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Geología

Cobre en el norte de Carajás

Estudios indican que puede haber importantes yacimientos metalíferos en la región de Bacajá, norte de Brasil

Las nuevas reservas de mena de cobre (arriba) estarían al norte de los actuales yacimientos, en Pará

Léo Ramos Chaves

Un estudio detallado sobre cómo varía la fuerza de gravedad alrededor de Carajás, en Pará, la principal provincia mineral de Brasil, indica que el área con potencial para la explotación de cobre es mucho mayor de lo que se imagina. Esta observación estuvo a cargo de un equipo de la Unicamp, que investigó la estructura geológica de la región con mayores detalles, fusionando datos de América del Sur, observados vía satélite, con otros provenientes de sobrevuelos de pequeños aviones. Este nuevo escenario fue esbozado por los geólogos Carlos Roberto de Souza Filho, docente de la Unicamp y coordinador de un estudio que puede alterar el escenario de prospección mineral en esta región de la Amazonia, y su alumno de doctorado João Motta. Produjeron un mapa que señala áreas potencialmente prometedoras para la explotación de este metal dentro de un perímetro aún mal investigado por empresas mineras en la región de Bacajá, situada a una distancia de más de 100 km desde donde hoy se encuentran las minas de cobre de Carajás, cuyas reservas conocidas de mena de cobre alcanzan alrededor de 3 mil millones de toneladas.

Para efectuar el mapeo, los investigadores estudiaron inicialmente los datos del dominio tectónico (subdivisión de placas) de Carajás –el primero que ha sido cubierto enteramente por datos gravimétricos recogidos en avión en Brasil en escala regional. Cuando entre 2013 y 2014 la Compañía de Investigación de Recursos Minerales (CPRM), en la actualidad denominada Servicio Geológico de Brasil, llevó a cabo los vuelos para la investigación, algunos expertos sospecharon que el dominio Carajás podía presentar grandes anomalías de gravedad. Ya existían depósitos de cobre y hierro en exploración. En 2017, después que concluyeron los trabajos de validación y de embargo, los datos se hicieron públicos. “Cuando los datos fueron publicados, percibimos que tal vez fuimos uno de los primeros grupos de académicos que accedimos a esta información”, dice Souza Filho. “Como ya habíamos observado las anomalías a través de la gravimetría satelital, estábamos muy curiosos por saber cómo iban a aparecer en los datos de la CPRM. Pasamos algunos días procesando y analizando los datos y constatamos que la anomalía realmente existía, y ahora fue comprobada por informaciones derivadas de forma independiente, en diferentes escalas.”

Las anomalías de gravedad son mayores cuando hay rocas más pesadas o con un gran volumen de metal y pueden indicar la existencia de depósitos

Después de analizar conjuntamente los datos de la CPRM y los derivados de estudios por satélite, como las misiones Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer (Goce), de la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Gravity Recovery and Climate Experiment (Grace), un proyecto conjunto de la Nasa y de la DLR alemana, el equipo de la Unicamp identificó un gran potencial para que hubiera cobre en otro dominio tectónico, el de Bacajá, al norte de Carajás, que sólo fue parcialmente observado por los estudios de los aviones. La combinación de los dos tipos de datos permitió ampliar el área de cobertura del mapa inicial realizado por la CPRM. La metodología para unificar los dos tipos de información con diferentes grados de precisión –y luego analizarlos a la luz de lo que ya se conocía sobre la geología local– no era trivial. Con el fin de validar las conclusiones derivadas de la gravimetría satelital, Souza Filho recurrió a una colaboradora de la Universidad de Trieste, en el norte de Italia, Carla Breitenberg, quien tiene experiencia en este tipo de enfoque. La asociación, por último, logró la solidez necesaria que el grupo de la Unicamp estaba buscando para el trabajo final, publicado el 22 de febrero de 2019 en la revista Scientific Reports.

Las variaciones de la gravedad
El estudio de las anomalías de la gravedad es importante para la prospección de minerales porque cuando hay rocas más pesadas o con un gran volumen de metal contenido en profundidad, esta fuerza es ligeramente mayor. Para detectar estos cambios, los geólogos y los geofísicos utilizan instrumentos llamados gravímetros los que, en general, son similares a los sistemas de resorte de masa de la física clásica. Una masa colgada de un resorte, cuando es sometida a una gravedad mayor, hace que el resorte se estire un poco más, un efecto que puede medirse. Este es el principio básico que se encuentra por detrás del funcionamiento de los gravímetros que, en las versiones más modernas, son extremadamente sensibles y sofisticados. Los que están a bordo de los aviones, por ejemplo, tienen sistemas de compensación para anular los temblores de la aeronave. Sin embargo, para recopilar datos relevantes es necesario que el estudio gravimétrico aéreo pueda cubrir la mayor cantidad de puntos posibles.

Google Earth Mina Salobo, uno de los proyectos mineros de cobre en ParáGoogle Earth

En la región de Carajás, la CPRM analizó un área de unos 400 km por 300 km, con un total de 120.000 km2, comparable a la mitad del territorio de São Paulo. Para tal motivo, tuvo que sobrevolar en varias latitudes y longitudes, cada línea a 3 km de distancia de la otra. Se utilizaron dos aviones bimotores equipados con un gravímetro. Juntos, los pilotos de las aeronaves volaron más de 58 mil km en la región, lo que equivale a dar una vuelta y media a la Tierra. Los países industrializados con una fuerte área de minería, como Estados Unidos, Canadá y Australia, tienen el 100% de su territorio mapeado por la gravimetría de los aviones. Pero en Brasil, este tipo de investigaciones continúa siendo muy cara, y no hubo continuidad en los estudios después de que la CPRM analizó la región de Carajás, una obra que costó alrededor de 12,5 millones de reales.

“Empezamos por Carajás porque es la principal región minera de Brasil, pero hay planes para que, después de 2020, hagamos estudios también en las regiones de Tapajós, Alta Floresta y Amapá”, dice Luiz Gustavo Rodrigues Pinto, jefe de la División de Sondeo Remoto y Geofísica de la CPRM. Además de la gravimetría, se realizaron mapeos de magnetometría y gammaespectrometría en la región, que miden, respectivamente, el magnetismo y la radiactividad natural de la corteza terrestre, ayudando a entender la estructura geológica.

Minería y deforestación
Aunque los trabajos realizados por la Unicamp y la CPRM muestren un potencial para la explotación del cobre al norte de Carajás, existe un largo camino a recorrer hasta que finalmente sea posible extraer el metal de la región. Típicamente, el período medido de las etapas iniciales de prospección hasta que las primeras minas comiencen a funcionar es de, por lo menos, una década. En caso de que el valor del cobre aumente en el mercado mundial, este hiato puede ser menor. “La demanda de cobre está en alta”, dice Souza Filho. “Las industrias emergentes, tales como la de coches eléctricos y la de teléfonos celulares, demandan cada vez más este metal”.

Al imaginarse operaciones mineras en la Amazonia, se discute otra implicación: el impacto ambiental, sin ni siquiera mencionarse el riesgo de rotura de diques, tal como ocurrió en Mariana y Brumadinho, en Minas Gerais. Aunque la implementación y operación de minas no sea una actividad que deforeste tanto como la agroindustria, este tipo de proyecto deja marcas en la región. Un estudio del 2017 realizado por un grupo liderado por el científico Britaldo Soares-Filho, de la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG), estima que el 9% de la deforestación en la Amazonia puede atribuírsele a la minería.

Las extracciones en sí mismas no derriban tantos bosques, pero la construcción de infraestructura para apoyar a las empresas mineras tiene un impacto relevante: se hace necesario abrir carreteras, ferrocarriles o puertos, construir diques, llevar energía eléctrica hasta las minas. Para Soares-Filho, por más que el potencial de la explotación de cobre al norte de Carajás siga siendo teórico, las autoridades de conservación deben estar atentas. “Todo es muy preocupante, como la apertura de áreas protegidas para la minería”, dice.

De todos modos, el trabajo que efectivamente mostrará dónde está exactamente el cobre de la región, si es que está allí, aún no ha comenzado.  Antes de decidirse sobre la ejecución de cualquier proyecto, sería necesario iniciar una fase de prospección de nuevos depósitos a través de estudios geológicos y geofísicos detallados. También sería necesario realizar trabajos de campo para determinar las áreas más interesantes para realizar sondeos más profundos.  “Lo que encontramos ahora es un potencial”, dice el geólogo de la Unicamp. “Los depósitos de cobre pueden existir allí, pero también pueden haber sido consumidos por otros procesos geológicos después de su formación”. La gravimetría proporciona una pista de que puede haber yacimientos, pero para confirmar su existencia, los sondeos resultan indispensables.

Artículo científico
MOTTA, J.G. et al. Archean crust and metallogenic zones in the Amazonian Craton sensed by satellite gravity data. Scientific Reports. 22 de febrero de 2019.

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