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Exploración generativa

Exploración moderna

Muchas áreas en torno a minerales conocidos han sido bien exploradas con tecnologías tradicionales y emergentes. Este conocimiento avanzado de la exploración se ha combinado con un descenso significativo en la exploración en los últimos años. Las áreas que tienen posibles litologías y estructuras geológicas aún existen en entornos de exploración significativamente más desafiantes. Las secuencias de cobertura sustanciales que separan los depósitos de minerales de la superficie significa que muchas áreas no se exploran bien. La menor madurez de exploración de estas áreas suele deberse a mayores gastos operativos con herramientas como perforación de rejilla hasta el sótano y técnicas geofísicas terrestres. Sin embargo, estas regiones infraexploradas representan una oportunidad significativa para los grupos que pueden explorarlas de forma eficaz y eficiente. Los recientes avances en geoquímica permiten obtener datos de concentración de alta calidad en grandes conjuntos de elementos y con límites de detección sin precedentes. Estas nuevas herramientas ayudan a abrir la exploración en estos terrenos desafiantes y, además, fomentan la reiteración de las visitas a las áreas que se han explorado ampliamente con herramientas más básicas.

Exploración moderna

Límites de detección inigualables

ALS continúa mejorando los límites de detección en nuestros métodos de supertraza ICP-MS líderes en el sector. Las mejoras en las metodologías de ICP-MS han reducido los límites de detección por debajo del nivel básico en la corteza, lo que permite caracterizar el fondo para elementos importantes del elemento guía. Mediante la identificación de antecedentes, se proporciona al geoquímico encargado de la exploración un mayor grado de experiencia para la identificación de anomalías, que a su vez produce objetivos geoquímicos más resistentes. Estos niveles de detección de supertrazas también permiten tomar muestras de medios no tradicionales como material vegetal, agua y la superficie de granos que pueden usarse como métodos de detección directa en entornos de exploración de cobertura de transporte difíciles.

Límites de detección inigualables

Digestiones de agua regia

ALS ofrece métodos de agua regia para alícuotas de muestras pequeñas (0,4-0,5 g) y grandes (25 y 50 g). Agua regia es una digestión útil cuando se están investigando oligoelementos móviles y se desea maximizar el contraste geoquímico dejando la mayoría de los minerales de silicato en la muestra relativamente intactos. Es una descomposición parcial mediante el uso de ácido nítrico y clorhídrico a una temperatura relativamente baja. La baja temperatura y el tamaño de alícuota relativamente grande (en comparación con cuatro métodos ácidos) permiten informar de Hg y Au como parte del conjunto de elementos múltiples.

¿Qué minerales se disuelven con agua regia?

El agua regia es eficaz para disolver sulfuros metálicos, la mayoría de sulfatos, carbonatos, fosfatos, metales unidos orgánicamente, Au, Pt, Pd, telururos, selenuros y arseniuros. Algunos silicatos y minerales de aluminosilicato son parcialmente atacados, pero la mayoría permanecen sin disolver, por lo que no forman parte de los resultados notificados.

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Digestión de cuatro ácidos

La descomposición de cuatro ácidos es útil cuando se explora en terrenos residuales donde los suelos se han formado a partir de las rocas de interés. Una digestión de cuatro ácidos utiliza una combinación de ácido nítrico, perclórico e hidrofluórico con una etapa de disolución final mediante el uso de ácido clorhídrico. Esta digestión descompone la mayoría de los minerales, lo que permite una descomposición “casi total” de la muestra y su posterior análisis. Las técnicas patentadas de ALS funcionan para reducir la pérdida de elementos que generalmente se consideran volátiles en una digestión de cuatro ácidos, incluidos As, Se, Sb, Te y Tl. Debido a la temperatura relativamente alta de la digestión y a la pequeña parte alícuota de la muestra digerida, no se pueden notificar Hg y Au de la misma digestión.

¿Qué minerales se disuelven mediante una digestión de cuatro ácidos?

La mayoría de los minerales de silicato y óxido se descomponen de forma efectiva, además de todas las fases minerales que se digieren en métodos de agua regia. Es posible que algunos de los minerales más resistentes no estén completamente descompuestos. Estos minerales incluyen barita, cromita, columbita-tantalita, casiterita, celestita, rutilo, scheelita, wolframita y circonita. Si se requiere una cuantificación completa de los elementos de interés alojados en estos minerales, puede ser necesario un método de fusión para una descomposición completa de la muestra.

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Descomposición de la fusión

La descomposición de la fusión es donde se añade un material de flujo a una muestra pulverizada y luego se calienta para fundir la muestra. Los flujos comunes incluyen borato de litio y peróxido de sodio. El flujo que se añade a la muestra se funde a una temperatura más baja que la propia muestra, formando un líquido en el que la muestra de roca en polvo puede descomponerse, es decir, que reduce eficazmente la temperatura de fusión. El método de fusión más común es el ensayo al fuego, pero las muestras para la geoquímica multielemento también se pueden preparar mediante fusión cuando los elementos de interés se alojan en minerales resistentes.

¿Por qué hay diferentes fusiones de flujo?

Cuando se añade un flujo a una muestra, los elementos contenidos en ese flujo no pueden determinarse en la muestra. Además, los diferentes flujos pueden ser más adecuados para diferentes tipos de muestras, por ejemplo, el flujo de borato de litio no puede oxidar eficazmente las muestras con una composición de sulfuro alta. Por estos motivos, se puede utilizar una fusión de peróxido de sodio cuando el litio es un elemento importante o las muestras contienen más del 4 % de sulfuros.

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Hidrogeoquímica

El agua que ha interactuado con las rocas y el suelo puede disolver oligoelementos que luego se transportan con el agua, lo que puede ofrecer una huella más grande que puede ser un diagnóstico de las rocas y el suelo. Cuando la recogida de medios tradicionales, como suelos, es difícil o imposible, como en los pantanos, las áreas con una importante cobertura de transporte y las áreas en las que no es posible la toma de muestras invasiva, la hidrogeoquímica proporciona una herramienta de detección directa a la misma escala que la toma de muestras de sedimentos del flujo.

¿Qué métodos son adecuados para mis muestras de agua?

La elección del método para las muestras de agua depende de los sólidos disueltos totales de la muestra. Los métodos de supertraza como Au-PATH14L™ y ME-MS14L™ solo se pueden utilizar para muestras de sólidos disueltos totales (SDT) muy bajas. Los métodos complementarios para las concentraciones de aniones y la alcalinidad pueden añadir un gran valor a un método multielemento tanto para el modelado de anomalías geoquímicas como para la revisión de la calidad de los resultados.

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Biogeoquímica

La exploración geoquímica en terreno cubierto requiere la capacidad de detectar la mineralización a profundidad y separar la base de mineralización de la variación litológica de fondo. Las plantas han sido reconocidas durante mucho tiempo como un medio que puede producir una respuesta geoquímica de superficie a partir de litologías cubiertas concentrando elementos dentro de sus tejidos.

Uso de plantas para la exploración

La selección cuidadosa de las especies de plantas, el tipo de tejido y la edad de crecimiento son factores importantes que se deben tener en cuenta, ya que la respuesta geoquímica variará con estos factores. Otra decisión es si las muestras se reducen a ceniza antes del análisis o no. La reducción a cenizas es el proceso mediante el cual las muestras biogeoquímicas se calientan a 475 ºC para reducir su peso y preconcentrar los elementos de interés. El otro método de preparación es fresar (macerar) la vegetación seca.

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Ionic Leach™

Cuando se exploran regiones donde las posibles litologías están superpuestas o cubiertas por rocas o sedimentos más jóvenes, una señal secundaria de iones transportados es más importante que la geoquímica de los suelos superficiales. Una amplia investigación ha identificado que los iones pueden movilizarse a través de una gruesa cubierta transportada por una variedad de mecanismos. Esta movilización de sedimentos y suelos superficiales permite la detección directa de mineralización subterránea a partir de la toma de muestras de la superficie.

¿Qué es Ionic Leach™?

El método de lixiviación iónica Ionic Leach™ está diseñado para liberar los iones unidos de forma más suelta en una muestra, pero no digiere los minerales en los que se han adsorbido los iones. Los agentes complejos extraen y retienen selectivamente especies iónicas en la solución de lixiviación de una muestra de 50 g. Los reactivos se añaden en una proporción de 1:1, lo que elimina la necesidad de diluir antes de la medición. El método está diseñado para liberar iones que se han movilizado en un entorno de erosión y están unidos de forma débil a la superficie de los granos.

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Lixiviación dirigida

Algunas fracciones de suelo y sedimentos tienen más probabilidades de absorber o alojar elementos de interés para la exploración dirigida. Un ejemplo es la adsorción y concentración de iones metálicos por materia orgánica en un suelo que forma complejos de quelación con metales. Se ofrece una gama de escaras minerales específicas que se centran en digerir solo partes de una muestra. En el caso de la materia orgánica, se utiliza pirofosfato de sodio para liberar estos metales pesados unidos orgánicamente (ME-MS07).

Métodos de lixiviación ofrecidos

Además de la lixiviación que se centra en el componente orgánico de una muestra, otras fracciones que se pueden obtener son el componente soluble en agua, los minerales secundarios solubles en acetato, los carbonatos, los óxidos de Mn y los óxidos de Fe amorfos. En las secciones Análisis de metales preciosos y Análisis de metales base de esta página web se describe una variedad de lixiviaciones específicas aplicables a muestras mineralizadas.

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Análisis de halógenos

Numerosas líneas de prueba sugieren que los halógenos desempeñan un papel importante en la formación de depósitos de minerales y, por lo tanto, pueden ser indicativos de la presencia de sistemas de mineral donde se encuentran en concentraciones extremadamente altas. Una prueba de evidencia es que con frecuencia se encuentran altas concentraciones de halógenos en las inclusiones de fluidos de algunos depósitos de mineral. Estas inclusiones de fluidos representan burbujas conservadas de los fluidos mineralizantes y muestran que los halógenos fueron una parte significativa de estos fluidos. Además, algunos haluros como Cl y F están presentes en la estructura cristalina de los minerales asociados a la mineralización, pero no en lugares distales a la mineralización. Se cree que los haluros son un agente complejante clave para los metales y, por lo tanto, facilitan su transporte en soluciones hidrotérmicas durante la formación de depósitos de mineral.

Análisis en una variedad de matrices

Anteriormente, el análisis rutinario y rentable de los halógenos ha sido difícil. Los recientes avances analíticos han supuesto mejoras significativas en el proceso, a la vez que reducen los costes asociados. El análisis de halógenos mediante el método ME-HAL01™ de ALS representa un componente extraíble en lugar de la concentración total. Estos datos se consideran más aplicables como una herramienta de exploración en suelos y vegetación donde la comparación de concentraciones relativas es útil. Cuando se requiera el análisis de la concentración total de Cl, Br e I en medios sólidos, se ofrecen métodos alternativos de análisis de activación de neutrones.

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Análisis de selenio

El selenio es un elemento calcófilo con un tamaño y una carga similares al azufre, lo que le permite sustituirlo fácilmente en minerales de sulfuro. También es menos móvil que el azufre en condiciones oxidantes, como las experimentadas por la mayoría de los suelos, lo que significa que se conservará de forma proximal a la ubicación de la oxidación del sulfuro. Estas características hacen del selenio un potente elemento de traza para su uso en la mineralización de sulfuros.

Medición del selenio

Hasta hace poco, la aplicación rutinaria y eficaz del selenio a la exploración mineral se ha visto obstaculizada por altos límites de detección e interferencias durante la medición de ICP-MS. ALS ofrece un límite de detección líder en el sector de 0,003 ppm, muy por debajo de la abundancia en la corteza, lo que permite caracterizar el verdadero origen. La tecnología patentada de ALS reduce la interferencia en el selenio durante los análisis, lo que permite un nivel de detección mucho menor.

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Conductividad, pH y neutralización

La movilización de iones en entornos cercanos a la superficie puede controlarse significativamente mediante el pH. Por lo tanto, es vital cuantificar cualquier variación en el pH en un área de proyecto que pueda introducir variabilidad en las concentraciones de metal debido a un pH variable en lugar de por la litología. El uso del pH como herramienta de detección primaria también se ha postulado en entornos de superficie donde la descomposición de sulfuros genera una mayor acidez. La conductividad también se ha utilizado como una herramienta de detección directa en regiones donde la sismicidad activa tiene como resultado el bombeo hidráulico de aguas salinas desde la profundidad hasta la superficie.

Elección del método

Los métodos ofrecidos por ALS para determinar la conductividad, el pH y la capacidad de una muestra para neutralizar el ácido tienen aplicaciones en el procesamiento de minerales y la evaluación ambiental, además de la exploración. La elección del método para las aplicaciones de evaluación ambiental puede depender de los requisitos administrativos para la presentación de informes. Los servicios de atención al cliente de ALS pueden proporcionar detalles de cada método para garantizar que se elija el método aplicable.

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pXRF para exploración

Durante los proyectos de exploración activa, puede ser necesario acceder a los valores geoquímicos para tomar decisiones rápidamente. ALS ofrece análisis semicuantitativo de pXRF en muestras directamente después de la preparación de la muestra. La aplicación de pXRF en una muestra pulverizada o tamizada produce un resultado más fiable que las mediciones tomadas en muestras menos homogeneizadas. El geólogo de exploración tiene a su disposición los resultados de pXRF para la planificación de perforación de orificios o la extensión de rejillas de suelo mientras que los análisis geoquímicos tradicionales están pendientes en el laboratorio.

Ventajas de pXRF basado en laboratorio

El uso eficaz de pXRF requiere una calibración adecuada, comprensión de los efectos de interferencias de la matriz, operadores capacitados, controles de calidad con materiales de referencia coincidentes con la matriz y atención detallada a la representatividad de la muestra. Además, dependiendo de la región, es posible que se necesiten licencias especiales para transportar y operar un pXRF. Todas estas consideraciones ocupan el tiempo del geólogo y le hacen olvidarse de la tarea en cuestión: explorar el mineral. Al externalizar las lecturas de pXRF a ALS, el geólogo encargado de la exploración puede confiar en los valores notificados sin tener que llevar a cabo la gestión diaria de la recopilación de resultados.

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ALS Geochemical Soil and Sediment Sampling Tech Note

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ALS Innovation in Soils Geochemistry

Preguntas frecuentes

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