Tomografía sísmica: Una herramienta complementaria para la exploración minera
El análisis de la sismicidad natural, junto a la integración de datos geológicos y geofísicos usando machine learning, busca posicionarse como una metodología complementaria para la identificación de potenciales targets de exploración.
Por Diana Comte y Sergio León-Ríos*
Actualmente en Chile, la mayoría de yacimientos de pórfido-cupríferos cercanos a la superficie se encuentran bien localizados y en etapa de explotación. Sin embargo, la minería moderna está haciendo un giro hacia la identificación de depósitos a mayor profundidad (>600 – 1000 m). Esta etapa ha encontrado problemas debido al alto costo de exploraciones a través de sondajes y a la gran incerteza de las técnicas tradicionales de geología regional, geoquímica y geofísica a dichas profundidades.
Es aquí donde la geofísica no invasiva entra al juego y se muestra como una buena alternativa para solucionar el problema de la exploración inicial, ya que permite una buena caracterización del área de interés, con costos muy bajos en comparación a técnicas invasivas.
Tomografía Sísmica
La mejor analogía para acercar el concepto de tomografía sísmica es el scanner de rayos X. En esa técnica de imagen médica se lanzan rayos X que atraviesan nuestro cuerpo y que luego son recibidos por receptores ubicados en el extremo opuesto. Los scanner más modernos son capaces de girar en 360 grados, pudiendo cubrir de rayos nuestro cuerpo desde todos los ángulos, logrando así imágenes de muy alta resolución. Así mismo es como funciona la tomografía sísmica, pero en vez de rayos X, la fuente emisora son los rayos de las ondas sísmicas generadas por sismos ocurridos en las cercanías del área a estudiar. Estos rayos pueden ser registrados por estaciones sismológicas desplegadas en la superficie de la Tierra y, después de un procesamiento computacional, lograr imágenes del subsuelo.
El proyecto
El proyecto “Tomografía sísmica; una herramienta complementaria para la exploración minera”, liderado por Diana Comte del grupo de Exploración, Caracterización y Modelamiento de Yacimientos del Advanced Mining Technology Center de la Universidad de Chile; fue adjudicado con fondos del programa IDEA I+D, Fondef de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID).
En éste se busca aplicar la técnica de tomografía sísmica de sismos locales junto con otros métodos geofísicos y datos geológicos, con el fin de poder identificar y caracterizar potenciales targets de exploración. Este proyecto cuenta con la valiosa participación de Codelco y de GRS Chile.
Para lograrlo, un equipo de investigadoras e investigadores del AMTC instalará una densa red sismológica temporal, compuesta por alrededor de 40 sensores sísmicos, la que permitirá registrar la alta tasa de sismicidad natural del norte de Chile -solo como dato, el Centro Sismológico Nacional reportó que en 2020 se detectaron más de 7500 sismos en todo el país-.
Posteriormente, los datos recolectados serán procesados usando técnicas de detección automática de sismos, para así contar con una mayor cantidad de rayos de ondas sísmicas. Finalmente, usando la técnica de tomografía sísmica es posible determinar el campo 3D de velocidades de ondas sísmicas, las que junto a imágenes de alta resolución permiten obtener información relevante sobre posibles anomalías de velocidades de ondas sísmicas en profundidad, las que se pueden relacionar con cuerpos intrusivos que son típicos en los modelos genéticos de emplazamiento de yacimientos pórfido-cupríferos.
Machine learning
Los modelos de velocidades obtenidos en la etapa previa serán combinados con datos geológicos y geofísicos existentes a través del uso de técnicas de machine learning, las cuales servirán de insumo para que expertos y expertas realicen la interpretación e identificación de posibles targets de exploración minera. Cabe señalar que a la fecha no hay productos existentes en el mercado similares a la metodología presentada en esta propuesta.
De ser exitosa, esta tecnología aportaría con interesantes datos para la exploración minera del futuro, no solo en el país sino que también en el extranjero, y además podría ayudar a reducir los costos de exploración al entregar información relevante para hacer más eficientes las campañas de sondajes. El proyecto, que tendrá una duración de dos años, contempla experimentos a escala regional y local en zonas del norte del país definidas por Codelco.
Finalmente, el equipo liderado por la profesora Comte comenzará con la instalación de redes sismológicas temporales a fin de año, las cuales servirán para registrar la sismicidad en las diferentes zonas de estudio.
*Artículo preparado de manera exclusiva para Revista Nueva Minería y Energía por parte de la Dra. Diana Comte, Advanced Mining Technology Center, U. de Chile; y el Dr. Sergio León-Ríos, Advanced Mining Technology Center, U. de Chile.
