Influencia de la litología, intemperización y alteración

Influencia de la litología, intemperización y alteración
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El tipo de roca influye en las condiciones de estabilidad de la masa rocosa de las excavaciones, por ejemplo, las margas, tufos y tobas volcánicas de textura granular o brechoide, caracterizadas por su baja densidad y alta porosidad, son rocas que absorben rápidamente la humedad y se deterioran, pudiendo llegar paulatinamente al fallamiento si es que no se adoptan medidas de control de la estabilidad de la masa rocosa de las excavaciones.

Las condiciones inestables de estos tipos de roca, se incrementan en condiciones de mayor presencia de agua (goteos y flujos), presencia de agua ácida y materiales rocosos carbonatados, presencia de altos esfuerzos y cuando se ubican entre capas de roca de mejor calidad, por ejemplo, brechas tufáceas entre lavas andesíticas o margas entre calizas.

Particularmente en la roca estratificada, se presentan horizontes de rocas de mala calidad como lutitas, margas, calizas carbonosas, calizas porosas u otras rocas que contienen arcillas. Estos materiales constituyen estratos débiles, principalmente en presencia de agua, que pueden influir adversamente en las condiciones de estabilidad de la masa rocosa de las excavaciones.

Por otro lado, las rocas intemperizadas y alteradas también pueden influir en las condiciones de estabilidad de la masa rocosa. Las rocas superficiales intemperizadas, cuyo rasgo principal es la presencia de óxidos de fierro debido a la oxidación y el contenido de arcillas por la descomposición de los feldespatos u otros minerales, son rocas deterioradas y propensas a causar inestabilidades al ser excavadas. Ésta es la razón por lo que en la mayoría de los casos las bocaminas requieren ser sostenidas.

Las rocas alteradas tienen características más complejas. Las alteraciones hidrotermales son muy relevantes en el minado, desde que están asociadas con la formación y tipo de los yacimientos minerales. Las características de la alteración influyen en forma adversa o en forma favorable a las condiciones de estabilidad de la masa rocosa de las excavaciones. A manera de ejemplo, presentamos el zoneamiento simplificado de una estructura mineralizada en un ambiente de alteración hidrotermal en vetas:

  • Zona de alteración silícea o cuarzo sericita, asociada con la mineralización de la veta, en donde ocurren rocas de calidad regular.
  • Zona de alteración argílica, avanzada o intermedia, correspondiente a las cajas inmediatas, donde ocurren rocas de mala calidad y propensas al fallamiento.
  • Zona de alteración propilítica potásica, asociada a la periferie de las cajas, en donde la roca mejora su calidad, sin embargo, las fracturas presentan minerales de clorita formando superficies lisas.
  • Zona de roca estéril no afectada por la alteración, en donde ocurren condiciones geomecánicas características de los macizos rocosos.

Además del zoneamiento de la alteración local (en la veta), algunos yacimientos presentan un zoneamiento hidrotermal regional, mostrando las diferentes zonas de alteración, condiciones geomecánicas que la caracterizan y que influyen en la estabilidad de la masa rocosa de las excavaciones.

También es importante anotar que algunas rocas presentan en su composición mineralógica, materiales de características expansivas como la anhidrita (sulfato de calcio) y la montmorillonita (tipo de arcilla), la primera relacionada con las calizas y la segunda con tufos volcánicos o rocas como las fillitas.

 

Artículo publicado en Seguridad Minera Nº41 Fuente: Extractos del “Manual de Geomecánica Aplicada a la Prevención de Accidentes por la Caída de Rocas”, de la Sociedad Nacional de Minería, Petróleo y Energía, 2da Edición, febrero 2005.