Investigadores de la Universidad de Chile apuntan a la exploración a varios kilómetros de profundidad como una de las vías para sostener la disponibilidad futura de cobre y otros minerales críticos, aunque el desafío exigirá nuevas capacidades en geofísica, sondajes, geomecánica, ventilación y transporte.
La búsqueda de nuevos recursos minerales comienza a desplazarse hacia zonas cada vez más profundas de la corteza terrestre. En Chile, donde gran parte de los grandes distritos cupríferos conocidos fueron descubiertos cerca de superficie, investigadores de la Universidad de Chile están estudiando cómo detectar cuerpos mineralizados ocultos a varios kilómetros de profundidad y qué condiciones técnicas deberá enfrentar la minería si esos recursos llegan a transformarse en futuras reservas explotables.
El desafío no es menor. La minería mundial se ha desarrollado principalmente en los primeros kilómetros de la corteza continental, pese a que esta puede alcanzar espesores de varias decenas de kilómetros. En ese escenario, la exploración profunda aparece como una alternativa para ampliar la base de recursos sin depender únicamente de nuevos descubrimientos superficiales, cada vez más difíciles de encontrar en distritos maduros.
Para Chile, el tema tiene una dimensión particularmente relevante por su posición en el mercado mundial del cobre. La continuidad de la producción a largo plazo dependerá no solo de expansiones y extensiones de vida útil de operaciones existentes, sino también de la capacidad de identificar mineralización cubierta o situada bajo los niveles actualmente conocidos.
Exploración más allá del primer kilómetro
Uno de los principales problemas de la exploración profunda es la pérdida progresiva de información directa sobre el subsuelo. Mientras los depósitos superficiales pueden entregar señales geológicas, geoquímicas y estructurales visibles, esas evidencias disminuyen a medida que aumenta la cobertura y la profundidad.
La investigación desarrollada en la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile busca reducir esa incertidumbre mediante la combinación de geofísica, geología, geoquímica y modelamiento de yacimientos.
Entre las líneas estudiadas está el análisis de ondas sísmicas y otras señales geofísicas capaces de entregar imágenes indirectas del interior de la corteza. Trabajos asociados al Advanced Mining Technology Center (AMTC) han identificado anomalías geofísicas a profundidades superiores a los 5 kilómetros, algunas de ellas con características comparables a señales observadas en sistemas mineralizados conocidos.
Estas anomalías, sin embargo, no equivalen a un descubrimiento minero. Su utilidad radica en permitir que las campañas de exploración concentren sondajes y recursos en sectores con mayor probabilidad geológica.
La perforación continúa siendo la instancia decisiva para confirmar la presencia, continuidad, ley y geometría de un cuerpo mineralizado.
Chile tiene una ventaja geológica, pero los depósitos conocidos también profundizan
Parte relevante de la competitividad histórica de la minería chilena proviene de la existencia de grandes sistemas mineralizados relativamente accesibles desde superficie.
Chuquicamata, El Teniente, Collahuasi, Río Blanco-Los Bronces y Escondida forman parte de una extensa provincia metalogénica que convirtió al país en el principal productor mundial de cobre durante décadas.
Pero varios de esos sistemas han demostrado que la mineralización no termina necesariamente en los niveles explotados originalmente.
Chuquicamata es uno de los ejemplos más visibles. Después de más de un siglo de explotación a rajo abierto, la operación inició una transición hacia minería subterránea para acceder a mineral ubicado bajo el antiguo pit.
El distrito Río Blanco-Los Bronces también ha mostrado mediante sucesivas campañas de exploración que la mineralización se extiende a profundidad, reforzando una idea cada vez más relevante para la industria: los grandes distritos conocidos pueden contener volúmenes adicionales de recursos bajo las zonas actualmente caracterizadas.
Esto cambia parcialmente la lógica exploratoria.
El futuro no dependerá únicamente de encontrar nuevos distritos. También podría pasar por comprender mejor la geometría tridimensional de sistemas mineralizados existentes y determinar cuánto continúan bajo superficie.
El reto pasa desde la geología hacia la ingeniería
Detectar mineralización a varios kilómetros de profundidad representa solo la primera parte del problema.
Transformar esos recursos en producción económicamente viable requerirá resolver desafíos que aumentan significativamente a medida que una mina profundiza.
Entre ellos se encuentran el transporte de mineral, ventilación, estabilidad geomecánica, manejo de esfuerzos, temperatura, consumo energético, automatización y seguridad operacional.
La estabilidad de los macizos rocosos adquiere especial relevancia porque las presiones aumentan con la profundidad. Esto obliga a desarrollar diseños capaces de controlar concentraciones de esfuerzos y reducir riesgos asociados a eventos sísmicos inducidos o fallas estructurales.
También aumenta el impacto del gradiente geotérmico.
En algunas operaciones auríferas profundas de Sudáfrica las temperaturas de trabajo pueden superar los 40 °C, obligando a instalar sistemas intensivos de ventilación y refrigeración. En futuras minas profundas de cobre, la gestión térmica podría convertirse igualmente en una variable relevante para los costos de operación.
La distancia vertical también incrementa las exigencias sobre sistemas de carguío y transporte.
Mover grandes volúmenes de roca desde varios kilómetros bajo superficie puede modificar significativamente el consumo energético por tonelada y aumentar la importancia de tecnologías como correas transportadoras subterráneas, trituración interior mina, sistemas autónomos y soluciones de transporte continuo.
La presión por más cobre refuerza la búsqueda de nuevos recursos
El interés por la minería profunda coincide con una discusión global sobre la disponibilidad futura de minerales necesarios para electrificación, energías renovables, almacenamiento y expansión de redes eléctricas.
El cobre ocupa un lugar central en ese debate.
Escenarios académicos citados por investigadores de la Universidad de Chile estiman que mantener las tendencias históricas de crecimiento del consumo podría requerir una producción minera cercana a 50 millones de toneladas anuales de cobre hacia 2050.
En escenarios asociados a una transición energética más intensiva en minerales, esa necesidad podría elevarse significativamente.
Las cifras muestran la magnitud del problema: incorporar nueva producción requiere años de exploración, estudios, permisos, construcción y puesta en marcha.
La situación se replica en otros minerales críticos como litio, níquel, cobalto y tierras raras, donde la disponibilidad de recursos geológicos no necesariamente se traduce rápidamente en nueva oferta minera.
Por esa razón, las estrategias de exploración están ampliándose hacia depósitos cubiertos, distritos maduros, zonas profundas y nuevas provincias geológicas.
Integrar datos será clave para reducir el riesgo exploratorio
La exploración profunda también está acelerando el uso conjunto de grandes volúmenes de información.
Geofísica, geoquímica, modelos estructurales, sondajes, mineralogía y geoestadística pueden integrarse para construir modelos tridimensionales del subsuelo con mayor resolución.
La lógica es reducir progresivamente el espacio de búsqueda antes de perforar.
El costo de un sondaje profundo puede ser considerablemente mayor que el de una campaña superficial, por lo que mejorar la selección de objetivos se vuelve determinante para la economía de la exploración.
En Chile ya existen líneas de investigación que combinan tomografía sísmica con indicadores mineralógicos y geoquímicos para identificar zonas con potencial cuprífero bajo cobertura.
La incorporación de aprendizaje automático y procesamiento avanzado de datos también podría aumentar la capacidad de reconocer patrones difíciles de identificar mediante análisis tradicionales.
Una frontera estratégica para la minería chilena
La exploración profunda no implica que la industria vaya a comenzar a explotar inmediatamente depósitos ubicados a cinco o diez kilómetros bajo tierra.
En muchos casos, las limitaciones económicas y tecnológicas todavía son significativas.
Pero la experiencia internacional demuestra que la profundidad operacional de las minas ha aumentado progresivamente a medida que mejoran las tecnologías de excavación, fortificación, ventilación, automatización y transporte.
Para Chile, el mayor impacto en el corto y mediano plazo probablemente estará en la exploración bajo cobertura y en la extensión de distritos minerales conocidos.
Los grandes sistemas cupríferos del país todavía pueden entregar información geológica relevante sobre su continuidad vertical, mientras nuevas herramientas permiten investigar zonas que durante décadas estuvieron fuera del alcance de la exploración convencional.
En un escenario donde descubrir y desarrollar nuevos proyectos minerales toma cada vez más tiempo, entender qué existe bajo los actuales niveles de explotación podría transformarse en una de las variables decisivas para sostener la producción minera chilena durante las próximas décadas.
