., Slabe, T., Sebela, S.
una información que, si bien no tiene la and Ravbar, N. 2011. Development challenges
precisión de los métodos anteriores, son in karst regions: sustainable land use planning in
una buena aproximación para conocer la the karst of Slovenia. Carbonates and
disposición de la cavidad. Evaporites, 26 (4), 365-380.
González-Aguilera, D., Muñoz-Nieto A.,
AGRADECIMIENTOS Rodriguez-Gonzalvez, P. and Menéndez, M.
2011. New tools for rock art modelling:
Los autores desean agradecer: a María automated sensor integration in Pindal Cave.
González-Pumariega, responsable de la Journal of Archaeological Science, 38 (1), 120-
cueva, su ayuda en los trabajos de campo; a 128.
Javier Santa Eugenia y a L’Esperteyu González-Pumariega Solís, M. 2011. La cueva
Cavernícola Espéleo-Club, sus comentarios de El Pindal 1911-2011. Estudio de su arte
en relación a la topografía del año 1996. rupestre cien años después de Les cavernes de
la région cantabrique. Ménsula Ediciones, Pola
de Siero (Asturias), 212 pp.
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Ballesteros, D., Jiménez-Sánchez, M., García- Surveying Device. Cave Radio and Electronics
Sansegundo, J. y Giralt, S. 2011. Geological Group Journal 72, 8-10.
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86

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Heeb, H. 2010. A General Calibration y Minero de España. Serie: Hidrogeología y


Algorithm for 3-Axis Compass/Clinometer Aguas Subterráneas, 12, 333-349.
Devices. Cave Radio and Electronics Group Jiménez-Sánchez, M., Bischoff, J.L., Stoll, H.,
Journal 73, 12-18. Aranburu, A. 2006. A geochronological
Horrocks, R.D. and Szukalski, B.W. 2002. approach for cave evolution in the Cantabrian
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Boche, E., Cailhol, D., Filipponi, M., Le Roux, La Cueva del Pindal. Informe preliminar.
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(ed), Investigaciones en sistemas kársticos 763.
españoles. Publicaciones del Instituto Geológico

Revisado: Martos de la Torre, Eva


Dpto. Explotación y Prospección de Minas. Universidad de Oviedo, España
evamartos@hunosa.es

87

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Participación de la sociedad en proyectos técnicos de


aprovechamiento de agua subterránea. Santa Elena, Ecuador
G. Herrera (1) (2) (3), P. Romero (1), A. Guerrero (2) (3), M. Saeteros (1) (3) y P. Carrión (1)
(1)
Centro de Investigación y Proyectos Aplicados a Ciencias de la Tierra (CIPAT).
(2)
Centro De Desarrollo Social Aplicado-CEDESA.
(3)
Facultad de Economía y Negocios FEN-ESPOL.
E-mail: grherrer@espol.edu.ec, plromero@espol.edu.ec, aguerrer@espol.edu.ec, msaetero@espol.edu.ec,
pcarrion@espol.edu.ec

RESUMEN
En este trabajo se presenta de forma general las actividades desarrolladas en los proyectos
ECU/8/026: “Caracterización de Acuíferos Costeros de la Península de Santa Elena” y
RLA/8/041: “Caracterización Isotópica de Acuíferos Costeros”, realizados en la Provincia de
Santa Elena (Ecuador). En general, estos proyectos han estado enfocados a la aplicación de
herramientas isotópicas de manejo y caracterización de acuíferos costeros con el objetivo de
disminuir los perjuicios provocados por la carencias de agua en la zona y, fundamentalmente,
a apoyar al desarrollo social de poblaciones sin acceso un bien primario como el Agua. Lo
esencial en la ejecución de estos proyectos ha sido la cooperación y el trabajo conjunto de las
instituciones gubernamentales, empresas y la universidad para desarrollar aplicaciones que
solucionen los problemas de abastecimiento de agua, respetando los requerimientos de la
sociedad (servicios básicos, uso agrícola/ganadero y turismo) y sostenibilidad del recurso
(uso acorde a tasas de recarga de posos: establecimiento de pozos, tasas de extracción de
estos, etc.). La consecución de acceso al Agua por parte de los pobladores ha permitido
favorecer el progreso social (salubridad y servicios primarios), mejora económica
(explotación del campo, turismo) y en general una mejoría de condiciones de vida de los
pobladores. La característica especial de estos proyectos ha sido conseguir que la
componente social y educativa se sume a la parte técnica y concienciar de la importancia de
conservar y proteger los acuíferos costeros por parte de los pobladores.
Palabras claves: Acuíferos Costeros, Agua, Gestión, Santa Elena

Society participation in technical projects for the use of


groundwater. Santa Elena, Ecuador
ABSTRACT
This paper presents an overview of the activities in the projects ECU/8/026:
“Characterization of Coastal Aquifers of the Santa Elena’s Peninsula” and RLA/8/041:
“Isotopic Characterization of Coastal Aquifers”, made in Santa Elena Province in Ecuador).
These projects have focused on the application of isotopic management tools and
characterization of coastal aquifers. The aim of the projects was to reduce the damage caused
by the lack of water in the area. Most importantly, the objective was to support the social
development of populations without access to an essential resource such as water. The
remarkable attribute in the implementation of these projects has been the cooperation and

88

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

joint effort of government institutions, companies and university (ESPOL University in


Ecuador). Significant effort was made in order to develop applications to solve the problems
of water supplies. This occurred while respecting the needs of society regarding water such
as: basic services, agricultural/livestock and tourism. Another key aspect of the project was
the sustainability of the resource. Important considerations were taken into account, for
instance: a fair use of water according to rates of grounds recharge, establishment of wells,
extraction rates from wells, etc. The access to water by residents has promoted social
progress related to health and basic services. Also, economic improvement has been noticed,
for example: exploitation of the countryside, tourism, and population’s living conditions
development. The special challenge of the projects has been to join the social and educational
components to the technical aspect. Additionally, it was important to raise people’s
awareness on preserving and protecting coastal aquifers.
Key words: Coastal aquifers, Water, Management, Santa Elena

INTRODUCCIÓN este caso, la materialización de acciones


que lleven a la comunidad de Manglar Alto
El desarrollo sostenible de las sociedades
(Santa Elena) a tener acceso a Agua
se da mediante los esfuerzos de diversos
subterránea y, fundamentalmente,
agentes (gobierno, organismos públicos y
garantizar la sostenibilidad del recurso y su
organismos privados) por lograr una
uso correcto:
sinergia que los lleve a conseguir objetivos
acordes con el bien común. (Figura 1). En

Figura 1. Gestión de Proyectos. Fuente: Triangulo de Sábato (modificado Herrera et al., 2010).

Dichos objetivos se alcanzan con el Los proyectos desarrollados por los


desarrollo de proyectos técnicos sólidos en habitantes de las comunas conjuntamente
los que se incluyan la búsqueda del con entidades que ofrecieron su apoyo
bienestar social de la población de la zona técnico, ha sido un componente que ha
de estudio. La integralidad de un proyecto mejorado las condiciones de vida en dicha
tiene que unir lazos efectivos entre la parte zona. Por ello, los proyectos ECU/8/026:
técnica-científica y la componente social “Caracterización de Acuíferos Costeros de
para lograr impacto y bienestar. la Península de Santa Elena” y RLA/8/041:

89

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

“Caracterización Isotópica de Acuíferos ZONA DE ESTUDIO


Costeros” realizados gracias al trabajo
Los proyectos ECU/8/026 y RLA/8/046 se
conjunto entre las comunas de pobladores,
desarrollaron en la Provincia de Santa
la ESPOL-CIPAT, el Organismo
Elena, que se localiza en la costa oeste de
Internacional de Energía Atómica (OIEA) y
América del Sur, cuenta con una extensión
la Subsecretaria de Control, Investigación y
de 3.762,8 Km2, según el último Censo de
Aplicaciones Nucleares, ha generado
la Población y Vivienda tiene 308,693
numerosos beneficios reales como mejora
habitantes. Las actividades económicas
de las condiciones de vida (suministro
desarrolladas en la provincia son el
regular de Agua apta para consumo
turismo, la pesca, la ganadería, actividades
humano) y el mejoramiento de sectores
manufactureras y artesanías (Figura 2).
productivos de la zona (suministro de agua
apta para uso agrícola-ganadero).

Figura 2. Mapa de localización del área donde se realizaron los proyectos ECU/8/026 y RLA/8/041.
Fuente: Google Maps.

La Provincia de Santa Elena, está actividad concerniente a la distribución,


conformada por gran cantidad de control y cobro del recurso hídrico.
asentamientos rurales. Contiene tres
cantones: Libertad, Santa Elena y Salinas. ANTECEDENTES: Problema sobre
deficiencia de abastecimiento de agua
La Libertad no cuenta con asentamientos
rurales, mientras que Salinas y Santa Elena Uno de los problemas que ha sufrido la
están conformadas por varios Provincia de Santa Elena ha sido la escasez
asentamientos comúnmente llamados de agua potable debido a la falta de
Comunas. Más allá de las delimitaciones infraestructura capaz de proveerla. Por ello
políticas, la organización comunal es la que casi el 90% de la población peninsular
se respeta y bajo esta figura se distribuyen debía abastecerse mediante tanqueros, a
las diversas actividades que deben cumplir quienes pagaban 2 dólares por metro
grupos específicos, que son los encargados cúbico. Sin embargo, se experimento una
de velar por el bienestar general, como por leve mejoría con el desarrollo del proyecto
ejemplo LAS JUNTAS DE AGUA, Transvase Daule-Santa Elena, que
quienes se han constituido para toda posibilitó la dotación del recurso a más

90

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

personas de las áreas urbanas. Las áreas Es observable que el éxito de los proyectos
rurales, cuyos asentamientos son conocidos radica en la forma de trabajo conjunto entre
como comunas, organizaciones de hecho, los diversos agentes, de no haber sido así
siguen teniendo problemas, por lo que están las personas de la Península de Santa Elena
obligadas a continuar abasteciéndose de no podrían gozar del suministro agua,
agua mediante tanqueros. debido a la falta de apoyo técnico y
educativo que brindaron las distintas
Dadas las condiciones de la provincia, su
instituciones, para la adecuación de pozos y
clima semiárido con precipitaciones
la educación sobre la importancia del agua
anuales debajo de los 250 mm, y los ríos
en las comunas.
intermitentes, concentrados entre febrero y
abril, los proyectos de cooperación
METODOLOGÍA Y TAREAS DE
ECU/8/026 Y RLA/8/041 fueron la mejor
TRABAJO: técnica/científica y social
alternativa de distribución del recurso agua,
puesto que la única alternativa viable para Para el correcto desarrollo de cada uno de
el abastecimiento del recurso era la los proyectos, se dio énfasis tanto a los
explotación de las aguas subterráneas por componentes técnicos-científicos como a la
medio de pozos. Para el periodo del 2007 al parte social. El Centro de Investigación y
2010 se dio la aprobación del proyecto y la Proyectos Aplicados a las Ciencias de la
ejecución del mismo. Tierra (CIPAT), fue el encargado del
desarrollo de la investigación científica.
OBJETIVOS
La OIEA donó los equipos necesarios para
El objetivo de este trabajo es presentar el los estudios de laboratorio, básicos en la
DESARROLLO DE UN PLAN DE caracterización experimental del agua
ACCIÓN SOCIAL PARTICIPATIVO Y subterránea en la zona de estudio y, el
COMUNITARIO, derivado de dos Centro de Desarrollo Social Aplicado
proyectos específicos sobre el uso y (CEDESA), el encargado de la parte social
aprovechamiento sostenible de las aguas del proyecto. Es decir, el que se buscaba la
subterráneas. El plan se divide en tres concientización y el uso responsable del
etapas: agua (Figura 3).
 Concientizar a las personas sobre el La implantación de este apartado,
uso responsable del agua subterránea y la constituyo un requerimiento irrenunciable
importancia de su sostenibilidad. por parte de los ejecutores del proyecto,
debido a que las iniciativas llevadas a cabo
 Establecer acciones de capacitación y con el apoyo y sustento de la OIEA, deben
promoción del uso y cuidado de las aguas tener una estrategia para el desarrollo
subterráneas. social, ¿De qué servirían realizar estudios
 Articular el trabajo en equipo de la técnicos sino llegan realmente sus
ESPOL, OIEA y Junta de Agua de beneficios a la comunidad?
Manglaralto y demás socios en el plano
educativo.

91

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Figura 3. Metodología. Fuente: Plan de Acción Social en los Proyectos ECU/8/026 y RLA/8/041.

Entre las actividades técnico-científicas Para la realización de campañas técnicas de


desarrolladas están: campos, el CIPAT de la ESPOL
conjuntamente con la Junta de Agua-
a) Implementación de un laboratorio de
Manglaralto, han recibido capacitaciones
análisis específico de caracterización de
para el manejo apropiado de los equipos.
aguas subterráneas.
Además se han realizado talleres
Mediante un trabajo colaborativo varias formativos y de entrenamiento.
unidades académicas (FICT, ICQA) y de
c) Formación de personal de la comuna
investigación (CIPAT) de la ESPOL, con el
para colaborar en estudios de campo.
respaldo de la OIEA, han implementado un
laboratorio de Isótopos, que sirve para las En los planes de los proyectos ECU/8/026
investigaciones científicas y tecnológicas, Y RLA/8/041, han tenido una vital
respecto a las aguas subterráneas en la importancia en la planificación, diversos
provincia de Santa Elena. cursos de capacitación brindados por la
cooperación internacional, que
b) Puesta a punto del instrumental de
posteriormente han sido reproducidos por
trabajo.
los investigadores de ESPOL.

92

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

d) Desarrollo de estudios investigación internacional que le aseguren sostenibilidad


específica: estudios topográficos, a los proyectos actuales, respecto a contar
geológicos, geomorfológicos, con recursos humanos capacitados. Así
climatológicos, hidrogeológicos, de mismo, la capacitación ha tenido una
prospección geoeléctrica de aguas estrategia global, ya que se ha focalizado
subterránea, integración de información en en diferentes grupos: Investigadores,
Sistemas de Información Geológica, técnicos, usuarios, miembros de la junta de
elaboración de una red de control de agua, jóvenes, niños, comunidad en
campo, mapeo de información general. Se ha contemplado establecer
hidrogeológica/hidrogeoquímica, etc. varias vías para lograr cimientos en la
cultura de agua.
e) Formación de investigadores y personal
de la comuna mediante entrenamientos, El desarrollo de estas actividades permitió
becas, seminarios y cursos (Curso el desarrollo, implementación y explotación
Internacional Hidrología Subterránea en técnica de pozos de agua para satisfacer las
zonas costeras en Noviembre del 2009). necesidades de la población. Por primera
vez, se consiguió que los habitantes de
El CIPAT-ESPOL, ha preparado un plan
estas áreas rurales de la península de santa
para la formación de investigadores con
Elena se abastecieran de agua para
alto grado académico como maestrías y
consumo humano, las 24 horas del día y los
doctorados en convenio con la cooperación
365 días del año (Figura 4).

Figura 4. Actividades técnicas-científicas. Fuente: Plan de Acción Social en los Proyectos ECU/8/026 y RLA/8/041.

Conseguido el objetivo técnico de área social, realizando la socialización de


abastecimiento de Agua aparece quizás el los respectivos proyectos con el fin de crear
reto más difícil, garantizar el buen uso de una conciencia en los pobladores, sobre lo
esta agua y la sostenibilidad de este recurso trascendental e importante que es el agua
para futuras generaciones. En este sentido, en la Península de Santa Elena.
paralelo a la labor técnica se trabajó en el

93

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Transmitir y sembrar una cultura del agua, charlas, talleres y actividades didácticas
era una necesidad de los proyectos y esta se dirigidas no solo a adultos, sino también a
pudo dar gracias a la colaboración de nivel escolar (Figura 5). Todas las
estudiantes de la materia de Desarrollo actividades mencionadas se planifican para
Social y Voluntariado, quienes bajo el su realización en el año, y se ejecutan bajo
principio de responsabilidad social la coordinación de la Junta de Agua con los
universitaria, colaboraron con la difusión investigadores.
de la información mediante seminarios,

Figura 5. CEDESA, Socialización de los Proyectos con la sociedad. Fuente: Plan De Acción Social En Los
Proyectos ECU/8/026 y RLA/8/041.

La interacción de los diversos agentes en el GESTIÓN SOCIAL


desarrollo de dichos proyectos estuvo
La educación de la comunidad para el uso
enmarcada en tres valores:
responsable del agua fue una tarea esencial
 Respeto, y necesaria para el éxito sostenible del
 Trabajo y proyecto. Para desarrollar y mejorar los
 Solidaridad. planes del proyecto a ejecutarse y su grado
de interacción entre los agentes se formuló
un MODELO PARTICIPATIVO, que
reúne a los organismos internacionales

94

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

(OIEA) vinculados con CIPAT-ESPOL y la búsqueda del bien común. Yukiya Amano
más importante: la comunidad. Por lo que (Director general del Organismo
la capacitación e inducción de los Internacional de Energía Atómica),
comuneros era importante. El equipo de comentó durante su visita a la zona de
alumnos comprometidos con el proyecto Trabajo “Se dice que quebrar una flecha es
ayudó a realizar diversas capacitaciones y fácil. Si se unen dos flechas ya no es tan
cursos que le permitan tanto a niños, fácil, pero si se unen tres flechas es
jóvenes y adultos, arraigar una cultura de imposible quebrarlas”. En este proyecto la
preservación y uso sostenible del agua, por Comunidad de la Península de Santa Elena,
lo que se organizaron: la ESPOL y la OIEA, constituyen las tres
flechas (Figura 6).
 Reuniones,
 Capacitaciones, La creación de estas sinergias ayuda al
 Participación en seminarios, etc. desarrollo integral de las sociedades, que es
de todos los hombres y de todo el hombre.
Dentro de ese plan de difusión a cargo del Iniciativas como esta han sido reconocidas
CEDESA, se realizó un evento “AGUA por la OIEA, y demás sectores, y han
2010”, concretamente en el sector de prometido apoyo total al proyecto para su
Manglaralto, donde se capacitó tanto a continuación.
alumnos, como a los profesores y padres de
familia. El impacto causado por estos
proyectos obligaba a dicha educación y
fortalecía aun más los vínculos con la
sociedad. En cuanto a la parte económica,
los convenios firmados tanto con ESPOL,
como el trabajo conjunto del Ministerio de
Agricultura, Ganadería, Acuacultura y
Pesca (MAGAP) y el Municipio de Santa
Elena, para la búsqueda y aprovechamiento
de agua subterráneas para zonas rurales,
han ayudado a los comuneros a mejorar sus Figura 6. Yukiya Amano en su visita a la Península de
estándares de vida ya que se ha podido Santa Elena. Fuente: WHY WATER MATTER, IAEA
Helps Parched Santa Elena Find Water, September
desarrollar con mayor fuerza planes 2011.
agrícolas para la región, así mismo el agua
ha traído beneficios para cientos de turistas CONCLUSIONES
que acuden a esta zona de vacaciones, pues
los comuneros pueden vender mejor sus En general, con los proyectos ECU/8/026 y
productos y dar un mejor servicio al RLA/8/041 queda demostrado que la
turismo. participación activa y conjunta de las
instituciones y sociedades comunales,
EN GENERAL fortalece y amplía los objetivos de trabajo
(técnicos, sociales y económicos)
El modelo social observable en planteados.
organizaciones comunales en la que los
intereses del conjunto van encaminados a la La inclusión de la comunidad en las
maximización de los beneficios sociales, diferentes iniciativas técnicas de suministro
muestra que las personas tienen un de Agua ha permitido determinar con
potencial mayor si se unen esfuerzos en la mayor certeza los requerimientos y

95

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

necesidades a satisfacer, garantizando un de la Provincia de Santa Elena (Ecuador). En


criterio de justicia social y, al mismo Congreso Internacional de Cooperación
tiempo, haciéndolos partícipes del trabajo Transfronteriza. 251-262.
desarrollado. La inclusión de la población Jiménez, S. 2008. Elaboración de un plan de
en el proyecto, permitió garantizar el éxito explotación de aguas subterráneas en una zona
de los proyectos y su compromiso para de la Península de Santa Elena, mediante la
interpretación de métodos resistivos. Tesis de
garantizar la sostenibilidad de las
Grado. ESPOL-FICT.
iniciativas.
Junta Regional de Agua Potable de Olón. 2006.
BIBLIOGRAFÍA Rediseño de Reubicación de la línea de
conducción para las poblaciones de Curía, San
Herrera, G., Carrión, P., Berrezueta, E. y Flores, José, Las Núñez y La Entrada del sistema
D. 2010. Valoración de los Impactos regional de agua potable de Olón, Parroquia
ambientales relacionados a las aguas Manglaralto Cantón Santa Elena.
subterráneas y el turismo en las comunas de MacNeill, M. 2011. IAEA Helps Parched Santa
Manglaralto y Olón de la Provincia de Santa Elena Find Water. IAEA Bulletin International
Elena: Calculo de la Huella Ecológica. En: Atomic Energy Agency, 53 (1), 12-13
Berrezueta, E. & Domínguez-Cuesta, M.J.
Técnicas Aplicadas a la caracterización y Water for Santa Elena, 16/09/2011, by IAEA,
aprovechamiento de recursos geológico- http://www.youtube.com/watch?v=oonL3u90J4
mineros. CYTED-IGME. Vol. II, 116 -126. w&feature=relmfu
Herrera, G. y Flores, D. 2009. Aspectos
Socioeconómicos de la gestión del agua y el
turismo en las comunas de Olón y Manglaralto

Revisado: Berrezueta Alvarado, Edgar


Instituto Geológico y Minero de España (IGME), España
e.berrezueta@igme.es

96

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Caracterización geoquímica e isotópica del agua superficial y


del drenaje de mina en el área de influencia del río Siete,
Distrito Minero Ponce Enríquez (Ecuador)
P. Romero, P. Valverde, B. Galarza y S. Jiménez
Centro de Investigación y Proyectos Aplicados a las Ciencias de la Tierra (CIPAT)
Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL)
Campus Gustavo Galindo, Km 30.5 Vía Perimetral. Guayaquil, Ecuador
E-mail: plromero@espol.edu.ec, priesval@espol.edu.ec, byrangal@espol.edu.ec, sjimenez@espol.edu.ec

RESUMEN
El río Siete ha sido uno de los cuerpos de agua dulce más afectado por las actividades
mineras del sector de Ponce Enríquez, ubicado en la provincia de Azuay, para este estudio se
tomaron 13 muestras representativas de agua superficial y de drenaje de mina del río Siete y
sus afluentes para analizar metales pesados (arsénico, cadmio, cobre, hierro, mercurio, plomo
y zinc), cianuro total, y otros parámetros físico-químicos que permiten caracterizar el agua
(calcio, magnesio, sodio, bicarbonatos, cloruros y sulfatos). Por medio de los análisis
realizados se determinó que las facies hidroquímicas del río Siete son bicarbonatada-
sulfatada cálcico-magnésica y la del agua de sus afluentes es sulfatada-bicarbonatada cálcico-
magnésica, además el río Siete presentó una cantidad de coliformes totales de 8,3x107
nmp/100 ml. De esta forma se identificaron dos fuentes principales de contaminación, la
principal originada por el incremento de la actividad minera y la secundaria por la red de
saneamiento deficiente del cantón de Ponce Enríquez y las descargas de aguas negras sin
recibir tratamiento previo. El estudio sirve como una línea base para futuras investigaciones
ya que es la primera vez que se caracteriza isotópicamente el agua de este sector, donde se ha
determinado que las muestras en el río Siete y sus afluentes presentan valores isotópicos
similares, es decir ligeramente enriquecidas.
Palabras claves: Caracterización, Geoquímica, Isotópica, Agua Superficial, Drenaje de Mina

Geochemistry and Isotopic Characterization of surface water


and mine drainage in the influence zone of river Siete, mining
district of Ponce Enriquez (Ecuador)
ABSTRACT
The river Siete has been one of the most freshwater bodies affected by mining sector of
Ponce Enríquez, located in the province of Azuay, for this study thirteen representative
samples were taken from surface water of river Siete and its tributaries, as well as from mine
drainage water. This study was carried out the analysis of heavy metals (arsenic, cadmium,
copper, iron, mercury, lead and zinc), total cyanide, and others physicochemical parameters
that allow characterize the water (calcium, magnesium, potassium, bicarbonates, chlorides
and sulfates). Through the analyzes the hydro-chemical facies were established; the water of
river Siete is considered as bicarbonate-calcium magnesium sulfate, while its tributaries as

97

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

sulphate-calcium magnesium-bicarbonate. River Siete has a total coliforms of 8,3x107


nmp/100 ml. This study is a baseline for future researches because it’s the first time that this
sector is characterized isotopically, where it is determined that the samples in the Siete river
and its tributaries have similar isotopic values, slightly enriched.
Key words: Characterization, Geochemical, Isotopic, Surface Water, Mine Drainage

INTRODUCCIÓN ha aumentado o disminuido desde el año


1998 hasta la actualidad.
La actividad minera en el sector de Ponce
Enríquez que surgió en los años 70
1. Área de estudio
conllevó a la contaminación de ríos y
suelos debido a que los desechos de las El distrito aurífero de Ponce Enríquez
actividades de las plantas de beneficio eran ubicado en la provincia del Azuay
descargados directamente en quebradas y pertenece a la vertiente del Pacífico de la
ríos sin ningún tipo de medida de control Cordillera Occidental de los Andes sur-
(Sandoval, 2001). El objetivo del estudio es ecuatorianos, que comprende rocas
caracterizar la composición química e metavolcánicas de la Formación Macuchi,
isotópica del agua superficial y subterránea y el agua subterránea se encuentra
del sector, a través de la realización de localizada en un medio fracturado de estas
análisis físico-químicos, metales pesados, rocas volcánicas de la Formación Macuchi.
análisis bacteriológico, e isotópicos para En la Figura 1 se presenta la localización
identificar las fuentes de contaminación en del sector. En la Figura 2 se ilustran los
el río Siete y valorar si la contaminación afluentes del río Siete así como los puntos
producida por la actividad minera en el río de muestreo.

Distrito aurífero
Ponce Enríquez

Figura 1. Mapa de ubicación del área de estudio.


Fuente: Google Maps.

98

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Figura 2. Mapa de comunidades y afluentes.

2. Muestreo El muestreo del agua superficial del río


Siete se llevo a cabo siguiendo los patrones
Se tomaron 9 muestras de agua superficial
de la Norma Técnica Ecuatoriana (NTE:
en el mes de diciembre que corresponde a
INEN 2 169:98), auspiciada por el Instituto
la época seca del sector, 4 muestras de agua
Ecuatoriano de Normalización y para el
de drenaje de mina y 4 muestras de agua
muestreo de agua subterránea se siguieron
subterránea en el mes de enero durante la
los lineamientos de la Guía operativa para
estación lluviosa, la conductividad
la recogida, almacenamiento y transporte
eléctrica, temperatura, sólidos totales
de muestras de aguas subterráneas
disueltos y el pH al ser parámetros
destinadas al análisis químico, realizado
inestables fueron medidos in situ con los
por el Instituto Tecnológico Geominero de
equipos Conductivímetro Cond150i y con
España (ITGE, 1998). En la Tabla I se
la Multiparamétrica WTW 350i.
compila la información necesaria para el
muestreo.
Tabla I. Envases y conservación para el muestreo de análisis físico-químicos, microbiológicos e
isotópicos.
Parámetro Recipiente Cantidad Conservación
Metales pesados PEAD 1L Ácido Nítrico
Análisis básicos PEAD 1L
Microbiológicos Estéril 50 ml Refrigeración 4 ºC
Pesticidas Vidrio ámbar 2L

99

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

3. Análisis del agua Tabla III. Variación Temporal del pH del agua
superficial de diciembre del 2002 a diciembre
Se trabajó con dos laboratorios, el LAB- 2011.
PSI acreditado bajo la Norma ISO 17025
avalado por el Organismo de Acreditación Quebrada / Río
pH pH
2002 2011
Ecuatoriano (OAE) y el Laboratorio de
Análisis Agrícolas y Afines que participó Q. La Florida 7,23 7,04
en una evaluación de Inter-laboratorios Río Siete 6,98 6,7
realizada en el año 2010 auspiciada por el Río Guanache 7,01 6,40
Programa GEMS - WATER de las Río Fermín 7,4 6,62
Naciones Unidas, obteniendo resultados Río Nueve de
--- 7,15
satisfactorios de confiabilidad. Los análisis Octubre
isotópicos de Oxígeno-18 y Deuterio se
llevaron a cabo en el Laboratorio de Se observa que existe una ligera
Isótopos del Instituto de Ciencias Químicas disminución del pH en el agua con respecto
de la Escuela Superior Politécnica del al tiempo, sin embargo el río Fermín es el
Litoral. que experimenta la mayor disminución,
porque el pH se reduce una unidad
RESULTADOS aproximadamente, lo que significa que el
Los resultados de los metales pesados agua se ha acidificado diez veces más. El
analizados (As, Cd, Cu, Hg, Pb, Zn) en río Nueve de Octubre presenta la
agua superficial y agua de drenaje de mina alcalinidad más elevada del agua
se muestran en la Tabla II, dichas superficial siendo de 89 mg/l seguido por el
concentraciones se encuentran por debajo valor de la alcalinidad del río Fermín de
del límite de detección del método analítico 84,5 mg/l. Mientras que los valores más
utilizado. bajos de alcalinidad lo presentan el río
Siete (Pe-3) con 41 mg/l y la confluencia
Tabla II. Límite de detección de metales del río Guanache y Villa con 55 mg/l. La
pesados. mayor concentración de dureza en el agua
corresponde a la quebrada La Florida con
Parámetro Límite de detección
290 mg/l, 178 mg/l del río Guanache y
As <0,01 Villa, seguido por el río Fermín con 165
Cd <0,01 mg/l y 142 mg/l en el río Siete (Pe-3).
Cu <0,05 Debido a que la dureza total se relaciona
Hg <0,0001 directamente con la concentración de calcio
Pb <0,01 y magnesio en el agua, los puntos de
Zn <0,17 muestreo mencionados también presentan
las concentraciones más altas de Calcio y
El pH del agua superficial de la zona de Magnesio del sector. La cantidad de
estudio fluctúa entre 6,18 y 7,15, la sulfatos en todos los puntos de agua del
temperatura del agua varía también desde estudio sobrepasan cientos de veces el
22,2 °C hasta 27,1 °C debido a los distintos valor de fondo del sector que es de 1 mg/l
horarios de muestreo. En la Tabla III se para este parámetro, excepto el río Nueve
observa la variación temporal del pH del de Octubre que presenta una baja
río Siete y sus principales tributarios del concentración de sulfatos de 4,80 mg/l. La
año 2002 y 2011. quebrada La Florida es el cuerpo de agua
que presenta la concentración más alta de

100

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

sulfatos de 223,68 mg/l seguido del río Tabla IV. Resultados de análisis
Guanache-Villa y el río Siete. La Demanda microbiológico superficial y subterráneo.
Química de Oxígeno (DQO) presenta Coliformes Coliformes
Puntos de
valores altos para todos los puntos muestreo
Fecales Totales
muestreados, especialmente para la (nmp/100 ml) (nmp/100 ml)
Pe-2 3,6x105 6,8x107
quebrada La Florida, río Fermín y río Siete,
Pe-8 5,1x105 8,3x107
lo que indica una clara contaminación por Pe-10 8,6x104 2,7x105
materia inorgánica no biodegradable (Sun, Ps-sub1 200 7700
H., Li, J. et al., 2012.). También se evidenció Ps-sub2 4500 5,2*104
Ps-a --- 5,5*105
que la concentración de nitratos y nitritos
Ps-b --- 5,9*105
es mayor en el punto inicial de muestreo Ps-c --- 5,9*105
con respecto al punto final de muestreo Ps-d --- ---
(Pe-2 y Pe-8). A pesar de existir zonas de
actividad agrícola, en el análisis de El agua del río Siete, quebrada La Florida,
laboratorio no se detectaron y río Guanache-Villa son de carácter
concentraciones de pesticidas sulfatada-bicarbonatada cálcico-magnésica.
organoclorados y organofosforados. El río Fermín es de origen bicarbonatada-
sulfatada cálcico-magnésica, y el río Nueve
En la Tabla IV se muestran los resultados de Octubre presenta una facies
de los análisis microbiológicos realizados hidroquímica bicarbonatada cálcica-
en el agua superficial y de drenaje de mina. magnésica lo que puede apreciarse en la
Figura 3.

Figura 3. Mapa hidroquímico de la zona de estudio.

101

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Se observa que el agua del río Siete y sus Oxígeno-18) que pueden observarse en la
cauces de agua tributarios tienen una Tabla V y los resultados totales del agua
composición isotópica similar (-26,59‰ a - superficial y de drenaje de mina se
12,08‰ de Deuterio y -2,82‰ a -4,17‰ de muestran en las Tablas VI y VII.

Tabla V. Composición Isotópica de Oxígeno-18 y Deuterio.


Muestra δ2 H δ2 H δ18 O δ18 O
Pe-1 -14,15 0,24 -2,96 0,02
Pe-2 -19,55 0,13 -3,76 0,04
Pe-3 -19,68 0,13 -3,96 0,02
Pe-4 -12,08 0,13 -2,82 0,07
Pe-5 -19,36 0,07 -3,85 0,04
Pe-6 -14,80 0,36 -3,19 0,05
Pe-7 -24,88 0,16 -4,59 0,13
Pe-8 -15,71 0,58 -4,21 0,08
Pe-10 -15,52 0,29 -4,04 0,06
Ps-1 -15,81 0,17 -3,90 0,14
Ps-sub1 -19,13 0,59 -3,13 0,12
Ps-2 -25,64 0,34 -3,90 0,15
Ps-sub2 -26,59 0,94 -4,17 0,27

Tabla VI. Resultados de análisis físico-químicos del agua superficial de la zona de estudio.
Parámetros Valor Pe-1 Pe-2 Pe-3 Pe-4 Pe-5 Pe-6 Pe-7 Pe-8 Pe-10
de Q. La Río Río R. 9 de Río Río Río Río Río
Fondo Florida Siete Siete Octubre Siete Guanache Fermín Siete Fermín
Conductividad 81 590 377 358 199 348 425 367 402 419
[µs/cm]
pH 7,8 7,04 6,92 6,76 7,15 6,83 6,40 7,05 6,34 6,18
Temperatura [ºC] ------- 22,2 23,0 25,3 25,4 26,3 26,3 26,7 27,1 26,8
STD [mg/l] 65 378 241 229 127 223 272 235 247 268
Bicarbonatos [mg/l] 79,91 78,69 50,02 108,58 86,62 67,1 103,09 89,06 102,48
Calcio [mg/l] --------- 72 40 78,4 21,2 31,6 40 39,6 38,8 40
Cloruros [mg/l] --------- 9,22 8,15 6,38 4,96 8,15 8,15 6,74 11,34 22,33
Alcalinidad [mg/l] --------- 65,5 64,5 41 89 71 55 84,5 73 84
Dureza Total [mg/l] 34 290 140 142 90 129 178 165 128 152
DBO5 [mg O2/l] --------- 2,7 1,7 1,4 1,2 1,8 1,1 2,4 2,7 2,6
DQO [mg O2/l] 127 77 52 46 67 56 62 94 94
Fosfatos [mg/l] --------- 0,092 --------- 0,092 0,114 0,061 0,236 0,408 0,236 0,032
Magnesio [mg/l] --------- 26,75 9,48 10,67 8,99 12,15 18,96 16,04 13,85 12,64
Nitratos [mg/l] --------- --------- 9,9 --------- --------- --------- --------- --------- 2,7 ---------
Nitritos [mg/l] --------- --------- 0,579 --------- --------- --------- --------- --------- 0,289 ---------
Potasio [mg/l] --------- 1,17 1,17 1,17 0,78 1,17 1,56 0,78 1,56 15,64
SST [mg/l] -------- -------- 50 -------- -------- -------- -------- -------- 21 --------
Sodio [mg/l] --------- 6,19 4,95 4,54 6,19 6,19 6,61 5,78 8,67 10,12

102

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Tabla VII. Resultados de análisis físico-químico del agua de drenaje de mina


de la zona de estudio.

DISCUSIÓN que tienen la mayor capacidad


amortiguadora debido al elevado contenido
Los datos estadísticos proporcionados por
de alcalinidad (89 mg/l y 84,5 mg/l) y
la ejecución de la fase preliminar del Plan
también de bicarbonatos (108,58 mg/l y
de Capacitación Nacional de Minería
103,09 mg/l); mientras que el río Siete y el
realizado a finales del año 2011 a 56
resto de los afluentes poseen una capacidad
mineras, a través del Instituto Nacional de
amortiguadora moderada. El río Fermín
Investigación Geológico Minero
tiene una capacidad alta para neutralizar
Metalúrgico (INIGEMM), indica que el
ácidos, sin embargo la continua descarga de
75% de la Pequeña Minería y el 58% de la
efluentes mineros sin tratamiento de forma
Minería Artesanal realiza algún tipo de
indiscriminada podría provocar que el
tratamiento al agua que utiliza en sus
medio natural pierda dicha propiedad, así lo
procesos. (INIGEMM, 2011)
demuestra el registro de pH de 6,18 del río
Los ríos Guanache, Villa y quebrada La Fermín que es el resultado más alejado del
Florida que son los cuerpos de agua que valor de fondo del sector de 7,8 (Seglins,
reciben descargas directas de efluentes V., Luksevics, E., et al., 2011.). El agua del
mineros de la Cooperativa Bella rica no río Siete y de sus afluentes es catalogada
reflejan un pH ácido, porque los impactos como un agua dura o medianamente dura,
más serios pueden ser eliminados por producto de la disolución de minerales
efectos de dilución y neutralización, debido alcalinos que contienen Calcio y Magnesio,
a la presencia de carbonatos y otras y a la alta concentración de Sulfatos. Este
sustancias alcalinas propias de la roca proceso se origina en los cuerpos de agua
encajante (Igboekwe, M., Akankpo, A. et cercanos a las actividades mineras de la
al., 2011, Iriondo, M., 2009). De esta forma cooperativa Bella rica que son la quebrada
el pH del río Siete no se ve mayormente La Florida, confluencia de los ríos
afectado, variando desde 6,34 hasta 6,92. Guanache y Villa y el río Fermín cercano a
El río Nueve de Octubre y Fermín son los

103

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

las actividades mineras de la parroquia La hidroquímicas del agua de drenaje de mina


Independencia. son bicarbonatada cálcica magnésica y del
agua subterránea son bicarbonatada
La firma isotópica a lo largo del río Siete es
magnésica cálcica.
la misma a pesar de la incorporación de
agua de la quebrada La Florida y el río
Nueve de Octubre, sin embargo varía en el
último punto de muestreo del río, indicando
que dicho punto de agua (Pe-8) tiene una
gran influencia del caudal de los ríos
Guanache, Villa y Fermín.
La existencia de sulfatos en el río Siete
como en sus afluentes es un claro indicador
de contaminación por minería originada por
la oxidación de sulfuros presentes
típicamente en efluentes mineros. (Elphick, Figura 4. Variación temporal de sulfatos desde el año
2002 al 2011. Fuente: Ministerio de Energía y Minas
J., Davies, M., et al., 2010) y Ministerio del Ambiente, 2002.
La contaminación de la cooperativa Bella
rica reflejada en las concentraciones de De acuerdo al Censo Poblacional realizado
sulfatos de la quebrada La Florida y los ríos por Instituto Nacional de Estadística y
Guanache y Villa ha aumentado 4 y 1,5 Censos en la parroquia Camilo Ponce
veces respectivamente. El río Fermín se ve Enríquez solo el 36% de familias se
afectado de la misma forma por la cantidad encuentran conectadas a la red pública de
de sulfatos, sin embargo este parámetro en alcantarillado como se muestra en la Figura
el río Siete ha disminuido 5 (INEC, 2010), lo que justifica el elevado
aproximadamente 10 mg/l, lo que puede valor de coliformes fecales y totales
deberse a que el muestreo se realizó en encontrada en el río Siete ya que los pozos
época seca, porque el caudal que ingresa al sépticos, pozos ciegos y letrinas causan
río Siete desde sus afluentes es más bajo afectación al agua subterránea por la
que en época lluviosa; transportando menor lixiviación/migración de materia
cantidad de compuestos contaminantes. Las contaminada hacia el manto acuífero, así lo
concentraciones de sulfatos se observan en corrobora las altas concentraciones de
la Figura 4. (Ministerio de Energía y Minas coliformes totales encontradas en el agua
y Ministerio del Ambiente, 2002). de pozo y que pueden observarse en la
Tabla IV. El 2,9% de la población de Ponce
La baja concentración de sulfatos y de Enríquez dispone sus residuos sólidos en
dureza en el agua de drenaje de mina y un río, quebrada, acequia o canal, lo que
agua subterránea indican que no existe una contribuye también a la contaminación del
alteración en la composición natural del río. (INEC, 2010). Una cifra alarmante es
agua (Armah, F., Obiri, S., et al., 2010). que el 34,5% de familias (1.445) reciben
Además el pH del agua subterránea al agua de un río, acequia o canal, y el 8,5%
presentar valores por debajo de 6, indicaría (359) de agua de pozo para fines de uso
presencia de agua de reciente infiltración doméstico y consumo humano (INEC,
(Al-Kathib, M. and Al-Najar, 2011) tanto 2010). En el agua de drenaje subterránea
en las labores mineras como en los pozos cercana al sector de La López y San
de abastecimiento. Las facies Francisco de Muyuyacu se detectaron

104

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

niveles de contaminación fecal que estudios anteriores se ha determinado que


sobrepasa lo establecido (50 nmp / 100 ml se necesita siete veces más una
para coliformes totales), en el Texto concentración de Plomo para producir
Unificado de Legislación Ambiental mortalidad en organismos acuáticos cuando
Secundaria, 2009. Tomo V, Anexo 1, Tabla el agua es clasificada como dura. (Carter, J.
II, Límites máximos permisibles para aguas and Cameron, I., 1972).
de consumo humano y uso doméstico que
En el caso del Cianuro Total, los niveles
únicamente requieran desinfección.
detectados se encuentran por debajo del
Límite Máximo Permisible (0,01 mg/l)
establecido en el Texto Unificado de
Legislación Ambiental Secundaria, Tomo
V, Anexo 1, Tabla III, Criterios de calidad
admisibles para la preservación de la flora
y fauna en aguas dulces, frías o cálidas en
aguas marinas y de estuario. (TULAS) Sin
embargo la degradación natural del cianuro
origina compuestos como bicarbonatos y
Figura 5. Servicio Higiénico por familia en amoniaco, (Nasehi., et al. 2012) este último
porcentajes. Fuente: Instituto Nacional de Estadística de interés toxicológico que debería ser
y Censo, 2010.
incluido en un futuro estudio. Es
importante destacar que en periodos secos
La toxicidad y biodisponibilidad de los la carga contaminante puede disminuir
metales pesados para los organismos debido a bajos caudales (Osman, A. and
acuáticos depende de varios factores como Kloas, W. 2010.), así mismo los
concentración, tiempo de exposición, contaminantes transportados en suspensión
temperatura, pH materia orgánica disuelta, pueden depositarse e incorporarse al
dureza total y salinidad del agua. (Castañé sedimento correspondiente, donde se
P, Topalián M., et al, 2003) Los metales encontraría la mayor carga contaminante,
pesados pueden causar efectos negativos a que puede ser nuevamente movilizada a la
los organismos acuáticos desde plancton fase acuosa si las condiciones del medio lo
hasta organismos superiores de la cadena propician como pH ácidos y valores bajos
trófica (Brinkman, S. and Johsnton, W., de Potencial Redox (Nasehi., et al. 2012).
2011), entre estos: efectos letales o
mortalidad y efectos sub-letales como Desafortunadamente los límites de
bioacumulación de elementos tóxicos en el detección de los métodos analíticos
hígado, músculos y tejidos, inhibición de la utilizados son mayores a los parámetros
concentración de proteínas necesarias para determinados por la EPA, (Agencia de
la vida e inhibición de las actividades Protección Ambiental) por lo cual no se
enzimáticas. (Ebenezer., V. y Ki., J. 2012). puede conocer la afectación de los metales
Los resultados de pH (neutro) de los pesados presentes en el río Siete sobre su
cuerpos de agua estudiada, así como la flora y fauna acuática. (EPA, 2005).
dureza total (aguas duras y moderadamente
duras) y condiciones de temperatura
mensual promedio de 25 ºC, son favorables
para que los metales pesados disminuyan
su toxicidad en el agua. (Khan, 2011) En

105

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

CONCLUSIONES mg/l (valor de fondo 1 mg/l), DQO de 46


mg/l. Además se registró el valor más alto
La caracterización físico-química, isotópica
del pH de 7,15 que está más cercano al
y microbiológica de un cuerpo de agua es
valor de fondo.
relevante para establecer un plan de manejo
del recurso hídrico a través de la El río Fermín (Pe-7) que estuvo
formulación de medidas de control, considerado con una contaminación poco
prevención y mitigación que se adecuen a significativa en el estudio de Prodeminca,
las condiciones locales. actualmente evidencia un incremento de la
contaminación.
Las técnicas isotópicas son herramientas
complementarias para la identificación de La Quebrada La Florida (Pe-1) registra
cuerpos de agua que tienen similitudes de 223,68 mg/l, el valor más alto de sulfatos
composición isotópica al presentar en el área de estudio, lo cual se corrobora
características de comportamiento con el valor más alto de DQO 127 mg/l. El
conservativo y comportarse como Estero Guanache (Pe-6) presenta el valor
trazadores en el agua. La caracterización más bajo de pH y el segundo valor más alto
hidroquímica del agua permite establecer de sulfatos 114,24 mg/l.
que el agua superficial es sulfatada
Las técnicas isotópicas permiten determinar
bicarbonatada-cálcico magnésica debido a
la incidencia que tienen los ríos tributarios
las actividades mineras del sector que
a lo largo del río Siete, es así que a pesar de
incorporan cantidades importantes de
desconocer los valores de caudales del
sulfatos al agua, mientras el agua de
punto Pe-8 y Pe-10 a través de su
drenaje de mina es bicarbonatada cálcica
composición isotópica de Oxígeno-18 y
magnésica, esto denota que es un agua de
Deuterio se determina que el punto Pe-8
reciente infiltración en las labores mineras.
está mayormente influenciado por le punto
Desde el año 1998 hasta el 2011 se observa Pe-10; así los valores de los diferentes
que los valores de pH decayeron en los parámetros físico-químicos son similares
afluentes del río Siete (por debajo del valor en ambos puntos.
de fondo 7,8) entre valores de 6,18 hasta
Las concentraciones de metales pesados
7,15, lo que evidencia que la actividad
como Mercurio, Cobre, Cadmio y Zinc y el
neutralizante que tenía la geología en el pH
metal/metaloide Arsénico, cumplen con los
ha decaído en los últimos años. Además
límites máximos permisibles establecidos
que el contenido de sulfatos ha
en el Texto Unificado de Legislación
incrementado significativamente a lo largo
Ambiental Secundaria, Tomo V, Anexo 1,
del río Siete, desde un rango de 5 a 73 mg/l
Tabla III, para preservar la flora y fauna
en 1998 hasta un rango de 2,8 a 223,68
acuática, sin embargo no se puede
mg/l en el 2011, lo cual es un claro
comparar las concentraciones de metales
indicador de que la contaminación por
que se encuentran en el agua con los límites
actividad minera se ha incrementado.
establecidos por la Agencia de Protección
El río Nueve de Octubre (Pe-4) presenta la Ambiental, ya que los valores se
menor afectación por contaminación encontraban por debajo del límite de
minera en el área de estudio, así lo detección de los métodos de laboratorio.
demuestran los resultados de los análisis
El agua superficial del río Siete en el punto
físico químico, destacando los valores más
Pe-2 presenta valores de coliformes totales
bajos registrados de los sulfatos de 4,80
de 6,8x106 nmp/100 ml. y en el punto Pe-8

106

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

de 8,3x107 nmp/100 ml., estos valores Tetrahymena pyriformis. Science Direct


evidencian la necesidad de implementar un Journals.
sistema de saneamiento que satisfaga los Castañe, P., Topalián, M. Cordero, R.R. y
requerimientos de la población. Salibián, A. 2003. Influencia de la especiación
de los metales pesados en medio acuático como
La caracterización del recurso hídrico pone determinante de su toxicidad. Revista de
de manifiesto que existen dos fuentes de Toxicología de la Asociación Española de
contaminación principal: 1) incremento de Toxicología. Pamplona, España. 20 (001), 13-
la carga contaminante por actividades 18.
mineras que se evidencia por la Corporación de Estudios y Publicaciones. 2009.
disminución de pH, incremento de sulfatos, Legislación Ambiental, Control y Prevención de
DQO y Fe; 2) redes de saneamiento, la Contaminación, Tomo V. Anexo 1. Control
descarga de aguas servidas a los cuerpos de de contaminación, 12 pp.
agua sin tratamiento previo. Environmental Protection Agency (EPA). 2005.
Use of Biological Information to Better Define
AGRADECIMIENTOS Designated Aquatic Life Uses in State and
Tribal Water Quality Standards: Tiered Aquatic
La realización de este proyecto fue llevado Life Uses.
a cabo debido al auspicio del Centro de Ebenezer, V. and Ki, J. 2012. Evaluation of the
Investigación Científica y Tecnológica sub-lethal toxicity of Cu, Pb, bisphenol A and
(CICYT) en conjunto con el Centro de polychlorinated biphenyl to the marine
Investigación y Proyectos a las Ciencias de dinoflagellate Cochlodinium polykrikoides.
la Tierra (CIPAT). Adicionalmente un Research Article. 63-69.
agradecimiento al Instituto de Ciencias Elphick, J., Davies, M., Gilron, G., Canaria,
Químicas y Ambientales (ICQA) donde se E.C., Lo, B. y Bailey, H.C. 2010. An aquatic
realizaron los análisis isotópicos. toxicological evaluation of sulfate: The case for
considering hardness as a modifying factor in
setting water quality guidelines. Environmental
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E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

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54.

Revisado: Melendez Asensio, Mónica


Instituto Geológico y Minero de España. Oviedo, España.
m.melendez@igme.es

108

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Impacto de los vertidos mineros en la hidroquímica del río


Turón
(Cuenca Carbonífera Central, Asturias, Norte de España)
E. Martos de la Torre (1) y M. Gaitto Piris (2)
(1)
Universidad de Oviedo. E-mail: evamartos@hunosa.es
(2)
SADIM. E-mail: martin.gaitto@sadim.es
RESUMEN
El valle del río Turón (Asturias, N España) tiene una historia minera que se remonta a
principios del siglo XIX. Los más de 200 años de explotaciones de minería de carbón han
generado abundantes labores mineras (pozos y minería de montaña) a las que se asocian
huecos por los que circula el agua, modificando sus características químicas hasta su vertido
posterior, bien por drenaje natural o bien a través de bombeos, al cauce del río Turón. Este
estudio muestra el impacto de los vertidos mineros en la hidroquímica del río Turón, desde su
cabecera hasta su desembocadura, a partir de los parámetros físico-químicos (pH,
conductividad eléctrica y temperatura) de su agua.
Palabras claves: Cuenca Carbonífera Central asturiana, Minería de Carbón, Hidroquímica

Water mine drainage impact on hydrochemical evolution of


Turón river (Central Coalfied, Asturias, North Spain)
ABSTRACT
Turón river valley (Asturias, N Spain) has a long mining history since the beginning of the
19th century. More than 200 years of coal mining have created a lot of mining holes
(mountain mining and shafts), through which water flows, undergoing changes of its
chemical properties before being spilled or dumped into Turón river. This work shows the
impact of waste waters coming from mining drainage in the river, from the headwaters to the
mouth, based on the physical and chemical parameters (pH, electrical conductivity and
temperature) of the fluvial water.
Key words: Cuenca Carbonífera Central, Asturias, Coal Minery, Hydrochemistry

INTRODUCCIÓN grupos mineros, minería de pozo vertical,


hasta, finalmente, minería a cielo abierto.
La Cuenca Carbonífera Central (Asturias,
Esta intensa explotación ha generado
noroeste de España) es una zona con
abundantes huecos, tanto en las laderas
amplia historia minera en explotaciones de
como en la parte inferior del valle, que
hulla que comenzó a principios del siglo
drenan el agua para posteriormente ser
XIX. Los más de 200 años de
vertidos al río.
explotaciones han ido evolucionando a lo
largo del tiempo, pasando desde Los vertidos de agua de mina, tanto en el
explotaciones individuales a modo de catas, periodo de drenaje al exterior, como
minería de montaña explotada por grandes después del cese de las labores de

109

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

extracción y cese de bombeo, han generado Este sector se encuentra situado a unos 70
problemas en la calidad de las aguas y km de la costa, por lo que el clima se
ecosistemas circundantes. En el caso corresponde con el establecido para el
concreto de la Cuenca Central Asturiana, el dominio oceánico de Europa occidental
bajo contenido de sulfuros en el carbón, así (Capel Molina, 1981), con precipitaciones
como la presencia abundante de materiales abundantes todo el año (pluviometría media
carbonatados que actúan como tampón, en torno a los 1.200 mm/año) y
hacen que el problema de la generación de temperaturas medias próximas a los 12 ºC.
aguas ácidas y ferruginosas sea reducido La alta densidad de vegetación, junto con
(Martos de la Torre et al., 2007). las tasas de insolación presentes,
condiciona a una elevada
El principal objetivo de este trabajo
evapotranspiración, que puede superar en
consiste en realizar una primera
ocasiones el 50% de la tasa de
caracterización, de la influencia de los
precipitación.
vertidos mineros a los largo del cauce del
río Turón y de sus afluentes, basada en la
medida de parámetros físico-químicos
desde su cabecera a su desembocadura. De
esta manera se comparan las características
hidroquímicas del río en su estado natural
(sin influencia de vertidos mineros), con las
que tiene a su paso por zonas con vertido
de minería de montaña y posteriormente,
con vertidos asociados a los bombeos de
los pozos.

ZONA DE ESTUDIO
La cuenca del río Turón se sitúa en la
vertiente norte de la Cordillera Cantábrica,
sector central de la región asturiana, dentro
del concejo de Mieres (Figura 1). Con un
área de cuenca de 49,2 km2, sus límites
Figura 1. Mapa de situación de la zona de estudio.
están definidos por el valle del río Turón,
afluente del río Caudal, que limita por el
noreste con el valle del río San Juan, el Desde el punto de vista geológico, se ubica
noroeste con el valle del río Nalón y al sur en la Zona Cantábrica, dentro del Macizo
con el valle del río Aller. Constituye un Varisco (Lotze, 1945, concretamente en la
sector en el tramo medio de la cuenca unidad denominada Cuenca Carbonífera
hidrográfica del río Nalón, y presenta una Central (CCC) (Julivert, 1971), Esta unidad
morfología elongada de este a oeste, cuyo constituye una cuenca sinorogénica
punto más alto se sitúa al sureste, en la formada durante la Orogenia Hercínica y
divisoria del río Turón (pico Burra Blanca, afectada por varias fases de deformación
1.152 m s.n.m.) y su punto mas bajo en su que han originado una estructura
desembocadura en el río Caudal (239 m fuertemente plegada y fracturada (Marcos y
s.n.m.). Por lo tanto, orográficamente Pulgar, 1982), dividida en tres sectores de
presenta un desnivel de 913 m en 13 km. diferentes características litoestratigráficas
y estructurales: Riosa-Olloniego, La Justa-

110

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Aramil y Caudal-Nalón. El valle del río materiales de permeabilidad variable por


Turón pertenece al sector del Caudal- fisuración y karstificación, constituido por
Nalón. calizas y dolomías intercaladas entre la
serie de lutitas y limolitas que, en general,
Estratigráficamente, los materiales son
presentan valores de K que se pueden
exclusivamente carboníferos (desde el
clasificar entre media y baja; d) materiales
Namuriense B al Westfaliense D)
de permeabilidad variable por porosidad
(Fernández, 1995). La sucesión se ha
intergranular, que se corresponden con los
dividido en dos grandes conjuntos: uno
depósitos cuaternarios, con rango de
inferior denominado Grupo Lena,
magnitud para K de 10-5 a 10-6 m/s para
caracterizado por contener calizas y escasas
arenas arcillosas y arcillas arenosas, y en el
y delgadas capas de carbón, y otro superior
rango de 10-4 a 10-5 m/s para gravas (IG,
denominado Grupo Sama, en el que las
1998, 1999; INITRAM, 2006; INCOSA,
calizas son escasas y, en cambio, hay
2007; Investigación y Control de Calidad,
abundantes niveles de areniscas, algunos
S. A., 2007).
niveles de conglomerados y capas de
carbón explotables.
MINERÍA Y DRENAJES MINEROS
Desde el punto de vista hidrogeológico, la
La larga historia minera en la cuenca del
zona se encuadra en la demarcación
río Turón ha producido una importante
Hidrográfica del Cantábrico (DHC) (Real
modificación antrópica del subsuelo,
Decreto 266/2008), anteriormente llamada
generada por la construcción de las
Cuenca Hidrográfica Norte II, dentro de la
distintas labores de montaña y pozos
denominada Masa de Agua 012.012
verticales. Así se ha ido alterando el flujo
Cuenca Carbonífera asturiana. Esta se
natural del agua y estableciendo una red de
caracteriza como “un área de 859,59 km2 y
conductos interconectados entre sí y con la
con acuíferos de tipo predominantemente
superficie, que permite la circulación
libre. Su subsuelo está formado por
hídrica a su través, así como el depósito de
areniscas, calizas, pizarras, conglomerados
numerosas escombreras situadas algunas de
y carbón del Carbonífero.”
ellas encima de los cauces fluviales.
Los valores de conductividad hidráulica o
En minería de montaña, cuyas
permeabilidad (K) de los materiales
explotaciones se organizaban en grupos
presentes establecen cuatro conjuntos
mineros, esta cuenca contaba con
principales: a) materiales de permeabilidad
numerosas explotaciones: grupos
muy baja a nula, que incluye lutitas y
Escribana, Santo Tomás, San José, San
limolitas, con valores de transmisividad y
Víctor, San Pedro, San Benigno, Podrizos,
permeabilidad de 0,005 m2/día y 2,96 x 10-8
Espinos, Fortuna, etc. En minería de pozo
m/s, respectivamente (ITGE, 1995), o de
vertical se explotaron cuatro pozos: pozos
10-7 m/s y entre 5 x 10–6 y 10–6 m/s (Fandos
Fortuna, Santa Bárbara, San José y
et al., 2004); b) materiales de baja
Figaredo. Estos pozos están conectados
permeabilidad por fisuración,
entre sí a través de galerías (pozos Fortuna-
representados por cuarcitas, areniscas
Santa Bárbara-San José) y a través de
calcáreas y arcillosas, microconglomerados
macizo rocoso fracturado (pozos San José y
silíceos y conglomerados silíceos, con
Figaredo). El pozo Figaredo, a su vez, está
valores de transmisividad y permeabilidad
conectado por galería con el pozo Barredo,
para las areniscas de 6,5 m2/día y 3,92 x
que se sitúa en la población de Mieres,
10-5 m/s, respectivamente (ITGE, 1995); c)

111

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

fuera del valle del río Turón. A su vez, la capas de carbón. En la Figura 2 están
mayoría de las labores de montaña están representadas las principales labores
conectadas con los pozos, por lo general a mineras del valle del río Turón.
través de la explotación de las mismas

Figura 2. Mapa de situación de los principales grupos de montaña y minería de pozo vertical.

Actualmente, el valle del río Turón se permitir el laboreo. En las minas de


encuentra inactivo desde el punto de vista montaña, el sistema de drenaje es sencillo:
de las explotaciones mineras. Uno de los el agua circula por las galerías y
grupos más importante del valle y último transversales a través de cunetas hasta el
grupo activo de minería de montaña fue el exterior, donde es canalizada y vierte a los
grupo San Víctor, inaugurado en el año ríos, pasando en la mayoría de los casos por
1893 y cerrado en el año 1993. Los pozos balsas de decantación. Actualmente, se
verticales continuaron activos hasta mantienen los sistemas de canalización
comienzos del siglo XXI, en junio del año aunque en algunas ocasiones el vertido se
2007 cesó su actividad el pozo Figaredo, produce de manera incontrolada, dando
último pozo activo, clausurándose de esta lugar a inundaciones locales en época de
manera todas las actividades mineras de la fuertes precipitaciones. En la Figura 3 se
cuenca. ilustran algunos de los elementos del
sistema de drenaje de minería de montaña
A lo largo de la explotación minera, se
que actualmente se localizan en la cuenca
generan vías de acceso de agua procedente
del río Turón.
de la superficie al interior de las minas.
Esta agua tiene que ser controlada para

112

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

a b

c d
Figura 3. Sistemas de desagüe en minería de montaña. a) Canal de vertido de la bocamina Urbiés, b) Vertido al río
Turón de la bocamina El Molinón, c) Balsa de decantación en el 2º piso del Grupo Podrizos, d) Vertido de
bocamina incontrolado 5º piso del Grupo Urbiés.

En las minas situadas en los fondos de valle Una vez cesada la actividad minera en la
(pozos verticales) el sistema de drenaje es cuenca, a mediados del año 2007, se
más complejo. El agua circula por las continuó bombeando hasta principios del
galerías a través de una red de cunetas que año 2008, fecha en la que comenzó la
dirigen el agua a balsas, donde se inundación progresiva de los pozos,
almacenan, decantan y cloran para eliminar bombeándose intermitentemente desde el
parte de los contaminantes. De las balsas de pozo Santa Bárbara. La inundación
decantación pasan a unas balsas de continuó hasta que comenzó el bombeo
bombeo, donde están instaladas una serie continuo en abril del año 2009. En la
de bombas capaces de evacuarlas, bien actualidad se están manteniendo los
hacia otras plantas o bien hacia el exterior. bombeos a través de los pozos Figaredo y
Una vez en el exterior, son canalizadas, o San José, con el fin de mantener los niveles
bien hacia un cauce fluvial cercano o bien, por debajo de la cota de 130 m s.n.m, que
a algún colector municipal de saneamiento. es la cota de posible conexión a través de
En la Figura 4 se ilustran algunos de los macizo rocoso con las explotaciones aún
elementos del sistema de drenaje de pozo activas de los pozos verticales del valle del
vertical que actualmente se localizan en la río Aller (pozos Santiago, San Jorge y San
cuenca del río Turón. Antonio).

113

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

a b

c d
Figura 4. Sistemas de desagüe en pozo vertical. a) Cuneta de drenaje de 6ª planta del Pozo San José, b) Balsa de
bombeo de 6ª planta del Pozo San José, c) Balsa exterior de vertido en el Pozo Santa Bárbara, d) Vertido del
bombeo del Pozo Figaredo al río Turón.

METODOLOGÍA DE TRABAJO zona más alta del arroyo (Punto 1) se ubica


por encima de la influencia de los vertidos
La metodología empleada ha consistido en
mineros. Aguas abajo se han muestreado
analizar los parámetros físico-químicos en
otros 3 puntos del arroyo influidos por el
diversos puntos de los cursos fluviales de la
vertido de bocaminas y el paso por
cuenca del río Turón. Las determinaciones
escombreras, además del vertido de una de
realizadas “in situ” fueron pH,
las bocaminas (Bocamina La Llamera).
conductividad y temperatura, medidos con
un equipo multiparamétrico de la marca Teniendo en cuenta la influencia de los
WTW (modelo "multi 350i/set"). vertidos de mina en la hidroquímica de los
cauces fluviales, entre los días 21 y 22 de
Los puntos seleccionados se sitúan en el río
febrero del año 2012 se realizó una
Turón y sus afluentes. Los primeros
campaña de toma de datos (pH,
muestreos han sido tomados a lo largo de
conductividad eléctrica y temperatura)
los años 2010 y 2011 en el arroyo del
desde la cabecera del río Turón hasta la
Abedurio, situado en la parte alta de la
desembocadura (Figura 5b). Se analizaron
cuenca, por encima de la población de
21 puntos, descritos en la tabla I, de los
Urbiés (Figura 5a). Se han analizado 5
cuales diez pertenecen a arroyos que
puntos, de los cuales, el punto tomado en la

114

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

desembocan en el río Turón: los puntos 1, momento de la toma de datos. También se


2, 7 y 9 están tomados en arroyos situados han analizado directamente los vertidos de
en el valle sin ninguna influencia de dos bocaminas: Urbiés y Cabritero (grupos
vertidos mineros. Los puntos 3, 4, 11, 13, Urbiés y San Benigno).
15 y 16 son de arroyos que están influidos
Las condiciones químicas pueden ser muy
por vertidos mineros de algunos grupos de
variables en función de las precipitaciones
montaña. Directamente en el río Turón se
y los caudales circulantes. Los datos
han tomado 9 muestras: los
pluviométricos disponibles para los días de
correspondientes a los puntos 5, 6, 8, 10,
medida, son los de las estaciones
12, 14 y 17 afectados por vertidos mineros
pluviométricas situadas en Baiña (de la
de montaña, la mayoría procedentes de los
AEMET), el Condado (UTM), y Pozo
arroyos afluentes. Y los puntos 18 y 19,
Fondón (los dos últimos colocados por el
afectados por los vertidos mineros de
Departamento de Nuevos Desarrollos del
montaña y de los pozos mineros situados
Grupo HUNOSA).
aguas arriba, que estaban bombeando en el
Tabla I. Situación de puntos de análisis.
Punto Descripción Influencia de Explotaciones Mineras
1 Arroyo de la Granda Sin influencia de vertidos mineros
2 Arroyo Vallicuerra Sin influencia de vertidos mineros
Arroyo Mayao Carril
3 encima de la bocamina Influencia de los vertidos mineros del grupo Urbiés
Urbiés
boc
Bocamina Urbiés Vertido de la bocamina Urbiés perteneciente al grupo Urbiés
urbiés
Arroyo Mayao Carril
4 debajo del vertido de la Influencia de los vertidos mineros del grupo Urbiés
bocamina Urbiés
5 Río Turón en Prau Riu Influencia de los vertidos mineros del grupo Urbiés
6 Río Turón en La Molinera Influencia de los vertidos mineros del grupo Urbiés
7 Arroyo Cuadrazales Sin influencia de vertidos mineros
8 Río Turón en Entreríos Influencia de los vertidos mineros del grupo Urbiés
9 Arroyo de Llovero Sin influencia de vertidos mineros
10 Río Turón en La Granxa Influencia de los vertidos mineros del grupo Urbiés
11 Arroyo Espinos Influencia de los vertidos mineros del grupo Espinos
Río Turón en La Influencia de los vertidos mineros de los grupos Urbiés, Fortuna, Podrizos,
12 Corrales, Espinos y La Rebaldana
Rebaldana
13 Arroyo de Enverniego Influencia de los vertidos mineros del grupo San Pedro
Influencia de los vertidos mineros de los grupos Urbiés, Fortuna, Podrizos,
14 Río Turón en Lago Corrales, Espinos, La Rebaldana, San Pedro y San Víctor
Arroyo Cutrifera encima
15 Influencia de los vertidos mineros del grupo San Benigno
de la bocamina Cabritero
boc
Bocamina Cabritero Vertido de la bocamina El Cabritero perteneciente al grupo San Benigno
cabritero
Arroyo Cutrifera debajo de
16 Influencia de los vertidos mineros del grupo San Benigno
la bocamina Cabritero
Influencia de los vertidos mineros de los grupos Urbiés, Fortuna, Podrizos,
17 Río Turón en La Felguera Corrales, Espinos, La Rebaldana, San Pedro, San Víctor, San Benigno y Clavelina
Influencia de los vertidos mineros de los grupos Urbiés, Fortuna, Podrizos,
18 Río Turón en La Veguina Corrales, Espinos, La Rebaldana, San Pedro, San Víctor, San Benigno, Clavelina y
San Francisco y del pozo San José.
Influencia de los vertidos mineros de los grupos Urbiés, Fortuna, Podrizos,
Corrales, Espinos, La Rebaldana, San Pedro, San Víctor, San Benigno, Clavelina,
19 Río Turón en Figaredo San Francisco, Santo Tomás, Riquela y San Vicente y de los pozos San José y
Figaredo.

115

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Figura 5. a) Puntos de muestreo entre los años 2010 y 2011 (Arroyo de Abedurio); b) Puntos de muestreo en 2012
en la cuenca del río Turón.

116

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Grupo Urbiés. Dicha escombrera ha sido


vertida sobre el arroyo, como ocurre en
Los análisis realizados en el arroyo del
muchas labores de montaña de este valle.
Abedurio (Tabla II) indican que hay puntos
Aguas abajo está el punto 2 muestreado en
en la zona alta del valle cuyos valores de
el arroyo, que tiene mayor conductividad
temperatura (Tª) y conductividad eléctrica
(177 µS/cm) y pH más bajo (8,1), lo que
(C.E.) va aumentando, mientras que los
puede ser relacionado con su paso por la
valores de pH van disminuyendo aguas
escombrera. El agua vuelve a desaparecer
abajo, según pasan a través de labores
en la escombrera de la bocamina “La
mineras de montaña o escombreras. En el
Llamera” (Grupo Urbiés), y vuelve a surgir
punto 1, la conductividad eléctrica es la
en el punto 3, donde aumenta más la C.E.
más baja (123 µS/cm) y el pH de los más
(324 µS/cm) y disminuye el pH (7,9) al
altos (8,4). El agua de este arroyo se sume
igual que en el punto 4. Después de este
1 metro más abajo en labores mineras
punto el agua vuelve a desaparecer bajo
hundidas, y circula por debajo de la
una escombrera y surge unos metros más
escombrera de las labores correspondientes
abajo, en el punto 5 (Figura 6).
a la bocamina llamada “Peña Pequena” del

Tabla II. Parámetros físico-químicos tomados en la zona alta del río Turón.
Punto pH C.E. (µS/cm) Tª (ºC)
1 8,4 123 12,3
2 8,1 177 10,4
B. La Llamera 7,6 400 9,8
3 7,9 324 13,4
4 7,9 375 14,5
5 7,8 410 13,9

a c
Figura 6. Puntos de muestreo en Urbiés. a) Punto 1 de muestreo; b) Bocamina Pena Pequena y escombrera;
c) Punto 5 de muestreo, aguas debajo de la bocamina la Barrera.

117

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Los análisis realizados los días 21 y 22 de influidos por las explotaciones de los
febrero del año 2012 están representados en grupos San Pedro y San Benigno,
la tabla III. Los puntos 1, 2, 7 y 9, están importantes grupos mineros que generan
situados en valles sin explotación minera considerables vertidos a los arroyos,
por lo que los parámetros físico-químicos aumentando las C.E. y la Tª y
dan temperaturas (entre 6,7 y 9,5 ºC) y disminuyendo el pH. Respecto a los puntos
conductividades (entre 117,4 y 223 µS/cm) tomados directamente en el río Turón
bajas y pH (entre 7,8 y 9,1) relativamente también debe esa evolución química al
altos que se corresponden con las aumento de Tª y C.E. y disminución de pH,
condiciones naturales de la cuenca. Los con valores de pH entre 7,1 y 8,2; C.E.
puntos 3, 4, 11, 13, 15 y 16 corresponden a entre 366 y 712 µS/cm y temperaturas entre
arroyos en los cuales ha existido 8,2 y 10,5 ºC. El punto 5 se sitúa unos
explotación minera, por lo que los metros aguas abajo de las labores del
parámetros medidos varían respecto a sus Grupo Urbiés, por lo que sus parámetros
características naturales, con valores de pH indican influencia de los vertidos mineros.
entre 6,9 y 8,3; C.E. entre 272 y 1.026 En los puntos 6, 8 y 10, disminuyen las
µS/cm y temperaturas entre 7,2 y 11,4 ºC. conductividades eléctricas posiblemente
El punto 3, que presenta conductividad más por dilución. Aguas abajo, en los puntos
alta de la correspondiente en el arroyo, esta 12, 14 y 17, va aumentando poco a poco la
influenciado por el vertido de las labores conductividad eléctrica debido la
aguas arriba y del paso por escombreras, confluencia de arroyos con vertido minero
expuestas anteriormente en la Figura 5. En y en los puntos cercanos a la
el punto 4 aumenta la Tª y la C.E y desembocadura, 18 y 19, los parámetros de
disminuye el pH, debido al vertido de la C.E. y Tª aumentan considerablemente y el
bocamina Urbiés. El punto 11, situado en el pH disminuye, esto es debido a la
arroyo Espinos, a pesar de estar en un valle influencia de los vertidos de los pozos San
con labores mineras, no parece estar muy José y Figaredo, que estaban bombeando en
influido, es posiblemente debido a que las el momento de la toma de datos. En la
labores tienen poca extensión y Figura 7 se puede ver el gráfico de
posiblemente no halla mucho vertido al evolución de estos parámetros físico-
arroyo pasando este directamente al pozo químicos medidos en el río Turón.
Espinos. Los puntos 13, 15 y 16, están

21 y 22 DE FEBRERO DEL 2012

12 1.000
11 900
10
800
9
pH (ud. de pH) y Temperatura (ºC)

Conductividad eléctrica (µS/cm)

700
8
7 600

6 500
5 400
4
300
3 pH
200
2 Temperatura
1 C.E. 100

0 0
5 6 8 10 12 14 17 18 19
Puntos muestreados

Figura 7. Gráfico de evolución físico-química del río Turón de los días 21 y 22 de febrero de año 2012.

118

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Tabla III. Parámetros físico-químicos tomados en el valle del río Turón.


Punto Fecha pH C.E. Tª Descripción
(µS/cm) (ºC)
1 21/02/2012 7,8 146 9,4 Arroyo de la Granda
2 21/02/2012 7,9 117 9,5 Arroyo Vallicuerra
Arroyo Mayao Carril encima de la bocamina
3 21/02/2012 8,3 426 7,2
Urbiés
boc urbiés 21/02/2012 7,5 760 10,9 Bocamina Urbiés
Arroyo Mayao Carril debajo del vertido de la
4 21/02/2012 7,4 584 9,0
bocamina Urbiés
5 21/02/2012 7,4 539 8,7 Río Turón en Prau Riu
6 21/02/2012 8,1 483 9,4 Río Turón en La Molinera
7 21/02/2012 8,0 185 6,5 Arroyo Cuadrazales
8 21/02/2012 8,2 467 9,4 Río Turón en Entreríos
9 21/02/2012 9,1 223 6,7 Arroyo de Llovero
10 21/02/2012 7,5 366 8,3 Río Turón en La Granxa
11 22/02/2012 8,0 272 9,7 Arroyo Espinos
12 22/02/2012 7,7 382 8,9 Río Turón en La Rebaldana
13 22/02/2012 7,2 447 8,7 Arroyo de Enverniego
14 22/02/2012 7,4 394 10,2 Río Turón en Lago
15 22/02/2012 7,2 872 11,1 Arroyo Cutrifera encima de la bocamina Cabritero
boc 6,8
22/02/2012 1.212 12,8 Bocamina Cabritero
cabritero
16 22/02/2012 6,9 1.026 11,4 Arroyo Cutrifera debajo de la bocamina Cabritero
17 22/02/2012 7,1 406 9,1 Río Turón en La Felguera
18 21/02/2012 7,4 674 10,2 Río Turón en La Veguina
19 21/02/2012 7,4 712 10,5 Río Turón en Figaredo

CONCLUSIONES bien a través de los drenajes de las minas


de montaña por bocaminas, bien por su
Las extensas e intensas explotaciones
paso por las escombreras o bien a causa de
mineras del valle del río Turón a lo largo de
los bombeos de los pozos, ya en las zonas
más de dos siglos han generado un
mas bajas del valle. Debido a ello, aguas
conjunto de huecos que han modificado
abajo se produce un aumento de la
considerablemente el sistema hídrico dando
conductividad eléctrica (117,4-712 µS/cm)
lugar a numerosos vertidos a los cauces
y la temperatura (9,5-10,5 ºC), así como
superficiales a través de estas labores,
una disminución del pH (7,9-7,4), que se ve
modificando por lo tanto sus características
en algunos tramos minimizado por los
físico-químicas.
aportes de los arroyos donde no hay
El análisis de los parámetros físico- explotaciones mineras y principalmente en
químicos del agua de los cauces épocas de mayores precipitaciones.
superficiales del valle del río Turón da una
Para conocer mejor cual es la evolución
primera estimación de su evolución
química de los cauces sería necesario
química a lo largo del cauce y de la
realizar otro tipo de análisis más detallados
influencia de los vertidos mineros, tanto de
en los cauces fluviales (carbonatos,
minería de montaña como de pozo vertical.
sulfatos, hierro, manganeso…) que
Los diversos análisis realizados en el río
definirían los elementos químicos que los
Turón y en sus afluentes indican que desde
caracterizan, del mismo modo que ya se ha
las zonas más altas de su curso está
hecho en algunos de los vertidos mineros
considerablemente influido por los vertidos
(Meléndez et al., 2011).
generados por las explotaciones mineras,

119

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

AGRADECIMIENTOS INYTRAM, 2006. Proyecto de ejecución para


Centro de Investigación. Estudio Geotécnico.
Los datos de este trabajo forman parte de la Campus Universitario Pozo Barredo. Mieres.
tesis doctoral de título “Caracterización Informe inédito.
hidrogeológica de la cuenca del río Turón Investigación y Control de Calidad, S. A. 2007.
(Asturias) en relación con la clausura de las Realización de Estudio Geotécnico de las
explotaciones mineras de carbón”, parcelas M4, M5, M6, M7, M8, M9, M10, M11,
actualmente en realización por la coautora Y M12 de la Actuación Residencial “Vasco
y de la cual es codirectora Montserrat Mayacina” de Mieres (Asturias). Informe
Jiménez Sánchez, del Departamento de inédito. SEPES.
Geología de la Universidad de Oviedo, a la ITGE (Instituto Tecnológico y Minero de
cual agradezco los comentarios y España), 1995. Estudio de la repercusión del
sugerencias. abandono de los pozos Entrego y San Mamés
sobre la variación del nivel freático del entorno.
Informe inédito. Centro documental del IGME.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Madrid.
Bastida, F. y Aller, J. 1995. Rasgos geológicos Julivert, M. 1971: Décollement tectonics in the
generales. En: Aramburu, C., Bastida, F. (ed.), Hercynian cordillera of northwest Spain.
Geología de Asturias. Editorial Trea, Gijón, 27- American Journal of Science. 270, 1-29.
33.
Lotze, F. 1945. Zur Gliderung der Varisziden
Capel Molina, J.J. 1981. Los climas de España. der Ibererischen Meseta. Geotektonische
Ed. Oikos-Tau, Barcelona, 403 pp. Forschung, 6, 78-92.
Fandos Rodríguez, P., Rodríguez Mateos, F. Marcos, A. y Pulgar, J.A. 1982. An Approach to
Gutiérrez Rodríguez, A.M. y Álvarez the tectonostratigraphic evolution of the
Fernández, J.J. 2004. El Yacimiento de Hunosa Cantabrian Foreland thrust end Fol. Belt,
en la Cuenca Carbonífera Central. Informe Hercynian Cordillera of NW Spain. Neues
inédito. Servicios de Geología del Caudal y del Jahrbuch für Geologie und Paläontologie,
Nalón. 91 pp. Ausbildungsbegleitende Hilfen.163, 2:256-315.
Fernández, L.P. 1995. El Carbonífero. En: Meléndez, M., Martos, E., Rodríguez, M.L.,
Aramburu, C., Bastida, F. (eds), Geología de Garzón, B. y Ordóñez, A. 2011. Aplicación de
Asturias. Editorial Trea, Gijón, 63-80. la hidrogeoquímica en el estudio del cese de la
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Científico-Técnico. Campus de Mieres. Informe Turón-Aller (Asturias, España). En: Técnicas
inédito. Consejería de Educación y Ciencia del aplicadas a la caracterización y
Principado de Asturias. aprovechamiento de recursos geológico-
IG. 1999. Proyecto de construcción de la mineros. IGME-CYTED, Oviedo. II, 124-139.
Residencia de Estudiantes del Campus de Martos de la Torre, E., Álvarez Rodríguez, C.J.,
Mieres. Informe inédito. Consejería de Cordero Escosura, C., Ordóñez, A., Meléndez
Educación y Ciencia del Principado de Asturias. Asensio, M., Garzón Súcar, B. y Loredo Pérez,
INCOSA, 2007. Redacción del Estudio J. 2007. Gestión de inundación de minas. XII
Geotécnico de las Parcelas M1, M2, M3, M4, Congreso Internacional de Energía y Recursos
M5, M6, M7, M8, M9, M10, M11 y M12 de la Minerales. Oviedo. 440-442.
actuación residenciasl “Vasco Mayacina” de
Mieres (Asturias). Informe inédito.

Revisado: Jiménez Sánchez, Montserrat


Dpto. Geología de la Universidad de Oviedo, España
mjimenez@geol.uniovi.es

120

Índice
ROCAS Y MINERALES INDUSTRIALES

L. Lópes

Índice
Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

O Cluster da Pedra Natural – Estratégica económica e


dinamização das rochas ornamentais em Portugal
L. Lopes (1), N. Cristo (2), M. Peres (3), N. Bonito (2), R. Martins (4), A. Dieb (5) y J. Carvalho (6)
(1)
Departamento de Geociências, Universidade de Évora, Portugal; Associação Valorpedra – Cluster da
Pedra Natural & Centro de Geofísica de Évora, FCT. E-mail: lopes@uevora.pt
(2)
CEVALOR, Centro Tecnológico para o Aproveitamento e Valorização das Rochas Ornamentais e
Industriais . E-mail: nelson.cristo@cevalor.pt; nuno.bonito@cevalor.pt
(3)
Associação Valorpedra – Cluster da Pedra Natural. E-mail: marta.peres@cevalor.pt
(4)
Departamento de Geociências, Universidade de Évora, Portugal e GeoBioTec Centro de
Investigação, FCT. E-mail: rubevm@gmail.com
(5)
Comissão de Coordenação da Região Alentejo e CEVALOR, Centro Tecnológico para o
Aproveitamento e Valorização das Rochas Ornamentais e Industriais. E-mail: antonio.dieb@ccdr-a.gov.pt
(6)
Laboratório Nacional de Energia e Geologia. E-mail: jorge.carvalho@lneg.pt

RESUMEN:
O Cluster da Pedra Natural foi reconhecido em 2008, em Maio de 2009 foi apresentado um
documento à Autoridade de Gestão do COMPETE (Programa Operacional Temático
Factores de Competitividade) / QREN (Quadro de Referência Estratégica Nacional) que
elencava as estratégias e os objectivos do Cluster e a 17 de Julho de 2009, no Centro de
Congressos de Lisboa, foi assinado, em sessão pública, o respectivo Contrato de
Reconhecimento. Em resultado deste reconhecimento e por imposição governamental, foi
criada a Associação Valorpedra cuja missão visa a “implementação de iniciativas
relacionadas com o Cluster das Pedras Naturais contribuindo para a dinamização de
processos de transferência de tecnologia, de incremento da produtividade, competitividade e
inovação nas diversas actividades económico-produtivas”. Passados três anos da
implementação das “Estratégias de Eficiência Colectiva (EEC)” preconizadas no documento
CEVALOR (2009), é altura de fazermos um balanço das actividades realizadas, francamente
positivo, como veremos adiante, a julgar, tanto pelo número de projectos aprovados como
pelos montantes envolvidos.
Palabras claves: Cluster da Pedra Natural, Rochas Ornamentais, Estratégias de Eficiência
Colectiva, Associação Valorpedra

The Natural Stone Cluster - Economic strategic and


dynamization of dimension stones in Portugal
ABSTRACT
The Natural Stone Cluster was recognized in 2008, in May 2009 a document was presented
to the Management Entity of the COMPETE (Thematic Operational Programme for
Competitiveness Factors) / QREN (National Strategic Reference Framework), pointing
strategies and objectives of the Cluster and July 17, 2009, at the Congress Centre of Lisbon,
was signed in public session, the respective Contract Recognition. As a result of this
recognition and enforcement by government, was created the Association Value Stone whose

123

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

mission aims to "implement initiatives related to the Dimension Stone Cluster contributing to
the dynamic process of technology transfer, to increase productivity, competitiveness and
innovation in different economic and productive activities." After three years of
implementation of "Collective Efficiency Strategies (CES)" advocated in the document
CEVALOR (2009), it is time to take stock of activities, clearly positive, as we shall see,
judging both by the number of approved projects and the amounts involved.
Key words: Natural Stone Cluster, Dimension Stones, Collective Efficiency Strategies,
Associação Valorpedra

INTRODUÇÃO resultou um diagrama SWOT (Tabela I) que


representava o estado do Sector e apontava
Em 2006 o CEVALOR fez uma análise
algumas das medidas que deveriam ser
estratégica do Sector das Rochas
tomadas.
Ornamentais em Portugal (RO). Daí
Tabela I. Análise SWOT do Sector da Pedra Natural em Portugal em 2006, CEVALOR (2006).
PONTOS FORTES PONTOS FRACOS
 Os recursos naturais em grande quantidade e
qualidade.  Factores competitivos.
 Reconhecimento Mundial.  Perspectiva estratégica.
 Algumas pedras exclusivas.  Competências dos Recursos Humanos.
 Conhecimento e domínio da tecnologia.  Muitas pequenas empresas.
 Forte vocação e tradição exportação.  A cultura associativa.
 Aposta em processos e produtos de certificação.
OPORTUNIDADES AMEAÇAS
 Soluções integradas para a exploração.  A forte concorrência de produtos substitutos.
 Novos usos para as Rochas Ornamentais.  Novos países produtores com vantagens
 Os requisitos de qualidade. competitivas.
 Globalização.  Questão ambiental.
 Os novos mercados e segmentos.  Financiar o apoio Internacionalização.

Definiram-se então como factores críticos O CLUSTER DA PEDRA NATURAL


para o sucesso do Sector os seguintes EM PORTUGAL
pontos:
A análise atrás referida permitiu delinear
1. Promoção comercial e estratégias de um conjunto de acções que,
marketing mais activas. sequencialmente, viriam a ser
2. Estratégias de Internacionalização mais implementadas e que culminaram em 2009
activos. com o reconhecimento do Cluster da Pedra
3. Especialização em produtos não- Natural, como actividade estratégica para o
padrão. desenvolvimento do Pais. Deve-se realçar
4. Aumentar a cadeia de produção que 19 domínios de actividade económica
acrescentando valor aos produtos acabados. concorreram a este reconhecimento, 8
5. Construção de plataformas logísticas foram reconhecidos como “Clusters” e os
nos novos países da UE - Estratégias para restantes foram considerados “Pólos de
acções conjuntas internacionais. Competitividade e Tecnologia”. Estes
6. Apostar na qualificação dos recursos últimos assumem uma forte orientação para
humanos e na sua formação. os mercados e visibilidade internacional e o
seu Programa de Acção está fortemente

124

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

ancorado em actividades com elevado Resumidamente, em 2007 fizeram-se as


conteúdo de I&DT, inovação e apresentações públicas do Cluster e
conhecimento. Os Clusters também estão estabeleceram-se acordos estratégicos entre
orientados para os mercados, mas a empresas e entidades; em 2008
melhoria da competitividade resulta de consolidaram-se as parcerias com vista à
forma mais vincada na partilha de activos submissão de projectos e o Cluster tem o
comuns e na criação de massa crítica que seu primeiro reconhecimento público,
permita o desenvolvimento de projectos resultado da análise do dossier
inovadores e a indução da orientação das “Candidatura: Estratégias de Eficiência
empresas para os mercados internacionais. Colectiva – Cluster da Pedra Natural
Partilham com os Pólos de Competitividade (CEVALOR, 2008) pelo Grupo Técnico
e Tecnologia a necessidade de uma visão criado para o efeito no âmbito do Programa
inovadora e orientada para as actividades Operacional Factores de Competitividade,
de futuro, ainda que com eventual menor que validou, no essencial, o trabalho
conteúdo de ciência e tecnologia técnico e de parceria atrás referido.
(http://www.pofc.qren.pt/areas-do-compete Resultado deste parecer e por solicitação do
em 19 de Abril de 2012). Entre os clusters, COMPETE foi apresentado o documento
a candidatura do Cluster da Pedra Natural CLUSTER DA PEDRA NATURAL,
ficou classificada em segundo lugar. Este Reformulação do Programa de Acção.
resultado deveu-se muito ao documento Candidatura às Estratégias de Eficiência
apresentado, elaborado e coordenado pelo Colectiva (EEC) - Reconhecimento do
CEVALOR, que desde a primeira hora Cluster da Pedra Natural (CEVALOR,
envolveu universidades, laboratórios 2009) onde ficariam definidas as estratégias
particulares e estatais assim como empresas e acções a implementar nos anos vindouros,
de extracção e/ou transformação de todo o que sintetizamos nos seguintes quadros.
tipo de rochas ornamentais produzidas em
A “Visão Estratégica para o Cluster da
Portugal e ainda empresas de
Pedra Natural” foi objecto de alterações
metalomecânica que, actualmente em
evoluindo da estruturação de eixos
Portugal, produzem ferramentas e
orientados para os Mercados, Territórios e
equipamentos tecnologicamente mais
Organização para os vectores Valorização /
avançados disponíveis nos mercados.
Internacionalização, Sustentabilidade e
Liderados pelo CEVALOR, todos estes Competitividade (Tabela II).
parceiros foram ouvidos e as suas opiniões
Em torno destes Eixos, foram definidos
foram integradas na candidatura. Para além
quatro Projectos Âncora (PA) que integram
da fundamentação alicerçada nos estudos
a generalidade dos projectos que constavam
prévios, cremos que foi esta interligação
do Dossier de Candidatura inicial (com
cúmplice entre os diferentes agentes que
reestruturação acentuada de actividades, a
levou ao sucesso da candidatura uma vez
partir do processamento coerente de
que foi capaz de demonstrar soluções
contributos das entidades parceiras da
viáveis de integração a nível científico,
EEC/PA).
tecnológico e empresarial entre os parceiros
envolvidos ou a envolver.

125

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Tabela II. Reformulação dos Eixos Estratégicos de Intervenção.


Dossier inicial Dossier actual
Internacionalização da Pedra Natural Portuguesa – apostar na conquista dos
Conquistar o Mercado
Mercados.
Sustentabilidade das actividades do Cluster – apostar na qualificação dos recursos e
Qualificar o Território
dos territorios.
Competitividade das actividades do Cluster – apostar na inovação organizacional,
Inovar a organização
tecnológica e produtiva.

Paralelamente, foram incorporadas Estratégia do Cluster da Pedra Natural e


actividades e subactividades com origem que foram incluídas, sobretudo, nos PAs
noutras tipologias EEC, com destaque para referentes à Sustentabilidade (vertentes
propostas de Iniciativa PROVERE da Zona ambiental e territorial) e à Competitividade
dos Mármores (cujo promotor é Câmara (novas actividades e produtos) (Tabela III).
Municipal de Borba) que se inserem na
Tabela III. Eixos Estratégicos de Intervenção e Projectos Âncora propostos para a sua implementação.
Eixos Estratégicos de Intervenção Projectos-Âncora

Internacionalização da Pedra Natural Portuguesa –


PA1 - Valorização da Pedra Natural Portuguesa.
apostar na conquista dos Mercados.

Sustentabilidade das actividades do Cluster –


apostar na qualificação dos recursos e dos PA2 - Sustentabilidade ambiental da Indústria Extractiva.
territórios.
PA3 - Novas tecnologias para a Competitividade da Pedra
Competitividade das actividades do Cluster – Natural.
apostar na inovação organizacional, tecnológica e PA4 - Programa de Qualificação de Competências e
produtiva. responsabilidade social para as organizações da Pedra
Natural.

Dos quatro PA apenas o PA4 não viria a ser produtos a partir de resíduos (Figura 1);
considerado elegível, não tendo sido Campanha de informação e comunicação
financiado, os restantes encontram-se em para os arquitectos.
execução e alguns resultados serão
apresentados no Global Stone 2012; o PA2
é alvo de um artigo neste mesmo volume.
Eis em resumo dos objectivos a alcançar
por cada um destes projectos.
PA1. Valorização da Pedra Natural
Portuguesa. Contribuindo para o aumento
da dinâmica do mercado.
Actividades:
Concepção de uma estratégia de marketing
internacional; Designação e certificação da
origem do produto; Difusão de PEDRA Figura 1. Com o PA1, estes blocos abandonados
marca PT; Promoção da Industrial / produzirão peça únicas.
Produto Design; Concepção de novos

126

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

PA2. Sustentabilidade ambiental da Actividades:


Indústria Extractiva. Melhorar o
Desenvolvimentos de novos equipamentos
desempenho económico e ambiental,
e ferramentas: Para utilização em pedreiras;
aumentando a eficiência e minimizar os
Para a gestão e tratamento; Para a
impactos negativos. Contribuir para o
restauração de monumentos; Para controle
ordenamento do território (Figura 2).
de qualidade (equipamentos de
Actividades: laboratório).
Exploração sustentável dos recursos –
Todos os Projectos e Actividades a realizar
Maciço Calcário Estremenho; Cartografia
pelo Cluster da Pedra Natural são fruto da
Temática (calcário, mármore e granito).
concertação sectorial e irão ser realizados
em parceria entre os actores que constituem
PA3. Novas Tecnologias Pará a o Cluster da Pedra Natural. Para todos os
Competitividade da Pedra Natural. projectos Âncora e Complementares
Desenvolvimento de tecnologias podemos definir os seguintes factores
inovadoras para aumentar a críticos de sucesso:
competitividade, qual deve resultar em
exportações de mais pedra e produtos
tecnológicos (Figura 3).

Figura 2. A reabilitação ou a retoma da produção em áreas como a ilustrada na figura, constituí um dos objectivos
do PA2.

127

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

1. Desenvolver nas Empresas novos construtores, consolidando redes de


produtos e marcas (com o uso da distribuidores, nova relação com os
investigação cientifica, da inovação e do prescritores, ou directamente ao cliente
design) (Figuras 1 e 3). final).
4. Valorizar os recursos utilizados,
2. Criar uma nova dimensão crítica nas
assente em estratégias de diferenciação de
empresas (a nível tecnológico, de
produtos e destinatários finais (Figura 1).
investigação, de inovação, de mercado, …)
através de parcerias, consórcios e fusões no 5. Finalmente, cumpridos os requisitos
cluster. solicitados pelo COMPETE, entre os quais
a formação de uma associação que
3. Aumentar a importância das áreas
referiremos em seguida, a 17 de Julho de
comercial, de comunicação e marketing nas
2009, no Centro de Congressos de Lisboa,
empresas, encontrando novas e mais
foi assinado, em sessão pública o
adequadas formas de os seus produtos
respectivo Contrato de Reconhecimento do
chegarem ao mercado (directamente aos
Cluster.

Figura 3. Vista geral da nave de montagem de uma fábrica de equipamentos Hi-Tech para a indústria de Rochas
Ornamentais e outras.

A ASSOCIAÇÂO VALORPEDRA assinada a 12 Maio de 2009, a escritura


para a criação da Associação Valorpedra,
A constituição de uma Entidade
em Borba, com a presença dos
Associativa específica para gerir a EEC/PA
representantes da Comissão Instaladora
foi uma condição imposta pelo COMPETE
(CEVALOR, ANIET e ASSIMAGRA) e
para o reconhecimento do Cluster. Foi

128

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

dos muitos sócios fundadores (27 no total), Valorpedra não assume a


empresas, institutos, instituições de I&ID e liderança/promoção de Projectos-Âncora,
Universidades. Actualmente a associação mas assegura as funções de coordenação e
tem 32 sócios. monitorização estratégica do Programa, a
par de um trabalho operacional de
A formação desta associação foi uma
dinamização/mobilização do sistema de
consequência das acções integradas que os
actores do Cluster para os objectivos e
vários parceiros na EEC já haviam iniciado
resultados pretendidos e sua
pelo que foi relativamente fácil reunir 30
difusão/transferência, para além da
sócios fundadores entre entidades,
especificidade da Estratégia de Eficiência
empresas e instituições. Houve sobretudo
Colectiva. A 19 de Abril terminou o
mobilização de novos parceiros, sobretudo
primeiro mandato dos órgãos sociais e
empresariais, e intensificaram-se as
realizaram-se as eleições para o próximo
ligações horizontais e verticais do Cluster
triénio, nessa ocasião foi reconhecido o
de modo a dinamizar a EEC e a tornar
trabalho desenvolvido pela associação e
eficaz a concretização dos objectivos e
foram eleitos os novos órgãos sociais, que
intervenções do Programa de Acção.
não sendo exactamente constituídos pelos
Efectivamente a composição de signatários
mesmos elementos, desde logo assumiram
fundadores da Associação Valorpedra
uma política de continuidade. A julgar
representa um esforço de agregação à EEC
pelos resultados obtidos quantificados tanto
da Pedra Natural de um número
no número de projectos como no
significativo de associados/empresas
investimento realizado e que referiremos
pertencentes aos diversos subsectores da
adiante, podemos concluir que a missão
extracção e transformação, equipamentos,
tem sido cumprida.
transferência de informação e
conhecimentos e outros com origem nas
INVESTIMENTO REALIZADO NO
diversas regiões da Pedra Natural, o que
ÂMBITO DO CLUSTER DA PEDRA
confere à Associação um âmbito
NATURAL
verdadeiramente nacional.
Tendo em conta o ambiente geral de crise
Os Estatutos da Associação, definem que
económica generalizada que actualmente se
esta tem por fim a implementação e
vive na Europa e em Portugal em
iniciativas relacionadas com o Cluster que
particular, sem dúvida que uma medida do
visem a qualificação e modernização das
sucesso do reconhecimento e
empresas do Cluster e a dinamização de
implementação do Cluster da Pedra
promoção de todas as actividades do
Natural, é o investimento realizado. O facto
Programa de Acção. A Associação deverá
de um projecto ser considerado na
assegurar o envolvimento na Entidade
EEC/Cluster da Pedra Natural faz com que
Gestora do conjunto de parceiros
os incentivos, ou apoios públicos, sejam
associativos privados e de interface que
mais elevados e dai que haja um esforço de
deverão protagonizar as candidaturas de
inserção por parte dos promotores para que
actividades e acções que hão-de concretizar
os seus projectos se insiram na EEC. Inda
gradualmente, uma vez candidatadas e
assim no caso dos projectos
aprovadas, a EEC/Programa de Acção.
complementares, em média, os apoios
O modelo de governância da públicos apenas atingem os 40% o que
EEC/Programa de Acção assenta numa mais valoriza o esforço financeiro das
perspectiva em que a Associação empresas. Entendemos este esforço como

129

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

um sinal de esperança e confiança, não só Ponto de situação dos Projectos Âncora:


nas suas próprias capacidades mas também
no Cluster de um modo geral.

PONTO DE PARCEIROS/ CO-


PROJECTO DECISÃO
SITUAÇÃO PROMOTORES
1. Valorização da Pedra Natural Portuguesa:
Estratégia de Marketing e Comunicação ANIET
Aprovado pelo
Sectorial. ASSIMAGRA
SIAC – Sistema de
Certificação da Pedra Natural. CEVALOR
Incentivos a Actividades a
Denominação de Origem Controlada – DOC. ISEP
Acções Colectivas decorrerem.
Certificação STONE PT. LNEG
em Janeiro de
Criação de novos produtos. UNIVERSIDADE DE
2010.
Concurso Design Industrial. ÉVORA
Campanha de Sensibilização a prescritotes.
2. Sustentabilidade Ambiental da Industria
Extractiva
Aprovado na EEC ANIET
Exploração Sustentável de Recursos no Maciço Actividades a
e enquadrado em ASSIMAGRA
Calcário Estremenho. decorrerem.
SIAC. ICNB
Cartografias temáticas dos recursos geológicos.

3. Novas Tecnologias para a


CEI; INOCAM;
Competitividade da Pedra Natural
FRAVIZEL;
Pedreiras e Extracção de Blocos. Actividades a
PRODIGINVENTA;
Gestão e tratamento de chapas. decorrerem.
UNIVERSIDADE DE
Transformação de chapas. Candidatado e A ser preparado
ÉVORA; CEVALOR;
Armazenamento e manuseamento de peças Aprovado ao SI o 2º Pedido de
SOLANCIS;
cortadas. I&DT – Projecto Pagamento e
RAFAEIS; MVC; G.
Acabamento de peças. Mobilizadores Relatório
GALRÃO N;
Controlo de qualidade e Marcação CE. Técnico e
MOCASTONE;
Manutenção e restauro do Património Histórico Cientifico
PEDRANTIQUA;
em Pedra Natural.
PJS
Ambiente.

Estes projectos tiveram as seguintes fontes


de financiamento:

Fontes de Financiamento
Projecto: PA1 PA2 PA3 TOTAL
Comparticipação Apoios Públicos 1.754.081,60 € 3.835.988,80 € 2.704.780,00 € 8.294.850,40 €
Participação Privada 438.520,40 € 958.997,20 € 1.692.020,00 € 3.089.537,60 €
TOTAL 2.192.602,00 € 4.794.986,00 € 4.396.800,00 € 11.384.388,00 €

Em relação aos projectos complementares,


em 20 de Abril de 2012 estes são os dados
disponíveis:

130

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

SISTEMA DE INCENTIVOS PROJECTOS INVESTIMENTO INCENTIVO


SI Inovação / Inovação Produtiva 7 20.262.702,00 € 13.659.795,00 €
SI Inovação / Empreendorismo Qualificado 2 3.919.285,00 € 2.939.464,00 €
SI & DT Empresas / Projectos Individuais 2 1.199.771,00 € 539.897,00 €
SI & DT Projectos Mobilizadores 1 4.520.574,00 € 3.242.670,00 €
SI Qualificação PME / Projectos Conjuntos 3 2.232.361,00 € 1.189.027,00 €
SI Qualificação PME/Projectos Individuais 13 3.936.672,00 € 1.941.153,00 €
SIAC 7 5.249.705,00 € 3.698 550,00 €
TOTAL 35 41.321.070,00 € 27.210.556,00 €

GLOBAL STONE CONGRESS 2012 fabricação, análise de superfície e métodos


de classificação; etc.) – 22 resumos.
Portugal, através da Associação
VALORPEDRA com a colaboração de Área 3: MEIO AMBIENTE (reabilitação
diversas Empresas e Entidades, tem agora a de áreas de exploração, reciclagem e
oportunidade de assumir a organização e valorização de resíduos; ordenamento do
realização da 4ª Edição do GLOBAL território, etc.) – 23 resumos.
STONE CONGRESS, 16 a 20 de Julho.
Área 4: CARACTERIZAÇÃO E NOVOS
Depois do arranque em Guarapari, Espírito
PRODUTOS (avaliação de propriedades
Santo – Brasil, Carrara – Itália e Alicante –
físico-mecânicas, desenvolvimento de
Espanha, cabe-nos realizar no Alentejo
metodologias de ensaio; esforços de
(Borba, Estremoz e Vila Viçosa) aquele
padronização; aplicações inovadoras para a
que será o mais participado dos congressos
Pedra Natural; etc.) – 18 resumos.
já realizados. Foram aceites 118 resumos,
de 13 países: Área 5: PEDRAS NATURAIS NA
ARQUITECTURA E DESIGN (exemplos
País Área de aplicação; modelação virtual;
Austrália/UK 1 conservação, alteração, durabilidade, etc.) –
Brasil 32
Colômbia 1 24 resumos.
República Checa 1
Egipto 1
Área 6: OUTRAS (por exemplo, assuntos
Finlândia 1 económicos e sociais, mercados e
Alemanha 2 estratégias de internacionalização, turismo
Grécia 3 industrial, etc.) – 16 resumos.
Hungria 2
Itália 3
Portugal 39 CONCLUSÕES
Espanha 20
Turquia 12 A concorrência internacional, muitas vezes
desleal, em termos de preço dos produtos,
Distribuídos por seis áreas: seguramente contribuiu para que os nossos
materiais fossem preteridos por outros mais
Área 1: PEDREIRAS – Prospecção e baratos, esta situação prolongada nos
Exploração (geologia e dimensionamento últimos anos associada a uma conjuntura
de depósitos; geotecnia; geofísica; internacional extremamente desfavorável,
caracterização de blocos, etc.) – 15 conduziu a um estado de quase extinção do
resumos. Sector da Pedra Natural em Portugal. A
Área 2: FABRICAÇÃO – Ferramentas e título de exemplo, em 1984 na Zona dos
Optimização (corte; polimento; novos Mármores (Estremoz – Borba – Vila
equipamentos, ferramentas e processos de Viçosa), existiam 268 pedreiras a laborar,

131

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

actualmente não chegam a um décimo 2012(http://www.globalstone2012.com/pt/)


desse valor. Embora algumas tenham já atrás referida e em há um dia dedicado à
crescido, tanto o volume extraído como o utilização da “Pedra” em obra com a
valor do mesmo, tem vindo a decrescer apresentação de 24 trabalhos no tema:
(Lopes & Martins, 2012; Martins & Lopes, NATURAL STONE IN ARCHITECTURE
2011). Há casos em que o preço final dos AND DESIGN (examples of application;
produtos importados, por exemplo da virtual modelling; conservation, alteration,
Turquia e da China, é inferior aos custos de durability, etc.), perspectiva um futuro
produção em Portugal; aqui a matéria- promissor no que concerne a uma melhor
prima nem sequer têm um papel activo no utilização da “pedra” e em particular, dos
preço final… é mais barato importar e mármores.
reexportar que produzir! O caso dos
Assim, o reconhecimento governamental
calcários ornamentais é um pouco distinto,
do Cluster da Pedra Natural como pólo de
o volume explorado é substancialmente
desenvolvimento estratégico para Portugal,
superior ao dos mármores, embora em
a actividade da Associação Valorpedra (que
valor seja equiparado. Em relação aos
entre outras tarefas de suporte ao cluster e
granitos e outras rochas, ainda que
para além de mobilizar os sócios para a
ligeiramente a produção e respectivo valor
apresentação de projectos, também é o
tem subido ligeiramente.
promotor do Global Stone 2012), parece
Independente das condicionantes externas finalmente estar a dar os seus frutos uma
que a todos afectam de modo mais ou vez que entre projectos âncora e
menos intensa, uma falta de agressividade complementares o investimento público e
económica das empresas que privado, situa-se perto do 50 milhões de
individualmente não tinham capacidade de euros, particularmente significativo na
se afirmar nos mercados externos associada actual conjuntura nacional e internacional.
a uma estagnação nos produtos oferecidos e
a insistência em fabricar tamanhos padrão, AGRADECIMENTOS
está actualmente a prejudicar a indústria de
Este trabalho é um contributo aos Projectos
Rochas Ornamentais em Portugal e em
PA1, PA2 e PA3, em que os vários autores
particular a transformação de mármores.
participam, e particular à EEC/PA Cluster
Esta pedra, por um lado é demasiado nobre
da Pedra Natural. Os agradecimentos são
para dela só se produzir ladrilho e por outro
extensivos à Red Iberoamericana para la
é cada vez mais difícil e oneroso obter
aplicación y divulgación de tecnologías
materiais de grandes dimensões e de boa
limpias enfocadas a la caracterización y
qualidade (Lopes & Martins, 2010). O
aprovechamiento de recursos minerales:
fabrico de peças por medida, envolvendo
Minería del Siglo XXI. RED 310RT0402,
arquitectos e designers será uma alternativa
por permitir a divulgação de uma Estratégia
viável e que nos parece muito bem
de Eficiência Colectiva da qual poderá
encaminhada se considerarmos as duas
resultar sustentável e ambientalmente
últimas iniciativas levadas a cabo pelas
responsável, o Sector da Pedra Natural em
Câmaras Municipais de Vila Viçosa (I
Portugal.
Bienal de Arquitectura) e de Borba
(Seminário Design na Pedra Natural),
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
ambas com uma adesão muita boa
(próximo de 200 participantes cada). ANIET. 21/04/2012. http://www.aniet.pt/
Também a adesão massiva ao Global Stone

132

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

CEVALOR. 2009. Cluster da Pedra Natural, http://www.naturalstone-


Reformulação do Programa de Acção. online.com/fileadmin/NatursteinDaten/Anzeigen
Candidatura às Estratégias de Eficiência seite_neu/portugal_marble1.pdf
Colectiva (EEC) – Reconhecimento do Cluster
da Pedra Natural, 112 pp. Lopes, L. y Martins, R. 2010. Aspectos da
Geologia e Exploração de Mármores em Vila
CEVALOR. 2008. Candidatura: Estratégias de Viçosa: Património Geológico e Mineiro a
Eficiência Colectiva-Cluster da Pedra Natural, Preservar; Callipole. Revista de Cultura nº 18;
88 pp. Câmara Municipal de Vila Viçosa; 255-275.
CEVALOR. 2006. Estudo Estratégico Martins, R. y Lopes, L. 2011. Mármores de
Prospectivo 2004-2006, 88 pp. Portugal; Rochas & Equipamentos. Revista de
informação especializada em pedras naturais,
CEVALOR. Consultado em: 21/04/2012 máquinas, equipamentos e serviços, COMEDIL-
http://www.cevalor.pt/ Comunicação e Edição Lda., Lisboa. 100, 32-
COMPETE. Consultado em: 21/04/2012, 56.
http://www.pofc.qren.pt/areas-do- Portugal Global. Consultado em: 21/04/2012,
compete/polos-e-clusters http://www.portugalglobal.pt/
Global Stone Congress 2012, 21/04/2012, Valorpedra. Consultado em: 21/04/2012,
http://www.globalstone2012.com/pt/ http://www.valorpedra.pt/
Lopes, L. y Martins, R. 2012. Marbles from
Portugal, Naturstein, online publication.
Consultado em: 21/04/2012.

Revisado: F. D. C.Varajão, Angelica


Dpto. de Geologia. Escola de Minas. Universidad Federal de Ouro Preto, Brasil
angelicavarajao@gmail.com

133

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Ativação alcalina de misturas de materiais silicáticos de baixo


aproveitamento industrial do Quadrilátero
Ferrífero-MG-Brasil
M.G, Peralta Sánchez (1), A.F.D.C, Varajão (1), A.M, Morales-Carrera (2) y J. R. G, Souza (1)
(1)
Departamento de Geologia. Escola de Minas. Universidade Federal de Ouro Preto. Campus
Universitário. Morro do Cruzeiro s/n. Ouro Preto/MG/Brasil.
E-mail: peraltage@yahoo.comangelicavarajao@gmail.comjuliana_souza_14@hotmail.com
(2)
Curso Técnico em Mineração. Departamento de Áreas Acadêmicas 2. Instituto Federal de Goiás.
Campus Goiânia. Rua 75, nº 46, Centro. Goiânia/GO/Brasil. E-mail: anamc73@gmail.com

RESUMO
Foram realizadas pesquisas de ativação alcalina em misturas de materiais silicáticos, de baixo
interesse industrial, oriundos da região do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, Brasil,
valorizando-os como material de construção ou ornamento. Esses materiais incluíram três
amostras de argilas cauliníticas e rejeitos de quartzito, misturados, em diversas proporções,
entre si e/ou com filito e lama vermelha. A ativação alcalina foi realizada seguindo os
procedimentos comuns da elaboração de geopolímeros, mediante a dosagem de soluções
NaOH + KOH (> 12M/l), para a confecção de corpos de prova no formato cilíndrico. Os
valores de resistência mecânica à compressão obtidos variaram entre 16,15 e 33,89 MPa.
Tais resultados, obtidos em materiais de pouca utilização, mostraram a possibilidade de
aplicação dos geopolímeros como material de construção, seja na forma de cimento ou
agregado, ou como material de modelagem artesanal, podendo ainda adicionar outros
resíduos da atividade mineira da região.
Palabras claves: Caulim, Ativação Alcalina, Geopolímeros, Quartzito, Filito, Cerâmica

Alkaline activation of mixtures of silicate materials of low


industrial exploitation from the Quadrilátero
Ferrífero-MG-Brazil
ABSTRACT
Research of alkaline activation of mixtures of silicates of low industrial interest from the
Quadrilatero Ferrífero, Minas Gerais, Brazil was conducted in this work. The materials are
constituted of three kaolinitic clays (DB, R1, FS), wastes of quartzite (QZ), phyllite (F) and
red mud (LMV), all mixed in different proportions. The alkaline activation was carried out
following the common procedures for the elaboration of geopolymerics bodies, by using the
NaOH + KOH (> 12M/l) solutions to obtain cylindrical bodies. The values of compressive
strength between 16.15 and 33.89 MPa showed the application of geopolymers, in materials
infrequently used, such as construction materials, like in the cement form, or such as
materials of artisan modeling, where other residues of the mineral activity of the region can
also be added.
Key words: Kaolin, Activation Alcaline, Geopolymers, Quartzite, Phyllite, Ceramic

134

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

INTRODUÇÃO em uma fase de gel até solidificar e, após


um tempo de confinamento, para não
Os geopolímeros são novos materiais
perder a umidade, que se denomina cura,
cerâmicos elaborados a partir do processo
são obtidos materiais sólidos altamente
de modificação físico-química de diversas
resistentes (Davidovits, 2002). O termo
matérias-primas inorgânicas,
geopolímero foi patenteado por Davidovits
freqüentemente silico-aluminosos-ferrosos,
em 1984 para designar uma família de
por ativação com materiais alcalinos,
polímeros inorgânicos constituídos por
sólidos ou líquidos, tais como calcário, cal,
tetraedros de sílica e de alumina, ligados
hidróxidos de sódio e/ou potássio
alternadamente por átomos de oxigênios
(Davidovits, 2008, Touma, 2000,
(Pinto, 2007).
Davidovits, 1984, Glukhovsky et al.,
1980). Esse processo é empregado desde Para este estudo elaboraram-se misturas
tempos antigos na fabricação de constituídas principalmente de argilas
argamassas, utilizando-se argilas calcinadas cauliníticas de origem pedogenética, filito e
e moídas ou cinzas vulcânicas (pozolanas rejeitos de quartzitos, provenientes da
naturais) em misturas com cal (Davidovits região Quadrilátero Ferrífero, no estado de
e Davidovits, 1999, Roy, 1989, Davidovits Minas Gerais, Brasil. Adicionalmente foi
e Courtois, 1981, Glukhovsky, 1959). Na utilizado como aditivo a lama vermelha,
atualidade o mesmo principio é utilizado na resíduo da indústria de alumínio, do sul de
fabricação de cimentos especiais do tipo Minas Gerais. Esses materiais foram
portland (Brough e Atkinson, 2002, Roy et misturados e submetidos à ativação alcalina
al., 1995, Brouns e Van-Loo, 1992, visando obter corpos cerâmicos com
Glukhovsky et al., 1980) e, na elaboração características físicas que possibilitassem
do geopolímero denominado também de seu uso na construção civil.
polímero inorgânico ou polímero mineral
(Davidovits e Sawyer, 1985, Davidovits, MATERIAIS
1984, 1982).
Três amostras de argilas cauliníticas (DB,
O estudo dos materiais alcalinamente R1, FS) oriundas de três depósitos do
ativados têm sido alvo de constantes Quadrilátero Ferrífero (Santos, 1998,
pesquisas, desde 1940 (Roy, 1999), devido Santos, 2003), têm sido alvo de pesquisas
à diversidade de materiais que podem ser tecnológicas para sua utilização na
utilizados e às propriedades técnicas cerâmica tradicional (Peralta-Sánchez et
atingidas pelos corpos obtidos, tais como a al., 2011, Ferreira, 2010, Morales-Carrera
rigidez, a resistência mecânica, a et al., 2010a, Morales-Carrera et al., 2010b,
resistência química e a estabilidade físico- Peralta-Sánchez et al., 2010, Varajão,
química (Provis et al., 2009, Davidovits, 2007) por apresentar os maiores
2008, Duxson et al., 2006, Roy, 1999). percentuais de SiO2 + Al2O3 (> 60%).
Como aditivos foram utilizados quartzito
O processo de ativação alcalina é também
(QZ) (SiO2 > 80%), proveniente de oficinas
denominado de geosintese ou
da cidade de Ouro Preto, filito (F), da
geopolimerização, onde o geopolímero é
mesma área das argilas e lama vermelha
sintetizado a partir de reações físico-
(LMV), resíduo industrial da obtenção de
químicas em que as espécies alumino-
alumínio.
silicáticas das matérias primas são
dissolvidas em soluções altamente Todas as amostras foram secadas na estufa
alcalinas. Essas dissoluções se transformam da Heraeus instruments, modelo thermion

135

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

T., a 60 °C, moídas e peneiradas na quantidades de moles de Al2O3 e SiO2


granulometria de 35 mesh (0,425 mm). fornecidas por cada matéria prima utilizada
Para o aquecimento dos corpos de prova foi na mistura, e as moles de Na2O necessárias
utilizado um forno, com controle digital, da para satisfazer as de Al2O3 e SiO2 e,
marca GRION e, para a preparação das finalmente foi determinado o volume da
soluções alcalinas foram utilizados NaOH e solução alcalina e da água a serem
KOH (P.A.), da VETEC–Química Fina, adicionados à mistura.
Ltda., com 99% e 85% de pureza,
Tabela I. Faixa de valores das relações molares
respectivamente. Para a moldagem dos entre os óxidos componentes das misturas a
corpos de prova foram utilizados coletores serem usadas para ativação alcalina e posterior
de 50 ml, com tampa, de resina termo- obtenção de geopolímeros, de acordo com
plástica, da J.PROLAB. Davidovits (1982).
Os corpos obtidos foram submetidos a Óxidos componentes das Relações
ensaio mecânico de resistência à misturas molares
(Na2O, K2) / SiO2 0,20 to 0,28
compressão, utilizando uma prensa SiO2 / Al2O3 3,5 to 4,5
hidráulica da SOLOCAP, modelo LM-02, H2O / (Na2O, K2O) 15 to 17,5
Digital Dynamometry Appea. (Na2O, K2O) / Al2O3 0,8 to 1,20

Para a fabricação de geopolímeros em A mistura total (sólidos e líquidos) foi


forma de peças artesanais, foram utilizadas colocada nos moldes, cobertos com filme
as argilas para moldagem manual das peças plástico e deixados por 24 horas à
e gesso de secagem rápida, com 98% de temperatura ambiente (~ 25°C). Após esse
CaSO4.H2O, para o recobrimento e tempo, os corpos foram colocados na
obtenção dos moldes. estufa, por 72 horas, à temperatura de ~
60°C. Nesse período, o endurecimento é
MÉTODOS acelerado e os geopolímeros atingem
1. Preparação da solução alcalina, grande parte da sua resistência, que
elaboração dos geopolímeros e ensaios aumenta durante o tempo de cura (Duxon et
mecânicos al., 2006, Davidovits 1984). Imediatamente
após a sua formação, os corpos foram
Foram preparadas soluções alcalinas de desmoldados, recobertos totalmente com
NaOH entre 12 e 14 mol/l. papel filme e, colocados novamente na
Para a desidroxilação das espécies argilosas estufa à mesma temperatura até completar
as amostras de argila foram aquecidas a 5 dias. Por fim, retiraram-se da estufa,
680 °C durante 5 horas. prosseguindo com a cura á temperatura
ambiente por um período de 28 dias.
Davidovits (1982) propôs uma metodologia
de elaboração dos geopolímeros que Os corpos geopoliméricos obtidos após 7,
relaciona os óxidos de Al2O3, SiO2 , Na2O e 14 e 28 dias, foram submetidos a ensaio
H2O, numa faixa específica de valores mecânico de resistência à compressão, de
(Tabela I). Adaptando-se essa metodologia, acordo com a norma NBR 15270-3
inicialmente foi determinada a massa total (ABNT, 2005).
de sólido necessária por teste, que variou Para observar mudanças nas superfícies dos
entre 150 a 350 gramas. Seguidamente, corpos geopoliméricos submetidos a altas
foram calculadas as proporções das temperaturas (Kong e Sanjayan, 2010),
matérias primas que satisfaçam as esses foram aquecidos a 680 °C, 900 °C e

136

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

1000 °C. À temperatura de 680 °C ocorre a com aumento de 100x, utilizando-se um


ativação térmica das argilas (Elimbi et al., microscópio eletrônico de marca JEOL
2011), entretanto, 900 °C e 1000 °C são as JSM-5510, de 0,5 a 30 kV, com resolução
temperaturas médias mínimas de queima da de 3,5 a 48 nm, com recobrimento de
cerâmica tradicional (Vieira et al., 2009). grafita.

2. Análises mineralógicas RESULTADOS


Foram feitas análises mineralógicas de duas Os valores das relações molares utilizados
amostras de geopolímeros para determinar variaram entre 3,99 e 4,05 para SiO2 /
as espécies minerais presentes nos corpos. Al2O3; entre 0,27 e 0,28 para X2O / SiO2;
As análises foram feitas em um entre 1,12 e 1,18 para X2O / Al2O3 e; entre
difratômetro da marca Empyrean da 8,40 e 11,34 para H2O/ X2O (Tabela II).
Panalytical, acoplado a uma câmera de alta Esses valores se ajustaram aos propostos
temperatura Anton Paar, modelo TCU por Davidovits (Tabela I), com exceção das
1000N (Temperature Control Unit). relações molares de água. O ajuste da água
nos geopolímeros elaborados nesse
3. Análises microtexturais trabalho foi feito de forma qualitativa, pois
quando foram utilizados os valores
As imagens texturais das superfícies dos
propostos por Davidovits os geopolímeros
corpos geopoliméricos, antes e após a
ficaram incoerentes e fracos.
queima a 680 °C, após a queima a 900 °C
e, após a queima a 1000 °C foram obtidas
Tabela II. Misturas obtidas para a realização da ativação alcalina, com os valores de número de moles
dos óxidos SiO2, Al2O3 e Fe2O3 e as relações molares entre SiO2, Al2O3, X2O e H2O.
(X2O = NaOH+KOH), assim como os valores de resistência mecânica à compressão dos corpos
geopoliméricos, atingidos após transcorridos 28 dias desde o inicio do processo de ativação alcalina.

SiO2 / (X2O) (X2O) / H2O/ Resistência


SiO2 Al2O3 Fe2O3 mecânica
Mistura Al2O3 / SiO2 Al2O3 (X2O)
aos 28 dias
(nº moles) (mol/mol) (MPa)

QZ+DB+FS+LMV 2,25 0,60 0,14 3,99 0,27 1,14 8,57 33,29


QZ+DB+F 2,42 0,64 0,03 4,01 0,28 1,15 7,85 29,72
R1+DB+FS+F 2,22 0,58 0,17 4,00 0,28 1,18 8,45 26,11
R1+DB+FS 2,35 0,59 0,13 4,00 0,27 1,12 9,84 19,83
R1+DB+LMV 2,23 0,56 0,18 4,00 0,28 1,16 9,17 19,79
QZ+DB 3,98 0,98 0,06 4,05 0,27 1,15 7,77 19,46
QZ+DB+LMV 2,43 0,61 0,05 4,00 0,28 1,17 8,40 18,43
QZ+FS 3,42 0,85 0,36 4,02 0,28 1,16 11,34 16,90
QZ+DB+FS 2,27 0,57 0,15 4,00 0,28 1,14 9,98 15,87

As análises mineralógicas por difração de quartzo, com menores proporções de mica


raios-X duas amostras de geopolímeros, e a formação de sodalita e zeólita (Figura
mostraram a presença predominante de 1). A formação da sodalita é comum devido

137

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

à adição de sódio à mistura com sílica e sílica e alumina, porém, pouco comuns em
alumina. A presença de zeólitas está temperaturas < 100°C (Mackinnon et al.,
relacionada com a hidrólise alcalina da 2010, Provis et. al., 2005).

Figura 1. Difratogramas de raios X, de dois dos corpos geopoliméricos obtidos, indicando a presença predominante
de quartzo (Q), menores proporções de mica (M) e a formação de sodalita (S) e zeólita (Z).

Observações ao microscópio eletrônico de queima a 1000 °C as superfícies


varredura das superfícies dos corpos apresentam-se mais lisas, as microfaturas
geopoliméricos antes da queima mostraram desapareceram e iniciou-se a fusão do
a presença de poros de tamanhos e formas corpo, acarretando o fechamento e
variadas, predominando as formas ovaladas preenchimento dos microporos (Figura 2d).
e abundante presença de microporos De acordo com as texturas observadas nas
(Figura 2a). Após a queima a 680 °C fotomicrografias, pode-se concluir que os
(Figura 2b) as superfícies se mostraram corpos cerâmicos apresentam resistência
menos porosas e mais homogêneas, porém térmica até 1000 °C. À partir desta
com algumas microfraturas. A queima a temperatura a microporosidade desaparece,
900 °C, não causou variações importantes tornando as superfícies homogêneas, e,
(Figura 2c), apenas algumas microfraturas consequentemente mais rígidos os corpos
foram adicionadas. Entretanto, após a geopoliméricos obtidos.

138

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Figura 2. Fotomicrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura, com aumento de 100 vezes, das
superfícies dos corpos geopoliméricos submetidos a aquecimento em diferentes temperaturas. a) Superfície porosa
obtida a 65°C; b) Superfície obtida a 680°C que apresenta fissuras; c) Superfície obtida a 900°C, com poucas
fissuras devido a retração da superfície; d) Superfície obtida a 1000 °C, menos rugosa, sem microfaturas onde
inicia-se a fusão do corpo, com o fechamento e preenchimento dos poros.

Figura 3. Valores de resistência à compressão mecânica em MPa dos corpos geopoliméricos obtidos após 7, 14 e
28 dias.

139

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Figura 4. Fotografias de duas peças cerâmicas para ornamentação obtidas a partir da mesma metodologia dos
geopolímeros, porém colocando as misturas em moldes de gesso de secagem rápida.

CONCLUSÕES Desenvolvimento Científico e Tecnológico


(CNPq) e da Fundação de Amparo à
Os resultados obtidos após a ativação
Pesquisa do Estado de Minas Gerais
alcalina das misturas constituídas por
(FAPEMIG), a colaboração técnica dos
argilas do Quadrilátero Ferrífero, e rejeitos
laboratórios de: materiais cerâmicos,
de quartzitos, filitos e lamas vermelhas de
difração de raios X, fluorescência de raios
uma indústria de processamento de
X, microscopia eletrônica de varredura e
alumínio, mostraram que é possível obter
geotecnia, do Departamento de Geologia,
geopolímeros com alta resistência à
tratamento de mineiros, do Departamento
compressão. Os valores mais elevados
de Minas e de ensaios mecânicos do
registados (33,29 MPa) referem-se à
Departamento de Metalurgia da
mistura constituída por quartzito, argila e
Universidade Federal de Ouro Preto
lamas vermelhas (QZ+DB+FS+LMV). A
(UFOP).
mistura constituída por quartzito, argila e
Filito (QZ+DB+F) alcançou 29,72 MPa.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Os resultados obtidos mostram que estes ABNT-Associação Brasileira de Normas
geopolímeros apresentam propriedades Técnicas. NBR 15270-3. 2005. Componentes
para a sua aplicação na construção civil, cerâmicos Parte 3: Blocos cerâmicos para
especificamente em cimentos e blocos. alvenaria de vedação-Métodos de ensaio.
Eventualmente, também poderão ser Brough, A.R. e Atkinson, A. 2002. Sodium
utilizados para o fabrico de peças de silicate-based, alkali-activated slag mortars Part
ornamentação. I. Strength, hydration and microstructure.
Cement and Concrete Research, 32, 865–879.
O presente trabalho demostra que
Brouns S.J.P. e Van-Loo W.W. 1992. Cement,
metodologias de ativação alcalina,
method of preparing such cement and method of
possibilitam o aproveitamento econômico e making products using such cement. US patent
ambientalmente correto, de resíduos e n° 5084102.
rejeitos industriais.
Davidovits, J. e Courtois, L. 1981. D.T.A.
detection of infra-ceramic geopolymeric setting
AGRADECIMENTOS in archeological ceramic and mortars. Abstracts
Os autores agradecem a contribuição of papers 21st Symposium on Archeometry. NY,
22.
financeira do Conselho Nacional de

140

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Davidovits, F. e Davidovits, J. 1999. Long- Aproveitamento de argilas cauliníticas naturais e


lasting roman cements and concrete. com aditivos do Quadrilátero Ferrífero na
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Davidovits, J. e Sawyer, J.L. 1985. Early high- Em: Alvarado E. B. y Dominguez-Cuesta M. J.
strength mineral polymer. US patent n° 2010a. Técnicas Aplicadas a la Caracterización
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Mineros. IGME-CYTED. 200 pp.
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methods of making them. US patent n° 4349386. Morales-Carrera, A.M., Varajão, A.F.D.C.,
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failures in geopolymer applications market Peralta-Sánchez, M.G., Morales-Carrer,a A.M. e
trends and potential breakthroughs. Conference Varajão, A.F.D.C. 2010. Utilização de Materiais
2002 Geopolymer, Melbourne, Australia, 1-15. Silicáticos na elaboração de misturas
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E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

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de Geologia-Escola de Minas-UFOP, Ouro 336.
Preto, Brasil, 199 pp.

Revisado: Carvalho, Jorge


Laboratorio Nacional de Energía e Geología (LNEG), Portugal.
jorge.carvalho@lneg.pt

142

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Ensaios térmicos para avaliação das mudanças de fase e da


sinterização de cerâmicas de esteatito
H.S.S. Torres (1), A.F.D.C. Varajão (2), A.C.S. Sabioni (3), G. Magela da Costa (4) y
A.C. Campos Mateus (2)
(1)
Doutorando REDEMAT-UFOP/CETEC/UEMG. Endereço: IFMG- Campus Congonhas. Av.
Michael Pereira de Souza, 3007, Campinho, Congonhas, E-mail: harlleytorres@ifmg.edu.br
(2)
Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Campus
Universitário, Morro do Cruzeiro s/n, Ouro Preto, MG 35400-000. E-mail: angelicavarajao@gmail.com
(3)
Departamento de Física. Universidade Federal de Ouro Preto, Campus Universitário, Morro do
Cruzeiro s/n, Ouro Preto, MG.35400-000. E-mail: sabioni@iceb.ufop.br
(4)
Departamento de Química. Universidade Federal de Ouro Preto, Campus Universitário, Morro do
Cruzeiro s/n, Ouro Preto, MG.35400-000. E-mail: magela@iceb.ufop.br

RESUMO
Transformações químicas e mineralógicas foram investigadas em resíduos de esteatito de
oficinas artesanais da região de Ouro Preto, Brasil. Foram analisadas amostras naturais e
calcinadas a 500 °C, 1.000 °C, 1.200 °C, 1.300 °C e 1.400 °C. As características
mineralógicas, químicas e texturais foram caracterizadas por difração de raios X (DRX),
espectrofotômetro de emissão ótica com fonte de plasma indutivamente acoplado,
espectroscopia Mössbauer (EM) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Através
destas análises foi possível observar que o talco é o mineral predominante nas amostras. A
calcinação foi responsável pela mudança de fase, acelerando o processo de sinterização que
se inicia a 1.000 °C com a presença de uma fase amorfa. A 1 300 °C o processo de
sinterização é intensificado com o aparecimento da fase clinoensteatita e a diminuição dos
poros. A 1.400 °C o aparecimento da cordierita foi responsável pela formação de uma
superfície mais compacta, mas houve o surgimento de poros e trincas.
Palabras claves: Esteatito, Sinterização, Espectroscopia Mössbauer, DRX, MEV

Thermal essays to evaluate the phase changes and sintering of


steatite ceramics
ABSTRACT
Mineralogical and chemical transformations of powder residues of steatites of crafts
workshops from Ouro Preto, Brazil, were investigated on the raw and burned specimens at
500, 1000, 1200, 1300 and 1400 °C. The mineralogy, chemistry and textural features were
determined before and after burning, by X-ray diffraction (XRD) , Inductively Coupled
Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP/OES) and Scanning Electron Microscopy
(SEM) analyses. The Fe3+ and Fe2+ distribution in both natural and sintered phases were
determined by Mössbauer spectroscopy (MS). The sintering process began at 1000°C with
the formation of an amorphous phase. At 1300°C the sintering process was intensified with
the appearance of clinoenstatite and the decrease of porosity. At 1400°C cordierite was
responsible for compact structure and the development of pores and fractures.
Key words: Steatite, Sintering, Mössbauer Spectroscopy, XRD, SEM

143

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

INTRODUÇÃO Foram feitas análises mineralógicas por


difração de raios X, em preparações não
O esteatito é largamente utilizado nas
orientadas no aparelho RIGAKU
indústrias e oficinas artesanais da região do
GEIGERFLEX D/MAX-B (CuKα), com
Quadrilátero Ferrífero. Sua utilização gera
faixa angular entre 2 e 70º e velocidade de
grande quantidade de rejeitos que na
leitura de 1,2 °/min. As análises químicas
maioria das vezes não é depositado de
foram feitas após digestão total em um
maneira correta causando grandes danos ao
espectrofotômetro de emissão atômica com
meio ambiente. Em sua forma natural é
fonte de plasma indutivamente acoplado
constituído principalmente por talco
(ICP- OES). A presença de Fe3+ e Fe2+ nas
seguido de serpentina e clorita. Sua
amostras foi verificada à temperatura
organização polimórfica pode ter outras
ambiente utilizando a espectroscopia
variações formando fases como a enstatita,
Mössbauer. Imagens de microscopia
a protoenstatita, e a clinoenstatita
eletrônica de varredura (MEV) foram
(Reynards et al., 2008, Gökçe et al., 2011).
obtidas em um equipamento da JEOL JSM-
Estudos anteriores (Torres et al., 2011,
5510, sendo observadas as superfícies das
Torres, 2007) tiveram como objetivo a
pastilhas de esteatito preparadas com pó
avaliação química e mineralógica em
natural a 8,5% de umidade e prensadas a
diversas temperaturas. Nessas análises
80Kg/cm² e queimadas nas temperaturas
observou-se que os parâmetros utilizados e
descritas anteriormente.
a temperatura máxima de 1.200 °C não
foram suficientes para a conclusão do
RESULTADOS E DISCUSSÕES
processo de sinterização. Neste contexto o
objetivo deste trabalho é caracterizar as A mineralogia do esteatito em seu estado
transformações mineralógicas dos rejeitos natural é constituída principalmente por
de esteatito quando submetidos a talco e clorita com presença ainda de
temperaturas diferentes, afim de se serpentina (Figura 1). A 1.000 °C o talco é
observar as mudanças de fase, concluir o transformado em enstatita, uma de suas
processo de sinterização e avaliar sua fases polimórficas (Gökçe et al., 2011). A
evolução cristaloquímica desde seu estado fase amorfa vista a 1.000 °C aparece em
natural, passando por diversas temperaturas função da desidroxilização que acontece a
até atingir 1.400 °C, temperatura próxima partir de 850 °C levando à formação de
do ponto de fusão das cerâmicas de sílica amorfa. Essa desidroxilização
esteatito, 1.557 °C (Gökçe et al., 2011). também é responsável pela formação da
protoenstatita (Wesolowski, 1984) a 1.200
MATERIAIS E MÉTODOS °C. Tal formação geralmente se totaliza a
1.420 °C (Soyokan et al., 2007). Sendo
Amostras de esteatito foram coletadas em
formada de cristais pequenos a
depósitos de rejeitos de oficinas de
protoenstatita deixa de existir e se
artesanato da região de Ouro Preto. As
transforma em clinoenstatita (Reynard et
amostras foram secadas a 65 °C,
al., 2008), uma estrutura completamente
destorradas, homogeneizadas e passadas na
nova (Wesolowski, 1984) e já
peneira de 35# (0,425mm). Essas amostras
predominante a 1.300 °C. A clinoenstatita
foram aquecidas em ar a 500, 1.000, 1.200,
não é estável a altas temperaturas
1.300 e 1.400 °C por 2 horas em forno com
(Wesolowski, 1984). A 1.400 °C aparecem
taxa de aquecimento de 300 °C/h.
traços de cordierita resultado da
transformação enstatita - protoenstatita

144

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

(Rohan et al., 2004) e da presença da clorita (Rodrigues Neto et al., 2007).

Figura 1. Difratogramas de Raios X de amostras natural e aquecidas. Tc: Talco, Cl: Clorita, Se: Serpentina,
A: Anatásio, E: Enstatita, P: Protoenstatita, Pe: Periclásio, Cn: Clinoenstatita, Co: Cordierita.

A composição do pó natural é formada com presença de clorita e serpentina (Torres et


a predominância de Mg e Si e menores al., 2011) (Tabela I).
quantidades de Fe e Ca que corroboram a

145

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Tabela I. ICP/OES análises para as amostras natural e aquecidas (Torres et al., 2011).
Sample Al (%) Ca (%) Cr (%) Fe (%) Mg (%) Ni (%) Si (%)
S1 (N) 2,51 2,14 0,18 6,09 18,51 0,14 59,97
S1 (500°C) 2,55 2,08 0,18 6,15 17,85 0,14 61,21
S1(1.000°C) 0,03 2,3 0,2 7,09 19,65 0,15 66,93

A presença de Fe2+ e Fe3+ foi avaliada 2005, Gonçalves, 1991). Nesse caso,
através dos espectros Mössbauer (Figura embora a quantidade de Fe tenha
2). Em algumas situações pode ocorrer a aumentado houve também aumento na
substituição do Mg2+ pelo Fe2+ sem porcentagem de Mg.
provocar desbalanceamento de cargas (Luz,

Figura 2. Espectros Mössbauer das amostras natural e aquecidas.

Com a formação da enstatita e da fase promovendo a aproximação das partículas,


amorfa há formação da fase líquida que na resultando na retração dos corpos, e
sinterização vai preenchendo conseqüentemente, no aumento da massa
progressivamente os poros abertos, específica aparente e na densificação das

146

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

peças cerâmicas (Souza, 2005). Imagens de possível observar um avanço no processo


MEV (Figura 3) mostram a superfície de de sinterização que coincide com o início
pastilhas de esteatito antes e depois de da formação da fase protoenstatita.
calcinadas. A 1.200 °C (Figura 3d) é

Figura 3. Fotomicrografias de microscopia eletrônica de varredura (MEV) de amostra prensadas a 80kgf/cm2


a) natural; b) e queimadas a 500 °C; c), 1.000 °C; d) 1.200 °C; e) 1.300 °C; f) 1.400 °C.

147

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

A densificação e a sinterização são lentas al. (2008), essas trincas surgem como
em função da transformação enstatita- conseqüência do aumento da tensão
protoenstatita (Gökçe et al., 2007). A 1.300 causada pelo processo de resfriamento onde
°C a clinoenstatita passa a ser a responsável transformações inversas provocam a
pela densificação e pela sinterização e desta regressão da protoenstatita em outras fases
forma a estrutura apresenta uma quantidade polimórficas. Além disso o aparecimento
menor de poros. Esse processo vai da cordierita provocou uma retração na
evoluindo até a temperatura de 1.400 °C estrutura e fez surgir novos poros na
quando a superfície se mostra compacta superfície desta amostra. (Gökçe et al.,
mas, ao mesmo tempo, com o aparecimento 2011) (Figura 4).
de trincas (Figura 3f). Segundo Reynard et

Figura 4. Fotomicrografia de microscopia eletrônica de varredura (MEV) de amostra prensada a 80kgf/cm2


1.400 °C por 2 horas.

CONCLUSÕES cordierita, formada a partir da clorita e da


fase enstatita, provocou novamente a
O processo de sinterização do esteatito se
formação de poros na superfície da amostra
inicia a 1.000 °C com a presença de fase
a 1.400 °C. Mesmo com uma superfície
amorfa e fase enstatita. Acima de 1.200 °C
compacta em algumas regiões, surgiram
novas transformações ocorreram. Apesar
trincas como conseqüência das tensões
do aumento da sinterização e da diminuição
causadas pelas mudanças de fase e do
dos poros com o surgimento da fase
resfriamento.
clinoenstatita a 1.300 °C, o surgimento da

148

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

AGRADECIMENTOS Rodrigues Neto, J.B. and Moreno, R. 2007.


Rheological behaviour of kaolin/talc/alumina
Os autores agradecem a contribuição suspensions for manufacturing cordierite foams.
financeira do CNPq (Conselho Nacional de Applied Clay Science, 37, 157–166.
Desenvolvimento Científico e Rohan, P., Neufuss, K., Matejícek, J., Dubský, J
Tecnológico), da FAPEMIG (Fundação de Prchl´IK, L.C. and Holzgartner, C. 2004.
Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Thermal and mechanical properties of cordierite,
Gerais) e a colaboração técnica dos mullite. Ceramics International, 30, 597–603.
laboratórios de Geoquímica, Difração de Souza, S.J.G e Holanda, J.N.F. 2005. Avaliação
raios X e Microscopia Eletrônica do das propriedades físico-mecânicas de uma
Departamento de Geologia da Universidade massa cerâmica para revestimento poroso (BIII).
Federal de Ouro Preto Cerâmica, jan/mar, 51 (317), 70-76.
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Revisado: Lopes, Luís


Dpto. de Geociências, Universidade de Évora, Portugal; Associação Valorpedra – Cluster da
Pedra Natural & Centro de Geofísica de Évora, FCT, Portugal
lopes@uevora.pt

149

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Aportación de la geología a la conservación del patrimonio


histórico-artístico
F. Mateos Redondo
GEA Asesoría Geológica. E-mail:felix@geaasesoriageologica.com

RESUMEN
El patrimonio arquitectónico histórico-artístico ha sido edificado mediante la utilización de
materiales pétreos naturales (piedras) o artificiales (morteros, adobes, cerámicos y
hormigones), conjuntamente con otros materiales minoritarios no pétreos (maderas, vidrios,
metales, etc.). Por esta razón, la intervención en un edificio histórico, al menos en lo que a las
fases de estudios previos y de seguimiento petrológico durante la misma se refiere, está
estrechamente vinculada a la geología y más concretamente a la petrología, ya que requiere la
aportación de muchos de los conocimientos, metodologías, técnicas analíticas y especialistas
tradicionalmente ligados a estas disciplina de la ciencia. A lo largo del presente trabajo, y a
través de toda una serie de ejemplos reales, se describen las etapas a seguir en la intervención
de un edificio histórico, los criterios de conservación aplicables y los tipos de estudios,
pruebas y análisis a considerar en cada una de ellas.
Palabras claves: Patrimonio Histórico, Petrología, Intervención, Alteración, Materiales
Pétreos

Contribution of geology to the preservation of historical-


artistic heritage
ABSTRACT
The architectural heritage has been built using natural stone materials (stones) or artificial
(mortars, bricks, ceramics and concretes), together with other minority not stone materials
(wood, glass, metals, etc.). For this reason, intervention in a historic building, at least as far
as the previous studies and follow-up phases petrologic, is closely linked to Geology and
more specifically to the Petrology, requiring the input of many of knowledge, methodologies,
analytical techniques and specialists traditionally linked to these science discipline.
Throughout this work, and through a series of real examples, describes the stages to follow in
the intervention of a historic building, conservation criteria and the types of studies, tests and
analysis to be considered in each of them.
Key words: Historical Heritage, Petrology, Intervention, Alteration, Stony Materials

INTRODUCCIÓN deberán mantener el aspecto original de sus


materiales constructivos sin trastocar el
La intervención en monumentos históricos
mensaje artístico que sus autores
se contempla dentro del marco de la carta
pretendieron transmitir. En la mayoría de
de Venecia (1964), de manera que las fases
los casos, llevar a la práctica esta
y procedimientos empleados en la
metodología es complejo desde un punto de
intervención del patrimonio arquitectónico
vista técnico, sobre todo en las últimas

150

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

décadas, donde el ambiente ejerce una Por todo ello, es evidente que la
fuerte agresión sobre los materiales restauración de un edificio histórico, en
constructivos, que en muchos casos se cualquiera de sus etapas de desarrollo
encuentran en un avanzado estado de (Figura 1), presenta una complejidad
deterioro. La intervención sobre éstos importante y exige una especialización
responde no sólo a un intento de frenar su tanto de los técnicos como de los operarios
alteración, sino también a dar soluciones de que han de llevarla a cabo. En este sentido,
conservación capaces de soportar futuras hay que tener un cierto dominio de los
agresiones del medioambiente durante un daños que se pueden presentar y de las
periodo de tiempo razonable. herramientas de inspección y pruebas de
laboratorio adecuadas a la diagnosis
Otro aspecto a tener en cuenta es la
específica de cada caso. También resulta
priorización en las intervenciones de
imprescindible disponer de un buen
conservación; como criterio general debe
conocimiento de los materiales
considerarse válido aquel que atiende a las
constructivos y de reposición y de las
causas del deterioro en primer lugar
técnicas más idóneas a aplicar, aspectos
(conservación preventiva), interviniendo en
éstos ampliamente tratados en algunas de
ellas para erradicarlas o minimizarlas,
las ramas de las Ciencias Geológicas tales
dejando en segundo término la actuación en
como la Petrofisica o la Petrología
los materiales pétreos (piedra, cerámicos,
Aplicada.
etc.) propiamente dicho (Esbert et al.,
1997).

II. Recomendaciones de III. Intervención


intervención

I. Diagnóstico IV. Mantenimiento


Figura 1. Diagrama idealizado de las etapas a seguir para una correcta restauración del patrimonio
arquitectónico.

OBJETIVOS DIAGNÓSTICO
El presente trabajo tiene por objeto dar a La correcta intervención para una
conocer las etapas a seguir en la conservación de un edificio histórico a de
intervención de un edificio histórico, los iniciarse obligatoriamente con un
criterios de conservación aplicables y los exhaustivo “diagnóstico de daños”,
tipos de estudios, pruebas y análisis a entendiendo como tal todos aquellos
considerar en cada una de ellas. estudios encaminados a evaluar los tipos y
grados de deterioro, los mecanismos de
alteración que los han generado y los
agentes que han intervenido en los mismos,

151

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

abarcando aspectos cualitativos y los materiales constructivos (Figura 2). Tan


cuantitativos basados en observaciones, sólo un correcto “diagnóstico de daños”
análisis y ensayos que contribuyen a permitirá definir con el rigor necesario las
caracterizar de forma precisa los materiales etapas y los métodos requeridos en una
pétreos utilizados en la edificación, su determinada intervención de conservación,
comportamiento frente a diversos agentes así como los procedimientos y productos
exógenos (agua y contaminantes más idóneos para paliar el deterioro que
atmosféricos), los productos de alteración muestran los materiales pétreos en cada
generados y el ambiente en el que se ubican caso.

MATERIAL
É
Como elemento constructivo
forma parte de la fábrica

FÁBRICA

CARACTERÍSTICAS

Petrografía
Propiedades físicas INTRÍNSECAS AMBIENTALES Macro, micro y
Composición nanoclima
química

Documentación histórica Tipo de diagénesis


Subsuelo (asientos; Método de extracción (piedra)
humedades) Relacionadas Relacionadas Método de fabricación (cerámicos,
Ubicación concreta con la fábrica con los morteros)
Aspectos constructivos OTRAS Acabado superficial
materiales
Orientación de los pétreos Forma de colocación (piedra y
paramentos cerámicos)
Figura. 2. Aspecto que condicionan el comportamiento de los materiales pétreos una vez puestos en obra formando
parte de las fábricas del edificio (Esbert et al., 1997).

Recopilada y analizada la documentación cerámicos, morteros) y no pétreos


técnica e histórica disponible (libros de (maderas, metales, etc.) existentes y de las
fábrica, archivos históricos, proyectos de formas de alteración que presentan los
restauración anteriores, etc.), la mismos (Figuras 3 a 5), incluyendo las
metodología a seguir en la etapa de humedades de edificación y las lesiones
“diagnóstico de daños” comprende una estructurales. En paralelo al cartografiado,
serie de estudios relacionados con el y reflejado igualmente en el mismo a fin de
monumento y su entorno, que deben facilitar futuras correlaciones, se procederá
realizarse “in situ”, y otros con los a la toma tanto de muestras sanas de los
materiales constructivos propiamente diferentes materiales constructivos
dichos y que se llevan a cabo en el identificados (distintos tipos de piedras,
laboratorio. cerámicos, morteros, maderas, metales,
pátinas, policromías, etc.) como de
El trabajo a pie de monumento debe
materiales alterados (material pulverulento,
comenzar con el inventariado y
sales solubles, costras, escamas, pátinas
cartografiado sobre alzado de los diferentes
biogénicas y de suciedad, etc.).
tipos de materiales pétreos (piedras,

152

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

FORMAS Y GRADO DE ALTERACIÓN

‐ GRADOS                           +

Abrasión           Erosión diferencial
PÉRDIDA DE Disgregación             Disyunción
MATERIAL Disolución                  Corrosión

Depósito de polvo                     
Eflorescencia
APORTE DE
MATERIAL Pátina de suciedad                       Costra        
Ampolla
Colonización biológica

Pátina natural      
ALTERACIÓN
Decoloración          Lavado diferencial
CROMÁTICA
Mancha        Moteado    Tinción

Combamiento                    Hinchamiento
DEFORMACIÓN
Y ROTURA Fisura                  Fractura            Grieta
Fragmentación        Desmoronamiento

Figura 3. Esquema donde se recogen las 4 familias de formas de alteración existentes, las principales patologías
que se pueden identificar dentro de cada uno de ellas, y el grado de deterioro asociado a cada uno de ellas.

Figura. 4. Formas de alteración correspondientes a pérdidas de material (a y b) y aporte de material (c y d). a)


Alveolización en la fábrica pétrea de la Iglesia de San Lorenzo de Gijón; b) Disgregación en capitel del claustro de
la Catedral de Oviedo; c) Eflorescencias salinas en la catedral de Palermo; d) Colonización vegetal en la iglesia de
San Esteban de Plasencia.

Figura. 5. Formas de alteración correspondientes a alteraciones cromáticas. (a) y deformaciones y roturas (b). a)
Lavado diferencial en la iglesia de la Corte de Oviedo; b) Fisuras en la iglesia de Santa maría de Valdedios de
Villaviciosa.

153

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

El posterior trabajo en el laboratorio a de química, porosidad, propiedades hídricas,


iniciarse obligatoriamente con la correcta espesores y pigmentos utilizados -pátinas-,
fotodocumentación de todas las muestras etc.), y el análisis del material alterado
recogidas. Las principales tareas a (grado de alteración, profundidad, tipo y
desarrollar en el laboratorio pasan por la concentración de sales solubles presentes,
caracterización petrofísica de los diferentes tipos de organismos biológicos, etc.)
materiales constructivos inventariados (Figuras 6 a 7).
(mineralogía, textura, composición

Figura. 6. Análisis petrofísico de la piedra utilizada mayoritariamente en la construcción de la catedral de Burgos.


Las imágenes ilustran el aspecto de la roca bajo lupa binocular (a), microscopio óptico (b) y microscopio
electrónico de barrido (C). Los gráficos inferiores hacen referencia a la configuración de los sistemas porosos de la
roca: d) Radios de acceso obtenidos por porosimetría de mercurio; e) Radios de poro obtenidos por análisis digital
de imágenes de microscopio electrónico de barrido.

En este sentido, muchos de los equipos y (difracción y fluorescencia de rayos X,


técnicas instrumentales utilizados para cromatografía iónica, plasma de inducción,
estos fines son de uso común en el campo espectroscopía infrarroja con transformada
de las Ciencias Geológicas (Montoto, de Fourier, etc.), de medición de
2003), destacando: técnicas microscópicas propiedades físicas (porosimetría de
(lupa binocular, óptica de polarización, mercurio, picnómetro de helio, colorímetro
electrónica de barrido con microanalizador triestímulo, equipos de medición de
por energía dispersiva de rayos X, propiedades hídricas, etc.) y mecánicas
fluorescencia y láser confocal), analíticas (compresión, flexión, triaxiales, etc.).

154

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Algas rojas (Tentrepohlia umbrina Bornet)

Cara externa

Collema flaccidum Ach.

200 m

hifas

Lepraria Ach.
cuarzo

100 m

Cara interna

Penetración de las hifas hasta 3 mm


Algas cinanofíceas (Chroococcus turgidus Nägeli) Lecanora muralis Rabenh.

Figura. 7. Análisis de la flora que coloniza la fachada externa de la iglesia de Santa María de Valdedios
(Villaviciosa). La identificación de los tipos de algas y líquenes, así como, la profundidad de enraizamiento de las
hifas (raíces) de estos últimos, es fundamental de cara a seleccionar el tipo de biocida a aplicar para su eliminación
durante la intervención.

La interpretación de las observaciones  Presencia de grietas, fisuras y otros


obtenidas a pie de monumento, los datos tipos de lesiones estructurales, prestado
puestos de manifiesto en el laboratorio y la especial atención a su relación con la
realización de algunas pruebas de apoyo a fábrica y con el subsuelo.
la diagnosis (técnicas no destructivas,
ensayos de durabilidad, etc.) ha de  Distribución de las humedades de
proporcionar una valiosa información que edificación, relación entre paramentos y
permita redactar unas recomendaciones de humedad de los mismos, relación entre
intervención que al menos contemple los diseño arquitectónico y las posibles fuentes
siguientes puntos: (condensación, capilaridad, infiltraciones,
etc.). En este caso, puede ser necesario la
 Tipos dominantes de materiales realización de análisis termográficos,
pétreos utilizados en la construcción, estudios de monitorización
formas de alteración presentes y la relación higrotermométricas o el análisis estadístico
de éstas con la orientación de paramentos y de series climáticas históricas.
características constructivas, y los
principales agentes y mecanismos RECOMENDACIONES
involucrados en su deterioro.
El conjunto de conocimientos adquiridos en
el “diagnóstico de daños” ha de permitir

155

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

definir con rigor preciso las etapas y los representatividad de los estudios previos
métodos requeridos en una determinada realizados, a las recomendaciones de
intervención de conservación, así como los actuación dictadas y a su integración en el
procedimientos y productos más idóneos proyecto de restauración redactado. Sin
para paliar el deterioro que muestran los embargo, el éxito final de una intervención
materiales de conservación en cada caso. está condicionado a la profesionalidad y
sensibilidad de los técnicos y operarios
1. Intervención involucrados en la misma. Por ello, durante
una intervención se hace nuevamente muy
Actualmente, las etapas de intervención
recomendable la realización de un
más frecuentemente seguidas durante la
seguimiento petrológico de la misma por
restauración del patrimonio arquitectónico
técnicos especializados, que además de
construido en materiales pétreos, son las
ejercer un control de calidad puedan
siguientes; limpieza, incluyendo en su caso
desarrollar toda una serie de pruebas “in
preconsolidación y desalinización,
situ” previa a la ejecución de las diferentes
consolidación, reintegración, sustitución y
etapas, y todos aquellos estudios y análisis
protección. Sin embargo, es necesario
complementarios que sean necesarios,
incluir dos fases de vital importancia: el
favorecidos por un mejor acceso tras el
mantenimiento y la conservación
montaje de los andamios para la ejecución
preventiva. La correcta ejecución de cada
de la restauración.
una de estas fases de intervención, está
íntimamente ligada a la calidad y

Pruebas de desalinización

Portada meridional Iglesia de Santa Mª de los Ángeles


(San Vicente de la Barquera)

La desalinización requiere un exhaustivo control:

Determinación previa de la naturaleza de las sales presentes


en el interior de la piedra y su concentración

Medida de la conductividad eléctrica en cada etapa de


desalinización

Tiene una doble función:

Limpieza: eliminación de sales solubles

Preparatoria: aplicación de productos de conservación Detalle de un apósito de pulpa de


celulosa

Figura. 8. Pruebas de desalinización mediante papeta (apósito de pulpa de celulosa) en uno de los escudos
presentes en la portada de la iglesia de Santa maría de los Ángeles (San Vicente de la Barquera). El control de la
efectividad de la desalinización se lleva a cabo mediante la medida de la conductividad eléctrica de la papeta una
vez disuelta en agua.

156

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

La preconsolidación es una de las fases que desalinización, dado que en principio, su no


debe abordarse antes de la limpieza, cuando eliminación, al menos superficial, puede
el material pétreo en el que se va a condicionar una mala evolución de
intervenir presenta un grado de descohesión posteriores tratamientos de consolidación e
que así lo aconseje. Principalmente se debe hidrofugación. Sin embargo, el elevado
llevar a cabo en zonas ornamentadas, coste de esta etapa y su manifiesta
objetos labrados, esculturas, escudos o en ineficacia sobre grandes paramentos, hacen
paramentos con policromía, es decir, en recomendable nuevamente un uso
elementos con un valor artístico restringido a elementos con un valor
significativo, y en cualquier caso de una artístico significativo (Figura 8). Para el
manera muy limitativa. resto de las fábricas, bastaría con su
eliminación superficial mediante algunas
La presencia de sales solubles en la
de las técnicas de limpieza mecánica
superficie o en el seno de los materiales
(proyección con microabrasivos) y la
pétreos, plantean en muchos casos la
posterior protección de las mismas con un
necesidad de llevar a cabo una fase de
hidrofugante.

Antes de la intervención Realización de pruebas de Después de la intervención


limpieza “in situ” Personal
especializado

Valoración de las pruebas


de limpieza

In situ Laboratorio

Personal técnico
especializado

Selección método de
limpieza más adecuado

Figura. 9. Esquema de trabajo seguido durante la intervención de la torre del Monasterio de las Pelayas de Oviedo,
para una correcta ejecución de la etapa de limpieza.

La limpieza de los materiales pétreos duras, restos de antiguos tratamientos,


constructivos tiene como objetivo eliminar vegetación, microfauna), sin dañar el
de su superficie la suciedad y los productos sustrato original, y en cualquier caso
nocivos, es decir, aquellos que aceleran su conservando las pátinas históricas
deterioro (polvo y suciedad de naturaleza existentes, procurando acercarlos al aspecto
diversa, sales solubles, incrustaciones que tenían originalmente.

157

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

La limpieza es una de las etapas más permitan seleccionar los métodos de


importantes, ya que puede condicionar las limpieza más idóneos a utilizar (mecánica,
etapas de intervención posteriores. Por esta basados en el agua, química, mixta, láser,
razón, se hace necesario seguir los criterios etc.) y ajustar los parámetros de trabajo a
que los especialistas han tenido en seguir (presión, distancia, granulometría
consideración (Figura 9), y en cualquier del microabrasivo, productos químicos a
caso proceder a la realización de pruebas utilizar, composición química, energía,
“in situ” a modo de catas (Figura 10), que etc.).

Microabrasímetro de precisión
Pátina histórica no dañada

50 m

Pátina histórica

Figura. 10. Pruebas de limpieza mecánica mediante proyección de microabrasivos, llevados a cabo sobre los
canecillos de la iglesia de San Juan de Priorio (Las Caldas). Las pruebas han permitido ajustar los parámetros de
proyección de tal modo que sea posible eliminar la pátina de suciedad y la capa de pintura reciente, conservado la
pátina histórica original del siglo XIII.

Figura. 11. Sustitución de sillares (a) y reintegración de cornisas mediante morteros armados con acero inoxidable
(b) y reintegración de cornisa con morteros (c) llevadas a cabo en la iglesia de San Lorenzo de Gijón (a y b) y la
fachada principal del monasterio de las Pelayas de Oviedo (c).

La reintegración y la sustitución son dos de etapas comprometidas, ya que pueden


las etapas que deben llevarse a cabo en la producir modificaciones importantes en el
gran mayoría de las intervenciones en aspecto estético actual del edificio y por
edificios históricos (Figura 11). Se trata de ello es necesario conocer en qué consisten

158

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TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

cada unas de ellas y cual/es son los criterios estético, teniendo en cuenta la similitud
generales. No se trata de “tapar” todas física y/o estética entre materiales nuevos y
aquellas zonas donde exista una pérdida de añadidos, mientras que la sustitución ha de
material o sección importante (material ser entendida como el añadido de nuevos
pétreo, morteros, etc.), sino de tomar una elementos por necesidades estructurales y/o
serie de medidas correctoras: sellado de funcionales, nunca estéticas, asegurando la
todas las posibles vías de entrada de agua compatibilidad física y composicional de
(morteros de juntas, grietas, etc.) a fin de los nuevos materiales.
evitar humedades, restitución de todas las
La consolidación de un material pétreo
líneas horizontales (cornisas, impostas,
tiene como objetivo aumentar la cohesión
aleros, etc.) a fin de evitar el chorreo del
intergranular de la zona superficial alterada
agua de lluvia, recrecido y asegurado de
mediante la aplicación de un consolidante.
aquellos elementos que tengan riesgos de
Toda obra de restauración que contemple la
desprendimiento, o representen una zona de
etapa de consolidación, debe incluir una
debilidad a fin de mantener la integridad de
fase de experimentación previa a su
los elementos. Un elemento pétreo debe de
aplicación (laboratorio e “in situ”), que
ser sustituido por otro nuevo, solamente
garantice que su ejecución no producirá
cuando la pérdida de sección es muy
daños irreversibles, analizando aspectos
importante o la reintegración del existe es
como: grado de penetración (garantizando
muy comprometida para su integridad
que el consolidante ancla la zona alterada y
física.
sana evitando la generación de futuras
Reintegrar, implica añadir nuevos desplacaciones), cambios cromáticos,
materiales para mejorar la funcionalidad de durabilidad, cambios drásticos en la
un elemento arquitectónico y/o su aspecto permeabilidad, etc. (Figura12).
Aplicación de productos
por capilaridad
(Dolomía de Laspra) Mapeos con EDX (Si)
12 mm

Tegovakon V
(50%)

Tegovakon V
(100%)

2 mm
Tegovakon V (50%)

Figura. 12. Pruebas de laboratorio encaminadas a conocer el grado de penetración de un consolidante a aplicar
sobre la piedra de Laspra, utilizada mayoritariamente en la construcción de la catedral de Oviedo.

La protección de las superficies pétreas adoptar medidas dirigidas a modificar las


tiene como principal objetivo minimizar los condiciones ambientales (ej. instalación de
futuros procesos de alteración de los deshumidificadores en el interior de los
materiales o reducir la probabilidad de que edificios) o el entorno (restricción del
éstos se produzcan. A este fin caben tráfico en zonas anexas a un edificio). Sin

159

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

embargo, debido a la complejidad de llevar asociados un estudios de idoneidad


ejecución de las anteriores, lo más habitual en el laboratorio, que controle aspectos
es la aplicación de un protector tales como: ángulo de contacto, y cambios
(hidrofugante) sobre la superficies pétreas de brillo o color, permeabilidad,
para hacerlas hidrorrepelentes. Como en el durabilidad, etc. (Figura13) y su posterior
caso anterior, la aplicación de cualquier comprobación “in situ” mediante la
producto químico sobre las fábricas debe realización de pequeñas catas de control.

Piedra tratada

Piedra sin tratar o H


tratamiento no
hidrorrepelente


a
Sustrato pétreo
arctg 2 H/a

Figura. 13. Medida del ángulo de contacto a fin de determinar la hidrorrepelencia que diferentes marcas
comerciales de hidrofugantes generan sobre una roca caliza.

2. Mantenimiento interés cultural, especialmente después de


una intervención, contemplando aspectos
El mantenimiento y la conservación
tales como la funcionalidad de los
preventiva no se incluyen, desde el punto
elementos (drenaje de gárgolas, canalones,
de vista formal, en lo que se consideran
etc.), integridad física (revisión periódica
etapas de intervención. No obstante, son
de las propiedades físico-mecánicas,
dos aspectos imprescindibles a contemplar
control del desarrollo de lesiones, etc.),
en los proyectos de restauración, si se
eficacia de los tratamientos de
quiere garantizar una evolución positiva de
conservación (medición in situ de
las intervenciones y conseguir una
propiedades físicas específicas) y el
durabilidad aceptable de los tratamientos
establecimiento de sistemas de alertas
aplicados.
(sensores medioambientales, medidores de
El mantenimiento es el conjunto de contaminantes, fisurómetros, sales solubles,
operaciones recurrentes para mantener la etc.).
integridad y la funcionalidad de un bien de

160

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

CONCLUSIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS


La actuación en un monumento histórico Carta internacional sobre la conservación y la
requiere, desde su etapa de diagnosis hasta restauración de monumentos y de conjuntos
su conservación preventiva tras la históricos-artísticos. II Congreso Internacional
intervención, la aportación de muchos de de Arquitectos y Técnicos de Monumentos
Históricos, Venecia 1964.
los conocimientos, metodologías, técnicas
analíticas y especialistas tradicionalmente Esbert, R. M., Ordaz, J., Alonso, F. J. y
Montoto, M. 1997. Manual de diagnosis y
ligados a la Petrología, garantizando así, en
tratamientos de materiales cerámicos y pétreos.
conjunción con la participación de otros Col.legio dÁparelladors i Arquitectes Técnics de
técnicos especialistas (arquitectos, Barcelona. ISBN: 84-87104-29-0. 139 pp.
restauradores, etc.), la conservación del
Montoto, M. 2003. Petrophysics at the rock
aspecto original de sus materiales matrix scale: hydraulic properties and
constructivos sin trastocar el mensaje petrographic interpretation. ENRESA (Madrid,
artístico que sus autores pretendieron Spain), Technical Report 03-11: ISSN: 1134-
transmitir (Carta de Venecia (1964)). 380X. 297 pp.

Revisado: Ríos Carranza, Alberto


Quippu Exploraciones, Perú
albertorios25@hotmail.com

161

Índice
Índice
CHARLA DE CLAUSURA

Índice
Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Avances en la solución de impactos ambientales causados por


la minería mediante una estrategia de mediciones.
Propuesta de Proyecto
J.G. Carvajal (1), O. García Rivera (2) y J. M. Molina (3)
(1)
Servicio Nacional de Aprendizaje SENA. Complejo Tecnológico Minero Agroempresarial.
E-mail: jcarva@misena.edu.co
(2)
Proyecto Global del Mercurio. E-mail: oseas.garcia@gmail.com
(3)
Grupo de estudios en Geoestadística, Minería y Medio Ambiente. Escuela de Geociencia y
Ambiente, Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín. Calle 65 # 78-28 Bloque M1-230.
Medellín, Colombia. E-mail: jmmolina@unal.edu.co

RESUMEN
La calidad de las materias primas y productos derivados mineros se define por las normas
internacionales y los estándares requeridos para los procesos de fabricación en la cadena
productiva. No todas las empresas tienen los laboratorios para hacer las pruebas
fisicoquímicas que permitan entregar los certificados de los ensayos o hacen investigaciones
conducentes a elevar la productividad y competitividad de las mismas, ni tampoco aplican las
normas que permitan expedir certificados de origen y trazabilidad de los productos que lleven
a las empresas incrementar las exportaciones a los mercados internacionales. De otro lado, en
muchas de las operaciones mineras en Antioquia, las emisiones de polvos y gases y el
vertimiento de efluentes líquidos, tienen poco control en las etapas de producción. Algunas
empresas se han puesto de acuerdo con las corporaciones autónomas ambientales y vienen
aprendiendo y ejecutando, de manera concertada, actividades para cumplir y mantener las
licencias ambientales correspondientes, tomando las medidas pertinentes según las normas
vigentes. Sin embargo, aun la información y los estándares no se manejan local o
regionalmente de manera los planes conjuntos que se puedan mejorar y reducir los impactos
negativos. Este trabajo mancomunado, importante para la sostenibilidad con una explotación
racional de los recursos minerales y la conservación del medio ambiente, adelantando una
minería responsable social y ambientalmente. La propuesta busca poner al alcance de las
empresas, instituciones, centros de formación, estudiantes y trabajadores, un laboratorio que
sirva para procesar la información, adelantar estudios e investigaciones, que permita alcanzar
los objetivos interinstitucionales del desarrollo regional y nacional.
Palabras claves: Ensayos de Laboratorio, Pruebas de Calidad, Caracterización de Rocas

Progress in the solution of environmental impacts caused by


mining through a strategy of measurements.
Project Proposal
ABSTRACT
The quality of the prime matters and its derivative mining products is defined by the
international norms and by the needed standards for the processes of manufacture in the
productive chain. Not all the companies have the laboratories to do the physicochemical tests

165

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

that allow to deliver the essays certificates or to do the investigations to raise the
productiveness and competitiveness of the same ones, they do not also apply the norms that
allow to deliver the certificates of origin and treseability of the products that permit to
increase the companies exports in the international markets. Also, in many of the mining
operations in Antioquia, the dust and gases emissions and the discharge of liquids effluents
have little control in the stages of production. Some companies have put itself in accordance
with the autonomous environmental corporations and have learning and executing, in a
agreed way, some activities to accomplish and to support the environmental corresponding
licenses, taking the applicable measures as the current norms. However, even the information
and the standards do not handle local or regionally with the plans that could be improved and
could reduce the negative impacts. This team work is important for the sustainability of the
rational mineral resources exploitation and for the conservation of the environment, carrying
out a responsible social and environmental mining. The proposal pursuits to put within reach
of the companies, institutions, centers of formation, students and workers, a laboratory that
serves to process the information, to move forward studies and investigations, that allows to
reach the inter-institutional targets of the regional and national development.
Key words: Laboratory Test, Quality Test, Rock Characterization

INTRODUCION de material de caliza es de un 30% buscar


alternativas, ver Figura 1. Además es
Los minerales no metálicos son aquellos
urgente darle otras aplicaciones mediante
minerales necesarios para el desarrollo
investigaciones, apropiación de tecnologías
industrial y que, junto con los materiales
y formación de los empresarios de manera
para la construcción, entran a reforzar este
que se busque alternativas para producir
renglón ampliando las posibilidades
otros subproductos. Adicionalmente, para
urbanísticas del país. Los minerales no
generar mayor empleo es importante
metálicos más importantes, dada su
estimular obras artesanales entre los
presencia en el territorio nacional, son: las
habitantes locales y familiares de los
calizas, las arcillas, los feldespatos, la sal,
trabajadores mineros.
el yeso y los asbestos. Los minerales no
metálicos se emplean en gran parte en la
OBJETIVO
construcción de edificios y de
infraestructura. Los materiales de Elevar la competitividad y productividad de
construcción, como el granito, la arena y la las empresas de la cadena productiva
caliza son un ejemplo de este tipo. El uso minera consolidando la industria nacional
de algunos minerales no metálicos es suma proyectada a los mercados internacionales,
importancia. Por ejemplo, el salitre mediante la formación profesional integral
proporciona a la agricultura un gran y prestación de servicios tecnológicos, con
beneficio y el azufre, se utiliza en la servicios de ensayos y pruebas de
fabricación de abonos sintéticos.La calidad laboratorio que cumplan los estándares
de las materias primas y productos nacionales e internacionales para la calidad
derivados, se define por las normas de las materias primas y productos
internacionales y los estándares requeridos derivados de acuerdo con las exigencias de
para los procesos de fabricación. No todas clientes y mercados.
las empresas aplican las normas o tienen
los laboratorios Localmente, el desperdicio

166

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

CARACTERÍSTICAS DEL SECTOR operaciones en abril de 2008. Otras más,


que están constituidas legalmente pero no
Los principales departamentos productores
han comenzado a operar. Localmente, las
de caliza / cemento en Colombia son
características de las empresas mineras en
Antioquia, Boyacá, Valle, Tolima,
la región del Magdalena Medio, se pueden
Cundinamarca, Santander y Atlántico.
definir como de baja a mediana producción.
Existen empresas comercializadoras y
productoras de cemento: Argos, CEMEX,
1. Extracción y beneficio mineral
Holcim, Cementos del Oriente y Cementos
Tequendama. Estas empresas se encuentran El personal ejerce labores de extracción del
localizadas cerca de los mercados plaza mineral directamente en los frentes de
más representativos del país (Bogotá, explotación, adelantando tareas que
Medellín, Cali, Barraquilla, Pereira, requieren competencias para la perforación,
Cartagena e Ibagué, entre otras). En los voladura, carga y transporte de mineral, ver
últimos 10 años la industria del cemento en Figuras 2 y 3. Si las operaciones son bajo
Colombia (Cárdenas, 2006) ha presentado tierra, se debe tener en cuenta las
crecimientos considerables a finales de los competencias para adelantar las
noventa, fluctuando después hacia una operaciones auxiliares en sostenimiento de
crisis en 2005 y de ahí en adelante un los túneles, ventilación, bombeo y desagüe,
crecimiento persistente. A partir de 1999 electricidad y mecánica de minas. Las
han incursionado en el mercado Cementos operaciones unitarias básicas son arranque,
Andino S.A., Concrecem S.A. carga y transporte. Las medianas y grandes
(recientemente adquiridas por el Grupo empresas mineras tienen mecanizadas estas
Argos), Cementos Oriente S.A., Cementos operaciones y en las pequeñas se adelantan
Tequendama S.A. que comienza estas tareas de forma manual y artesanal.

Figura 1. Perforación y voladura del mineral.

167

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

Figura 2. Carga de mineral.

2. Descripción del problema determinar la cantidad de silicio, magnesio,


calcio y hierro presente y entregar la
El propósito de elevar la competitividad y
información a las empresas de fundición.
productividad de las empresas y del sector
Sin embargo, no existe la unificación y
en general, requiere de un esfuerzo
estandarización de los laboratorios.
conjunto entre el Estado y el Sector Privado
que permitan una consolidación de la En el caso de empresas extractoras de
industria minera nacional y se fortalezca el mineral, los ensayos no se hacen porque no
sector minero. se dispone de laboratorios. Por ahora se
hace por “visiometría u ojímetro”
Dentro de los principales usos de la caliza
caracterizando por colores y granos el
(Departamento Nacional de Planeación.
macizo rocoso. Las empresas que tienen
2006), está su aplicación en la industria de
planta de calcinación y de beneficio del
la construcción, fundición, productos
mineral, hacen marchas analíticas para
químicos, agroquímicos y vidrio. Por su
determinar algunas de las condiciones
importancia comercial, los principales
exigidas por los consumidores, pero no se
derivados de las calizas son la cal, el
extiende o divulga la información para
carbonato de calcio y el cemento. El
aprovecharla en resolver problemas
laboratorio que posee cada una de las
tecnológicos en la cadena productiva.
empresas del sector minero extractivo
transformador de materias primas en la Las técnicas modernas con el
región del Magdalena Medio, al igual que espectrofotómetro de absorción atómica,
otras empresas comercializadoras, permite caracterizan los minerales y determina su

168

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

composición, pero este tipo de ensayos no Agroempresarial, abarca los municipios del
se utilizan habitualmente. Se realizan Magdalena Medio y del Nordeste
mediciones por fluorescencia de rayos X Antioqueño. Se prevé poder ampliar la
con HCl en algunas empresas medianas dinámica y cobertura en formación hasta 19
pero no se extiende el servicio a otras Distritos Mineros de los 33 existentes en el
minas pequeñas que o bien carecen de los país. En la Tabla I se muestra un resumen
equipos o desconocen sus aplicaciones. El de los municipios y la población del área.
laboratorio será de vital importancia porque
es un medio para la evaluación in situ de Tabla I. Resumen municipios y población.
muchas de las propiedades bajo Municipio Habitantes
condiciones reales en el ambiente de Amalfi 19.215
extracción y manipulación de las materias Anorí 15.344
primas. Además, permite la formación del Cisneros 10.447
personal en cada una de las tareas de Remedios 17.658
San Roque 20.189
muestreo y análisis. Santo Domingo 12.738
Segovia 40.647
La calidad de los vertidos de las aguas a las Vegachí 17.459
fuentes y corrientes naturales es otro de los Yalí 6.273
problemas que aparecen en toda la industria Sonsón 38.359
extractiva y transformadora, máxime si se El Bagre 59.836
Zaragoza 32.916
tiene en cuenta que las poblaciones mineras Caracolí 6.402
consumen directamente el líquido dado Maceo 8.376
que, no existen plantas de tratamiento ni Puerto Berrío 38.466
verificaciones de control en las minas ni en Puerto Nare 12.774
Puerto Triunfo 13.224
las cabeceras municipales, en la mayoría de Yondó 13.548
los casos. TOTAL POBLACIÓN 383.871

3. Población beneficiada DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO


En el caso específico de la caliza en el La consolidación de la industria minera
Magdalena Medio, la población nacional conlleva la conformación del
beneficiada, adicional a los grupos de conglomerado minero en el que participen
aprendices, está conformada por las activamente productores, proveedores,
empresas del sector y es importante hacer consumidores, comercializadores, industria,
un listado de estas, las cuales apoyarían la sector estatal normativo, instituciones
iniciativa y beneficiarían otras a lo largo de educativas y de investigación.
la cadena productiva en el sector de la
caliza: Argos, Calina, Microminerales, La caliza como se muestra en la Figura 3,
Promical, Procecal, Sumicol, Unimin – al igual que muchas materias primas,
Prominerales, Dolomitas de Antioquia, representa el inicio de las cadenas
Caldea, Caldesa, ASOMARDANT, Cales productivas mineras contando con las
Río Claro, Calco SA, Procalin, Calblomar, empresas y organizaciones que están
entre otros productores con títulos mineros. interesadas en el cumplimiento de las
normas legales y las exigencias de los
4. Población objetivo mercados locales e internacionales, de
manera que se satisfagan los estándares de
Corresponde al área de influencia del calidad y se divulgue al interior de la
Complejo Tecnológico Minero industria mediante la formación y la

169

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

capacitación de la fuerza laboral y de los industria demostrando que se eleva la


especialistas en cada aspecto tecnológico competitividad y productividad sectorial,
que contribuyan con la investigación para con la actualización tecnológica en
una mejora continua. equipos, procedimientos, estándares y la
formación de docentes, instructores y
Montar un laboratorio de minerales en la
aprendices que atiendan la demanda
región que atienda los servicios
regional, nacional e internacional de mano
tecnológicos con estudios, análisis y
de obra cualificada y servicios certificados
ensayos requeridos a la largo de la cadena
empleando alta tecnología.
productiva y de valor, es proyectar la

Figura 3. Explotación de calizas. Carga en camiones.

De acuerdo con lo dicho, se quiere:  Manejar las nuevas tecnologías


incorporadas en los equipos, simuladores y
 Formar talento humano en tecnologías
en los software de minería.
limpias que permitan a la industria minera
 Implementar soluciones acordes con las
ser autosostenibles ambientalmente con
necesidades de las empresas.
responsabilidad social.
 Apropiar nuevas tecnologías con
 Elevar los niveles de productividad y
innovación, investigación, diseño,
competitividad minera para consolidar la
elaboración de productos y procesos que
industria sectorial.
actualicen el aparato productivo.

170

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

 Proponer nuevas formaciones  Certificaciones de: calidad y


especializadas en la reelaboración de composición de materias primas, de
procesos, diseño de nuevos productos, productos derivados, de origen, de pruebas
valor agregado del conocimiento, con de laboratorio.
proyectos de innovación, investigación y  Capacitación en los procesos,
desarrollo tecnológico. procedimientos, estándares y normas a
 Sensibilización por una minería profesores, instructores, investigadores,
responsable social y ambientalmente, que semilleros de investigadores.
reconozca las garantías sociales de los
trabajadores. 7. Actividades
Diseño de las instalaciones. La etapa de
5. Alternativas de solución
diseño comprende la revisión de las
Actualmente los empresarios hacen exigencias de carácter técnico para los
esfuerzos individuales para atender las laboratorios en cuanto a seguridad,
exigencias de calidad por parte de las ergonomía, medio ambiente, manejo de
empresas usuarias de las materias primas y residuos y efluentes.
derivados. Para ello, cada uno monta un
Aquí se considera el trabajo de un grupo
laboratorio sin contrapruebas que
interno de las empresas e instituciones que
certifiquen la calidad y estandarización de
presenten la propuesta tanto desde un punto
los ensayos y pruebas.
de vista arquitectónico como técnico para
De otro lado, muchas de las pruebas y el aprovechamiento de las construcciones y
marchas analíticas que no están en la distribución de las áreas.
capacidad de adelantar, las hacen en
Dentro del diseño se considera la
laboratorios de Medellín y Bogotá. La
acometida eléctrica, instalaciones
información la reciben a veces en tiempo
eléctricas, instalaciones de gas,
real y otras por correo electrónico o por
combustibles, redes de sistemas con
correo certificado.
cableado, redes inalámbricas, alcantarillado
Tener un laboratorio en la zona permitirá de aguas negras, tuberías de agua,
atender de manera directa las solicitudes iluminación de salas y áreas externas, entre
sobre muestras in situ, muestras de mayor otros.
tamaño o cantidad alta de pruebas, atender
Laboratorio de química. Es uno de los
a los transportadores que quieren llevar la
ambientes propuesto en los diseños básicos.
información de origen, certificada por una
Tiene seis mesas de 2.100 x 1.350 mm, con
institución que cumpla con los estándares a
dos a tres aprendices a cada lado del
satisfacción de los clientes y aplicando las
mesón, lo que permite una formación
modernas técnicas de análisis.
simultánea de 24 aprendices. Al frente se
construye un mesón de 1.000 x 3.750 mm,
6. Resultados
para demostraciones y explicaciones del
 Montaje del laboratorio de ensayos y instructor. Todas las mesas y el mesón
pruebas en mineralurgia, metalurgia, llevan instalaciones de tomas de gas, agua,
análisis físico-químico, análisis de aguas, y electricidad con conectividad.
geomecánica de rocas, beneficio de
Se instalarán 6 campanas extractoras de
minerales.
gases y dos duchas de emergencia para
baño y lavado. Las pocetas irán en acero

171

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

inoxidable y existe una canaleta en cada instrumentos que usarán los grupos de
lado de las mesas para control de los trabajo.
vertimientos y derrames de líquidos y
El área total de este tipo de ambiente es de
sólidos sobre los mesones.
10 x 9,0 = 90 m2. Las Figura 4, muestra el
600
ambiente de formación del laboratorio y las
Figuras 5, 6 y 7, los detalles de los mesones
1200

1200
1350
1200
individuales
2100

1200
700
600
550

1350 1200 1200


350

1200
100
600

1350
100

1200 600

600

Figura 4. Vista superior del laboratorio.

2100
200
Figura 6. Vista Superior, Mesa de Trabajo.

600 600

2100

50
150

100 100
80 350 350
900

150 150

Figura 7. Diseño de las mesas de trabajo. Vista


900
Lateral.

8. Análisis de laboratorio
Laboratorio de análisis de aguas. Realiza
los análisis conforme a las normas que
150 regulan el proceso de elaboración,
circulación y comercio de aguas de bebida
envasadas, por las que se establecen los
Figura 5. Vista lateral del laboratorio. criterios sanitarios de la calidad de agua de
consumo humano, y por las competencias
Se acondicionan tres estantes para que se asignen a los laboratorios
cristalería y reactivos con chapas y llaves certificados.
de puertas corredizas. Debajo de los
mesones, van entrepaños y puertas Los ensayos a realizar seguirán las normas
corredizas para ubicar los equipos e del sistema de calidad establecido en el

172

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

laboratorio, que contará con los equipos y  Liofilización de muestras orgánicas.


técnicas necesarias para la determinación
de los parámetros exigidos por la Técnicas instrumentales a instalar:
legislación. Espectrometría de emisión atómica por
Laboratorio de química y espectroscopia plasma inductivamente acoplado
atómica. Las determinaciones analíticas (ICPAES), con disposición axial (análisis
realizadas en el laboratorio corresponden a multielemental simultáneo); VARIAN
contenidos en ultratrazas, trazas o VISTA MPX. Con él se realizan:
mayoritarios, dependiendo del tipo de
 Determinaciones de elementos traza en
material:
materiales geológicos sólidos (suelos,
 Determinación de elementos traza en sedimentos, rocas, entre otros.): Ag, As,
materiales geológicos sólidos. Ba, Be, Bi, Cd, Ce, Co, Cr, Cu, La, Li, Mn,
 Determinación de elementos traza en Mo, Nb, Ni, Pb, Rb, S, Sb, Sc, Se, Sr, Tl,
aguas naturales. V, W, Y y Zn con límites de determinación
 Ensayos químicos edafológicos (pH, entre 1 y 10 μg/g, según matriz y elemento.
conductividad eléctrica, materia orgánica,  Determinaciones de elementos traza en
capacidad de intercambio catiónico, caliza aguas naturales, residuales e industriales,
activa, óxidos libres, amorfos y cristalinos, lixiviados, entre otros.: Ag, Al, As, B, Ba,
cationes de cambio, entre otros.) Be, Bi, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cu, Fe, K, La,
 Aguas residuales y drenajes ácidos de Li, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Ni, P, Pb, Rb, S,
mina. Sb, Sc, Se, Ti, Tl, V, W, Y y Zn con límites
 Determinación de elementos traza en de determinación entre 5 y 1.000 μg/L,
otras matrices tanto inorgánicas como según matriz y elemento.
orgánicas.
Espectrofotometría de absorción atómica
Las preparaciones específicas más
(AAS) en sus modalidades de llama,
habituales para materiales sólidos son:
cámara de grafito y generador de
 Disolución total de materiales silicatados hidruros/vapor frío. Determinación
con ácido fluorhídrico, ácido nítrico y ácido monoelemental de elementos metálicos y
perclórico en reactores abiertos. no metálicos.
 Disolución total en reactores cerrados o
 Espectrofotometría UV/VIS para la
con horno microondas.
determinación de F, Cl, Ti, entre otros.
 Disolución casi total en reactores
 Análisis elemental (carbono y azufre)
abiertos, según norma EPA 3050B, con
por combustión en horno de inducción
propósitos medioambientales.
(ELTRA), y en horno de resistencia
 Disolución selectiva con agua, ácidos,
(LECO). Se tiene la posibilidad de
bases o reactivos complejantes que sirven
determinar diferentes formas de carbono.
de preparación de las muestras.
 Fusión con metaborato de litio o
Laboratorio de ensayos tecnológicos y
tetraborato de litio para la determinación de
mineralurgia.
Na o Fe.
 Fusión y copelación para la Su actividad se pueden enmarcar en:
determinación de oro, plata y metales del
 La realización de ensayos
grupo del platino.
mineralúrgicos.
 Pirohidrólisis para la extracción de flúor
y cloro.

173

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

 La investigación de nuevos procesos de  Determinación de la susceptibilidad


tratamiento de minerales, a escala magnética.
laboratorio y planta piloto.
 Ensayos de levigado.
 Ensayos hidrometalúrgicos.
 La investigación y tratamiento de
Concentración y depuración mediante
efluentes para su posterior vertido y
diferentes técnicas mineralúrgicas. Se
aprovechamiento.
realizarán ensayos de concentración de
Entre las actividades principales que se menas, utilizando diferencias específicas en
podrían realizar en el laboratorio se las propiedades físicas o químicas entre el
mencionan, estarían la preparación de mineral valioso y los minerales de la ganga.
muestras en seco y en húmedo, tanto para Estos ensayos se basan en:
estudios mineralúrgicos, como para análisis
 Métodos gravimétricos. Separación que
químicos. Se dispondrá de trituradoras y
depende de las diferencias en la gravedad
molinos,
específica.
Con los siguientes ensayos específicos:
 Separación en medios densos.
 Trituración hasta 10 mm.
 Separación en mesa de sacudidas.
 Molienda hasta 0,020 mm.
 Métodos químico-físicos. Separación
 Molienda a tamaño análisis. que utiliza las diferentes propiedades
superficiales de los minerales.
Caracterización granulométrica. Se
 Ensayos de flotación.
realiza la clasificación y análisis
granulométrico de materiales geológicos:  Métodos magnéticos. Separación que
depende de las propiedades magnéticas.
 Análisis granulométrico por tamizado
Separación magnética de alta y baja
vía húmeda y seca hasta 0,063 mm.
intensidad.
 Análisis granulométrico por elutriación
 Métodos eléctricos. Separación que
para tamaños entre 0,070 mm y 0,012 mm.
depende de las propiedades de
 Análisis granulométrico por conductividad eléctrica.
sedimentación hasta 0,001 mm.
 Separación electrostática de alta tensión.
 Análisis granulométrico por difracción
Ensayos Hidrometalúrgicos.
de rayo láser hasta 0,004 mm
 Lixiviación de menas, con distintos
Ensayos y determinaciones físicas agentes lixiviantes, por ejemplo sulfato
generales. férrico para el tratamiento de sulfuros
polimetálicos
 Determinación de humedad.
 Extracción con solventes con distintos
 Determinación de densidad real.
extractantes según el metal a extraer.
 Determinación de densidad aparente y
 Tratamiento de efluentes para su
absorción.
vertido o utilización posterior.
 Determinación del índice de blancura y
amarilleamiento.

174

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

Medios materiales e instrumentación. El  Fotómetro. Determina el índice de


laboratorio estará equipado con los equipos blancura y amarillamiento de las muestras.
necesarios para la adecuada realización de
los ensayos, así como para el  Ensayos de concentración
procesamiento y análisis de datos.
 Líquidos densos.
Trituración y molienda  Mesas vibratorias y sacudidas.
 Trituradora de mandíbulas y mixta.  Separación electromagnética de alta y
baja densidad.
 Molino de cilindros.
 Separador electrostático de alta tensión.
 Molino de bolas con rejillas periféricas.
 Celdas de flotación.
 Molino de bolas basculante y molino de
martillos.
Ensayos hidrometalúrgicos
 Molino de bolas de porcelana.
• Reactores de distinta capacidad (1 a 5
 Micro molinos tema (Acero, widia,
litros).
ágata).
Planta piloto (3 a 5 kg/h) para ensayos de
Análisis granulométrico lixiviación, extracción con solventes y
electrolisis.
 Serie tamices UNE, ASTM, TYLER.
 Cyclosizer. Clasificador de partículas VIABILIDAD Y SOSTENIBILIDAD
por medio de una corriente de fluido DEL PROYECTO
ascendente.
Es importante la adaptación a las
 Equipo de determinación de tamaño necesidades cambiantes del entorno y a las
de partícula por sedimentación. Calcula la nuevas tecnologías que se desarrollan e
distribución granulométrica de las incorporarlas, para convertir el laboratorio
partículas mediante la velocidad de caída en una unidad de investigación, desarrollo e
de las mismas y la cantidad de absorción de innovación (ID&I) en el campo de la
rayos X. caracterización y tratamiento de los
recursos minerales, la caracterización y
 Equipo de determinación de tamaño
reciclado de residuos industriales, la
de partícula por difracción de rayo láser.
remediación de suelos contaminados, la
Utiliza la tecnología de difracción del láser
depuración de efluentes industriales, el
(dispersión de la luz) para determinar la
tratamiento de efluentes, a la vez que un
distribución del tamaño de partícula.
servicio especializado en la realización de
análisis y ensayos de aguas naturales,
Determinaciones físicas.
suelos, rocas, minerales y residuos mineros.
 Picnómetro de helio. Determina la
Como centro de ID&I se plantean las
densidad y volumen de una muestra
siguientes funciones
midiendo el cambio de presión del gas
(helio) en un recipiente de volumen  Prestación de servicios de análisis y
calibrado. Mide el volumen de objetos ensayos de muestras minerales, aguas,
sólidos de forma regular o irregular tanto suelos, rocas, minerales, residuos y
en probetas como pulverizado. efluentes industriales.

175

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

 Análisis físico-químicos de aguas, de  Distribución y composición molecular de


acuerdo con las normas ambientales para su lípidos y formas refractarias de la materia
declaración como aguas minerales orgánica.
naturales y aguas de manantial.
 Relaciones entre la mineralogía, pHs de
 Realización de proyectos de (ID&I) abrasión y de reservas de bases,
sobre procesos de tratamiento de recursos relacionados con las tasas de alteración en
minerales, residuos industriales, suelos suelos.
contaminados, con propósitos de
Caracterización y determinación de cargas
beneficios, depuración, reciclado y
críticas de Mercurio en los suelos del
remediación o mitigación de impactos.
entorno minero.
 Certificaciones como expertos e
informes periciales sobre clasificación y Proyectos de ID&I sobre procesos
composición mineralógica, petrográfica o mineralúrgicos de tratamiento y
química de recursos minerales. depuración.
 Informes sobre proyectos de instalación Entre los que se pueden proyectar:
o modificación de plantas de tratamiento de
 Depuración de aguas sulfúricas.
minerales, en orden a conseguir procesos
adecuados a la protección del medio  Neutralización y depuración de aguas
ambiente y a la preparación, concentración contaminadas después del vertido minero
o beneficio. (laboratorio, ingeniería básica y la
dirección de obra).
 Realización de ensayos geotécnicos para
determinar condiciones de explotación o de  Depuración de las aguas ácidas de mina
seguridad. y su utilización para la puesta en regadío de
cultivos.
Las actividades del laboratorio se
agruparían en dos líneas de actuación:  Desarrollo, a la escala de planta piloto,
del proceso hidrometalúrgicos para el
Actividades de investigación e
tratamiento de los sulfuros metálicos.
innovación tecnológica. Consisten en
proyectos realizados en el laboratorio por El Laboratorio tiene establecido un Sistema
iniciativa propia o a instancia de terceros de Gestión de Calidad según la
interesados en el tema. normatividad ISO relativa a la competencia
de los laboratorios de ensayo, que garantiza
En general son proyectos cofinanciados por
la conformidad de las actividades de
entidades interesadas en su realización, que
ensayo con las normas o procedimientos
pueden gozar o no de alguna subvención.
aplicados. La política de calidad del
Los mismos se agruparían en: laboratorio responde al compromiso de
establecer y mantener un alto grado de
 Comportamiento de elementos traza y
calidad en todas las actividades de ensayo,
valores de referencia en vertimientos.
manteniendo a su vez la confidencialidad y
 Caracterización edafogeoquímica y seguridad de las informaciones obtenidas
cálculo de valores de referencia en suelos. en el desempeño de las actividades.
 Caracterización geoquímica de
sedimentos e implicaciones ambientales.

176

Índice
TÉCNICAS APLICADAS A LA CARACTERIZACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE RECURSOS GEOLÓGICO-MINEROS. V. III

1. Viabilidad tecnológica por las administraciones municipales en las


que se adelantan los procesos de formación
La incorporación de tecnologías para el
y se instalan los equipos y dotaciones que
desarrollo de la industria minera es de vital
el SENA requiere para autorizar la
importancia dado que, los mercados
capacitación.
nacionales e internacionales tiene
exigencias de calidad y condiciones según El concurso de los recursos tanto físicos
los estándares de producción en cada uno como humanos que proporciona la
de los procesos productivos donde las Universidad y los empresarios permite que
materias primas colombianas van la oferta educativa pueda ampliarse y
adquiriendo mayor valor agregado. La desarrollar procesos de renovación
infraestructura de formación del SENA es tecnológica formando el personal que
necesario ampliarla y ponerla a nivel de las requieren las empresas y con los
mejores universidades y centros de conocimientos para enfrentar los nuevos
formación de América Latina y del mundo desafíos ante los avances científicos y
de manera que se hable un mismo idioma exigencias de los nuevos estándares
en materia de innovación y desarrollo establecidos en materia de calidad de
tecnológico en cada una de las ramas materias primas y derivados.
productivas y de formación que se
El proyecto genera sus propias entradas a
atienden.
través de los servicios tecnológicos a las
El proyecto incluye laboratorios de análisis empresas y el apoyo financiero o
químico con los nuevos desarrollos apalancamiento para garantizar su
tecnológicos aplicados por las grandes sostenibilidad e independencia en la
empresas para la investigación aplicada al medida que se alcancen los niveles de
mejoramiento de los procesos que permitan oferta tecnológica y de investigación
cumplir con la elaboración de nuevos propuestas.
productos como ocurre en CORONA al
recibir las materias primas de óptima 3. Viabilidad formativa
calidad proporcionadas por SUMICOL.
Se verán beneficiados los siguientes
La apropiación de tecnologías se hará programas:
desde la misma formación que
 Técnico Labores Mineras Bajo Tierra
proporcionan las empresas proveedoras de
equipos. Especialmente en Balanza  Trabajador Minero Bajo Tierra
Termogravimétrica, Espectrofotometría,
 Tecnólogo Supervisor Minero
Fluorescencia de Rayos X, Beneficio de
minerales y Análisis de laboratorio.  Tecnólogo Supervisor Planta de
Beneficio
2. Viabilidad económica y financiera
Técnico Análisis de Carbones y
Dentro de los actores de la región, las Minerales
administraciones locales vienen apoyando
los programas y propuestas que el SENA y 4. Efectos sobre medio-ambiente
los Empresarios hacen para el desarrollo
local de acuerdo con los planes de Los efectos sobre el medio ambiente serán
desarrollo de los municipios. Se tienen positivos, desde el punto de vista de la
instalaciones proporcionadas en comodato formación para el control de las emisiones
atmosféricas, manejo de aguas residuales,

177

Índice
E. BERREZUETA & M. J. DOMÍNGUEZ-CUESTA (Eds.)

control de los procesos productivos y Las instalaciones a su vez, cumplirán con


aprovechamiento de los recursos minerales. los estándares para el manejo de los riesgos
laborales y ambientales que puedan
El laboratorio combina procesos desde la
generarse, que sirvan además como modelo
etapa de extracción en minas de las
para la formación.
materias primas, procesos de
transformación con valor agregado en
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
planta de beneficio, control de calidad de
los productos y subproductos que atiendan Cárdenas, J. C., Parra, N. 2006. Estudio sobre el
a los parámetros establecidos por normas comportamiento de la demanda del cemento en
nacionales e internacionales, tanto de Colombia (1996-2006), Tesis de Postgrado
procesos como de controles ambientales. Magíster, UNIANDES.
Sepúlveda Giovanni, F. 2005 Metodología para
La divulgación de los manuales y normas, una valoración Económica de los Recursos
así como las guías ambientales minero Minerales de Colombia. Universidad Nacional.
energéticas, hacen parte de los procesos de Tesis de Maestría.
formación profesional integral en los FEDESARROLLO. (2007). La Industria del
laboratorios de la red de información y Cemento en Colombia, Documentos de Trabajo,
formación; los equipos solicitados son de No. 33, Enero 2007 DNP.
última generación e incorporan los Departamento Nacional de Planeación. 2006.
estándares internacionales en materia de Cemento y sus aplicaciones. Documento de
seguridad y control ambiental para los trabajo. Estudio realizado por Fedesarrollo para
procesos de los cuales hacen parte. la Constructora Colpatria.

Revisado: Arenas Montes, Laura


Instituto Geológico y Minero de España (IGME), España.
laurarenasm@gmail.com

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Índice
PARTICIPANTES Y COLABORADORES

NACIONALDECOLOMBIA
UNIVERSIDAD ASYAQ PAQU ASYAQ PAQU
SEDE MEDELLÍN
FACULTAD DE MINAS

Universidad de Oviedo

Índice
Índice
Red Iberoamericana para la aplicación y divulgación de tecnologías
limpias enfocadas a la caracterización y aprovechamiento de
recursos minerales. Minería XXI

Índice

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