La mina Creighton es una mina subterránea de níquel , cobre y elementos del grupo del platino (PGE). Actualmente es propiedad de Vale Limited (antes conocida como INCO ) y está operada por esta empresa en la ciudad de Gran Sudbury , Ontario , Canadá . La minería a cielo abierto comenzó en 1901 y la minería subterránea comenzó en 1906. [1] La mina está situada en el Complejo Ígneo de Sudbury (SIC) en su unidad geológica South Range. [2] La mina es la fuente de muchos eventos sísmicos relacionados con la excavación, como terremotos y eventos de estallidos de rocas. [3] Es el hogar de SNOLAB y actualmente es la mina de níquel más profunda de Canadá. [4] [5] Actualmente se están llevando a cabo proyectos de expansión para profundizar la mina Creighton. [6]
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Los depósitos de la mina Creighton fueron los primeros depósitos mineralizados descubiertos en el campo minero del Complejo Ígneo de Sudbury (SIC). Fueron descubiertos por Albert Salter en 1856 debido a desviaciones en las lecturas de su brújula. [7] La producción en la mina Creighton comenzó en 1901 bajo la Canadian Copper Company, y más tarde la International Nickel Company (INCO) . [ cita requerida ] [8] [9] La mina fue una mina a cielo abierto desde 1901 hasta 1908, y se transformó en una mina subterránea en 1906. [10] En 1969, se completó el pozo n.º 9 de 7138 pies, lo que lo convirtió en el pozo de mina continuo más profundo del hemisferio occidental. [8] La brasileña Vale anunció una adquisición de INCO por 19 400 millones de dólares , que fue aprobada en 2007. La empresa se conoció como Vale SA (Vale) a partir de 2009. [8]
En 1902, la mina Creighton empleaba a 94 hombres y construyó alojamientos para ellos y sus familias. [9] En 1903, se celebraban clases escolares y servicios religiosos en una de las cabañas de la empresa para las familias de los mineros. [9] A medida que aumentaba la fuerza laboral en la mina, la empresa construyó más viviendas unifamiliares con agua corriente y electricidad. [9] A medida que continuaba el desarrollo, la empresa comenzó a incluir deducciones por alquiler, electricidad y clubes de empleados en los cheques de pago de la empresa. [9]
En 1986, INCO anunció que la empresa "se retiraría del negocio de los propietarios" [11] debido a los gastos que suponía mantener el asentamiento según los estándares modernos. [11] La comunidad de Creighton se cerró el 30 de junio de 1988. [11]
La mina Creighton se encuentra dentro del complejo ígneo de Sudbury. [2]
El complejo ígneo de Sudbury (SIC) es una estructura de fusión por impacto, formada por la colisión de un meteorito hace 1.850 millones de años. [12] El impacto del bólido creó un cráter de 200 a 250 km de diámetro y derritió la roca preexistente, que rellenó parcialmente el cráter. [12] Hoy en día, el SIC tiene aproximadamente 3 km de espesor y una huella elíptica de aproximadamente 60 km por 27 km. [12]
Una unidad geológica importante dentro del SIC es la Brecha de Sudbury, que es una impactita que se interpreta que se formó durante la modificación o excavación del cráter de impacto. [2] Sulfuros ricos en cobre, níquel y PGE se asentaron en la base de la Brecha de Sudbury fundida y formaron vetas y stockworks de mineralización en el muro inferior (las rocas no ígneas subyacentes al SIC). [2] [12] Las debilidades preexistentes en el muro inferior desempeñan un papel crucial en la distribución de estas estructuras ricas en sulfuros. [2] Esto da como resultado una asociación espacial entre las ubicaciones de los depósitos de mineral ricos en sulfuros y el contacto litológico entre el muro inferior y la Brecha de Sudbury. [2] El contacto entre el SIC y el muro inferior está marcado por "halos amplios de minerales de silicato hidratado metalífero", [2] que se cree que fueron creados por el proceso temprano de alteración de fluidos magmáticos-hidrotermales y el proceso tardío de alteración de fluidos metamórficos . [2]
La propiedad de la mina Creighton alberga la unidad geológica South Range , que contiene el cuerpo mineral principal de la mina. [2] La mineralización principal se produce como intrusiones ricas en minerales del grupo del platino (PGM) dentro del muro inferior. [13] Las intrusiones de metales básicos ricos en sulfuros también contribuyen a la mineralización de la mina. [13] El anfíbol dentro del cuerpo mineral cambia de ferro-hornblenda a anfíbol ferro-tschermakita. [2] Esto, junto con las variaciones de calcio y tantalio y una edad de titanita de 1.616 mil millones de años, se ha interpretado como un reflejo de un "gradiente creciente de temperatura-presión hacia las zonas de cizallamiento que estaban activas durante la orogenia Mazatzaliana ". [2] También se cree que los sulfuros de este depósito se removilizaron durante este evento. [2]
Un estudio sobre la formación del cuerpo mineral en la mina Creighton indica que los minerales económicos cristalizaron a partir del sulfuro fundido al principio del proceso de enfriamiento. [13] Estos minerales se acumularon en bahías y en canales en la base del SIC a lo largo de la roca del muro inferior, formando "pequeños colgantes de mineral" [13] en la roca del muro inferior. [13] Este tipo de mineralización se llama mineralización de tipo de contacto, ya que ocurre entre el contacto del SIC y el muro inferior subyacente. [14] La mineralización de sulfuro en la propiedad se presenta como sulfuros masivos a diseminados, apareciendo como sulfuros masivos cerca del muro inferior y graduándose hacia sulfuros diseminados hacia el muro colgante. [14]
Se piensa que los sulfarseniuros de PGE que muestran zonificación y la esperrilita cristalizaron primero a partir de una masa fundida de sulfato a 900°-1200°C. [13] Estos minerales fueron rodeados luego por sulfuros diseminados y acumulaciones de solución sólida de monosulfuro (MSS) que cristalizaron a partir del líquido de sulfuro pobre en sulfarseniuro de PGE y esperrilita. [13] Posteriormente, en la etapa hidrotermal o magmática tardía, que se produce a temperaturas inferiores a 540°C, se produjo la recristalización del metal base con hidrosilicatos secundarios. [13] Fue en este punto que se cristalizó la michenerita actual. [13] La zonificación de los sulfarseniuros se conservó a través de una etapa posterior de deformación causada por zonas de cizallamiento. [13] Sin embargo, los PGM fueron "corroídos, fracturados y yuxtapuestos contra silicatos" [13]
Este proceso y la presencia de MSS también ayudan a explicar la mayoría del paladio presente en la pentlandita, ya que las concentraciones actuales de pentlandita no pueden crearse únicamente mediante el fraccionamiento de sulfuro. [15] Se cree que el paladio entró en la pentlandita durante su exsolución del MSS, y que el paladio provino de dos fuentes: una pequeña cantidad de paladio que originalmente se dividió en el MSS, y "una mayor cantidad de Pd en la porción cercana rica en Cu (solución sólida intermedia y/o PGM con Pd)" [15] Este proceso llevó a un agotamiento de las fuentes de paladio, lo que provocó que la pentlandita más joven que se había formado más tarde contuviera cantidades menores de paladio que la pentlandita más antigua. [15]
El 86% de la mineralogía de metales preciosos en la mina consiste en sulfarseniuros de PGE , el 9% es esperrilita , el 5% es michenerita y el 0,1% es electrum . [13] Estos minerales generalmente se encuentran hospedados por pentlandita y pirrotita. [13] La michenerita, sin embargo, se encuentra cerca o hospedada por minerales de silicato. [13] La zonificación euédrica con un "núcleo de irarsita (IrAsS), una capa externa de hollingworthita (RhAsS) y un borde de cobaltita de níquel rico en PGE (CoAsS)" [13] es común en los sulfarseniuros de PGE encontrados en la mina. [13] Los sulfuros de renio que contienen osmio también tienen ocurrencias documentadas en la mina Creighton. [13]
Los minerales comunes encontrados en la mina Creighton incluyen calcopirita , cubanita , galena , ilmenita , magnetita , pentlandita , pirita y pirrotita . [16] [15] Los minerales menos comunes y no minerales que se encuentran en la mina incluyen altaíta , argentopentlandita, arsenopirita , biotita , bornita , casiterita , cobaltita , epidota , froodita, gersdorffita , oro , heazlewoodita , hesita , hollingworthita, insizwaite, irarsita, kotulskita, marcasita , maslovita, melonita , merenskyita , michenerita, millerita , moncheíta, moscovita , niquelina , parkerita, cuarzo , rutilo , plata , esperrilita , esfalrita , stützita , estaño y tsumoíta. [17]
La mina Creighton es principalmente una mina de níquel, cobre y PGE, pero también produce oro, plata, cobalto, selenio y telurio . [16]
Desde la primera producción de la mina Creighton en 1901, [16] se han extraído más de 155 millones de toneladas de mineral. [ cita requerida ] La mina fue una mina a cielo abierto desde 1901 hasta 1908, y se transformó en una mina subterránea en 1906. [ cita requerida ] Actualmente, los métodos de minería utilizados son la minería a granel con el método de retroceso vertical (95% de la producción) y el corte selectivo con el método mecanizado de corte y relleno (5% de la producción de mineral). [ cita requerida ]
En 2005, la mina Creighton produjo un promedio de 3.755 toneladas de mineral por día en un programa de 6 días a la semana. 2007 fue un gran avance en la extracción y exploración minera, con la conformación de la mineralización en profundidad, [18] que produjo 793.000 toneladas de mineral con leyes de 1,62% de cobre y 2,8% de níquel. [ cita requerida ] . En 2018, la tasa de producción alcanzó las 608.000 toneladas de mineral con leyes de 2,77% de cobre y 2,5% de níquel. [19] Mientras que en 2019, se produjeron 6.130.000 toneladas de mineral, con leyes de cobre de 2,67% y leyes de níquel de 2,68%. [20] El mineral se procesa fuera del sitio en la planta Clarabelle de Vale para obtener níquel y cobre, y los intermediarios del elemento del grupo del platino (PGE) se envían a la planta de procesamiento de Vale en Port Colborne, Ontario. [20] [21] [ cita requerida ]
La mina Creighton contiene cuatro familias y un total de doce zonas de cizallamiento. [22] [3] La naturaleza profunda de la minería y la exploración mineral de la mina Creighton significa que algunas de estas zonas de cizallamiento locales se removilizan durante las operaciones mineras normales. [23] [3] Esta removilización ha dado lugar a varios terremotos y eventos de estallidos de rocas sentidos en las cercanías de Sudbury y las áreas circundantes, con un total de 123 eventos sísmicos sentidos y no sentidos entre enero de 2000 y septiembre de 2013. [24] [25] [3] Estos eventos sísmicos son generalmente entre 0,0 y 4,0 Mn y dan lugar a la detención temporal del trabajo en la mina. [26] [25] [27] [3]
Un estudio sobre la sismicidad debida a los trabajos en la mina Creigton ha revelado que son las zonas de cizallamiento menores, no las mayores, dentro de la mina las que representan la mayor parte de la sismicidad por deslizamiento de falla. [22] Sin embargo, las zonas de cizallamiento mayores "influyen en el flujo de tensión" [22] del lecho de roca que rodea la excavación. [22]
La tasa de sismicidad en la mina se ha correlacionado directamente con la cantidad de excavación que se lleva a cabo en la mina. [3] Se han identificado períodos de calma sísmica en la mina durante los períodos de interrupción de las labores en 2003, 2009-2010 y 2012. [3] La tasa de sismicidad de la mina también se ve afectada por las estructuras geológicas que se están excavando activamente. [3] Una de las estructuras sísmicamente más activas de la mina, una extensión del muro de contención cerca de la zona de cizalla Plum del yacimiento de mineral 400, se estaba extrayendo activamente entre 2001 y 2003. [3] Durante este tiempo, también hubo un aumento marcado y correlacionado de la actividad sísmica. [3]
Debido a la tasa de sismicidad, la mina Creighton emplea un programa de control terrestre para monitorear la sismicidad. El programa de control terrestre en la mina Creighton cuesta 20 millones de dólares al año y consiste en un equipo de más de 20 personas junto con una gran red de cables inteligentes y sismómetros. [6]
El nivel de 2100 m (6800 pies) de la mina Creighton alberga el laboratorio de física subterránea más profundo y limpio del mundo. [5] Originalmente excavado para el Observatorio de Neutrinos de Sudbury (SNO), se ha ampliado para convertirlo en una instalación de uso general llamada SNOLAB . El laboratorio original, el SNO, era un " detector Cherenkov " de neutrinos de agua pesada. [28] En 2004, se construyó un laboratorio de 3 pisos de 7,5 millones de dólares para el SNO en los terrenos de la mina Creighton, creando la base para los laboratorios conocidos hoy como SNOLAB. [28] [5] SNOLAB se construyó inicialmente con 70 millones de dólares en fondos de capital, y en 2020 recibió 40,9 millones de dólares adicionales en financiación del Ministro de Innovación de Canadá. [29] [5]
En 2005, se estaban llevando a cabo dos proyectos para permitir una explotación más profunda en la mina Creighton. El primero fue un programa de exploración con perforación diamantina de cuatro años y 8 millones de dólares que permitirá definir el tonelaje de mineral hasta el nivel de 10.000 pies (3.000 m). [30] El segundo fue un proyecto de expansión de 48 millones de dólares que estableció el mineral de producción en el nivel de 7.810 pies (2.380 m) y se estimó que aportaría 1,8 millones de toneladas de mineral de alta calidad a la producción entre 2006 y 2011. [31] Esta expansión fue realizada por SCR Mining and Tunneling. [32]
En 2007, Vale anunció que las perforaciones exploratorias habían aumentado las reservas probadas y probables en la mina Creighton a 32 millones de toneladas con una ley de 2,2% de níquel y de 2 a 2,3% de cobre, frente a los 17 millones de toneladas con una ley de 3,2% de níquel y 2,5% de cobre previamente definidos. [33] Esta exploración también condujo al descubrimiento de mineral de EGP de alta ley en los niveles de mina de 2150 y 3200 metros. [33]
En 2013, se puso en marcha la Fase 3 del proyecto Creighton Mine Deep. [6] Este proyecto de expansión costará 247 millones de dólares, aumentará la profundidad de la mina a 8020 pies (2444 metros) y se estima que aumentará la vida útil de la mina al menos hasta 2027. [6]
En 2018, Vale anunció que está realizando la transición de su flota de vehículos de la zona profunda de diésel a eléctricos. [34] Este es un proyecto en curso, ya que los equipos antiguos se reemplazan con equipos eléctricos una vez que llegan al final de su vida útil. [34] Esta transición hacia vehículos eléctricos no solo reduce el impacto ambiental de la mina, sino que también permite una reducción en la generación de calor y la contaminación por diésel de estos vehículos en profundidad. [34]
El agua subterránea fluye naturalmente a través del área de relaves de la mina Creighton, lo que representa un riesgo de contaminación ambiental. [ cita requerida ] Para protegerse contra la contaminación, el agua subterránea del área de relaves se bombea y se trata en plantas de tratamiento de agua. [ cita requerida ] Una vez tratada, el agua se descarga en la cuenca hidrográfica local. [ cita requerida ]
El nivel de 4.800 pies de la mina Creighton es un invernadero completamente automatizado. [6] En este invernadero crecen aproximadamente 100.000 pinos rojos y californianos, que se utilizarán para reverdecer y remediar la cuenca de Sudbury. [6]
Proyecto de profundización de Creighton: hay dos proyectos en marcha para permitir una minería más profunda en la mina Creighton. El primero es un programa de exploración de perforación diamantina de cuatro años y 8 millones de dólares que permitirá definir el tonelaje de mineral hasta el nivel de 10.000 pies. El segundo es un proyecto de expansión de 48 millones de dólares que establecerá el mineral de producción en el nivel de 7.810 pies y pondrá en producción 1,8 millones de toneladas de mineral de alta calidad entre 2006 y 2011.