Metodología de modelado geológico de un yacimiento sedimentario para la industria cementera, a través de quimiofacies-patrón: Un caso piloto en el Grupo Mina Verdún, Precámbrico de Uruguay

Abstract

La sucesión sedimentaria del Cerro Verdún, a 3 km al oeste de la ciudad de Minas, Departamento de Lavalleja, Uruguay, está constituida por pelitas negras, margas, calizas, dolomías, conglomerados polimícticos y cuarcitas. Las calizas de esta sucesión son intensamente explotadas por la compañía Cementos Artigas SA, para la fabricación de cemento portland, por lo cual la cantera “Mina Verdún” deja al descubierto gran parte de dicha sucesión. A lo largo de los años este yacimiento ha sido considerado como metamórfico y de ubicación estratigráfica incierta dentro del complejo Grupo Lavalleja. En los últimos años, a través de estudios estratigráficos, sedimentológicos y geoquímicos de superficie y subsuelo, se ha podido esclarecer su estratigrafía y poder modelar el yacimiento en forma integral. El objetivo de este trabajo es presentar la metodología seguida para su estudio, discutir los alcances de su aplicación, su originalidad en cuanto al uso de quimiofacies-patrón y la simulación de pozos, y dar a conocer su modelado geológico de bloques, el cual es imprescindible para lograr el máximo aprovechamiento del yacimiento en la fabricación de cemento. El Grupo Mina Verdún (Poiré et al, 2005) está conformado de base a techo por: i) Formación Don Mario (40 m, base no expuesta, lutitas negras), ii) Formación La Toma (15 m, margas verdes oscuras a negras), iii) Formación El Calabozo (170 m, calizas grises, masivas, laminadas y estromatolíticas), y iv) Formación Gibraltar (60 m, techo no expuesto, dolomías en tonalidades pálidas amarillentas, verdes y rosas hasta gris oscuras, calizas rosas, y pelitas y margas negras). Mediante una discordancia angular los conglomerados polimícticos de la Formación Las Ventanas cubren al Grupo Mina Verdún. En contraposición, las cuarcitas del Cerro Verdún se apoyan sobre este grupo por contacto tectónico. Tanto el Grupo Mina Verdún como la Formación La Ventana están cortados por un enjambre longitudinal de diques de rumbo latitudinal, tabulares, subverticales, de basaltos y andesitas, de hasta 7 m de espesor, que no cortan a las cuarcitas del Cerro Verdún. Producen salbandas de metamorfismo de contacto en las rocas de caja, localizadas en una faja de hasta 1 m de potencia en las paredes de los diques, transformando en hornfels a las pelitas y pizarras, y en skarns a las calizas. El ordenamiento estratigráfico arriba expuesto ha servido de plataforma fundamental para la interpretación geológica y comportamiento geoquímico del yacimiento, como así también su forma de yacencia, distribución y cálculo de reservas de las calizas de las formaciones El Calabozo y Gibraltar, recursos básicos en la fabricación de cemento. Sin embargo, para alcanzar dicho conocimiento se ha diseñado una metodología de “quimiofacies-patrón” en pozos, a partir de más de 5000 análisis de Fluorescencia de Rayos X. Dichas quimiofacies-patrón permiten discriminar en principio, rocas sedimentarias de rocas ígneas por la presencia de Na2O en estas últimas. Por su parte, a partir de la relación CaCO3, MgCO3, SiO2 y Al2O3, se establecen: calizas, dolomías, margas carbonáticas, margas silíceas y formas de deformación. Esas quimiofacies-patrón permiten definir la estratigrafía de un pozo cuando sólo se tienen análisis químicos de los pozos. Es importante señalar aquí, el alto beneficio alcanzado a través de la aplicación de quimiofacies-patrón en el modelado geológico-minero, orientado a una fábrica de cemento. Finalmente se ha procedido al modelado de bloques de este yacimiento en un software minero específico (Surpac-Gencom) a partir de la carga de: a) topografía (nube de puntos), b) collar de pozos, c) química de todos los pozos, d) modelado de fallas, y e) perfiles y plantas geológicas con la estratigrafía interpretada a partir de las quimiofacies-patrón.