Gary Ponce. Asistente Técnico de Laboratorios IIGE
Figura 1. Zona de Alta Montaña en el sector de Célica, Provincia de Loja [8]
La Prospección Geoquímica es una especialidad de las ciencias de la Tierra que estudia la composición y dinámica de los elementos en la corteza terrestre. Esta especialidad determina la abundancia de los elementos químicos, además de su distribución y traslado [1]. Para esto, utiliza métodos de muestreos in situ (en campo), combinados con geo-estadística, para interpretar los valores y la distribución de elementos químicos. De esta forma es posible definir áreas que muestren concentraciones geoquímicas inusuales denominadas anomalías, que pueden ser de interés para la búsqueda de yacimientos minerales [2].
Algunas técnicas de prospección son tan antiguas que se remontan a la prehistoria. Este es el caso de los primeros descubrimientos de gemas y yacimientos de oro mediante la prospección aluvionar a la batea. Posteriormente, fueron las sociedades griega y romana las que instituyeron sistemáticamente este método para la búsqueda de oro y otros metales pesados [3]. Actualmente y dependiendo del propósito de la investigación y del ambiente geológico, se puede usar uno o varios métodos de prospección geoquímica. Los métodos más empleados son: Litogeoquímicos, Hidrogeoquímicos y Atmogeoquímicos.
En la Litogeoquímica aplicada a sedimentos fluviales en zonas de montañas, objeto de este artículo, el trabajo de muestreo se inicia con una planificación estratégica en gabinete, misma que es dependiente de la escala de trabajo. La prospección a escala regional se divide en tres fases: 1) de aproximación, 2) de reconocimiento y recolección de muestras, y 3) de análisis de laboratorio y procesamiento de datos; siendo esta última en la cual se realiza la valoración de los elementos. Durante la planificación estratégica se realiza la revisión de la cartografía de las áreas a investigar (Fig. 2). Los lugares potenciales de muestreo son seleccionados con base en la distribución de la red de drenaje priorizando los ríos de hasta orden 3, además de las rutas de acceso [4].
Figura 2.Ejemplo de jerarquización de drenaje según el método de Strahler 1= drenajes de 1er. orden, 2= drenaje de 2do orden, 3= drenaje de 3er orden, 4= drenaje de 4to orden.
La cuenca hidrográfica tomada como ejemplo se encuentra al sur del Ecuador, hacia al suroeste de Catacocha [4]
Figura 3. Ejemplo de distribución de puntos de muestreo de sedimentos fluviales en la Hoja San Francisco del Vergel 1:50 000 (recuadro azul). [7]
Durante los trabajos de campo, se acceden a los sitios de muestreo donde se procede a tomar la muestra de sedimentos en los bordes del río donde se acumula el material activo (Fig. 3). El procedimiento de muestreo es explicado en detalle por Andrade G. [6] y Robles A. [4], y resumido a continuación.
Figura 4. Proceso de toma de muestra de sedimentos fluvial en el Río Yucatai (Méndez, Macas). [4]
Se coloca una primera batea de plástico de manera equilibrada sobre el terreno para evitar derrames de la muestra. Sobre esta batea se ubica una columna de tamiz mallas # 10 de diámetro de 2mm y malla # 80 de 0.17 mm de diámetro. Usando una pala pequeña, se recoge sedimento fluvial de varios puntos ubicados en los márgenes del río, luego se lava la muestra con agua tomada del cauce haciéndola recircular por la columna de tamices. El sedimento retenido en los tamices es dejado reposar por un período de 20 minutos para que decante el material fino en suspensión. El sedimento que pasa por la malla # 80, retenido en la batea inferior debe ser homogenizado y luego cuarteado hasta obtener un peso aproximado de 300 gramos. La muestra final es colocada en la funda Kraft con el código de la muestra. El sedimento grueso (entre 2 mm y 0.17 mm) retenido en la mitad de la columna, es lavado en un platón realizando movimientos elípticos para eliminar el material liviano reteniendo el sedimento pesado. Este último, al igual que el sedimento fluvial, es guardado en fundas herméticas con su respectiva codificación, para su posterior análisis.
Los tipos de análisis para sedimentos fluviales realizados en laboratorio generalmente son: ensayo al fuego para determinación de oro (Au), espectrometría ICP-OES con digestión de dos ácidos para 34 elementos, espectrometría de absorción atómica por vapor frío para determinación de mercurio (Hg), espectrometría ICP-MS con fusión alcalina para determinación de tierras raras más uranio (U) y torio (Th), y espectrometría XRF con fusión alcalina para determinación de elementos mayores. Para muestras que sobrepasan el límite de medición de Au en la técnica de ensayo al fuego (> 5 ppm) se utilizan técnicas gravimétricas [4].
Una vez obtenidos los resultados de laboratorio, se realiza un tratamiento de datos geo-estadístico para elaborar mapas de concentración de los principales elementos metálicos y otros elementos de interés (ej., Au, Cu, Mo, Pb, Zn, Ag). Las anomalías son representadas en círculos según sus intervalos de concentración en un mapa de la zona. En los casos donde existen anomalías de diferentes elementos se representan los círculos en diferentes colores. A partir de cada punto de concentración anómala, se dibujan aguas arriba las zonas anómalas, abarcando todos los drenajes que hayan podido transportar dicha concentración [4] (Fig. 5).
Figura 5. Mapa de anomalías en las concentraciones de Cobre, sectores: quebrada La Banda y San Isidro, provincia de Loja [6]
De esta forma, la recolección y análisis de muestras de sedimentos, tomadas en sitios apropiados, puede suministrar una visión rápida y económica de la litología y química de los suelos de toda la cuenca de captación, que se puede aplicar en la búsqueda de la mayoría de metales en ríos de montaña. Las muestras de sedimentos de ríos se utilizan con alta frecuencia en la exploración por su manejo sencillo, por sus costos bajos por unidad de área, y por su alto grado de confidencialidad [5].
A partir de los años 70 con el apoyo de las Naciones Unidas y luego en los años 90 con la ayuda del Banco Mundial y del Reino Unido (BGS-PRODEMINCA), Ecuador promovió como política de Gobierno la prospección del territorio ecuatoriano, a través de campañas de prospección geoquímica para la búsqueda de indicios de minerales [2]. Actualmente el Instituto de Investigación Geológico y Energético (IIGE) continúa con la prospección geoquímica en el territorio Ecuatoriano, principalmente, usando sedimentos de ríos de montaña, esta actividad se la realiza por medio del proyecto de “Investigación Geológica y Disponibilidad de Ocurrencia Minerales en el Territorio Ecuatoriano”. La información geoquímica recopilada se encuentra en las hojas geológicas levantadas a partir del año 2000, las cuales se encuentran en las bases del Banco de Información Geológico (BIGE) del IIGE. Esta información puede ser usada en las búsquedas de indicios minerales que sugirieran nuevos yacimientos de aprovechamiento para el país.
Referencias Bibliográficas
[1] Mantilla H. Geoquímica General y Aplicada ,2000
[2] Williams M. Geoquímica y Ambiente .Prodeminca, 1997
[3] Viladevall. M. La Prospección Geoquímica y sus Métodos, Universidad de Barcelona, 2008, (6)
[4] Andrade f. IIGE, Manual de Procedimiento para la Prospección Geoquímica de Sedimentos Fluviales Activos, (2020)
[5]Klee G. Geoquímica en la Prospección, 2016. https://www.geovirtual2.cl/EXPLORAC/TEXT/0300-geoquimica-exploracion.html
[6] Andrade G. Interpretación de los resultados de Laboratorio de las muestras de sedimentos fluviales correspondiente a la Hoja Topográfica Loja Norte (E 1:50.000) con Aplicación Ambiental. (2015)
[7] Informe técnico de Sedimentos pesados de la hojas de San Francisco de Vergel y Zumba, 2016 (10)
[8] Base de Archivo Fotográfico de labores de campo de Geoquímica Instituto de Investigación Geológico y Energético-IIGE- 2022