universidad nacional de san agustín facultad de geología, geofísica y minas

127 Pages·2017·2.87 MB·Spanish

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN
FACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFÍSICA Y MINAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA

“ANÁLISIS ESTADÍSTICO MULTIVARIANTE Y MODELAMIENTO DE
DATOS GEOQUÍMICOS DEL YACIMIENTO EPITERMAL DE ALTA
SULFURACIÓN MIRADOR NORTE - CAJAMARCA“

TESIS
para optar el Título Profesional de Ingeniera Geóloga

Presentado por la Bachiller:
Gladys Yesenia Condori Mayanasa

Asesor:
Ing. Mauro Valdivia Bustamante

AREQUIPA – PERÚ
2016
DEDICATORIA

Esta tesis se la dedico a Dios y a mis padres Juan y
Antonieta, porque es la realización del apoyo constante de ellos,
a ellos agradezco mi vida, gracias a ellos aprendí que la
perseverancia y dedicación es el único camino hacia el éxito, que
las oportunidades son únicas y deben ser aprovechadas.
AGRADECIMIENTOS

En estas breves líneas, quisiera expresar mis más sinceros agradecimientos
al Ing. Percy Zamora Díaz por su apoyo y amistad que fueron fundamentales para la
realización de este trabajo. Además quiero expresar mi agradecimiento a mis
compañeros Walter Núñez, José Quispe, Frank Dominguez, Percy Soncco, Oscar
Muñoz y Júver Velez por su compañerismo y amistad durante el tiempo que trabajé
con ellos.
También, quiero agradecer a mis amigos y compañeros de universidad,
quienes me apoyaron con sus consejos y comentarios acerca de este trabajo. Entre
ellos especialmente quiero agradecer a mi asesor, el Ing. Mauro Valdivia, por su
paciencia y apoyo en la preparación y revisión de este trabajo.
Por último quiero agradecer a mis padres Juan y Antonieta; y hermanas
Yenny y Mayerly, quienes con su apoyo y amor hicieron posible que yo sea quien
soy. Muchas gracias por todo.
RESUMEN

El proyecto Mirador Norte es un yacimiento epitermal de alta sulfuración, el
cual se encuentra en el departamento de Cajamarca y pertenece a Cía Minera
Coimolache S.A. En este proyecto, se han realizado campañas de perforación
diamantina y el muestreo respectivo de los mismos con la finalidad de obtener
información de la presencia de minerales económicos en el yacimiento (oro, plata y
cobre).
La geología que presenta el proyecto corresponde a rocas volcánicas
cortadas por cuerpos subvolcánicos y brechas hidrotermales. Además, cuenta con
un modelo litológico que diferencia las rocas piroclásticas y las brechas
hidrotermales. Las alteraciones presentes son: sílice masiva, sílice lixiviada, argílico
avanzada, argílica y propilítica típicas de un depósito de alta sulfuración. En cuanto
a la mineralización, presenta oro en partículas submicroscópicas asociadas a óxidos
de fierro, los valores de plata y cobre son mínimos.
Este proyecto cuenta con una base de datos pertenecientes a muestras
primarias y de control de sondajes diamantinos. Además, se cubre un área
aproximada de 550 m. de ancho por 750 m. de largo. Los análisis químicos entregan
valores para 39 elementos iniciales o variables; los cuales, después del control de
calidad y la evaluación de normalidad, dieron como resultado a 17 variables finales
aptas para el análisis multivariante.
La aplicación de las técnicas y procedimientos estadísticos ha culminado en
el uso de siguiente metodología: control de calidad, compositación, análisis
exploratorio de los datos, análisis estadístico multivariante, este último incluye los
métodos de análisis de correlación múltiple (ACM), análisis de componentes
principales (ACP) y análisis de factores (AF).
Luego de la aplicación de las técnicas multivariantes, se ha demostrado que
el método de AF en combinación con ACM, son los más efectivos en el
reconocimiento de asociaciones multivariantes con coherencia geoquímica.
Finalmente, el análisis de factores (AF) da como resultado 4 principales
asociaciones geoquímicas: Al-K-Na-Sr, Au-Ag-Sb, Fe-V-Zr y As-Cu-Pb. Además, las
asociaciones definidas muestran relación con la litología y alteraciones del depósito
en estudio.
ÍNDICE
Cntenido
o
CAPÍTULO I: GENERALIDADES DE LA TESIS ............................................................... 1
1.1. Marco teórico ........................................................................................................ 1
1.2. Planteamiento del problema ................................................................................. 1
1.3. Objetivos ............................................................................................................... 2
1.4. Hipótesis ............................................................................................................... 2
1.5. Justificación........................................................................................................... 2
1.6. Alcance y limitaciones .......................................................................................... 3
1.7. Método de Trabajo ................................................................................................ 3
1.8. Materiales de estudio ............................................................................................ 4
CAPÍTULO II: GENERALIDADES DE LA ZONA DE ESTUDIO ....................................... 5
2.1. Ubicación .............................................................................................................. 5
2.2. Accesibilidad ......................................................................................................... 6
2.3. Clima ..................................................................................................................... 6
2.4. Drenaje .................................................................................................................. 7
2.5. Vegetación ............................................................................................................ 7
CAPÍTULO III: GEOMORFOLOGÍA ................................................................................. 10
3.1. Montañoso (Mo) .................................................................................................. 10
3.2. Laderas (L) .......................................................................................................... 11
3.3. Valles glaciares – aluviales (Vg)......................................................................... 12
CAPÍTULO IV: GEOLOGÍA REGIONAL ........................................................................... 14
4.1. Estratigrafía ......................................................................................................... 15
4.1.1. Mesozoico .................................................................................................... 15
4.1.2. Cenozoico .................................................................................................... 16
4.2. Intrusivos (Intr) .................................................................................................... 17
CAPÍTULO V: GEOLOGÍA LOCAL .................................................................................. 21
5.1. Unidades geológicas .......................................................................................... 21
5.1.1. Volcánico Tantahuatay (Grupo Calipuy - Volcánico Llama) ....................... 21
5.1.2. Brechas ........................................................................................................ 22
5.1.3. Depósitos cuaternarios recientes (Q) ......................................................... 22
5.2. Litología del área de estudio .............................................................................. 25
5.2.1. Rocas Piroclásticas ..................................................................................... 25
5.2.2. Subvolcánicos Porfiríticos ........................................................................... 27
5.2.3. Brechas ........................................................................................................ 27
CAPÍTULO VI: GEOLOGÍA ESTRUCTURAL .................................................................. 31
6.1. Fallamiento principal ........................................................................................... 31
6.2. Fallamiento menor .............................................................................................. 32
CAPÍTULO VII: MINERALIZACIÓN Y ALTERACIÓN HIDROTERMAL...................... 34
7.1. Mineralización ..................................................................................................... 34
7.2. Alteración Hidrotermal ........................................................................................ 36
7.2.1. Sílice Lixiviada ............................................................................................. 36
7.2.2. Sílice Masiva ................................................................................................ 37
7.2.3. Argílico Avanzada ........................................................................................ 38
7.2.4. Argílica ......................................................................................................... 39
7.2.5. Propilítica ..................................................................................................... 39
CAPÍTULO VIII: MARCO TEÓRICO ................................................................................ 42
8.1. Análisis Exploratorio de datos AED .................................................................... 42
8.1.1. Terminología Estadística ............................................................................. 42
8.1.2. Estadística descriptiva ................................................................................. 43
8.1.3. Muestras outliers (altos erráticos) ............................................................... 50
8.2. Análisis químicos ................................................................................................ 51
8.3. Muestras ............................................................................................................. 54
8.3.1. Muestras primarias ...................................................................................... 54
8.3.2. Muestras de control ..................................................................................... 55
8.3.3. Compositación de muestras ........................................................................ 58
8.4. Control y aseguramiento de calidad (QA-QC) ................................................... 59
8.4.1. Límite de detección ..................................................................................... 60
8.4.2. Precisión y exactitud .................................................................................... 60
8.4.3. Evaluación de la contaminación .................................................................. 61
8.4.4. Evaluación de la precisión ........................................................................... 62
8.4.5. Evaluación de la exactitud ........................................................................... 63
8.4.6. Cálculo del error analítico ............................................................................ 64
8.4.7. Cálculo del error total y del error de muestreo ........................................... 65
8.5. Estadística multivariante ..................................................................................... 66
8.5.1. Análisis de correlación múltiple (ACM) ....................................................... 66
8.5.2. Análisis de componentes principales (ACP) ............................................... 67
8.5.3. Análisis Factorial (AF) ................................................................................. 69
8.6. Modelamiento Geológico .................................................................................... 73
8.7. Anomalías geoquímicas ..................................................................................... 74
CAPÍTULO IX: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ............................................. 75
9.1. Muestreo y análisis químicos ............................................................................. 75
9.2. Control de calidad ............................................................................................... 76
9.2.1. Presentación de los datos ........................................................................... 76
9.2.2. Evaluación del límite de detección .............................................................. 78
9.2.3. Evaluación de la contaminación .................................................................. 79
9.2.4. Evaluación de la precisión ........................................................................... 79
9.2.5. Evaluación de la exactitud ........................................................................... 82
9.2.6. Cálculo de error analítico, muestral y total.................................................. 83
9.3. Compositación de muestras ............................................................................... 85
9.4. Análisis exploratorio de datos (AED) .................................................................. 85
9.4.1. Estadística descriptiva ................................................................................. 85
9.4.2. Identificación de muestras outliers .............................................................. 88
9.4.3. Gráficos Estadísticos ................................................................................... 88
CAPÍTULO X: ANÁLISIS ESTADÍSTICO MULTIVARIANTE
. Y MODELAMIENTO DE DATOS GEOQUÍMICOS .................................. 90
10.1. Estadística Multivariante ................................................................................. 90
10.1.1. Análisis de correlación múltiple (ACM) .................................................... 90
10.1.2. Análisis de componentes principales (ACP) ........................................... 92
10.1.3. Análisis de factores o componentes rotados (AF) .................................. 97
10.1.4. Determinación de Asociaciones Geoquímicas........................................ 99
10.2. Modelamiento de la distribución espacial de datos geoquímicos ................ 102
10.3. Modelamiento de la distribución espacial de factores .................................. 106
CAPÍTULO XI: ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS ...................................... 109
11.1. Resultados del análisis exploratorio de datos .............................................. 109
11.2. Resultados de la estadística multivariante ................................................... 109
11.3. Resultados de las asociaciones geoquímicas .............................................. 111
CONCLUSIONES ............................................................................................................ 112
RECOMENDACIONES ................................................................................................... 114
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANEXOS
LISTA DE FIGURAS

Figura 01. Ubicación del Proyecto Mirador Norte. 5
Figura 02. Accesibilidad hacia el Proyecto Mirador Norte. 6
Figura 03. Unidades geomorfológicas: Montañoso y Laderas colinosas en el
Proyecto Mirador Norte. 11
Figura 04. Unidad geomorfológica Valle glaciar - bofedales en el Proyecto
Mirador Norte. 12
Figura 05. Columna estratigráfica de la Geología Regional. 19
Figura 06. Columna estratigráfica de la Geología Local. 23
Figura 07. Afloramiento de roca piroclástica reconocida como tufo de cristales. 25
Figura 08. Tufo de cristales con fenocristales rotos y pequeños líticos silíceos. 26
Figura 09. Tufo de cristales con mayor porcentaje de óxidos. 26
Figura 10. Tufo de cristales y líticos. 26
Figura 11. Subvolcánico porfirítico de composición andesítica. 27
Figura 12. Afloramiento de brecha hidrotermal (Zona Norte). 28
Figura 13. Afloramiento de brecha hidrotermal (Zona Centro). 28
Figura 14. Corredor Estructural Chicama – Yanacocha. 32
Figura 15. Microfotografías de roca volcánica (tufo de cristales). 35
Figura 16. Muestra con alteración sílice vuggy. 37
Figura 17. Muestras con alteración sílice masiva. 38
Figura 18. Muestra con alteración argílica avanzado (alunita, caolinita, sílice). 38
Figura 19. Muestra con alteración argílica (sericita y minerales arcillosos-
caolinita). 39
Figura 20. Población y muestra. 43
Figura 21. Medidas de centralización. 44
Figura 22. Ejemplo de una distribución normal - simétrica. 44
Figura 23. Media y desviación estándar en una distribución normal. 45
Figura 24. Distribución asimétrica con sesgo positivo. 45
Figura 25. Distribución asimétrica con sesgo negativo. 45
Figura 26. Ubicación de medidas de centralización en diferentes distribuciones. 46
Figura 27. Distribución bimodal. 46
Figura 28. Distribuciones con medidas de tendencia central idénticas y distintos
grados de dispersión. 47
Figura 29. Percentiles. 48
Figura 30. Cuartiles. 48
Figura 31. Ejemplo de histograma. 50
Figura 32. Ejemplo de QQ plot. 50
Figura 33. Esquema de reducción de tamaño de muestra (submuestreo). 52
Figura 34. Caja de testigos de sondaje diamantino. 55
Figura 35. Muestras preparadas de testigos de sondaje diamantino. 55
Figura 36. Procedimiento para muestra gemelo o de terreno 56
Figura 37. Procedimiento para muestra duplicado grueso 57
Figura 38. Regularización de un sondaje a un largo constante ‘b’. 58
Figura 39. Precisión y exactitud. 61
Figura 40. Ejemplo de gráfico Blanco vs Muestra precedente. 62
Figura 41. Ejemplo de Min / Max Plot. 63
Figura 42. Ejemplo de gráfico Cuadro de Control Estándar. 64
Figura 43. Representación gráfica de la rotación de los factores. 72
Figura 44. Ejemplo de un modelo geológico 3D. 74
Figura 45. Corte longitudinal de testigos. 75
Figura 46. Gráfico de sedimentación. 94
Figura 47. Asociaciones geoquímicas componente 1 y componente 2. 96
Figura 48. Asociaciones geoquímicas componente 2 y componente 3. 96
Figura 49. Asociaciones geoquímicas componente 1 y componente 3. 97
Figura 50. Identificación de variables con mayor ponderación en los factores. 100
Figura 51. Asociaciones geoquímicas factor 1 y factor 2. 101
Figura 52. Asociaciones geoquímicas factor 2 y factor 3. 101
Figura 53. Asociaciones geoquímicas factor 1 y factor 3. 102
LISTA DE MAPAS

Mapa 01. Ubicación del Proyecto Mirador Norte. 08
Mapa 02. Drenaje y cuencas, 09
Mapa 03. Mapa geomorfológico. 13
Mapa 04. Geología Regional. 20
Mapa 05. Geología Local. 24
Mapa 06a-b. Mapa litológico. 29, 30
Mapa 07. Geología Estructural. 33
Mapa 08a-b. Mapa de Alteraciones Hidrotermales. 40, 41
Mapa 09. Ubicación de sondajes. 77
LISTA DE TABLAS

Tabla 01. Lista de elementos análizados por ICP. 54
Tabla 02. Porcentajes de inserción de muestras control. 56
Tabla 03. Presentación de datos. 78
Tabla 04. Porcentaje de respuesta analítica. 79
Tabla 05. Evaluación de la precisión para duplicados gemelos. 80
Tabla 06. Evaluación de la precisión para duplicados gruesos. 81
Tabla 07. Evaluación de la precisión para duplicados pulpa. 82
Tabla 08. Evaluación de la exactitud para el elemento Oro (Au). 83
Tabla 09. Valores de errores relativos para las variables del proyecto Mirador
Norte. 84
Tabla 10. Resumen de selección de variables aptas (22 variables). 85
Tabla 11. Estadísticas básicas de las 22 variables aptas (muestras
primarias). 86
Tabla 12. Estadísticas básicas de las 22 variables aptas (muestras
compositadas). 87
Tabla 13. Matriz de correlación de 17 variables aptas. 91
Tabla 14. Comunalidades 17 variables aptas. 92
Tabla 15. Valores propios y porcentaje de varianza, para los componentes
del ACP de 17 variables aptas. 93
Tabla 16. Matriz y puntuaciones para los componentes principales de 17
variables aptas. 95
Tabla 17. Matriz y puntuaciones de factores o componentes rotados de 17
variables aptas. 98
Tabla 18. Rangos de color representados en los mapas de distribución de
elementos. 103