CAP. 01.- LABOREO DE MINAS Y YACIMIENTOS MINERALES.pdf

5/26/2018 CAP. 01.- LABOREO DE MINAS Y YACIMIENTOS MINERALES.pdf

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCANORTE DE LA UNIVERSIDAD PERUANA

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA

CAPITULO I

LABOREO DE MINAS Y YACIMIENTOS MINERALES

ASIGNATURA:

METODOS DE EXPLOTACION MINERA

Docente: Ing ARMANDO BOHORQUEZ HUARA

Cajamarca, 15 de Abril de 2013


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MINA SUBTERRANEA MINA SUPERFICIAL


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La explotacin subterrneade yacimientos metlicos esmas antigua que la delcarbn y potasa. Numerosos

metales como el oro, plata,hierro, cobre, plomo,mercurio, etc., han tenidoimportancia capital en las

antiguas civilizaciones; elaprovisionamiento de estasmaterias primas era la mayorpreocupacin del hombreandino.

ANTIGEDAD DE LA EXPLOTACION MINERA


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La mina ms antigua conocida en los registros arqueolgicoses Lion Cave (Cueva del Len), en Suazilandia. En eselugar, datado hace 43.000 aos, los hombres del Paleolticoexcavaban en busca del mineral compuesto de hierro, lahematita, que extraan para producir un pigmento ocre.

Otros sitios de similar antigedad son donde losneanderthales habran extrado el slex para fabricar armas yherramientas que fueron encontradas en Hungra.

LA MINA MAS ANTIGUA


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La existencia de un yacimiento metlico bastaba para empezarel laboreo, aun no siendo conocido el concepto de yacimientoeconmicamente explotable.

La rentabilidad careca de importancia frente a la posesin delmineral explotable.


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No es de extraar que al nacer el laboreo de minas en estascondiciones , nacieran numerosos mtodos para ponerlo enpractica, gracias al ingenio de aquellos hombres que, al crear laminera iniciaron los mtodos de explotacin.


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El Per es un pas minero porexcelencia, tradicin e historia.Histricamente, la mineraperuana tiene una antigedadde ms de dos mil aos yconsecuentemente, es la ms

antigua industria de la queexiste registro en el Per yAmrica Latina.

Por siglos, los minerales y los

metales fueron la principalriqueza natural del Per y porsiglos la plata y el oro fueron elnico medio de intercambio

comercial.

PER MINERO


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Definitivamente el Per fue el paspionero en minera subterrnea parapoder extraer la plata y el oro desde lapoca pre-incaica. Herencia denuestros ancestros han convertido

hoy al Per en uno de los pases conel mayor nmero de minassubterrneas.

Ms del 60% de minas en el Perexplotan bajo superficie y minas ms

antiguas, como Atacocha, con ms de74 aos de operaciones, sigueextrayendo de las entraas de la tierrariquezas polimetlicas al igual queMinera Casapalca que opera la mina

subterrnea ms profunda del Per.

PER MINERO

Cules fueron los sistemas de explotacin minera en el Per?


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Las nuevas tecnologas y lamodernizacin, introdujeronla minera a tajo a cieloabierto como Southern

Per, Antamina o MineraYanacocha y los grandestajos ya explotados lo estnconvirtiendo en reservorios

de agua, como es el casode Yanacocha.

PER MINERO

Cules fueron los sistemas de explotacin minera en el Per?


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Es un compuesto, qumico inorgnico que se presenta en forma natural, con una

composicin qumica suficientemente precisa y unas propiedades fsicas que distinguen,

existen catalogados mas de 2000 especies de mineral.

QU ES UN MINERAL?

GALENA PbS


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Metales preciosos: oro, plata, platino.

Metales bsicos: cobre, plomo, zinc,estao.

Metales siderrgicos: hierro, nquel,cromo, manganeso, molibdeno,wolframio, vanadio.

Metales ligeros: aluminio,manganeso.

Metales electrnicos: cadmio,bismuto, germanio.

Metales reactivos: uranio, radio.

Los minerales metlicos pueden agruparse del siguiente modo:


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1. Elementos nativos

2. Sulfuros

3. Sulfosales

4. Oxidos

5. Haluros

6. Carbonatos

6. Nitratos

7. Boratos

8. Fosfatos

9. Sulfatos

10.Tungstatos

11.Silicatos

CLASIFICACIN DE LOS MINERALES METLICOS


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CLASIFICACION DE MINERALES METALICOSELEMENTOS NATIVOS

ORO (Au) PLATA (Ag)


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CLASIFICACION DE MINERALES METALICOS

ELEMENTOS NATIVOS

COBRE (Cu)HIERRO (Fe)


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CLASIFICACION DE MINERALES METALICOSSULFUROS

GALENA (SPb) CALCOPIRITA (SCuFe)


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CLASIFICACION DE MINERALES METALICOSSULFUROS

COVELINA (SCu) MARCASITA (SFe)


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CLASIFICACION DE MINERALES METALICOSNITRATOS

NITRATO SODICO (NONa) NITRATO POTASICO (NOK)


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CLASIFICACION DE MINERALES METALICOSSULFATOS Y CROMATOS

BARITINA (SOBa) ANHIDRITA (SOCa)


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CLASIFICACION DE MINERALES METALICOSTUNGSTATOS Y MOLIBDATOS

WOLFRAMITA (WO[Fe,Mn]) SCHEELITA (WOCa)


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CLASIFICACION DE MINERALES METALICOSFOSFATOS, ARSENATOS Y VANADATOS

APATITO Ca(PO)(F,Cl,OH) CARNOTITA K2(UO2)2(VO4)23H2O


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CLASIFICACION DE MINERALES METALICOSSULFOSALES Y HALUROS

ENARGITA CuAsS HALITA ClNa

Enargita, Huarn, Per (Mm)


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CLASIFICACION DE MINERALES METALICOSOXIDOS

CUPRITA CuO CASITERITA SnO


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CLASIFICACION DE MINERALES METALICOSCARBONATOS, BORATOS SILICATOS

CALCITA CaCO BORAX NaBO10HO


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TRMINOS MINEROS

LABOR MINERA.- Es cualquier hueco excavado para explotar un yacimiento.

MINA.- Es el conjunto de todas esas labores, especialmente cuando es subterrnea.

LABOREO DE MINAS.- Es la tcnica de aprovechar un yacimiento mediante minera.

FRENTE, CORTE O TESTERO.- Es la zona de la labor en que se trabaja para su

excavacin. LABORES EN FONDO DE SACO.- Son las labores que slo tienen una entrada (por

ejemplo una galera que se est avanzando). Al no tener salida es necesario forzarla ventilacin mediante una tubera hasta el frente de la labor.


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Conjunto de conocimientos propios deun oficio mecnico o un arte industrial.

Tratado de los trminos tcnicos.

Lenguaje propio, exclusivo o tcnico de

una ciencia o de un arte.

Las acepciones que el Diccionario de la Lengua de la Real Academia Espaola, asignaa la palabra TECNOLOGIA.


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Conjunto de los conocimientos y procedimientos

que permiten al hombre transformar y utilizar los

recursos naturales y los productos artificiales para la

satisfaccin de sus necesidades.

Una definicin ms cercana al actual momento y ms apropiado del concepto de Tecnologapuede ser la siguiente:


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GEOLOGIA LA CIENCIA DE LA TIERRA

LABOREO EL DISEO DE LAS EXPLOTACIONES

MINERALURGIA EL TRATAMIENTO DE LOS MINERALES

"Mining Engineering Handbook" del A.I.M.E. establece, ms concretamente, las siguientes tresreas fundamentales de la Ingeniera Minera:


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Exploracin y evaluacin del cuerpo mineralizado

Diseo e ingeniera del mtodo de explotacin

Arranque

Carga y Transporte

Servicios

Mantenimiento de la maquinaria y organizacin del trabajo

Planificacin y Control Tratamiento del mineral para su beneficio.

John V. Beall, en 1973, clasificaba las operaciones esenciales de la tecnologa minera en:


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DEFINICION DE LABOREO DE MINAS

El conjunto de conocimientos relativos a los mtodos,

sistemas, procesos, mquinas e instrumentos que permitirn

la extraccin de la materia prima necesaria para la obtencin

de unos productos minerales, segn aquellas

especificaciones establecidas en su comercializacin y enbase a unos criterios econmicos.


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CONCEPTO DE DEPOSITOS MINERALES

Se consideran como depsitos minerales a concentraciones deminerales tiles que despus de su explotacin y tratamiento,se usan como materias primas para otras industrias.

Deposito mineral o yacimiento, denominado tambin ore

deposit es un agregado de uno o varios minerales quecontienen sustancias metlicas aprovechables, cualquiera quesea la forma que presente el conjunto.

Las vetas son los depsitos minerales mas difundidos, tambin

hay cuerpos, mantos, etc. Desde el punto de vista minero, estosdepsitos se consideran de varios tipos.

Desde el punto de vista minero estos depsitos se consideran de


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VETA O FILON

SISTEMA DE VETAS

CUERPOS MINERALIZADOS

MANTOS

CHIMENEAS

DISEMINACIONES

DISTRIBUCION DEL MINERAL EN LOS DEPOSITOS

CLAVOS O ZONAS DE ENRIQUECIMIENTO

Desde el punto de vista minero, estos depsitos se consideran de

varios tipos.

1 VETA O FILN


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1.- VETA O FILNEs una fractura de la corteza terrestre que aloja sustancias minerales metlicas y ganga, comoconsecuencia de la precipitacin de las soluciones hidrotermales. Se puede apreciar en la fig. 1

Fig. 1.- Veta o filn en una estructura mineralizada

PLANO DE FALLA


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Filn subvertical ferruginizado cortando las

pizarras lixiviadas y entrando en el gossan


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Las vetas son generalmente de forma tabular con gran superficie y un espesor relativamente pequeopor lo que guardan similitud con un plano; sin embargo pueden presentar otras formas muy variadas.

Veta de Cu-Fe en el sector Cerro Blanco, Regin Atacama


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. Si la fractura hubiera sido rellenada por rocas gneasse le denomina dique.

Pequeo dique en Baranoff, Alaska


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EXISTEN OTRAS CARACTERISTICAS Y PUEDENCLASIFICARSE COMO:

VETILLAS

RAMALES

LENTES

CABALLO

IMPREGNACIONES


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Vetillas.- Algunas vetas estn formados por pequeas vetas ovetillas que estn bastante prximas y que siguen mas o menos lamisma direccin (ver figura)

Alteracin hidrotermal con Stockwerk: son pequeasvetas o vetillas mineralizadas adentro de la roca. Laroca puede ser alterada pero tambin fresca.

E j d d till ti t k k l i li i i d


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Enrejado de vetillas tipo stockwork en las pizarras lixiviadas


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Stockwerk son vetillas pequeas que interceptan toda la roca. Existen variasformas de simetras y tamaos. El relleno se compone de mena especialmentede minerales de formacin hidrotermal.

Caracterizacin del stockwerk:

a) por la frecuencia de vetillas

b) por el ancho de las vetillas

c) por la simetra

d) tipo de mineral como relleno

stockwork tambin se puede encontrar en macizos sulfuros

Ramales.- Son bifurcaciones de la veta que tienen direccin o inclinacin


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. Son bifurcaciones de la veta que tienen direccin o inclinacinnotablemente diferentes y espesores menores que los de la misma veta.Muchas vetas suelen dividirse en varios ramales menores antes deaflorar a la superficie (ver fig.).

RAMAL SOBRE UN FRENTE DE VETA AFLORAMIENTO DE UNA VETA DIVIDIDAEN VARIOS RAMALES

Lentes Existen zonas donde las vetas disminuyen en su potencia y se


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Lentes.- Existen zonas donde las vetas disminuyen en su potencia y seexpanden formando masas mineralizadas que se conocen como lentes, cuandoesto ocurre se dice que tiene estructura lenticular (ver figura).

Otro tipo de lentes se forman cuando las soluciones mineralizantes rellenanpequeas fracturas o hendiduras en las rocas adyacentes a las vetas

ESTRUCTURA LENTICULAR DE UNA VETA

LENTES


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Grupo de cristales rombodricos de Calcita de caras y aristas curvas y hbito lenticular, de

color rosa plido y con inclusiones de xidos de hierro muy definidas en las reasperimetrales.

LENTES

Caballo - Es la parte estril de gran tamao que se encuentra entre


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Caballo. Es la parte estril de gran tamao que se encuentra entrelos ramales de las vetas y que esta constituido generalmente por lamisma roca encajonante. Los trozos pequeos de roca enclavados enlas vetas se llaman inclusiones (ver figura ).

Caballos entre dos ramales de una veta

Impregnaciones Muchas veces se depositan pequeas cantidades de


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Impregnaciones.- Muchas veces se depositan pequeas cantidades demineral en los planos contiguos a las vetas constituyendo las llamadasimpregnaciones. Tambin se presentan estas impregnaciones en lasrocas que se encuentran intercaladas en vetas (ver figura 1.6).

Impregnaciones en una veta


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Fondo de piedra de basalto con impregnaciones de un mineral rojo


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2.- SISTEMA DE VETAS

Generalmente una veta no esta aislada, ya que un granmovimiento de masas de la corteza terrestre ha originado unaserie de fracturas, algunas estn relacionadas por suorientacin, mineralizacin y otras caractersticas semejantes,constituyendo un sistema de vetas. Normalmente las vetas de

un sistema son casi paralelas y estas prximas unas a otras. En una zona mineralizada existen frecuentemente varios

sistemas de fracturas, de las cuales, algunas pueden estarmineralizadas y otras no; algunas pueden aflorar mientras otrasquedan ciegas y generalmente unas tienen mayores

dimensiones que otras. Segn la posicin relativa de las vetas de un sistema con las de

otro, los sistemas pueden ser paralelos, reticulares,convergentes, conjugados, etc. (ver figura).


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Segn la posicin relativa de las vetas de un sistema con las deotro, los sistemas pueden ser paralelos, reticulares, convergentes,

conjugados, etc. (ver figura).

Sistema de vetas


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SISTEMA PARALELO DE VETAS


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SISTEMA DE VETAS

Figura 2. Mapa simplificado de las principales vetas del sistema de vetas aurferas, Mina Antapite,Huancavelica, Per [3,4]. El sistema de vetas tiene 3600 metros de largo y 1000 metros de ancho.En morado se indica la posicin de la discordancia entre las formaciones Machucancha yMamahuanga. Hay dos valos dibujados sobre la Veta Zorro Rojo. All se encuentran las zonas msricas de la mina.. El sistema de vetas debe tratarse como un todo, y no cada veta de maneraindependiente. Faltan numerosas vetas del sistema que no afloran, y que fueron descubiertasdespus.


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3.- CUERPOS MINERALIZADOS

Son conocidos tambin con el nombre de ore bodies, son depsitos

irregulares, es decir que no tienen forma ni tamao definidos, tal como seobserva en la figura 1.8, son derivados por reemplazamiento de sulfuroseconmicos. Las bolsonadas, como tambin se les llama, cuerpos opequeos cuerpos, pueden estar aislados o constituir un rosario variosdepsitos de forma y de dimensiones diversas.


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4.- MANTOS

Son yacimientos de forma tabular mas o menos horizontales,

que sean formado entre dos capas, es decir que son depsitosminerales inter-estratificados. La figura muestra la caractersticade los mantos.


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4.- MANTOS

Cuando un manto tiene un ngulo de inclinacin mayor (> de30) ofrece el aspecto de verdadera veta y en este caso recibeel nombre de filn capa.

5 CHIMENEAS O COLUMNAS


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5. CHIMENEAS O COLUMNAS

Son depsitos de forma

tabular o cuerposcilndricos, con alturanotablemente mayor queel dimetro que tienen sumayor dimensin ensentido vertical y quegeneralmente han servidode conducto para elascenso de las soluciones

mineralizantes. La figurapresenta lascaractersticas de estosdepsitos.


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6.- DISEMINACIONES

En este tipo de depsito los granos de mineral estn esparcidosdentro de la masa de roca. Muy raras veces las especiesmetlicas llegan a formar concentraciones importantes dentrode las rocas.

Las dimensiones pueden haberse formado durante lasolidificacin de la roca, denominados singenticos o bienpueden haberse introducido despus de las solidificaciones deesta por rajaduras o poros, llamados epigenticos.


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6.- DISEMINACIONES

Los depsitos diseminados, como tambin se les denomina, songeneralmente de bajo contenido metlico, por lo que solo soninteresantes cuando tienen gran volumen y pueden ser explotadosa bajo costo; generalmente prfidos de cobre (ver figura).


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7.- DISTRIBUCIN DEL MINERAL EN LOSDEPSITOS

El relleno de los depsitos minerales esta constituido,generalmente, por una o varias especies metlicas, la ganga enmuchos casos esta constituida por fragmentos de rocacircundante.

Todos estos materiales pueden depositarse en el relleno, encualquiera de las siguientes formas:

a. Relleno masivo

b. Relleno zoneado o bandeadoc. Relleno irregular


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Presenta la ganga y minerales tiles como una masa compacta yhomognea en toda la potencia o espesor del deposito. Este tipode relleno es algo raro en las vetas y es mas frecuente en loscuerpos mineralizados.

a) Relleno masivo


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En este tipo de relleno losdiferentes materiales estndispuestos en capas o bandasdefinidas. Es muy comn en

las vetas. Esta estructura essimtrica cuando una vetapresenta bandas de mineralesen el mismo orden desde las

cajas hacia el centro (verfigura).

b) Relleno zoneado o bandeado


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Esta constituido por una disposicin desordenada de partculasmas o menos importantes que se encuentran diseminadas o envetillas irregulares que se entrecruzan en la masa de ganga. Esmuy frecuente en todo tipo de yacimiento.

c) Relleno irregular


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8.- CLAVOS O ZONAS DE ENRIQUECIMIENTO

Son denominados tambincon el termino oreshooten estos depsitos losdepsitos los minerales

suelen presentar zonas demayor concentracin devalores, las que sedenominan clavos obolsonadas, tal como seobserva en la figura.

Veta fastidiosa Mina Huaron


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8.- CLAVOS O ZONAS DE ENRIQUECIMIENTO

Cuando el depsito presenta altas concentraciones de forma mso menos redondeada o lenticular de pequea dimensin recibe elnombre de ojo de mineral y bolsas o boyas si son grandes.


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LA CORDILLERA DE LOS ANDES ES LA COLUMNAVERTEBRAL DE PER Y LA PRINCIPAL FUENTE DE

DEPSITOS MINERALES DEL MUNDO

EN EL PER l b l l l t l i l l l


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EN EL PER, el cobre, el oro, la plata, el zinc, el plomo y elhierro son, por volumen de su produccin y por su graninfluencia sobre el comportamiento de la economa nacional, los

seis productos fundamentales de la economa peruana

RANKING MUNDIAL DE PRODUCCION MINERAL


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RANKING MUNDIAL DE PRODUCCION MINERAL

Los minerales producidos en el Per son de gran demanda en el mercado


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p gmundial actual, cuyo desarrollo se basa en la produccin y la industria. EstadosUnidos, China, Suiza, Japn, Canad y la Unin Europea son los principalesdemandantes.

POTENCIA NO META ICO


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POTENCIAL NO METALICO

Per tambin tiene un gran potencial en minerales no metlicos tambin conocidos comoMinerales Industriales, tales como el mrmol travertino, diatomita (primer productor deAmrica del Sur), bentonita y boratos. En efecto, el Per est entre los pocos pases en elmundo en los que se pueden encontrar depsitos de estos minerales.

PRODUCION METALICA


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PRODUCION METALICA

Los recursos minerales metlicos superan las 40 variedades de lasque 16 se explotan regularmente, los minerales principales son el:

cobre, oro, plata, zinc, hierro y plomo que cubren la mayorparte de la produccin nacional.

El resto corresponde a otros metales como

antimonio, bismuto, cadmio, estao, arsenico, mercurio,molibdeno, selenio, indio y tungsteno.


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Cuadro N 2 VOLUMEN DE PRODUCCION MINERA


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Cuadro N 2 VOLUMEN DE PRODUCCION MINERA

Cuadro N6.- COTIZACION DE LOS PRINCIPALES PRODUCTOS MINEROS


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Cuadro N 8.- CONTRIBUCION DE YACIMIENTOS EN LA PRODUCCION MINERA DEL PERU (en %)


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TIPO DE YACIMIENTO Cu Au Zn Pb Ag Principales Minas

Vetas aurferas del herciniano temprano 14 Poderosa, Parcoy Buldibuyo

Menas estratoligadas en rocas carbonatadas del pennsylvaniano 7 1,3 Cobriza

Vetas polimetlicas del herciniano tardo 0,4 7,9 2,8 4,9 San Cristbal

Menas estratoligadas en las facies occidental del grupo Pucara 3,8 1,3 1,5 Carahuacra

Menas estratoligadas en las facies oriental del grupo Pucara 9,8 2,5 San Vicente

Menas estratoligadas en las facies oriental de la formacin Santa 5,5 7,6 7,1 Huanzala

Sulfuros masivos en la formacin Copara 3,0 Ral, Condestable

Sulfuros masivos en la formacin Casma 6,4 2,6 Leonila Graciela

Menas estratoligadas en rocas carbonatadas del cretcico superior 1,0 1,3 4,1 Carolina

Vetas aurferas en el batolito de la costa 5,9 Ocoa, Ishihuinca

Prfidos de cobre en el paleoceno 68 6.8 Cuajone, Toquepala

Yacimientos de skarn en el batolito Andahuaylas - Yauri 16,4 2,1 1,7 Tintaya

Yacimientos polimetlicos del mioceno 5,0 64 78 59 Cerro de Pasco, Milpo

Oro diseminado en volcnicos del mioceno 30 Yanacocha

Vetas de plata y oro del mioceno 10 16,1 Orcopampa

Oro en placeres fluviales 35 Madre de Dios, Cenepa

CUADRO 9


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CUADRO 9ESTADO DE LA MINERA SUBTERRNEA A 1997

PAIS MINAS ENOPERACION

MINAS SUBTERRANEAS

NUMERO %

U.S.A. 198 40 20,20

Canad 136 93 68,38

Sud frica 95 81 85,26Australia 158 22 13,92

Brasil 69 07 10,92

Chile 36 13 36,11

Bolivia 15 14 93,33

Per 84 76 90,47

CUADRO 10PARTICIPACIN EN LA PRODUCCIN DEL PER A


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PARTICIPACIN EN LA PRODUCCIN DEL PER A1997

ESTRATOS PRODUCTIVOS %

COBRE PLOMO PLATA ZINC

CIELO ABIERTO Gran Minera 90 40 30 40

SUBTERRANEO Mediana Minera 7,5 9,5 50 55 50 55

Pequea Minera 0,5 -2,5 4 -10 10 -15 5 -10


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ACARI

AGUILA, EL

AIDA UNICA

ALGAMARCAALMACEN

ANDAYCHAGUA

ANTAMINA

ANTONIO DE POTO


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