La mina Creighton es una mina subterránea de níquel , cobre y elementos del grupo del platino (PGE). Actualmente es propiedad de Vale Limited (anteriormente conocida como INCO ) y está operada por ella en la ciudad de Greater 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 explosiones 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 campamento 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 necesaria ] [8] [9] La mina fue una mina a cielo abierto de 1901 a 1908, y pasó a ser una mina subterránea en 1906. [10] En 1969, se completó el pozo No. 9 de 7138 pies, convirtiéndolo en el pozo minero continuo más profundo del hemisferio occidental. [8] Vale de Brasil anunció una adquisición de INCO por 19,4 mil millones de dólares , que fue aprobada en 2007. La compañía fue conocida como Vale SA (Vale) desde 2009 en adelante. [8]
La mina Creighton empleó a 94 hombres en 1902 y construyó alojamiento para los hombres y sus familias. [9] En 1903, en una de las cabañas de la empresa se llevaban a cabo clases escolares y servicios religiosos para las familias de los mineros. [9] A medida que aumentó 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, energía hidráulica y clubes de empleados en los cheques de pago de la empresa. [9]
En 1986, INCO anunció que la empresa "saldría del negocio de los propietarios" [11] debido al gasto 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 fundida 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 llenó 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] Los sulfuros ricos en cobre, níquel y PGE se depositaron en la base de la brecha fundida de Sudbury y formaron vetas y depósitos de mineralización en la pared inferior (las rocas no ígneas subyacentes al SIC). [2] [12] Las debilidades preexistentes en la pared inferior juegan un papel crucial en la distribución de estas estructuras ricas en sulfuro. [2] Esto da como resultado una asociación espacial entre las ubicaciones de los depósitos de mineral rico en sulfuros y el contacto litológico entre la pared inferior y la brecha de Sudbury. [2] El contacto entre el SIC y la pared inferior está marcado por "amplios halos de minerales de silicato hidratado metalífero", [2] que se cree que fueron creados por el proceso temprano de alteración del fluido magmático-hidrotermal y el proceso tardío de alteración del fluido metamórfico . [2]
La propiedad de la mina Creighton alberga la unidad geológica South Range , que contiene el yacimiento principal de la mina. [2] La principal mineralización se produce como intrusiones ricas en minerales del grupo del platino (PGM) dentro de la pared inferior. [13] Las intrusiones de metales básicos ricos en sulfuro también contribuyen a la mineralización de la mina. [13] El anfíbol dentro del yacimiento cambia de ferro-hornblenda a anfíbol de ferro-tschermakita. [2] Esto, junto con las variaciones de calcio y tantalio y una edad de la titanita de 1,616 millones de años, se ha interpretado como un reflejo de un "gradiente creciente de temperatura-presión hacia zonas de cizalla que estuvieron activas durante la orogenia mazatzaliana ". [2] También se cree que los sulfuros de este depósito fueron removilizados durante este evento. [2]
Un estudio sobre la formación del yacimiento en la mina Creighton indica que los minerales económicos cristalizaron a partir del derretimiento del sulfuro 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 pie, formando "pequeños colgantes de mineral" [13] en la roca del pie. [13] Este tipo de mineralización se llama mineralización de tipo contacto, ya que ocurre entre el contacto del SIC y la pared inferior subyacente. [14] La mineralización de sulfuros en la propiedad ocurre como sulfuros masivos a diseminados, ocurriendo como sulfuros masivos cerca del muro inferior y graduando hacia sulfuros diseminados hacia el muro colgante. [14]
Se cree que los sulfarseniuros de PGE, que presentan zonación, y la esperrilita, cristalizaron primero a partir de una fusión de sulfato a 900°-1200°C. [13] Estos minerales luego fueron rodeados por sulfuros diseminados y acumulaciones de soluciones sólidas de monosulfuro (MSS) que cristalizaron a partir del ahora líquido de sulfuro pobre en sulfarseniuro de PGE y esperrilita. [13] Posteriormente, ya sea en la etapa hidrotermal o magmática tardía, que ocurre 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 zonación de los sulfarseniuros se conservó a través de una etapa posterior de deformación causada por zonas de cizallamiento. [13] Sin embargo, los PGM estaban "corroidos, fracturados y yuxtapuestos contra silicatos" [13]
Este proceso y la presencia de MSS también ayudan a explicar la mayor parte del paladio presente en la pentlandita, ya que las concentraciones actuales de pentlandita no pueden crearse únicamente mediante 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 cantidad mayor de Pd en la porción cercana rica en Cu (solución sólida intermedia y/o PGM que contiene Pd)" [15] Este proceso conduce a un agotamiento de las fuentes de paladio, lo que provocó que la pentlandita más joven que se había formado más tarde contuviera menores cantidades de paladio que la pentlandita más antigua. [15]
El 86% de la mineralogía de metales preciosos de la mina consiste en sulfarseniuros de PGE , el 9% es esperrilita , el 5% es michenerita y el 0,1% es electro . [13] Estos minerales generalmente se encuentran alojados en pentlandita y pirrotita. [13] La michenerita, sin embargo, se encuentra cerca o alojada en minerales de silicato. [13] La zonificación euédrica con un "núcleo de irarsita (IrAsS), una capa exterior de hollingworthita (RhAsS) y un borde de cobaltita de Ni rico en PGE (CoAsS)" [13] es común entre los sulfarseniuros de PGE que se encuentran en la mina. [13] Los sulfuros de renio que contienen osmio también tienen ocurrencias documentadas en la mina Creighton. [13]
Los minerales minerales comunes que se encuentran 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 altaita , argentopentlandita, arsenopirita , biotita , bornita , casiterita , cobaltita , epidota , froodita, gersdorffita , oro , heazlewoodita , hessita , hollingworthita, insizwaite, irarsita. , kotulskita, marcasita , maslovita, melonita , merenskyita , michenerita , millerita , moncheita, moscovita , níquelina , parkerita, cuarzo , rutilo , plata , esperrilita , esfalerita , estützita , estaño y tsumoita. [17]
La mina Creighton es principalmente una mina de níquel, cobre y PGE, pero también produce oro, plata, cobalto, selenio y telurio . [dieciséis]
Desde la primera producción de la mina Creighton en 1901, [16] se han extraído más de 155 millones de toneladas de mineral. [ cita necesaria ] La mina fue una mina a cielo abierto de 1901 a 1908, y pasó a ser una mina subterránea en 1906. [ cita necesaria ] Actualmente, los métodos de minería utilizados son la minería a granel con el método de retirada vertical (95% de la producción ), y taponamiento selectivo con el método de corte y relleno mecanizado (5% de la producción de mineral). [ cita necesaria ]
En 2005, la mina Creighton produjo un promedio de 3.755 toneladas de mineral por día en un horario de 6 días por semana. El año 2007 fue un gran avance en la extracción y exploración minera, con la conformación de una mineralización en profundidad, [18] que produjo 793.000 toneladas de mineral con leyes de 1,62% de cobre y 2,8% de níquel. [ cita necesaria ] . 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 del 2,67% y leyes de níquel del 2,68%. [20] El mineral se procesa fuera del sitio en Clarabelle Mill de Vale para obtener níquel y cobre, y los elementos intermedios del grupo del platino (PGE) se envían a las instalaciones de procesamiento de Vale en Port Colborne, Ontario. [20] [21] [ cita necesaria ]
La mina Creighton contiene cuatro familias y un total de doce zonas de corte. [22] [3] La naturaleza profunda de la minería y la exploración mineral de la mina Creighton significa que algunas de estas zonas de corte locales se vuelven a movilizar durante las operaciones mineras normales. [23] [3] Esta removilización ha resultado en varios terremotos y desprendimientos de rocas sentidos en la cercana Sudbury y sus alrededores, 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 generalmente oscilan entre 0,0 y 4,0 Mn y provocan la interrupción temporal del trabajo en la mina. [26] [25] [27] [3]
Un estudio sobre la sismicidad debida al trabajo en la mina Creigton ha revelado que son las zonas de corte menores, no las principales, dentro de la mina las que representan la mayor parte de la sismicidad de deslizamiento de fallas. [22] Sin embargo, las zonas de corte principales "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 realiza en la mina. [3] Se han identificado períodos sísmicamente tranquilos en la mina durante los períodos de interrupción de la mano de obra 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 inferior cerca de la zona de cizalla Plum del yacimiento 400, estuvo siendo explotada activamente entre 2001 y 2003. [3] Durante este tiempo, también hubo una marcada y correlacionada Aumento de la actividad sísmica durante este tiempo. [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 consta de un equipo de más de 20 personas junto con una gran red de cables inteligentes y sismómetros. [6]
El nivel de 6.800 pies (2.100 m) de la mina Creighton alberga el laboratorio de física subterráneo más profundo y limpio del mundo. [5] Originalmente excavado para el Observatorio de Neutrinos de Sudbury (SNO), se ha ampliado hasta 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 tres pisos por valor de 7,5 millones de dólares para la 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, estaban en marcha dos proyectos para permitir una minería 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 del 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 la producción de mineral en el nivel de 7.810 pies (2.380 m) y se estimó que pondría en producción 1,8 millones de toneladas de mineral de alta ley entre 2006 y 2011. [31] Este La ampliación estuvo a cargo de SCR Mining and Tunneling. [32]
En 2007, Vale anunció que la perforación de exploración aumentó las reservas probadas y probables en la mina Creighton a 32 millones de toneladas de 2,2% de níquel y 2 a 2,3% de cobre, frente a los 17 millones de toneladas previamente definidos de 3,2% de níquel y 2,5% de cobre. calificación. [33] Esta exploración también condujo al descubrimiento de mineral PGE de alta ley en los niveles de mina de 2150 y 3200 metros. [33]
En 2013, la Fase 3 del proyecto Creighton Mine Deep estaba en marcha. [6] Este proyecto de expansión costará $247 millones, 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 estaba realizando la transición de su flota de vehículos de zona profunda de diésel a eléctrico. [34] Este es un proyecto en curso, ya que los equipos viejos se reemplazan por equipos eléctricos una vez que han llegado al final de su vida útil. [34] Este paso hacia los 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 del diésel por 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 necesaria ] Para protegerse contra la contaminación, el agua subterránea del área de relaves se bombea y se trata en plantas de tratamiento de agua. [ cita necesaria ] Una vez tratada, el agua se vierte en la cuenca local. [ cita necesaria ]
El nivel de 4800 pies de la mina Creighton es un invernadero totalmente automatizado. [6] En este invernadero crecen aproximadamente 100 000 pinos rojos y pinos, que se utilizarán para reverdecer y remediar la cuenca de Sudbury. [6]
Proyecto de profundización Creighton: Hay dos proyectos en marcha para permitir una minería más profunda en la mina Creigton. El primero es un programa de exploración con perforación diamantina de cuatro años y 8 millones de dólares que permitirá definir el tonelaje del mineral hasta el nivel de 10.000 pies. El segundo es un proyecto de expansión de 48 millones de dólares que establecerá la producción de mineral en el nivel de 7.810 pies y pondrá en producción 1,8 millones de toneladas de mineral de alta ley entre 2006 y 2011.