Uso de sensores remotos en pads de lixiviación

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EMPLAZAMIENTO ÓPTIMO DE UNA PILA DE LIXIVIACIÓN CON SENSORES REMOTOS 1. INTRODUCCIÓN En la industria de la minería actual, cada vez es más común el tipo de explotación a cielo abierto, lo que conlleva a la construcción de estructuras de importancia como pilas de lixiviación, presas de relave, escombreras, etc. Estas estructuras por motivos económicos deben estar ubicadas cerca al tajo abierto, es decir cerca de la zona de mineralización. En el caso particular de las pilas lixiviación, estas en muchas ocasiones llegan a tener alturas por encima de los 150 m, y ya que se emplazan en los alrededores de la zona mineralizada, es probable que tengan problemas de cimentación debido a la presencia de alteración en la roca sobre la que se fundará esta estructura. Además, existirá una demanda de materiales de construcción, en especial de arcillas para fines de impermeabilización. 2. DEFINICIÓN DE UNA PILA DE LIXIVIACIÓN Una pila de lixiviación es una estructura “impermeable” donde se depositan materiales provenientes de la extracción minera (tajos abiertos o canteras a cielo abierto) para ser sometidos al proceso de lixiviación 1 . En forma simplificada es una gran piscina o recipiente donde se coloca el material a ser lixiviado (extraer el mineral) mediante el riego de un solvente acuoso. La solución acuosa postlixiviación que por gravedad se infiltra a través del material lixiviado al fondo del pad de lixiviación es la que contiene el mineral y es extraída a través un sistema de colección de solución que la conduce desde la pila de lixiviación a la planta de procesos. La Figura 1 muestra los componentes más relevantes de un pad de lixiviación desde el punto de vista geotécnico. Se observa la pila de lixiviación, la solución postlixiviación, la berma perimetral, el sistema de revestimiento y el sistema de colección de solución 2 . 1 Kappes, D.W., 2003. Precious Metal Heap Leach Design and Practice. Nevada, USA. 2 Thiel, R.S. y Smith, M.E., 2003. State of the Practice Review of Heap Leach Pad Design Issues. California, USA.

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EMPLAZAMIENTO ÓPTIMO DE UNA PILA DE LIXIVIACIÓN CON SENSORES 

REMOTOS 

 

1. INTRODUCCIÓN 

En la industria de la minería actual, cada vez es más común el tipo de explotación a cielo 

abierto,  lo  que  conlleva  a  la  construcción  de  estructuras  de  importancia  como  pilas  de 

lixiviación,  presas  de  relave,  escombreras,  etc.  Estas  estructuras  por  motivos  económicos 

deben estar ubicadas cerca al tajo abierto, es decir cerca de la zona de mineralización. 

 

En  el  caso  particular  de  las  pilas  lixiviación,  estas  en muchas  ocasiones  llegan  a  tener 

alturas  por  encima  de  los  150  m,  y  ya  que  se  emplazan  en  los  alrededores  de  la  zona 

mineralizada,  es  probable  que  tengan  problemas  de  cimentación  debido  a  la  presencia  de 

alteración en la roca sobre la que se fundará esta estructura. Además, existirá una demanda de 

materiales de construcción, en especial de arcillas para fines de impermeabilización. 

 

2. DEFINICIÓN DE UNA PILA DE LIXIVIACIÓN 

Una pila de  lixiviación es una estructura  “impermeable” donde  se depositan materiales 

provenientes  de  la  extracción  minera  (tajos  abiertos  o  canteras  a  cielo  abierto)  para  ser 

sometidos  al proceso de  lixiviación1.  En  forma  simplificada  es una  gran piscina o  recipiente 

donde se coloca el material a ser lixiviado (extraer el mineral) mediante el riego de un solvente 

acuoso. La solución acuosa post‐lixiviación que por gravedad se  infiltra a  través del material 

lixiviado al fondo del pad de lixiviación es la que contiene el mineral y es extraída a través un 

sistema  de  colección de  solución  que  la  conduce  desde  la  pila  de  lixiviación  a  la  planta  de 

procesos. 

 

La  Figura 1 muestra  los  componentes más  relevantes de un pad de  lixiviación desde el 

punto de vista geotécnico. Se observa la pila de lixiviación, la solución post‐lixiviación, la berma 

perimetral, el sistema de revestimiento y el sistema de colección de solución2.  

 

                                                            1 Kappes, D.W., 2003. Precious Metal Heap Leach Design and Practice. Nevada, USA. 2 Thiel, R.S. y Smith, M.E., 2003. State of the Practice Review of Heap Leach Pad Design Issues. California, USA. 

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Figura 1 ‐ Esquema de una pila de lixiviación 

 

Como se puede observar en  las Figuras 2 al 14 donde se muestran algunas operaciones 

mineras a cielo abierto, la cercanía de la pila de lixiviación a los tajos abiertos es notoria; esto 

se debe a un  tema de optimización de  transporte. Esta  cercanía en muchos de  los  casos es 

perjudicial desde el punto de vista geotécnico.  

 

 

 Figura 2 – Mina Pierina, Oro. La Libertad, Perú 

 

 

TAJO ABIERTO

PILA LIXIVIACIÓN 

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 Figura 3 – Mina Yanacocha, Oro. Cajamarca, Perú 

 

 

 Figura 4 – Mina Cuajone, Cobre. Moquegua, Perú 

 

TAJO ABIERTO 

TAJO ABIERTO 

PILA LIXIVIACIÓN

PILA LIXIVIACIÓN 

TAJO ABIERTO 

PILA LIXIVIACIÓN 

Page 4: Uso de sensores remotos en pads de lixiviación

 Figura 5 – Mina Lagunas Norte, Oro. La Libertad, Perú 

 

 

 Figura 6 – Mina Cerro Verde, Cobre. Arequipa, Perú 

 

TAJO ABIERTO 

PILA LIXIVIACIÓN

TAJO ABIERTO 

PILA LIXIVIACIÓN 

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 Figura 7 – Mina Veladero, Oro. San Juan, Argentina 

 

 

 Figura 8 – Mina Tintaya, Cobre. Cusco, Perú 

 

TAJO ABIERTO

PILA LIXIVIACIÓN 

TAJO ABIERTO

PILA LIXIVIACIÓN 

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 Figura 9 – Mina Santa Rosa, Oro. Puno, Perú 

 

 

 Figura 10 – Mina Chapi, Oro. Arequipa, Perú 

 

TAJO ABIERTO  PILA LIXIVIACIÓN 

TAJO ABIERTO 

PILA LIXIVIACIÓN

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 Figura 11 – Mina Tucari, Oro. Puno, Perú 

 

 

 Figura 12 – Mina Arasi, Oro. Puno, Perú 

TAJO ABIERTO 

PILA LIXIVIACIÓN

TAJO ABIERTO

PILA LIXIVIACIÓN 

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 Figura 13 – Mina Colquijirca, Oro. Pasco, Perú 

 

 

 Figura 14 – Mina Bellavista, Oro. Puntarenas, Costa Rica 

 

TAJO ABIERTO 

PILA LIXIVIACIÓN

TAJO ABIERTO

PILA LIXIVIACIÓN

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3. USO DE LOS SENSORES REMOTOS EN EL DISEÑO DE UNA PILA DE LIXIVIACIÓN 

  El uso de sensores remotos, específicamente el de las imágenes satelitales en el diseño 

de  una  pila  de  lixiviación,  brindan  información  geológica  y  geotécnica  del  área  donde  se 

proyecta  la  pila  de  lixiviación.  A  continuación  se  realiza  una  breve  descripción  del  tipo  de 

información obtenida. 

 

3.1 Información Geológica por Imágenes Satelitales 

La información geológica de relevancia en el diseño de una pila de lixiviación, consiste en 

conocer que características tiene el material sobre el que se cimentará la estructura y si es que 

existe en la zona riesgos geodinámicos. 

 

a) Alteraciones Hidrotermales  

 

Imágenes ASTER 

Existen diferentes aplicaciones del sensor ASTER en el campo de la geología mediante un 

análisis de componentes principales es posible detectar contactos entre litologías en zonas con 

una  geología  complicada.  El  cálculo  de  diferentes  índices  de  alteración  mineral  permite 

detectar  zonas minerales  alteradas  junto  con  un  análisis  de  componentes  principales;  un 

estudio más  profundo mediante  una  clasificación  SAM  (Spectral  Angle Mapper)  permite  la 

identificación de algunos de los minerales de estas zonas3. 

 

Debido a que  las respuestas espectrales de  las rocas en muchos casos son similares, no 

siempre  es  posible  discriminar  litologías  con  interpretación  fotogeológica  a  partir  de 

composiciones color de bandas4. Por  lo cual se utilizan cocientes de bandas del SWIR para  la 

discriminar zonas de alteración hidrotermal, ya que estas presentan picos de absorción y de 

reflectancia característicos en esta región del espectro electromagnético5. La combinación de 

cocientes  4/5,  4/6,  4/7  (RGB)  permite  identificar  zonas  de  alteración  hidrotermal  como  se 

muestra en la Figura 15. 

 

                                                            3 Mendiguren, G.  et  al.,  2009. Detección  de  Zonas  de Alteración Hidrotermal  y  Contactos  Litológicos Mediante Imágenes Aster en El Plutón de Santa Gracia (La Serena, Chile). Calatayud, España. 4 Perez, D.J. et al., 2007. Mapeo de Alteración Hidrotermal con datos ASTER, en  la  región de La Coipa, Cordillera Frontal (31º45´S), Provincia de San Juan, Argentina. Florianópolis, Brasil. 5 Yamaguchi, Y., 1987. Possible Techniques for Lithologic Discrimination Using the Short Wavelength Infrared Bands of the Japanese ERS‐1. Japan. 

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 Figura 15 – Alteraciones Hidrotermales con Sensor ASTER, Cocientes 4/5, 4/6,4/7 RGB  (Perez et al., 2007) 

 

Ninomiya en el 2003 propuso 4 índices correspondientes a los minerales típicos presentes 

en zonas de alteración hidrotermal, donde se emplean  los valores de radiancia y reflectancia 

en el sensor6 tal como se muestra en las Figuras 16 y 17. Las fórmulas empleadas se muestran 

a continuación: 

• OHI = (banda 7 / banda 6) + (banda 4 / banda 6). 

• KLI = (banda 4 / banda 5) + (banda 8 / banda 6). 

• ALI = (banda 7 / banda 5) + (banda 7 / banda 8). 

• CLI = (banda 6 / banda 8) + (banda 9 / banda 8). 

                                                            6 Ninomiya, Y., 2003. Rock Type Mapping with Indices Defined for Multispectral Thermal Infrared ASTER Data: Case Studies. 

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 Figura 16 – Zonas de Alteración Hidrotermal Empleando Valores de Radiancia  (Mendiguren et al., 2009) 

 

 Figura 17 – Zonas de Alteración Hidrotermal Empleando Valores de Reflectancia  (Mendiguren et al., 2009) 

 

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Donde  OHI  es  el  índice  para  las  alteraciones minerales  O‐H,  KLI  es  el  índice  para  la 

caolinita, ALI para la alunita y CLI es el índice para la calcita.  

 

Los minerales como montmorillonita y sericita presentan picos de absorción en la banda 6 

de ASTER, mientras que la pirofilita presenta un pico de absorción característico en la banda 5. 

Por su parte la caolinita y alunita presentan picos de absorción característicos en las bandas 5 y 

6. Sobre esta base  la estimación cualitativa de  la presencia de dichos minerales utilizando  los 

índices se definen como sigue: 

• OHI (a): (banda 4 * banda 7) / (banda 6 * banda 6). 

• OHI (b): (banda 4 * banda 7) / (banda 5 * banda 5). 

• ALI: (banda 7 * banda 7) / (banda 5 * banda 8). 

 

El  índice OHI(a)  identifica  los minerales que presentan picos de absorción en  la banda 6, 

mientras que el índice OHI(b) permite la identificación de los minerales que presentan picos de 

absorción en la banda 5; el índice ALI permite distinguir la alunita por su pico de absorción en 

la  banda  87.  Aplicando  estos  índices  se  puede  distinguir minerales  o  grupos minerales  de 

alteración en base a sus características espectrales como se muestra en las Figuras 18 y 19. 

 

 Figura 18 – Índice OHI (a)  (Perez et al., 2007) 

 

                                                            7 Ninomiya, Y., 2004. Lithologic Mapping with Multispectral ASTER TIR and SWIR Data.  

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 Figura 19 – Índice OHI (b)  (Perez et al., 2007) 

 

La clasificación por el método Spectral Angle Mapper (SAM), consiste en la determinación 

de similitud entre dos espectros, uno el del píxel de  la  imagen y otro el patrón espectral de 

referencia del mineral de  interés8. El algoritmo determina  la similitud espectral calculando el 

ángulo  de mejor  aproximación  y  considerando  a  ambos  vectores.  Esta  técnica  cuando  es 

utilizada  con  datos  calibrados  a  reflectancia,  es  relativamente  insensible  a  efectos  de 

iluminación y albedo tal como se muestra en la Figura 20.  

 

 Figura 20 – Clasificación SAM  (Perez et al., 2007) 

                                                            8 Kruse,  F.A. et  al., 1993. The  Spectral  Image Processing  System  (SIPS)  ‐  Interactive Visualization and Analysis of Imaging spectrometer Data. 

 

Page 14: Uso de sensores remotos en pads de lixiviación

Imágenes LANDSAT 

Estas imágenes ayudan a identificar grupos de minerales para fines de exploración en las 

bandas infrarrojo cercano e infrarrojo medio, pertenecientes a los grupos hidroxilos y sulfatos. 

El  oxido  de  hierro  es  frecuentemente  observado  en  los  afloramientos  rocosos  alterados 

hidrotermalmente como resultado de la meteorización; esta identificación es clave para definir 

áreas que contienen rocas alteradas hidrotermalmente meteorizadas. 

 

Estos minerales tienes características espectrales en las partes visible e infrarroja (0.5‐2.5 

μm)  como  se  puede  ver  en  la  Figuras  21,  22  y  23;  el  principal  del  reconocimiento  de  los 

minerales es  la  interferencia de  la vegetación que también tiene una fuerte reflectancia en el 

infrarrojo. Cuando existe presencia de óxidos de hierro, el  color de  la  roca es  rojo, marrón, 

anaranjado  o  amarillo;  la  presencia  de  minerales  de  arcilla  usualmente  produce  amarillo 

pálido, violeta, verde o pardo claro. 

  Figura 21 – Espectros de los Materiales Estudiada en una Imagen  (Hunt, 1977, 1979, y Hunt y Ashley, 1979) 

 

La curva de reflectancia de la jarosita muestra características de absorción bien definidas 

en 0.43 y 0.92 μm,  la hematita  tiene una  reflectancia mínima en 0.85 μm, y  la goethita en 

alrededor de 0.94 μm9;  las anomalías de absorción en  longitudes de onda menores a 0.9 μm 

son buenos  indicadores para  la hematita. Cuando  las anomalías están en  longitudes de onda 

por encima de 0.9 μm, la jarosita o la goethita son más abundantes. 

 

                                                            9 Hunt, G.R. y Ashley, R.P., 1979. Spectra of Altered Rocks in the Visible and Near Infrared. 

Page 15: Uso de sensores remotos en pads de lixiviación

La  región  infrarroja  media  del  espectro,  entre  1.1  y  2.5  μm,  puede  proveer  mas 

información  acerca  de  la  composición  mineralógica  que  las  características  espectrales 

observadas en las regiones infrarroja visible y cercana; el infrarrojo medio contiene anomalías 

de alta reflectancia para la mayoría de rocas (basalto, gabro, etc.) y minerales (arcillas, micas, 

sulfatos,  carbonatos)  en  cerca de  1.65 μm  y  alta  absorción  en  aproximadamente  2.2 μm10. 

Para este caso en particular no se considerará alguna interferencia de la vegetación, debido a 

que los casos de aplicación se han tomado en zonas donde no existe vegetación. 

 

Figura 22 – Espectros de los Materiales Estudiada en una Imagen  (Hunt, 1977, 1979, y Hunt y Ashley, 1979) 

 

 Figura 23 – Espectros de los Materiales Estudiada en una Imagen  (Hunt, 1977, 1979, y Hunt y Ashley, 1979) 

 

                                                            10 Goetz, A.F. et al., 1983. Remote Sensing for Exploration. 

Page 16: Uso de sensores remotos en pads de lixiviación

Las zonas de alteración hidrotermal pueden ser determinadas a partir de compuestos de 

falso  color que  incluyen  las bandas donde  la  respuesta espectral de  los minerales  indica un 

máximo valor en su reflectancia; esto se consigue con una combinación de bandas en el visible 

y  en  el  infrarrojo11  12.  Las  áreas  alteradas  hidrotermalmente  están mejor  definidas  en  las 

combinaciones que  incluyen  las bandas 7, 4 y 2, donde  se muestra  la alteración en  rojo; el 

color  compuesto genera una buena discriminación para minerales hidrotermales,  cuando  su 

espectro no se sobrepone con los espectros de los materiales presentes en la imagen. 

 

Por  otro  lado,  el  proceso  tradicional  incluye  el  cálculo  de  los  cocientes  de  las  bandas, 

como un mejoramiento de las respuestas de los minerales y la reducción de la respuesta de la 

vegetación; los cocientes fueron obtenidos para las bandas 4/3, 5/4 y 5/7 para la identificación 

de la vegetación y de las alteraciones hidrotermales. Para poder mostrar simultáneamente los 

resultados  de  los  tres  cocientes  de  las  bandas,  se  genera  una  imagen  de  color  compuesto 

como se muestra por la Figura 24. 

 Figura 24 – Espectros de los Materiales Estudiada en una Imagen  (De La Vega et al., 2001) 

 

De acuerdo con las características espectrales de los minerales y con la combinación de 

color propuesta,  la roca hidrotermalmente alterada debería aparecer en azul, rojo y magenta 

como se muestra en  la Figura 24; esto a veces puede tener  interferencia dependiendo de  la 

presencia  de  vegetación.  Un  análisis  de  componente  principal  (PCA)  en  imágenes  es  una 

                                                            11 Costra, A.P. y Moore, J.M., 1989. Enhancement in Landsat Thematic Mapper Imagery for Residual Soil Mapping in SW Minas Gerais State, Brazil. 12 Drury, S.A., 1990. A Guide to Remote Sensing: Interpreting Images of Earth.  

Page 17: Uso de sensores remotos en pads de lixiviación

herramienta muy  efectiva  para minimizar  el  efecto  de  la  vegetación13  14.  Como  forma  de 

diferenciar  las  áreas  que  contienen  minerales  hidrotermales  de  las  que  contienen  solo 

vegetación,  técnicas estadísticas basadas en el análisis de componente principal se aplican a 

las imágenes, tomando en cuenta las características espectrales de los minerales15. 

 

Finalmente, de acuerdo con Yetkin et al. (2003)16 con las siguientes combinaciones de 

color y de bandas podemos determinar la presencia de alteraciones hidrotermales: 

• RGB: 4 7 6, alteración hidrotermal en verde. 

• RGB: 7 5 4, alteración hidrotermal y rocas intrusivas en rojo. 

• RGB:   3/1 5/7 4/5,  las  zonas altamente alteradas  se muestran en  colores  azules 

oscuros y azules violáceos. 

 

b) Arcillas 

 

Imágenes ASTER 

El uso de las imágenes ASTER en la prospección de una amplia gana de minerales se ha 

incrementado  en  los  últimos  años,  debido  a  su  bajo  costo,  amplia  cobertura  y  una  alta 

sensibilidad a la alteración mineral de las bandas; Kalinowski y Oliver, 2004 han realizado una 

compilación  de  datos  ASTER  en  bandas  visibles,  infrarrojos  de  onda  corta  y  térmicas.  El 

adecuado  procesamiento  y  combinación  de  estas  bandas  pueden  resaltar minerales  como 

óxidos de hierro, rocas silíceas, carbonatos, sericita, illita, alunita y caolinita17.  

 

En  el  caso  de  los minerales  de  arcilla,  Bierwirth,  1990  propuso  combinaciones  de 

bandas de  imágenes ASTER para detectarlos18, como el  (5x7)/(6x6) y el RGB  (5x7)/6 6/8 4/5 

donde la arcilla se muestra en color rojo. 

 

 

 

                                                            13 Loughlin, W.P., 1991. Principal Component Analysis for Alteration Mapping. 14  Ruiz  Armenta,  J.R.  y  Prol  Ledesma,  R.M.,  1995.  Tecnicas  de  Procesamiento  de  Imágenes  en  la  Exploración  e Yacimientos Minerales de Origen Hidrotermal.  15 Chavez, P.S.Jr. y Yaw Kwarteng, A., 1989. Extracting Spectral Constrast  in Landsat Thematic Mapper  Image Data Using Selective Principal Component Analysis. 16  Yetkin,  E.,  Toprak,  V.  y  Suzen, M.L.,  2003.  Alteration Mapping  by  Remote  Sensing:  Application  to Hasandag‐Melendiz Volcanic Complex, Central Turkey.  17 Kalinowski, A. y Oliver, S., 2004. Aster Mineral Index Processing Manual. 18  Bierwirth,  P.N.,  1990,  Mineral  Mapping  and  Vegetation  Removal  Via  Data‐Calibrated  Pixel  Unmixing,  using Multiespectral Images. 

Page 18: Uso de sensores remotos en pads de lixiviación

Imágenes LANDSAT 

De  la misma manera que  en  el  caso de  las  alteraciones hidrotermales,  Yetkin et  al. 

(2003),  propusieron  combinaciones  de  color  y  bandas  en  imágenes  LANDSAT  para  poder 

determinar la presencia de minerales de arcilla tal como sigue: 

• RGB: 7 4 2, los minerales de arcilla son más brillantes en tonalidades rojas. 

• RGB:  4  7  5,  los minerales  de  arcilla  son más  brillantes  en  tonalidades  verdes  y 

azules. 

• RGB:  5/7 3/2 4/5, las zonas ricas en arcilla se muestran en color rojo. 

• RGB: 5/7 5/4 3/1, los minerales de arcilla se muestran en color rojo. 

 

3.2 Información Geotécnica por Imágenes Satelitales 

La  información  geotécnica  de  relevancia  mediante  uso  de  sensores  remotos  en  la 

ubicación de cualquier estructura de  importancia, principalmente se refiere a  la detección de 

zonas de inestabilidad de taludes en las áreas contiguas a las estructuras proyectadas; por tal 

motivo a  continuación  se mencionará brevemente  los distintos métodos empleados en este 

campo. 

 

En zonas con presencia de vegetación, de puede tener una estimación del contenido de 

humedad del  suelo  a  través  de  la  interpretación de  estado de  esta,  ya  que  existe una  alta 

correlación entre el contenido de humedad de un suelo y el nivel freático en un deslizamiento, 

lo  cual  propone  de  manera  indirecta  la  estimación  de  regiones  con  susceptibilidad  de 

deslizamientos19.  

 

El uso de  los  índices NDVI  (índice de vegetación de diferencia normalizada)  y NDMIDIR 

(infrarrojo medio de diferencia normalizada), muestra que para vegetación  sana  se muestra 

valores altos de NDVI, pero es difícil discriminar en  los valores de este  índice una vegetación 

sana con una vegetación disturbada (Figura 25); sin embargo los valores NDMIDIR discriminan 

claramente  la  condición  de  la  vegetación.  La  vegetación  disturbada  o  estresada  muestra 

valores entre 0 y 0.235 (valor medio) del índice NDVI, mientras que la vegetación sana muestra 

valores encima de este valor medio; con respecto al índice NDMIDIR, la vegetación disturbada 

se muestra en colores oscuros20, como se muestra en la Figura 26. 

 

                                                            19 Samarakoon, L., Ogawa, S., Ebisu, N., Lapitan, R. y Kohki, Z., 1993. Interference of Landslide Suceptible Areas by Landsat Thematic Mapper. 20 Vohora, V.K. y Donoghue, S.L., 2004. Application of Remote Sensing Data to Landslide Mapping in Hong Kong. 

Page 19: Uso de sensores remotos en pads de lixiviación

En  los  casos que no  se presenta  vegetación,  los deslizamientos  se pueden observar 

mediante una combinación de bandas a color real. 

 

 Figura 25 – Imagen NDVI Mostrando Vegetación Sana en Tonos Brillantes Claros  (Vohora et al., 2004) 

 

 Figura 26 – Imagen NDMIDIR Mostrando Escarpas en Tonos Oscuros  (Vohora et al., 2004) 

 

4. CASO DE APLICACIÓN 

Como  caso  de  aplicación  se mostrará  las  imágenes  satelitales  LANDSAT  de un  proyecto 

argentífero  que se encuentra  en Puno , Perú; este proyecto tiene proyectado la extracción a  

cielo  abierto  con pila  de  lixiviación.  La  Figura  27 muestra  la ubicación del proyecto  con  las 

ubicaciones proyectadas de  las principales estructuras  como  son el  tajo  abierto  y  la pila de 

lixiviación; de la figura se puede notar que la pila de lixiviación está muy cercana a la zona de 

extracción. 

 

Page 20: Uso de sensores remotos en pads de lixiviación

 Figura 27 – Imagen LANDSAT a Color Real RGB 3 2 1  

 

Una vez obtenidos  los datos de  las  imágenes satelitales a  través del  INPE, se procede a 

realizar  la  combinación  de  las bandas  siguiendo  la metodología  propuesta  por  Yetkin  et  al. 

(2003).  La  Figura  28 muestra  la  combinación  de  bandas  de  imágenes  LANDSAT  RGB  4  7  6, 

donde  la alteración hidrotermal puede ser apreciada en color verde; en esta misma figura se 

puede ver que las zonas alteradas están señaladas (flecha roja) y que además la zona del tajo 

es una de estas. 

 

Para  poder  determinar  la  presencia  de  material  arcilloso  que  pudiese  ocasionar 

problemas de cimentación, pero a la vez ser útil como suelo de baja permeabilidad, se realizan 

las  combinaciones  de  bandas  de  imágenes  LANDSAT  RGB  7  4  2  y  RGB  4  7  5,  donde  los 

minerales  arcillosos  están  representados  en  tonalidades  rojas  brillantes  y  verdes  brillantes, 

respectivamente. La Figura 29 muestra  la combinación RGB 7 4 2, donde podemos observar 

que  los depósitos arcillosos  (flechas  rojas) no están en el área donde  se proyecta  la pila de 

lixiviación, pero si tienen cierta cercanía al proyecto que no hace antieconómica su extracción 

y uso;  la Figura 30 que muestra  la combinación RGB 4 7 5 confirma  lo expuesto en  la  figura 

anterior. 

 

TAJO ABIERTO

PILA LIXIVIACIÓN 

Page 21: Uso de sensores remotos en pads de lixiviación

 Figura 28 – Imagen LANDSAT RGB 4 7 6  

 

 Figura 29 – Imagen LANDSAT RGB 7 4 2  

 

Page 22: Uso de sensores remotos en pads de lixiviación

 Figura 30 – Imagen LANDSAT RGB 4 7 5  

 

Con información obtenida del procesamiento de imágenes, se puede observar que la pila 

de  lixiviación no estará emplazada sobre algún depósito de arcilla y alguna zona alterada;  las 

canteras de arcilla se encuentran próximas al proyecto. 

 

5. USO DE EQUIVALENCIAS ENTRE TIPOS DE IMAGENES 

En el desarrollo del presente trabajo, en especial, en la búsqueda de casos de aplicación; 

debido a  la facilidad de encontrar  imágenes satelitales CBRES y en menor cantidad  imágenes 

satelitales LANDSAT, se  tuvo que  realizar una comparación entre  las bandas de cada uno de 

estos sistemas. Por otro lado, la bibliografía con respecto al uso de imágenes satelitales CBERS 

es escasa aún, por lo que la recopilación bibliográfica estuvo basada básicamente en artículos 

técnicos  acerca de  la  aplicación del uso de  imágenes  satelitales principalmente ASTER  y  en 

menor cantidad LANDSAT; por tal motivo se trato de realizar una equivalencia entre estos tres 

tipos de sistemas como se muestra en la Tabla 1. 

 

 

 

 

Page 23: Uso de sensores remotos en pads de lixiviación

Tabla 1 – Equivalencias entre Bandas LANDSAT5, CBERS2 y ASTER 

BANDA 

LONGITUD DE ONDA (μm) IMAGEN LANDSAT5 

OBSERVACIONES  BANDA 

LONGITUD DE ONDA (μm) IMAGEN CBERS2 

OBSERVACIONES BANDA

LONGITUD DE ONDA (μm) IMAGEN ASTER 

OBSERVACIONES 

1  0.45‐0.52  azul  CCD1  0.45‐0.52  azul 

2  0.52‐0.61  verde  CCD2  0.52‐0.59  verde  VNIR1  0.52‐0.60 

3  0.63‐0.69  rojo  CCD3  0.63‐0.69  rojo  VNIR2  0.63‐0.69 

4  0.75‐0.90 infrarrojo próximo 

CCD4  0.77‐0.89 infrarrojo próximo 

VNIR3  0.76‐0.86  

CCD5  0.51‐0.73  pancromática 

IRM1  0.50‐1.10  pancromática 

5  1.55‐1.75  infrarrojo lejano  IRM2  1.55‐1.75  infrarrojo medio SWIR4  1.60‐1.70 

7  2.09‐2.35  térmico próximo  IRM3  2.08‐2.35  infrarrojo medio

SWIR5  2.145‐2.185 

SWIR6  2.185‐2.225 

SWIR7  2.235‐2.285 

SWIR8  2.295‐2.365 

SWIR9  2.360‐2.430 

TIR10  8.125‐8.475 

TIR11  8.475‐8.825 

TIR12  8.925‐9.275 

TIR13  10.250‐10.950 

TIR14  10.950‐11.650 

6  10.40‐12.50  térmico lejano  IRM4  10.40‐12.50  infrarrojo termal

 

6. COMENTARIOS 

A  partir  de  la  realización  del  presente  trabajo,  se  pueden  rescatar  los  siguientes 

comentarios: 

• Existe abundante bibliografía sobre el tema de exploración minera mediante el uso de 

sensores remotos, específicamente el uso de  imágenes satelitales ASTER, y en menor 

volumen  para  el  caso  de  imágenes  satelitales  LANDSAT,  por  tal motivo  al  tener  a 

disposición imágenes satelitales CBERS2, se realizó una tabla de equivalencias. 

• En zonas donde no existe vegetación  la determinación de escarpas de deslizamientos 

se hace directamente, por la geomorfología y topografía de la zona. 

• Las  imágenes utilizadas no son de alta resolución, aunque para  los  fines del presente 

trabajo son útiles. 

• Las  imágenes satelitales ASTER en el sistema VNIR  (bandas 1, 2, 3N y 3B) tienen una 

resolución  de  15 metros  por  píxel,  en  el  sistema  SWIR  (bandas  4,  5,  6,  7,  8  y  9) 

resolución de 30 metros y en el sistema TIR (bandas 10, 11, 12, 13 y 14) resolución de 

90 metros. 

• Las imágenes satelitales LANDSAT tienen una resolución de 30 metros (bandas 1, 2, 3, 

4, 5 y 7) y de 120 metros (banda 6) por píxel. 

Page 24: Uso de sensores remotos en pads de lixiviación

• Las  imágenes  satelitales CBERS en el  sistema CCD  (bandas 1, 2, 3, 4 y 5)  tienen una 

resolución  de  20  metros  por  píxel,  en  el  sistema  IR‐MSS  (bandas  6,  7  y  8)  una 

resolución de 80 metros, y en el sistema WFI una resolución de 160 metros (banda 9) y 

260 metros (bandas 10 y 11). 

• En algunas ocasiones para proyectos detallados es necesario la utilización de imágenes 

satelitales de alta resolución tales como IKONOS y Quickbird con resoluciones de 0.8 y 

2.4 metros, respectivamente. 

• El uso de  las  imágenes satelitales en proyectos mineros, no solo debe aplicarse en  la 

determinación de zonas mineralizadas, sino en la búsqueda de canteras, problemas de 

cimentación y deslizamiento de taludes. 

 

7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 

1. Bierwirth, P.N., 1990. Mineral Mapping and Vegetation Removal Via Data‐Calibrated 

Pixel Unmixing, using Multiespectral Images. International Journal of Remote Sensing, 

Volume 11, Issue, pp. 1999‐2017. 

2. Chavez,  P.S.Jr.  y  Yaw  Kwarteng,  A.,  1989.  Extracting  Spectral  Constrast  in  Landsat 

Thematic  Mapper  Image  Data  Using  Selective  Principal  Component  Analysis. 

Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, Volume 55, N° 3, pp. 339‐348. 

3. Costra, A.P. y Moore, J.M., 1989. Enhancement  in Landsat Thematic Mapper  Imagery 

for Residual Soil Mapping  in SW Minas Gerais State, Brazil. Thematic Conference on 

Remote  Sensing  for  Exploration  Geology  ‐ Methods,  Integration,  Solutions,  7th,  pp. 

1173‐1187. 

4. Drury,  S.A.,  1990. A Guide  to Remote  Sensing:  Interpreting  Images of  Earth. Oxford 

University Press, 2nd edition. USA. 

5. Goetz,  A.F.H.,  Rock,  B.N.  y  Rowan,  L.C.,  1983.  Remote  Sensing  for  Exploration. 

Economic Geology Journal, Volume 78, N°4, pp. 573‐590. 

6. Hunt,  G.R.  y  Ashley,  R.P.,  1979.  Spectra  of  Altered  Rocks  in  the  Visible  and  Near 

Infrared. Economic Geology Journal, Volume 74, N° 7, pp. 1613‐1629. 

7. Kalinowski,  A.  y  Oliver,  S.,  2004.  Aster  Mineral  Index  Processing  Manual.  Remote 

Sensing Applications, Geoscience Australia. 

8. Kappes, D.W., 2003. Precious Metal Heap Leach Design and Practice. Nevada, USA. 

9. Kruse,  F.A.  et  al.,  1993.  The  Spectral  Image  Processing  System  (SIPS)  ‐  Interactive 

Visualization  and  Analysis  of  Imaging  spectrometer  Data.  Remote  Sensing  of 

Environment, Volume 44, Issues 2‐3, pp. 145‐163. 

Page 25: Uso de sensores remotos en pads de lixiviación

10. Loughlin, W.P., 1991. Principal Component Analysis for Alteration Mapping. Thematic 

Conference on Geologic Remote Sensing N° 8, Volume 57, N° 9, pp. 1163‐1169. 

11. Mendiguren, G. et al., 2009. Detección de Zonas de Alteración Hidrotermal y Contactos 

Litológicos Mediante  Imágenes Aster en El Plutón de Santa Gracia  (La Serena, Chile). 

XIII Congreso de la Asociación Española de Teledetección. Calatayud, España. 

12. Ninomiya, Y., 2003. Rock Type Mapping with Indices Defined for Multispectral Thermal 

Infrared ASTER Data: Case Studies. Proceedings of Remote Sensing for Environmental 

Monitoring, GIS Applications, and Geology II, Volume 4886, pp.123‐132. 

13. Ninomiya, Y., 2004. Lithologic Mapping with Multispectral ASTER TIR and SWIR Data. 

Sensors, Systems, and Next‐Generation Satellites VII. 

14. Perez,  D.J.,  Azcurra,  D.,  D’Odorico,  P.  y  Sequeira,  N.,  2007.  Mapeo  de  Alteración 

Hidrotermal  con datos ASTER, en  la  región de La Coipa, Cordillera Frontal  (31º45´S), 

Provincia  de  San  Juan,  Argentina.  Anais  XIII  Simpósio  Brasileiro  de  Sensoriamento 

Remoto, INPE, pp. 2095‐2102.  

15. Ruiz  Armenta,  J.R.  y  Prol  Ledesma,  R.M.,  1995.  Técnicas  de  Procesamiento  de 

Imágenes en la Exploración de Yacimientos Minerales de Origen Hidrotermal. Física de 

la Tierra N°7, pp. 105‐138. 

16. Samarakoon,  L., Ogawa,  S.,  Ebisu,  N.,  Lapitan,  R.  y  Kohki,  Z.,  1993.  Interference  of 

Landslide  Suceptible  Areas  by  Landsat  Thematic  Mapper.  Sediment  Problems: 

Strategies/or  Monitoring,  Prediction  and  Control  (Proceedings  of  the  Yokohama 

Symposium), N° 217, pp. 83‐90. 

17. Thiel, R.S. y Smith, M.E., 2003. State of the Practice Review of Heap Leach Pad Design 

Issues. California, USA. 

18. Vohora, V.K. y Donoghue, S.L., 2004. Application of Remote Sensing Data to Landslide 

Mapping in Hong Kong. Natural Resources and Mines, Australia. 

19. Yamaguchi, Y., 1987. Possible Techniques for Lithologic Discrimination Using the Short 

Wavelength  Infrared Bands  of  the  Japanese  ERS‐1.  Remote  Sensing  of  Environment 

Volume 23, Issue 1, pp. 117‐129.  

20. Yetkin,  E.,  Toprak,  V.  y  Suzen, M.L.,  2003.  Alteration Mapping  by  Remote  Sensing: 

Application to Hasandag‐Melendiz Volcanic Complex, Central Turkey.