En un momento en que una inminente escasez de metales críticos, valorada en billones de dólares, pone a la industria minera en el punto de mira, las empresas mineras se enfrentan a una enorme presión para producir rápidamente con menos costes, riesgos e impacto ambiental que nunca. Todo comienza con las actividades de exploración para determinar si existen minerales bajo tierra en una zona objetivo. El principal desafío para los exploradores reside en la incertidumbre de saber con certeza qué se encuentra en el subsuelo. Los mineros pueden extraer y analizar datos de decenas, cientos o incluso miles de perforaciones, interpolando lo que podría existir entre esas muestras geológicas. Aun con todas esas perforaciones, siguen sin tener la certeza absoluta, pero enormes inversiones y decisiones operativas se basan en esa información fragmentaria sobre lo que podría haber.

Esta incertidumbre geológica frena el crecimiento, eleva los costos y retrasa la comercialización. Un mejor conocimiento del subsuelo puede reducir drásticamente esta incertidumbre y proporcionar las herramientas para cuantificar lo que queda, lo que brinda a las empresas de exploración y minería de minerales mayor confianza para actuar con mayor rapidez, anticipación y menor riesgo. A su vez, esto les ayuda a comercializar los metales críticos que el mundo necesita de forma más rápida, segura y rentable.

Las partículas subatómicas revelan las características geológicas del subsuelo de forma más eficiente que la perforación..

Ideon Technologies, con sede en Vancouver, utiliza la energía natural de las explosiones de supernovas en el espacio, en forma de partículas subatómicas llamadas muones, para obtener imágenes de las profundidades de la Tierra. Como pionera mundial en el desarrollo y la aplicación de la tomografía de muones de rayos cósmicos, Ideon ha desarrollado la plataforma de inteligencia subterránea REVEAL, que comprende un conjunto avanzado de hardware, software, servicios con IA y fusión multifísica propios para la generación de datos, que en conjunto liberan el potencial exponencial de los datos espaciales integrados. La solución REVEAL for Exploration ayuda a las empresas mineras a mapear y caracterizar depósitos minerales con precisión y confianza, permitiéndoles identificar y delimitar con exactitud las características subterráneas, en profundidad, tanto en yacimientos remotos como en el complejo entorno operativo de minas ya existentes. Proporciona un modelo terrestre de alto volumen, alta resolución y alta velocidad que puede mejorar la precisión del mapeo de densidad y la selección de objetivos de perforación, agilizar el modelado geológico e informar directamente la planificación minera.

Esta tecnología fundamental —la tomografía de muones— es la única tecnología de imagen subsuperficial en línea recta disponible en la actualidad, que ofrece la máxima resolución disponible junto con información precisa sobre la ubicación de anomalías. Utiliza una fuente de energía pasiva y gratuita (proveniente del espacio), permite obtener imágenes en entornos ruidosos o conductores (donde otras técnicas no lo permiten), proporcionando información a profundidades inaccesibles para otras técnicas, y captura datos de forma continua, mejorando así los resultados de las imágenes a lo largo del estudio.

Al medir la actividad de los muones mediante detectores ubicados en pozos seleccionados, se puede determinar la densidad promedio de la capa superficial dentro de un amplio campo de visión sobre cada detector. Cada detector produce una imagen radiográfica (similar a una radiografía) de la masa rocosa que se encuentra sobre él, donde las características geológicas significativas destacan claramente debido a su contraste de densidad con la roca circundante. Al utilizar múltiples detectores con diferentes vistas del subsuelo, se puede estimar la densidad de un volumen de roca mediante la triangulación de la intensidad de los muones registrados en diferentes ubicaciones de los detectores. Los datos de los muones se pueden invertir en un modelo de bloques que proporciona una estimación 3D de alta resolución de la densidad del subsuelo, la cual delimita con precisión la forma y el tamaño de cualquier característica geológica observada. Esta fuente de datos única, combinada con algoritmos de procesamiento avanzados y análisis de múltiples conjuntos de datos, brinda a las empresas de exploración minera un conjunto integral de información del subsuelo al que nunca antes habían tenido acceso.

En colaboración con Fireweed Metals, con sede en Vancouver (parte del Grupo Lundin), demostramos cómo la solución REVEAL for Exploration puede reducir significativamente los costes de perforación asociados a la validación de la mineralización.

Caso práctico: Distrito de Macmillan Pass (Macpass) de Fireweed Metals

Ubicado en el este del Territorio del Yukón, a unos 400 km de Whitehorse, el proyecto Macpass de Fireweed Metals se encuentra dentro de los territorios tradicionales de la Nación Kaska Dena y la Primera Nación Na-cho Nyäk Dun. Alberga varios yacimientos importantes de zinc, plomo y plata dentro de la propiedad de 940 km², reconocida como uno de los distritos de zinc primario sin explotar más grandes del mundo. También tiene el potencial de ser una fuente importante de subproductos estratégicos como el galio y el germanio.

Ideon colaboró ​​con Fireweed para implementar la solución REVEAL for Exploration en Macpass durante el otoño de 2024, con el objetivo de identificar y mapear nuevos objetivos para la perforación exploratoria durante la campaña de exploración de Fireweed en el verano de 2025. La alta densidad de cuerpos de sulfuro masivo de alta ley observados en Macpass hace que este tipo de objetivos sean particularmente adecuados para la detección mediante tomografía de muones. Además de generar nuevos objetivos, Ideon logró mejorar significativamente la caracterización de la estructura de mineralización existente, abordar hipótesis geológicas clave e identificar extensiones razonables adyacentes a las estructuras de mineralización conocidas.

A finales de septiembre de 2024, Ideon instaló varios sensores de muones en conjuntos a lo largo de tres perforaciones de un kilómetro de longitud, hasta una profundidad de 550 metros, cubriendo 2.5 km² en la Zona Límite de Macpass justo antes del cierre del campamento por la temporada. Para evitar el posible colapso de las perforaciones (un problema conocido en esta región), los sensores se desplegaron dentro de las barras de perforación metálicas, que se dejaron en su lugar para el programa de imágenes. Los sensores mapearon la densidad con una resolución de un metro en un volumen de 600 millones de m³ durante el crudo invierno del Yukón. Una solución de alimentación autónoma mantuvo los sensores en funcionamiento durante toda la temporada, y los datos se transfirieron regularmente vía satélite desde el sitio a los laboratorios de Ideon para su análisis.

Información geológica práctica entregada mucho antes de lo previsto.

Tras cuatro meses de imágenes pasivas, el estudio de muones detectó y modeló de forma independiente volúmenes de alta densidad que se asemejaban mucho a las orientaciones y las limitaciones espaciales del yacimiento definido mediante perforaciones previas realizadas por Fireweed. El modelo del subsuelo, generado a ciegas sin ninguna información restrictiva del yacimiento, utilizando datos adquiridos de sensores de muones con amplios campos de visión desplegados en tan solo tres perforaciones, mostró una excelente concordancia con los datos de mineralización extraídos de 50 perforaciones realizadas previamente en la zona, lo que mejoró significativamente la comprensión de las tendencias estructurales en la geología del subsuelo.

Estos resultados no solo validaron hipótesis geológicas clave sobre el sitio y confirmaron las tendencias de mineralización, sino que también identificaron tres nuevos objetivos de perforación avanzados fuera del recurso mineral que presentan una densidad estimada anómala, lo que servirá de base para la campaña de exploración del verano de 2025. Además de establecer nuevos objetivos de exploración en áreas que actualmente no cuentan con perforaciones, el equipo de Fireweed utilizó los datos de muones para desarrollar un modelo 3D robusto del área mineralizada conocida, lo que les brinda mayor confianza en la continuidad entre las intersecciones de perforación (separadas entre 50 y 100 metros). Esto les ayudó a validar el tonelaje del depósito y compararlo con lo observado en el recurso mineral, al tiempo que validó las estructuras de mineralización (naturaleza estratiforme de la mineralización y geología, con bandas intercaladas de baja y alta densidad) y confirmó la hipótesis geológica de que una falla truncó la zona de sulfuros masivos. El nuevo modelo de densidad robusto ha dado al equipo de Fireweed la confianza de haber estimado el recurso con la mayor precisión posible.

El análisis multifísico arroja un impacto de “1 + 1 = 3”.

A lo largo de los años, Fireweed había acumulado un amplio conjunto de datos de gravedad terrestre en todo el distrito. Tras analizar las imágenes de muones, el equipo optó por combinar estos datos de gravedad con los de muones en una única inversión 3D para facilitar la localización de objetivos. Las áreas de densidad anómala en ambos estudios se corroboran muy bien y generan un modelo mejorado en comparación con la inversión de cualquiera de los conjuntos de datos por separado. Los datos de gravedad son mediciones de superficie y, por lo tanto, más sensibles a las anomalías de densidad cercanas a la superficie, lo que proporciona una comprensión regional de las propiedades generales del subsuelo. Los datos de muones, que captan imágenes desde debajo de la zona objetivo, ofrecen una sensibilidad mucho mayor y una resolución superior en profundidad, lo que permite una detección más eficaz de las anomalías de densidad que utilizando solo la gravedad.

En el verano de 2025, Fireweed realizará perforaciones de prueba en nuevos objetivos. Tras observar los resultados en Boundary Zone, también utilizarán tomografía de muones y gravedad en un área mucho mayor durante la próxima temporada de exploración.

Aprovechar la tecnología para perforar menos y descubrir más y más rápido.

Al mapear grandes volúmenes del subsuelo durante la temporada baja, esta tecnología puede ayudar a los exploradores de áreas vírgenes a reducir el tiempo de exploración completa en más del 50%, creando rápidamente una visión general de un gran volumen de tierra en una zona de exploración. Como resultado, la cantidad total de perforaciones necesarias para mapear, delimitar y comprender la mineralización con precisión puede reducirse hasta en un 90%, lo que permite a las empresas enfocar la actividad de perforación restante en validar objetivos en lugar de intentar descubrirlos. Pueden identificar nuevos objetivos, comprender sus parámetros (masa, geometría 3D y tamaño) y acotar los planes de perforación exploratoria. En definitiva, esto les permite obtener una confianza crucial desde el principio, lograr más con recursos de perforación limitados, reducir las molestias en el sitio y evitar obstáculos burocráticos que ralentizan el progreso.

La solución REVEAL for Exploration es igualmente productiva para la exploración cercana a minas en yacimientos industriales abandonados, proporcionando las imágenes de alta resolución necesarias para delimitar con precisión las características del subsuelo, a profundidad y en entornos operativos complejos. Puede identificar diferencias sutiles en las características del subsuelo que otras tecnologías pasan por alto y puede utilizarse para identificar de forma remota estructuras o cavidades subterráneas que podrían mitigar situaciones potencialmente peligrosas para el personal o los equipos. Ninguna otra tecnología de teledetección ofrece esta potente combinación, que puede generar millones de dólares en valor anual por mina y permitir a los mineros avanzar con confianza sin temor a haber omitido nada entre perforaciones muy espaciadas.

Esta tecnología reduce los riesgos de los procesos críticos de exploración y extracción de metales al cuantificar y disminuir la incertidumbre geológica en un entorno que tradicionalmente ha sido muy incierto.