PRIMAS

D E S C R I P C I Ó N

OBJETO DE LA INVENCIÓN

El objeto principal de Ia presente invención es un método de implementación de sistemas de información geográfica para aplicaciones de prospección y caracterización de materias primas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) particularizan un conjunto de procedimientos que tienen una representación gráfica, sobre una base de datos no gráfica o descriptiva de objetos, que son susceptibles de algún tipo de medición respecto al tamaño y dimensión relativa a Ia superficie de Ia Tierra. Además, el SIG cuenta con una base de datos gráficos y descriptivos con información georreferenciada. Se usan herramientas de gran capacidad de procesamiento gráfico y alfanumérico dotadas de procedimientos y aplicaciones para captura, almacenamiento, análisis y visualización georreferenciada. Se trata, por tanto, de poderosas herramientas debido a Ia capacidad que poseen estos SIG para construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales. Esto se logra aplicando una serie de procedimientos específicos que generan aún más información para el análisis.

Mediante SIG se puede recoger de forma gráfica toda información que se vaya procesando de cada punto de un muestreo determinado. También se pueden asociar datos relevantes, como son fotografías, tablas de resultados, etc., a cada uno de los puntos. Asimismo, el SIG también permite presentar los resultados en un formato digital, donde se utilizan varios instrumentos como son fotografías, tablas, diagramas asociados a mapas, etc., empleando colores o animación para facilitar Ia comprensión del estudio realizado.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El objetivo de esta invención adquiere una especial trascendencia en Ia fase de explotación comercial del recurso natural, ya que permite clasificar Ia materia prima en función de un parámetro determinado y, llegado el caso, hasta lograr finalmente abaratar costes de producción. Todo ello facilita enormemente una primera etapa de investigación en un formato de comprensión muy atractivo y complementa otras propuestas recientes de carácter metodológico con utilidad en el sector cerámico o del vidrio y productos complementarios.

El método objeto de esta invención se inicia con los mapas geológicos. Con esta información de partida se lleva a cabo Ia selección de Ia información útil de cada uno de los mapas, esto es, se selecciona toda información que sirva de orientación para Ia localización de los afloramientos de materias primas de interés. Por último, una vez localizadas las diferentes zonas geográficas para el muestreo del estudio, se hace en campo un registro de las coordenadas UTM mediante el empleo de tecnología GPS. Para completar Ia toma de datos, finalmente se captan imágenes con cámara digital de cada una de las muestras localizadas en los yacimientos estudiados.

Seguidamente se toman partes alícuotas de las muestras seleccionadas de las distintas materias primas, dando lugar a una muestra media. Se pasa a estudiar sus propiedades físicas, químicas y mecánicas por distintas técnicas experimentales. Entre ellas, sin ánimo de ser exhaustivos, se mencionan Ia Fluorescencia y Difracción de Rayos X, Microscopía Electrónica de Barrido

(equipo JEOL JSM-5400) y análisis químico por energías dispersivas de Rayos X y determinación de Ia resistencia a flexión. Los resultados son tanto de tipo cuantitativo como cualitativos y característicos de cada muestra considerada y, en consecuencia, cada una de ellas queda así perfectamente descrita.

Como herramienta para Ia gestión y tratamiento de los resultados obtenidos con el concurso de las técnicas experimentales mencionadas, se utiliza un Sistema de Información Geográfica (SIG) estándar que aportan facilidad de consulta y de modificación dinámica. De acuerdo con el método objeto de Ia invención, se diferencian tres fases en el trabajo: construcción de Ia base de datos cartográfica (ortofotog rafia y cartografía), fusión de las bases de datos y depuración del resultado.

En Ia primera fase se realiza Ia introducción de los datos cartográficos de Ia zona y de Ia ortofotog rafia digital del área. Posteriormente se procede a Ia localización en función de Ia ubicación del suceso mediante coordenadas UTM. Con estos registros se elabora una tabla de datos para georreferenciación y se convierte a un formato estándar con objeto de hacer posible Ia exportación de ficheros. A continuación se crea una única vista predefinida en Ia aplicación del SIG, utilizando como temas las hojas cartográficas de las zonas de muestreo y de las ortofotog rafias correspondientes a las referidas zonas, Ia tabla de eventos con datos de georreferenciación de las muestras.

En el método objeto de Ia invención al seleccionar en el sistema SIG una localización, se obtienen datos referidos a los materiales que se encuentran en dicha localización representada o viceversa, mientras que al seleccionar un material, se muestran las localizaciones donde se encuentra el material seleccionado. Además permite seleccionar un mineral o elemento deseado en el sistema SIG, y obtener los datos referidos a Ia localización representada donde se encuentran materias primas que contienen dicho mineral o elemento seleccionado.

Por último, cabe destacar que es posible incluir nuevos datos tales como nuevos puntos de muestreo, vías, nuevos caminos y empresas con concesión en Ia zona representada o cualquier otro dato que sea necesario mediante su introducción en cualquiera de las bases de datos

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de Ia invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de Ia misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado Io siguiente:

Figura 1.- Muestra un diagrama de flujo del método objeto de Ia invención.

Figura 2.- Muestra Ia localización de los puntos de muestreo mediante SIG.

Figura 3.- Muestra un detalle del SIG donde se muestran las imágenes captadas y sus vínculos a las zonas marcada.

Figura A - Muestra Ia pantalla en Ia que se aprecia Ia tabla con Ia correlación con los datos químicos y mineralógicos de las muestras.

Figura 5.- Muestra un detalle del SIG.

Figura 6.- Muestra un detalle del SIG.

Figura 7.- Muestra un detalle del SIG que refleja las muestras que cumplen con un requisito estipulado.

Figura 8.- Muestra un detalle del SIG reflejando los caminos.

Figura 9.- Muestra un detalle del SIG reflejando Ia localización de los puntos de muestreo. Figura 10.- Muestra un detalle del SIG que refleja los datos registrados registrados.

Figura 11.- Muestra un detalle del SIG que refleja las gráficas de ensayo.

Figura 12.- Muestra un detalle del SIG donde se aprecian los puntos de muestreo que cumplen con un requisito predeterminado.

Figura 13. - Muestra un detalle del SIG donde se aprecian los puntos de muestreo que cumplen con un requisito predeterminado.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

En el siguiente ejemplo de realiza una aplicación del método objeto de Ia invención para Ia caracterización de materias primas utilizadas como impermeabilizantes y con potencial interés cerámico y en Ia construcción.

El SIG (1 ) desarrollado en esta investigación para Ia prospección y caracterización de materias primas, utilizadas desde hace tiempo como material impermeabilizante en las provincias de Almería y Granada. Alguna de ellas, en concreto, presenta potencial interés cerámico.

En Ia primera fase se realiza Ia introducción de los datos cartográficos de Ia zona y de Ia ortofotog rafia digital del área extraídos de los mapas (4) cartográficos y ortográficos de Ia zona, generando Ia primera base de datos (2) donde todos los datos van georreferenciados mediante el uso de un GPS (5). Estas dos bases de datos se fusionan en una tercera bases de datos (6) que es depurada antes de su utilización como base de datos suministradora de datos al SIG (1 ).

En Ia segunda fase una vez realizados todos los análisis se introducen los resultados de éstos en Ia segunda base de datos (3) (Ia cual aparece visualizada como "Caracterización Filitas en el SE de Ia Península Ibérica"). Es en dicha segunda base de datos (3) en Ia que aparecen todos los eventos identificados que aparecen listados en una representación en Ia ventana (7) de Ia Figura 4. A su vez, en una nueva consulta realizada a Ia aplicación, a título de ejemplo, se muestran las imágenes captadas en el lugar de extracción de cada muestra en particular (Figura 3). De acuerdo con los resultados expuestos, ambas consultas ayudan a Ia interpretación del ámbito de trabajo del estudio de prospección y permiten conocer el terreno en el que se realizó Ia extracción de muestras.

Mediante las imágenes captadas se pueden observar el color y textura inalterada de estas materias primas en su zona de origen. Asimismo, teniendo en cuenta los resultados obtenidos con el concurso de las técnicas instrumentales mencionadas (Fluorescencia y Difracción de Rayos X, etc.), Ia gestión y tratamiento de estos datos almacenados en el SIG permite visualizar Ia composición química (cuantitativa, elementos mayoritarios en porcentaje en peso y a nivel de trazas en ppm) y mineralógica (porcentaje relativo semicuantitativo de fases cristalinas identificadas) de todas las muestras. Para ello, se marca dos veces sobre los puntos que aparecen en Ia vista de Ia aplicación (Figura 5).

Otra aplicación que se ha introducido en el sistema SIG (1 ) es Ia de enlazar las imágenes obtenidas de cada muestra mediante aplicación de Ia microscopía electrónica de barrido (imágenes a distintos aumentos representativas de las muestras) y los análisis químicos por energías dispersivas de Rayos X (espectros generales y algunas adquisiciones puntuales), como se ilustra en Ia Fig. 6 con un ejemplo. No es esencial, pero es importante disponer de Ia mayor cantidad de datos para cada muestra, siendo estos datos de microscopía y microanalíticos más que nada complementarios a otros, pues no siempre se dispone de acceso a estos equipos. En este sentido, son imprescindibles los resultados analíticos de Fluorescencia de Rayos X, que suministran valiosa información de las características químicas en su conjunto y, además, los datos mineralógicos (semicuantitativos) obtenidos por tratamiento de los difractogramas de Rayos X.

Asimismo, es de interés resaltar que se pueden hacer grupos de muestras con una composición química similar: para ello el SIG Ie damos un criterio de selección, por ejemplo, que el contenido en óxido de hierro de esta materia prima expresado como Fe2Ü3 (% en peso) supere a un valor prefijado: sea éste 4.39; al introducir esta condición (Figura 7), Ia aplicación automáticamente marca todas las muestras que cumplen esa condición. De este modo se puede ilustrar Ia utilidad del SIG (1 ) a Ia hora de caracterizar y seleccionar una determinada materia prima con potencial interés cerámico basándose en el contenido en un componente, en este caso el óxido de hierro pero puede ser el contenido en elementos alcalinos o en azufre, por ejemplo, dada su influencia en el medioambiente.

También se puede seleccionar una determinada materia prima en función de su contenido en minerales, por ejemplo caolinita y/o ¡Hita o bien contenido en cuarzo, Io cual es de interés a Ia hora de Ia preparación de pastas cerámicas. En este caso, los datos mineralógicos han de ser Io más fiable posible y es imprescindible, sin lugar a dudas, una determinación cuantitativa por Difracción de Rayos X con patrones adecuados empleando alguno de los métodos aceptados y/o contrastados.

Por consiguiente, es necesario y suficiente que los resultados de los análisis (químicos y mineralógicos) llevados a cabo por distintas técnicas instrumentales sean Io suficientemente representativos y con el grado de confianza que permitan su utilización como datos relevantes en el sistema SIG

(1 )-