UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINERA YMETALURGICA “GEOLOGÍA Y EXPLORACIÓN DEL YACIMIENTO FERRÍFERO CLAU Y GIJUPI OLMOS LAMBAYEQUE” INFORME DE SUFICIENCIA PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE: INGENIERO GEÓLOGO ELABORADO POR: FLOR DE MARIA UBILLUS ACUÑA ASESOR Dr. Ing. LUIS HUMBERTO CHIRIF RIVERA LIMA – PERÚ 2014
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINERA YMETALURGICA
“GEOLOGÍA Y EXPLORACIÓN DEL YACIMIENTO FERRÍFERO CLAU Y GIJUPI OLMOS LAMBAYEQUE”
INFORME DE SUFICIENCIA
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE: INGENIERO GEÓLOGO
ELABORADO POR: FLOR DE MARIA UBILLUS ACUÑA
ASESOR Dr. Ing. LUIS HUMBERTO CHIRIF RIVERA
LIMA – PERÚ 2014
RESUMEN
Las estructuras de hierro (Hematita) se ubican en la franja ferrífera de la costa norte
del Perú en parajes superficiales de las comunidades Nueva Esperanza e Imperial
aproximadamente a 15 km al noreste de la localidad de Olmos, distrito del mismo
nombre, provincia y departamento de Lambayeque. Los clavos mineralizados que
conforman la veta Clau-Gijupi estructura principal reconocida actualmente en el
área, se emplazan en rocas metamórficas dominantemente esquistos atribuidos al
Complejo Olmos del Paleozoico inferior; se han observado además localmente
diques andesíticos emplazados en forma paralela a la veta. El ensamble
mineralógico limonitas – hematitas – magnetita de dicha estructura es
dominantemente de hematita de aspecto granular a masiva ocasionalmente
engloba enclaves de esquisto (caballos de roca estéril); de acuerdo con el
conocimiento geológico actual, la veta Clau-Gijupi conformaría clavos mineralizados
(estructura tipo rosario) cuyas dimensiones no están claramente definidas pero las
extensiones longitudinales estarían en el rango de 50 a 120m, el rango vertical
(profundización) y tendencia en profundidad (“plunge”) de los mismos son aún
desconocidos.
ABSTRACT
The structures of iron ( hematite ) are located in the strip ferriferous the northern
coast of Peru in surface sites of "Nueva Esperanza and
"Imperial" communities, approximately 15 km northeast of the town of Olmos,
district of the same name , province and department Lambayeque. Mineralized nails
that form the backbone "Clau - Gijupi" currently recognized in the area are located in
predominantly lode schist metamorphic rocks attributed to lower Paleozoic Complex
Olmos; were also observed locally andesitic dykes emplaced parallel to the grain.
The mineralogical assemblage limonite - hematite - magnetite of this structure is
dominantly hematite granular appearance occasionally encompasses a massive
shale enclaves (horse waste rock), according to the current geological knowledge,
Clau - Gijupi mineralized vein settle nails (structure type of rosary) whose
dimensions are not clearly defined but the longitudinal extensions would be in the
range of 50 to 120m , the vertical range ( depth) and depth trend (" plunge ") of
Constituida por pizarras, esquistos grises verdosas con presencia de cuarzo
y mica, impregnadas de óxidos de hierro pardo rojizas y esporádicos niveles
de cuarcitas en estratos delgados color blanco grisáceo. Edad: Fanerozoico
(De 507±24), Paleozoico inferior (Chew et al., 2008).
GRUPO GOYLLARISQUIZGA
Una potente secuencia de cuarcitas blancas de grano medio a grueso, en
bancos de 2 a 3 m de espesor. La secuencia inferior presenta estructuras
sedimentarias de grandes laminaciones oblicuas de ambiente eólico que va
pasando progresivamente hacia la parte superior a unas cuarcitas de grano
grueso masivas fluviales con evidente oxidación y superficialmente muestran
una coloración rojiza. También se pueden observar algunos niveles
conglomerádicos fluviales. Edad: Neocomiana-aptiana (Benavides, V.
1956).
VOLCÁNICOS MESOZOICOS
Volcánico Licurnique
Constituido por una secuencia de flujos piroclásticos con líticos de esquistos
y cuarcitas blancas, envueltos en una matriz de ceniza muy compacta. La
parte central de esta estructura está constituida por cuerpos subvolcánicos
de composición riolítica. Edad: Paleógeno-Neógeno (Bellido, F. et al.,
2011).
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VOLCÁNICOS CENOZOICOS (PALEÓGENO-NEÓGENO)
Centro Volcánico Huarmaca
Este centro volcánico se ha dividido en tres unidades:
Unidad h-1.- Principalmente constituida por lavas andesíticas y riolíticas de
aspecto masivo.
Unidad h-2.- Lavas de andesita porfirítica color verdoso con presencia de
pirita diseminada.
Unidad h-3.- Constituido mayormente por ignimbritas con pómez color gris
blanquecina en bancos masivos.
Edad: Paleógeno.
DEPÓSITOS CUATERNARIOS
Depósitos Aluviales. Estos depósitos se han dividido en Aluvial 1 y Aluvial
2.
Aluvial 1. Se presenta en las laderas de los flancos de los principales cerros
y lomas. Constituido por bloques polimícticos envueltos en matriz
limoarenosa poco compacta.
Aluvial 2. Se presenta en el curso de los ríos, al pie de las estribaciones de
la Cordillera Occidental. Constituidos por gravas y arenas con clastos
subangulosos a subredondeados y hasta redondeados en una matriz
arenosa sin compactar.
Depósitos Eólicos. Los depósitos eólicos cubren grandes extensiones de
terrenos, están constituidos por dunas de arenas sueltas.
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18
1.7.3. ROCAS INTRUSIVAS
Las rocas intrusivas se dividen en principales grupos, como el macizo de El
Molino-Carrizal y el stock diorítico de Rupuhuasi, numerosos cuerpos
subvolcánicos, como los de Licurnique y Huabal. La composición es variable
desde dioritas hasta tonalitas y granodioritas. Los intrusivos pertenecen al
segmento Piura del Batolito de la Costa (Pitcher, 1978) de edad cretácica.
También se presentan una gran cantidad de diques félsicos que cortan
principalmente rocas del Complejo de Olmos.
Macizo El Molino-Carrizal (Tonalita-Granodiorita)
Constituidos por tonalitas, granodioritas y dioritas. Estas rocas son de grano
fino a medio (0,5 a 3 mm), isotrópicas y presentan un color grisáceo oscuro.
Son heterogranulares pero homogéneas y contienen enclaves de granito, de
rocas básicas y también de rocas metamórficas de alto grado y de
migmatitas, parte de los cuales son angulosos y tienen límites rectilíneos, lo
que indica que pertenecen a intrusiones previas ya consolidadas. La
mineralogía principal consta de cuarzo, plagioclasa, feldespato potásico,
biotita y anfíbol. Edad: Paleógeno
El stock de Rupuhuasi (Cuarzodioritas)
Son rocas de grano fino, anfibólicas y anfibólico piroxénicas isótropas que
tienen un color verde grisáceo oscuro. Presentan enclaves microgranudos y
de otras rocas básicas de grano fino y también se observan enclaves de
granitoides. Parte de los enclaves de rocas básicas son angulosos y tienen
límites rectilíneos, lo que pone de manifiesto su pertenencia a intrusiones
previas ya consolidadas. Edad: Cretácico-Terciario, (Cobbing, 1981).
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Domo de Cashirca
Son rocas de color verde claro con abundantes fenocristales de plagioclasa
de color blanco y de tamaños milimétricos y fenocristales de anfíbol de color
verde oscuro, que pueden tener hábitos aciculares. Tienen muchos enclaves
de rocas ígneas microgranudos, porfídicos y afaníticos, que en parte pueden
ser cogenéticas. Localmente, se ve una orientación de flujo N 20° E, 80° E,
marcada por la orientación de los cristales de anfíbol. Edad: Paleógena
(Bellido, F. et al., 2011).
Domos de Licurnique
Son rocas de color gris blanquesino, constituidas por una matriz fina con
fenocristales redondeados a subredondeados de cuarzo, que se encuentran
intruyendo principalmente a rocas paleozoicas del Complejo de Olmos.
Edad: Cretácico superior.
1.7.4. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL - TECTÓNICA
DOMINIOS MORFOESTRUCTURALES
Regionalmente, el área de estudio se encuentra en el eje de la deflexión de
Huancabamba, siendo la transición de las estructuras generalmente NNO-
SSE de la cadena de los Andes peruanos a NNE-SSO característica de los
andes septentrionales (Ecuador, Colombia, Venezuela). A este cambio de
dirección se le ha llamado «Deflexión de Huancabamba» (Dalmayrac et al.,
1977).
La característica más importante del área mapeada es el cambio brusco de
los Andes centrales de dirección NO-SE a una dirección más general N-S,
que va cambiando a NE-SO (dirección ecuatoriana).
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ESTRUCTURAS
El área de los afloramientos de las cuarcitas del Neocomiano en la que se
puede analizar la deformación (pliegues kilométricos), se divide en dos
partes cuyas direcciones estructurales son ortogonales entre sí, con
direcciones NE-SO, NO-SE en los flancos del anticlinorio y una dirección
ortogonal E-O como se aprecia en la localidad de Chonta.
El flanco occidental del anticlinorio o ramal de Ñaupe se caracteriza por
presentar pliegues de dirección NNO-SSE asociados probablemente a fallas
inversas de alto ángulo donde están involucradas las cuarcitas neocomianas
que no presentan sobre sus estructuras ningún tipo de deformación más
reciente. Los cizallamientos delimitan compartimientos en los que hay
solapamiento de sistema de pliegues con tendencia isoclinal regularmente
inversas con vergencia al este. El buzamiento, los planos de cizallamiento
no suele exceder de los 30°, con tendencia a disminuir en profundidad, que
es geométricamente compatible con acoplamientos a lo largo de los niveles
de despegue subhorizontales y probablemente con la presencia de dúplex
que no son visibles en superficie. Las estructuras están limitadas por
sistemas de fallas conjugadas de dirección N10° a N25° y N140° a N150°
subverticales.
El análisis de los espejos de fallas es un poco escaso. En el caserío de
Ñaupe, las facies están plegadas en echelón N150°, en relación con planos
de falla de rumbo subverticales, por tanto las estrías y la dirección de los
pliegues N150° indican un movimiento sinestral. El modelo de interpretación
para la génesis de las estructuras en la ausencia de datos microtectónicos
sobre la trayectoria de desplazamiento cinemático de la deformación, sigue
siendo difícil de explicar, sobre todo las estructuras con vergencia NO y SE
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de direcciones perpendiculares que no interfieren de manera local.
TECTÓNICA
Tectónica Hercínica
Se denomina como tectónica Hercínica, al conjunto de deformaciones que
han afectado a los materiales paleozoicos entre fines del Devónico y el
Triásico medio. La tectónica herciniana, presenta tres principales etapas de
deformación (Dalmayrac et al., 1977). En el área de Olmos solo es evidente
la tectónica eoherciniana.
Se ha podido diferenciar un evento orogénico en el Paleozoico inferior que
son evidenciados por el fuerte grado de metamorfismo de los esquistos del
Complejo Olmos. De modo general, se describe macroscópicamente dos
zonas estructurales bien marcadas: una zona con esquistosidad principal
poco o nada deformada y otra zona con replegamiento de la esquistosidad.
Zona con esquistosidad principal poco o nada deformada. Esta zona se
caracteriza, principalmente, por el hecho de que los metasedimentos
presentan superficies de exfoliación poco planas, siendo la esquistosidad
principal bastante tendida (N10° 55 O). Los afloramientos presentan
segregaciones de cuarzo con una monotonía muy evidente. En detalle se
pueden apreciar dos esquistosidades que se cortan a muy bajo ángulo con
micropliegues que se asocian a la segunda esquistosidad o crenulación; así
mismo, se aprecian repliegues de la esquistosidad cuyos ejes tienen una
dirección N25° a NS.
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Zona con replegamiento de la esquistosidad. Esta zona se caracteriza
por micropliegues que tienen ejes N30°, 20° NO y los materiales están
cortados por diques tardíos de dirección N50°, 65° NO de composición
andesítica. Los metasedimentos tienen frecuentes vetillas de segregación de
cuarzo. Presentan repliegues de la esquistosidad y están afectados por una
intensa fracturación frágil tardía. La esquistosidad principal tiene una
dirección promedio N25°, 35° SE.
Intervalo Triásico-Jurásico. Envuelve muchos eventos tectonomagmáticos
y sedimentarios, evidenciados por transgresiones marinas, eventos
tectónicos extensionales y vulcanismo, interpretado como el resultado de un
rift instalado en parte del océano de Tethys, en el noroeste peruano Jaillard
et al., (1990); Schaltegger et al., (2008). Las rocas correspondientes a los
períodos Triásico-Jurásico en el noroeste del Perú, yacen discordantemente
sobre el complejo metamórfico de Olmos.
Durante el Triásico inferior y medio, gran parte del Perú estaba emergido. La
parte noroccidental parece haber reducido su nivel de base Fischer (1956),
provocando una fuerte subsidencia con la consecuente entrada del mar,
dejando un extenso archipiélago a lo largo de la actual costa.
Intervalo Jurásico medio a superior. La sedimentación cesó
produciéndose plegamiento y levantamiento seguido por una erosión y
retroceso del mar y la generación de un arco volcánico calcoalcalino
(Formación Oyotún).
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Intervalo Neocomiano. Con el retroceso del mar se inicia la sedimentación
de una potente secuencia clástica eólica de la Formación Goyllarisquizga.
En el Neocomiano, nuevamente, se reanuda la subsidencia depositándose
sedimentos eólicos que se extienden sobre varios kilómetros cubriendo
discordantemente a unidades más antiguas.
La fase peruana y el período fini-Cretácico Paleógeno La emersión fini-
cretácica y la fase peruana traen el término de la sedimentación
carbonatada de la plataforma peruana y coinciden con el inicio del
funcionamiento del arco volcánico Paleógeno. A partir del Eoceno superior,
el arco volcánico-plutónico occidental que se instala sobre la topografía fini-
cretácica, está relacionado con la geodinámica que condiciona el fin de esta
etapa. Los productos andesíticos lávicos y piroclásticos de los centros
volcánicos Llama-Challaviento de 54 Ma (Noble et al., 1990); (Mamani et al.,
2010), recubren ampliamente los relieves formados, rellenando las zonas
con depresiones topográficas. La expresión plutónica de ese episodio
magmático está ampliamente representada por los intrusivos de la Cordillera
Occidental. El arco plutónico principal aparece ligeramente desplazado hacia
el oeste en relación con el eje principal del arco volcánico.
El flanco oriental del arco drena hacia las redes fluviatiles de energía
moderada que transportan el material volcánico hacia las áreas de
sedimentación continental situadas más al este. El material volcánico será la
principal fuente de aportes terrígenos para las cuencas subandinas que
funcionaron de manera continua después del Campaniano (Mourier, 1988).
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CAPÍTULO II
GEOLOGÍA LOCAL
2.1. LITOLOGÍA
En el área de estudio afloran rocas metamórficas, esquistos, del Complejo
Olmos (Paleozoico Inferior), las cuales se encuentran con un grado de
metamorfismo alto (baja dureza, segregación en capas) en algunos casos
muy frágiles, con fracturamiento intenso, debido a presencia de un dique
andesítico compacto de 7 m de potencia en la zona, (Figura 5)
La mayor parte de la zona se encuentra con cobertura de depósitos
aluviales y eólicos.
2.2. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
La zona de estudio se ve afectada por fallas de rumbo NO –SE, las cuales
son paralelas a la veta Clau y al dique andesitico
Fallas de rumbo NE-SO son de pequeña escala, las cuales no afectan a las
estructuras mineralizadas, por lo que serían secundarias, producto del
esfuerzo principal de fallamiento.
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Figura. 5 Dique Andesítico contando esquistos del Complejo Olmos
2.3. ALTERACIONES
El esquisto del Complejo Olmos se encuentra fuertemente fracturado y en
las zonas cercanas a la veta con pequeñas venillas de óxido de hierro, en
algunos casos con vetillas de cuarzo.
El dique andesítico se encuentra cloritizado siendo este de un grado medio,
debido a la exposición a la superficie y su proximidad a la mineralización, a
su vez se observa plagioclasas alterándose a arcillas. (Figuras 6 a 8).
Esquistos – Complejo Olmos
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Figura. 6 Esquisto del Complejo Olmos, con óxidos de hierro siguiendo esquistosidad y venilla de cuarzo
2.3. GÉNESIS
En la tectónica de fase Peruana, se suscitaron importantes eventos de
inyección magmática de composición básica y calco-alcalina (inicio de
funcionamiento del arco volcánico Paleógeno). Formando importantes
cuerpos ígneos de stock, diques, batolito de la costa, conos volcánicos,
rocas piroclásticas, etc., que en mucho de los casos cortaron a las
secuencias litológicas e ígneas del Paleozoico, Mesozoico y del Paleógeno.
Cerca de la zona de estudio se encuentran ocurrencias de intrusivos
granodiorítico-tonalítico pertenecientes al macizo de El Molino-Carrizal y
cuarzo diorita perteneciente al stock de Rupuhuasi.
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Del análisis geoquímico de roca total de muestras de unidades magmáticas
intrusivas, se desprende que el porcentaje de concentración de FeO total de
las unidades magmáticas del stock de Rupuhuasi son las más
ferromagnesianas en comparación a otros intrusivos de la zona y es posible
que estos magmas hayan sido la fuente de alimentación de fluidos
altamente oxidados para la formación de las vetas de hierro, (Bellido, F. et
al., 2011);
La relación de la geología, el magmatismo, la geoquímica y el control
estructural de la zona hacen suponer que estos yacimientos de hierro estén
relacionados a los eventos magmáticos del Paleógeno.
Figura. 7 Microfotografia a. Nicoles Paralelos Se muestra mineral principal plagioclasa, como accesorio cuarzo y mineral de alteración clorita b. Nicoles Cruzados se observa la plagioclasa en proceso de alteración bajo (arcillas).
200 µ
Clorita Plagioclasa
Qz
Qz
Cloritas
Cloritas 200 µ
Clorit
Clorit Plagioclasa
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a b
28
400 400
a b
Figura. 8 Microfotografía a. Nicoles Paralelos, b. Nicoles Cruzados, ambas muestran como mineral principal plagioclasa
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CAPÍTULO III
MINERALIZACIÓN
3.1. INTRODUCCIÓN
La mineralización en la zona de estudio es en forma de vetas de hematita
(Fe2O3) con presencia de limonitas, las cuales presentan a su vez leve
magnetismo, y boxwork (cúbicos) que nos podrían dar la hipótesis que se
encontrarían en un procesos de martitización.
3.2. GEOMETRÍA DE LA MINERALIZACIÓN.
La mineralización en la zona de estudio es vetas de hematita emplazadas en
esquistos del complejo Olmos, las cuales llegan a tener una potencia de 3 a
8 m, con rumbo promedio de N330° y 65 - 70° de buzamiento NE.
3.3. MINERALOGÍA, TEXTURAS Y PARAGÉNESIS
El mineral de hierro es hematita (Fe2O3) en cual por encontrarse en la
superficie se encuentra alterado a limonitas.
En la sección pulida se observa la forma cúbica en la cual se presenta la
hematita y por su ligero magnetismo se postula a que se encuentra en un
proceso de martitización, teniendo vestigios de magnetita el cual estaría
30
pasando a hematita y este a limonita debido a su cercanía a la superficie y al
contacto con el agua de lluvias en la zona (Figura 9).
En la parte más superficial se observa que la veta tiene mayor contenido de
limonitas, (Figura 10).
Figura 9 Microfotografía a. Nicoles Paralelos, b. Nicoles Cruzados, en ambas
se observa hematita pasando a limonitas, nótose la forma cúbica (Martitización)
Figura 10 Microfotografía a. Nicoles Paralelos, b. Nicoles Cruzados, en ambas se observa una degradación de hematita a limonitas (Parte superficial de la
veta Clau).
150
h
lm
150 µ
hm
lm
b a
20
20
b a
31
CAPÍTULO IV
GEOQUÍMICA
4.1. INTRODUCCIÓN
Después de identificados las vetas aflorantes se realizó un muestreo
sistemático superficial del cual se obtuvo una ley promedio de 57% Fe.
Después de la campaña de perforación se tomaron 34 muestras de las
intersecciones de las vetas, cuyos resultados estadísticos se mostrarán a
continuación.
Para en análisis de las muestras se realizó con Fluorescencia de rayos
X(XRF) es el método de elección para el análisis de minerales de óxido de
hierro. La técnica de fusión de borato de litio, junto con XRF, ofrece un
método robusto y repetible, consistente con los requerimientos de la
industria. Ofrece una buena sensibilidad para la mayoría de elementos y
crea una matriz que no está sujeta a los efectos del tamaño de partícula.
Con muy pocos interferencias espectrales y alta estabilidad del instrumento,
el método XRF ofrece resultados altamente exactos y precisos a través de la
plena gama de tipos de mineral de óxido de hierro.
Pérdida por ignición (LOI) es un componente crítico de análisis de mineral
de hierro. Determinación LOI permite una mejor comprensión de la
32
composición del mineral y de la forma en que se comportan durante el
procesamiento. Determinaciones individuales de temperatura o de múltiples
LOI temperatura están disponibles.
Los elementos analizados fueron los que nos ofrecía el paquete de XRF de
ALS Geochemistry, (Figura 11).
Figura. 11 Elementos que se analizan con el método del XRF
4.2. ESTADÍSTICA
Se realizó un análisis estadístico basado en archivos compuestos
individuales y se separó en los diversos dominios mineralizados. Los datos
se revisaron para hierro, cobre y oro, con total de 34 muestras, estadísticas
de resumen se presentan en la Tabla.1 y en las figuras . 12 a 14.
Tabla. 1 Estadísticas Básicas Resumen de Hierro (Veta Clau-Gijupi)
33
Figura. 12 Histograma Compósito Veta Clau y Gijupi Cu%
Figura. 13 Histograma Compósito Veta Clau y Gijupi Au gr/tn
34
Figura. 14 Histograma Compósito Veta Clau y Gijupi Fe%
4.3. INTERPRETACIÓN DE DATOS GEOQUÍMICOS
Según el análisis geoquímico de las muestras, notamos una ley promedio de
57% Fe, con SiO2 hasta 8% a lo largo de toda la extensión de la veta Clau.
Por lo que las únicas áreas de interés serían las vetas mineralizadas.
35
CAPÍTULO V
PROGRAMA DE PERFORACIÓN
5.1. INTRODUCCIÓN
El programa de perforación de Clau y Gijupi, se diseñó siguiendo los
resultados producto de la campaña de exploración. Se tuvo que
tomar en cuenta los resultados de los análisis geoquímicos de las
muestras de vetas que daban indicios de continuidad horizontal de
mineral de alta ley, en vetas como Clau. Así mismo la campaña de
cartografiado brindó nuevos afloramientos de vetas que también se
incluyó en el programa de perforación.
5.2. PROGRAMA DE PERFORACIÓN
Con los datos de geología superficial y muestreo geoquímico, se
propusieron realizar taladros de perforación cada 50 m siguiendo el
rumbo de la veta Clau y Gijupi, las direcciones e inclinaciones de los
taladros de perforación se muestran en la tabla 2, el cual realizó en