PP MINERAL - GEOLOGIA DE MINA

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PROSPECÇÃO E PESQUISA MINERAL CURSO DE ENGENHARIA GEOLÓGICA UNIVERSIDADE FEDERAL DE 
PELOTAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GEOLOGIA DE MINA 
E 
MODELAGEM GEOLÓGICA 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Dr. Adelir José Strieder 
Cursos de Engenharia Geológica e Engenharia de Petróleo 
CENTRO DE ENGENHARIAS 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS 
 
 
 
 
 
 
 
2019 
Geologia de mina e modelagem geológica i 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. Introdução 1 
 
2. Mapeamento geológico-estrutural de mina 2 
2.1. Técnicas de mapeamento 2 
2.1.1. Mapeamento em superfície 3 
2.1.1.1 Mapeamento em escalas regional e semi-regional 4 
2.1.1.2 Mapeamento em escalas de detalhe ou de mina 11 
2.1.2. Mapeamento de trincheiras, poços e galerias 18 
2.1.3. Descrição de testemunhos de sondagem 21 
2.2. Mapeamento de feições geomecânicas em maciços rochosos 25 
2.2.1. Tipos de descontinuidades geomecânicas 26 
2.2.2. Características das descontinuidades geomecânicas de maciços rochosos 28 
2.2.3. Métodos de levantamento de descontinuidade geomecânicas 33 
2.2.3.1 Mapeamento preliminar de descontinuidades por fotogrametria terrestre 33 
2.2.3.2 Descrição (caracterização) geomecânica de afloramentos 37 
2.2.3.2.1 O método da scanline 37 
2.2.3.3 Caracterização geomecânica a partir de testemunhos de sondagem 38 
2.2.4. Caracterização de maciços rochosos por meio do levantamento de 
descontinuidades geomecânicas 
 
40 
2.3 Mapeamento de estruturas deformacionais 42 
2.3.1 Mapeamento de estruturas deformacionais planares 43 
2.3.2 Mapeamento de dobras 46 
2.3.3 Mapeamento de estruturas lineares 49 
 
3. Estruturas controladoras de depósitos minerais (guias de minérios) 51 
3.1. Tipos de estruturas controladoras 51 
3.2. Mapeamento das estruturas controladoras 56 
3.3. Geometria, distribuição espacial e persistência dos corpos de minério 60 
3.3.1 Corpos de minério aproximadamente equidimensionais 61 
3.3.2 Corpos alongados e/ou cilíndricos de minério 64 
3.3.3 Corpos tabulares de minério 65 
3.3.4 Corpos irregulares de minério 66 
3.4. Levantamentos geofísicos aplicados em escala de mina 66 
3.4.1 Métodos de campo potencial 67 
3.4.2 Métodos de resistividade e polarização induzida 68 
3.4.3 Métodos eletromagnéticos 71 
3.4.4 Georradar 72 
3.4.5 Métodos sísmicos 72 
3.4.6 Perfilagem geofísica 73 
 
4. Geologia exploratória e de frente de lavra 77 
4.1. Amostragem de minério 77 
4.1.1 Erros de amostragem 78 
4.1.2 Tipos de amostgragem 78 
4.1.2.1 Amostragem geológica ou primária 79 
Geologia de mina e modelagem geológica ii 
 
 
 
4.1.3 Teoria da amostragem 81 
4.1.3.1 Teoria da amostgragem de Gy 81 
4.1.3.2 Teoria da amostragem de Kazhdan 82 
4.2 Aplicação das teorias de amostragem aos depósitos de ágata do Distrito Mineiro 
de Salto do Jacuí (RS) 
 
83 
4.2.1 Técnicas de extração dos geodos de ágata 84 
4.2.2 Caracterização do minério 85 
4.2.3 Determinação dos teores de referência em depósitos de ágata 86 
4.2.4 Definição do volume amostral mínimo para os depósitos de ágata 87 
4.2.4.1 Volume amostral pela Teoria de Kazhdan 88 
4.2.4.2 Volume amostral pela Teoria de Gy 89 
4.2.4.3 Volume amostral mínimo para os depósitos de geodos de ágata 91 
4.3 Levantamentos geológicos continuados, acompanhamento da lavra e controle de 
teores 
 
91 
4.3.1 Metodologias utilizadas para estimativa de teor dos blocos 92 
4.4 Estudo de caso sobre controle de teores para a esgotada Mina de San Gregório 
(Uruguay) 
 
94 
4.4.1 Operações de controle de teor e mapeamento de acompanhamento da lavra 96 
4.4.1.1 Sondagens para desmonte 97 
4.4.1.2 Amostragem 97 
4.4.1.3 Topografia 97 
4.4.1.4 Análise química 97 
4.4.1.5 Construção de banco de dados 97 
4.4.1.6 Preparação do banco de dados para o controle de teor 98 
4.4.1.7 Controle de teor 98 
4.4.1.8 Demarcação dos blocos de lavra 98 
4.4.1.9 Mapa de controle de teor 98 
4.4.1.10 Supervisão do material extraído 100 
4.4.2 Resultados obtidos 100 
4.5. Estudos químicos, físicos e petrográficos do minério e de suas encaixantes 100 
 
5. Elementos de modelagem de depósitos minerais 108 
5.1 Modelos exploratórios 108 
5.1.1. Classes de modelos de depósitos minerais 110 
5.1.1.1 Modelos empíricos, descritivos e genéticos 110 
5.1.1.2 Modelo DPC (data process criteria) 112 
5.1.1.3 Modelo teor/tonelagem 113 
5.1.1.4 Modelo de probabilidade de ocorrência 113 
5.2 Modelos geométricos de depósitos minerais para planejamento de lavra 114 
5.2.1. Wireframe models 115 
5.2.2. Block models 116 
5.3 Modelagem geológica aplicada a diferentes tipos de geometria de depósitos min 117 
5.3.1. Depósitos de carvão 117 
5.3.2 Depósitos do tipo Cu-pórfiro 118 
5.3.3. Veios de quartzo-ouro em zonas de cisalhamento 118 
 
6. Processamento e interpretação geológica dos dados de mapeamento e sondagens 120 
6.1 Interpolação (interpretação, correlação) de estruturas geológicas 120 
6.2 Elementos básicos da correlação geológica e da modelagem geométrica 122 
6.2.1 Modelagem geométrica e superfícies delimitantes de depósitos minerais 124 
Geologia de mina e modelagem geológica iii 
 
 
 
6.3 Mapas de contorno estrutural: preparação e análise 127 
6.3.1 Elaboração do mapa geológico a partir do conhecimento da atitude de contatos 127 
6.3.2 Modelagem geológica a partir de afloramentos completos 129 
6.3.3 Modelagem geológica a partir de sondagens 135 
6.4 Análise de elementos estruturais para investigação de seções geológicas 138 
6.5. Correlação de dados e ajuste de mapas para programação de lavra 146 
 
Referências bibliográficas 149 
Geologia de mina e modelagem geológica 1 
 
 
 
 
 
1. Introdução 
 
A Geologia de Mina envolve uma série de atividades de pesquisa exploratória e de 
acompanhamento da lavra de quaisquer tipos de depósitos minerais. O objetivo desse material 
didático é discutir as principais atividades geológicas em relação às fases de pesquisa mineral 
de detalhe para a modelagem geológica e a cubagem do corpo de minério e de geologia e 
amostragem de minério em uma frente de lavra. Envolvem, ainda, o levantamento de dados 
para a caracterização geomecânica dos maciços rochosos para fins de dimensionamento de 
galerias e de estruturas de contenção em minas subterrâneas, e dimensionamento de taludes 
em minas a céu aberto. Dentro desse contexto, as principais atividades podem ser 
preliminarmente resumidas em: mapeamento geológico-estrutural em diferentes escalas, 
amostragem de minério, modelagem geológico-estrutural dos corpos de minério e cubagem 
dos corpos de minério. 
As principais técnicas de mapeamento utilizadas em geologia de mina buscam realizar 
o reconhecimento, a sistematização e a caracterização das estruturas geológicas que controlam 
diretamente a geometria e a extensão dos corpos de minério. Neste sentido, o tema pode ser 
desenvolvido em duas etapas: (i) técnicas de mapeamento geológico de superfície e (ií) 
técnicas de mapeamento da continuidade estrutural em sub-superfície. 
A implantação de um projeto de mineração exige a integração de diversas 
metodologias e informações, desde a fase de reconhecimento até a fase de execução da lavra. 
O estágio de detalhamento envolve a execução de sondagens e mapeamentos estruturais de 
detalhe das áreas de maior interesse. O objetivo do mapeamento geológico-estrutural de 
detalhe é o de caracterizar todos os elementos estruturais (lineares ou planares) presentes no 
corpo de minério e em suas encaixantes, de forma a possibilitar uma definição precisa da 
geometria e da continuidade espacial do depósito, bem como orientar o planejamento e o 
desenvolvimento da lavra. 
A completa caracterização das estruturas associadas ao depósito mineral é de extrema 
importância em termos de planejamento da lavra, tanto em minas de céu aberto quanto em 
minas subterrâneas. Essas estruturas influenciam não só no seqüenciamento da lavra, mas 
influem diretamente no comportamento geomecânico do maciço rochosono qual está 
circunscrito o depósito. 
Nessa perspectiva, deverá ser observada a precisão com que os levantamentos de 
dados geológicos e estrutrurais dos corpos de minério e de suas encaixantes estão sendo 
conduzidos. Essa precisão é fundamental para que se alcance, ao final do processo de lavra de 
cada bloco, uma reconciliação de teores satisfatória. Essa precisão é a precisão exigida em 
qualquer tipo de mapeamento e cartografia geológica, onde o erro de locação deve ser menor 
do que 0,2mm na escala dos mapas (e = 0,0002*Módulo da escala). É com esse objetivo que 
se reproduz uma frase emblemática de um dos maiores Geólogos de Mina: 
 
“Pencils used for detailed geological mapping and logging must be kept extremely sharp” 
Ahrens, E.H. 1992. Practical mining geology. IN: Applied Mining Geology, A.J. Erickson Jr., 
R.A. Metz and D.E. Ranta Eds., Society of Mining, Metallurgy and Exploration of the 
American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers Inc., Littleton, CO- 
USA, pp. 73-82 
Geologia de mina e modelagem geológica 2 
 
 
 
 
2. Mapeamento geológico-estrutural de mina 
 
As principais técnicas de mapeamento utilizadas em geologia de mina buscam 
realizar o reconhecimento, a sistematização e a caracterização das estruturas geológicas que 
controlam diretamente a geometria e a extensão dos corpos de minério. Neste sentido, o 
tema pode ser desenvolvido em duas etapas: i) técnicas de mapeamento geológico de 
superfície e ii) técnicas de mapeamento da continuidade estrutural em sub-superfície. 
A implantação de um projeto de mineração exige a integração de diversas 
metodologias e informações, desde a fase de reconhecimento até a fase de execução da 
lavra. Os principais procedimentos utilizados na etapa de reconhecimento são a análise de 
produtos de sensoriamento remoto, o mapeamento geológico e os métodos geoquímicos e 
geofísicos de prospecção. Esta etapa da pesquisa objetiva, portanto, a delimitação das áreas 
potencialmente favoráveis para estudos geológicos mais detalhados, que visam à cubagem 
do depósito mineral e viabilização da mina. 
O estágio de detalhamento envolve a execução de sondagens e mapeamentos 
estruturais de detalhe das áreas de maior interesse. O objetivo do mapeamento estrutural de 
detalhe é o de caracterizar todos os elementos estruturais (lineares ou planares) presentes no 
corpo de minério e em suas encaixantes, de forma a possibilitar uma definição precisa da 
geometria e da continuidade espacial do depósito, bem como orientar o planejamento e o 
desenvolvimento da lavra. 
A completa caracterização das estruturas associadas ao depósito mineral é de 
extrema importância em termos de planejamento da lavra, tanto em minas de céu aberto 
quanto em minas subterrâneas. Essas estruturas influenciam não só no seqüenciamento da 
lavra, mas influem diretamente no comportamento geomecânico do maciço rochoso no qual 
está circunscrito o depósito. 
As técnicas de mapeamento aqui descritas focam principalmente os levantamentos 
geológicos de detalhe (cubagem e acompanhamento de lavra), já que o objetivo do curso é a 
Geologia de Minas e a Modelagem Geológica. Assim, as técnicas de mapeamento de caráter 
mais regional, ou de semi-detalhe, que se utilizam do sensoriamento remoto e da geofísica 
regional e/ou semi-detalhe como produtos auxiliares para definir zonas potencialmente 
favoráveis à existência de depósitos minerais, serão abordadas sumariamente. 
 
A discussão contida em cada um dos itens sobre Técnicas de mapeamento abaixo é 
baseada principalmente nos livros textos produzidos por Maranhão (1983) e por Kuzvart & 
Böhmer (1986). As técnicas de mapeamento de detalhe (item 2.1.1.2) foram baseadas 
principalmente nos livros e textos compilados por McKinstry (1948) e por Lacy (1983). As 
técnicas de mapeamento propostos e descritos nesses livros foram, no entanto, profundamente 
revisadas, principalmente no caso dos mapeamentos geológicos de detalhe (e de mina), 
devido à incorporação corriqueira de novas ferramentas auxiliares. 
 
2.1. Técnicas de mapeamento 
 
O mapeamento geológico significa a produção de cartas (mapas) ou plantas onde 
estejam detalhadamente representadas todas as estruturas geológicas e litologias que ocorrem 
na área sob investigação. Nesse sentido, as perguntas mais comuns dos geólogos e 
engenheiros de mina parecem ser: quais elementos representar? e como representar os 
elementos de espessura muito pequena? De um modo geral, essas perguntas se referem ao 
grau de resolução que deve ser empregado na produção dos mapas mineiros nas diferentes 
escalas. 
Geologia de mina e modelagem geológica 3 
 
 
O grau de resolução a ser empregado depende da escala de cada mapa. O cálculo dessa 
resolução é simples e está relacionado com a acuidade visual adotada na cartografia: 0,2mm. 
Esse valor é a menor separação entre linhas dessa espessura que o olho humano pode 
distinguir. Desta forma, é fácil determinar a resolução para qualquer escala de mapa. Tome-se 
como exemplo um mapa em escala 1:100.000; isso significa que 1 cm no mapa representa 
uma espessura de 100.000cm (1.000m) no terreno; logo, 0,2mm no mapa representam 20m no 
terreno. Portanto, qualquer estrutura geológica com mais de 20 m de espessura alcança 
representatividade no mapa em escala 1:100.000. Considere, agora, um mapa na escala 
1:2.500; 1cm no mapa representa 2.500cm (25m) no terreno, o que implica que 0,2mm no 
mapa representam uma espessura de 0,5m no terreno. Portanto, no mapa em escala 1:2.500, 
qualquer unidade/estrutura geológica com espessura maior do que 0,5m alcança 
representatividade. 
Com o objetivo de facilitar a adequação de escala, pode-se propor a seguinte equação 
para determinar a escala, ou definir o grau de resolução de uma escala: 
r  
M
 
5000 
ou r ≤ 0,0002M (Equação 2.1) 
onde: r = a resolução em metros; M = o módulo da escala; e 1/5000 = 0,0002 = fator de 
redução de 0,2mm a metros. 
Essa proposição pode ser aplicada para qualquer escala de levantamento; basta que se tenha 
clareza das dimensões mínimas das estruturas de interesse de representação. 
 
A partir desse parâmetro de resolução, pode-se deduzir que os mapas geológicos 
devem expressar toda a variabilidade litológica e estrutural capaz de ser representada na 
escala escolhida para a sua produção. O geólogo e/ou engenheiro de mina devem escolher a 
escala adequada para representar todas as feições geológicas de importância para a atividade 
fim de sua investigação. A escala a ser escolhida para o mapeamento em cada fase de 
investigação mineira deve possibilitar a representação principalmente das estruturas 
geológicas que controlam os corpos de minérios e as suas rochas encaixantes imediatas. 
Os mapas geológicos, nas diferentes escalas, podem possuir e normalmente possuem 
indicações de algumas feições estruturais cuja representação está fora da resolução do referido 
mapa. Esse é normalmente o caso das representações de falhas, as quais devem ser 
representadas com certo exagero de escala (largura do traço) somente quando deslocam 
contatos geológicos e mostram claramente o rejeito das unidades adjacentes. Representar 
quaisquer estruturas em exagero de escala, sem que tal estrutura tenha um significado 
geológico importante para ser representada na escala contribui para que o mapa geológico 
final fique sobrecarregado de informações e dificulte a visualização e interpretação das 
estruturas que realmente importam àquela escala. 
 
 
2.1.1. Mapeamento em superfície 
 
O mapeamento de feições e estruturas geológicas e litologias em superfície pode ser 
executado em qualquer escala. Usualmente, divide-se o mapeamento em três etapas 
sucessivas de aprofundamento do conhecimento geológico de uma área sob investigação: i) 
exploração geológica regional, ii) exploração geológica semi-regional (ou semi-detalhe), iii) 
escala de exploração geológica de detalhe.Poder-se-ia, ainda, definir uma escala de 
mapeamento de mina, como um aprofundamento e detalhamento das estruturas geológicas 
que controlam a mina propriamente dita; essa investigação em escala de mina é 
particularmente importante para corpos de minério cuja geometria e/ou controle é dado 
estritamente por feições estruturais (dobras, falhas, p.ex.) complexas. 
Geologia de mina e modelagem geológica 4 
 
 
 
2.1.1.1. Mapeamento em escalas regional e semi-regional 
O mapeamento geológico regional e semi-regional são ferramentas importantes para 
que se reconheçam as litologias e as estruturas regionais que controlam o posicionamento 
geológico de ocorrências minerais e de depósitos minerais conhecidos. Tais mapas assumem 
grande importância quando as empresas de mineração buscam aumentar as reservas minerais 
e, conseqüentemente, a vida útil dos empreendimentos. 
O mapeamento geológico regional usualmente utiliza escalas menores do que 
1:100.000 e, eventualmente, escalas de 1:50.000. Em algumas regiões, mapas de escala 
1:250.000 têm sido utilizados. A base cartográfica pode ser tomada dos mapas topográficos da 
Divisão de Levantamento do Ministério do Exército (DL-MEx), ou do Instituto Brasileiro de 
Geografia e Estatística (IBGE). Entretanto, quando da realização dos trabalhos de campo que 
busquem identificar os controles geológicos da mineralização, deve-se ter sempre em mente 
que as resoluções cartográficas nas escalas 1:100.000 e 1:50.000 são respectivamente 20 m e 
10 m. 
O mapeamento geológico regional em escala 1:100.000 é aconselhado para áreas de 
baixo conhecimento geológico que tenham entre 4.000 a 8.000km2. Áreas de baixo 
conhecimento geológico com 1.000 a 4.000km2 podem ser mapeadas em escala 1:50.000. 
Nessas escalas de investigação geológica, os principais elementos a serem mapeados são as 
litologias, as falhas e as dobras geológicas de grande expressão. 
A base cartográfica dos mapas geológicos de escala regional também pode ser 
executada a partir de imagens do satélite ASTER (restituição fotogramétrica das bandas 3N e 
3B). No entanto, para a execução dessa restituição é imprescindível que sejam identificados 
vários pontos de controle na imagem e seus respectivos pontos no terreno (GCPs, ground 
control points). Esses pontos de controle no terreno devem ser ocupados com receptores GPS 
geodésicos (L1 ou L1, L2) no método estático relativo, de maneira a definir as suas 
coordenadas com a precisão e acurácia necessária para a obtenção da resolução desejada. Se 
os pontos ocupados forem RN’s (referências de nível) oficiais do IBGE ou de altitude 
conhecida, poder-se-á obter uma carta topográfica com alturas ortométricas. Se os pontos 
rastreados não tiverem as suas altitudes conhecidas, também é possível se obter as suas alturas 
ortométricas com o emprego do programa MAPGEO2004 do IBGE. A exatidão das altitudes, 
assim obtidas é da ordem de 2m, o que é perfeitamente aceitável quando se deseja representá- 
las nas escalas aqui estabelecidas (Ver Decreto 89.817/84 - Instruções Reguladoras das 
Normas Técnicas da Cartografia Nacional). 
A representação em mapa deve privilegiar as estruturas de interesse no controle da 
mineralização. Isso posto, o mapeamento de campo deve se concentrar nos elementos 
geológicos de interesse e na sua representação preferencial nos mapas. Assim, com a devida 
referência na legenda dos mapas, pode-se detalhar a constituição interna de determinadas 
formações geológicas (grupos de litologias) e expressar tal variabilidade nos mapas de acordo 
com a sua resolução de escala. As formações geológicas que não possuem estruturas 
mineralizadas, por seu turno, podem ser representadas sem a sua variabilidade interna. Nessa 
escala de mapeamento (regional), para fins de informação e visualização das estruturas 
controladoras do minério, pode-se permitir algum exagero de escala na representação de 
certos elementos geológicos, principalmente falhas e posicionamento de dobras. Mesmo 
determinadas unidades litológicas podem receber exagero de representação em sua espessura, 
principalmente se a unidade constituir o controle litológico do minério. Porém, tal exagero de 
escala de representação deve ser informado na legendo do respectivo mapa (Figura 2.1). 
A execução do mapeamento geológico regional deve se valer das ferramentas 
tradicionais e daquelas que estão atualmente disponíveis: fotografias aéreas, imagens de 
satélite e levantamentos aerogeofísicos. Tais ferramentas permitem o traçado mais preciso dos 
contatos geológicos (Fig. 2.2, 2.3) e das estruturas geológicas que são normalmente difíceis de 
Geologia de mina e modelagem geológica 5 
 
 
mapear continuamente por meio mapeamento de superfície (Fig. 2.4). Os elementos 
geológicos individualizados por meio dessas ferramentas direcionam (focam) os trabalhos de 
campo para as áreas de maior interesse, na medida em que as localizações geográficas podem 
ser buscadas em campo com o auxílio de simples GPS de navegação. Os receptores GPS de 
navegação, que operam a partir do código C/A, fornecem uma média global previsível de 
acurácia horizontal de 13 metros, em 95 % dos casos, conforme o estabelecido pelo Global 
Positioning System Standard Positioning Service Performance Standard (2001), do 
Departamento de Defesa dos EUA, o que está compatível, na maioria dos casos, com a 
resolução de escala dos mapas 1:50.000. 
 
Figura 2.1 – Mapa geológico regional exemplificando a representação detalhada de litologias 
que controlam a mineralização dentro de determinada formação geológica. Coordenadas estão 
ajustadas ao sistema Transverso de Mercator Local (LTM). 
Geologia de mina e modelagem geológica 6 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.2 – Mapa de lineamentos penetrativos tipo 1 retirados de imagens de satélite 
LANDSAT, sobreposto ao mapa geológico preliminar na região de Porto Nacional (TO) 
(modificado de Gottardo, 2003). Coordenadas estão ajustadas ao sistema Universal 
Transverso de Mercator (UTM). 
Geologia de mina e modelagem geológica 7 
 
 
 
 
Figura 2.3 – Composição colorida de três canais (K-Th-U) de levantamento aerogeofísico 
evidenciando os limites das principais unidades geológicas na região de Lavras do Sul, Rio 
Grande do Sul (modificado de Roldão, 2000). 
Geologia de mina e modelagem geológica 8 
 
 
 
 
Figura 2.4 – Imagem da primeira derivada vertical da magnetometria em levantamento 
aerogeofísico mostrando as estruturas deformacionais (falhas do Sistema Duplex Irapuã) na 
região de Lavras do Sul, Rio Grande do Sul (modificado de Roldão, 2000). 
 
A qualidade dos mapas geológicos produzidos depende fundamentalmente do cuidado 
do profissional na representação dos elementos geológicos (limites de unidades geológicas, 
Geologia de mina e modelagem geológica 9 
 
 
falhas, dobras, etc...) que estão sendo representados. Além disso, essa qualidade também 
depende da quantidade de pontos amostrados, ou seja, do número de afloramentos rochosos 
descritos a analisados no mapa. Em termos gerais, considera-se como número razoável, a 
descrição/exame de 1 afloramento (ponto) para cada 1cm2 de mapa. Isso implica que, na 
escala de 1:100.000 (1cm = 1000m no terreno), devem ser examinados 1 afloramento para 
cada 1km2; na escala 1:50.000, devem ser examinados 4 afloramentos por 1km2. 
Essa densidade amostral para a confecção dos mapas geológicos pode ser otimizada 
quando se emprega, adicionalmente, elementos como fotografias aéreas, imagens de satélite 
de boa resolução e levantamentos aerogeofísicos. A otimização da densidade amostral 
significa que os pontos amostrais podem ser dispostos em perfis de levantamento dispostos 
perpendicularmente às estruturas geológicas. As fotografias aéreas e as imagens de satélite e 
de levantamentos aerogeofísicos permitem desvendar a continuidade espacial das estruturas 
geológicas e, assim, posicionar os perfis de levantamento em campo perpendicularmente àsestruturas. A correlação entre as observações efetuadas em cada perfil é realizada novamente 
com base nas ferramentas de apoio já utilizadas. 
O mapeamento geológico de semi-detalhe (semi-regional) utiliza escalas 1:25.000 a 
1:10.000. As resoluções cartográficas nessas escalas são respectivamente 5m e 2m. Nessas 
escalas de levantamento geológico, podem ser mapeadas áreas entre 100 e 1.000km2 e entre 
10 e 100km2, respectivamente. A base cartográfica dos mapas em escala 1:25.000 ainda pode 
ser executada, com alguma restrição de resolução, a partir de imagens do satélite ASTER. No 
entanto, de acordo com o interesse e a importância dada ao aumento de reservas minerais na 
área de investigação, recomenda-se a execução de mapas topográficos a partir da restituição 
de fotografias aéreas em escala adequada à resolução desejada no mapeamento, ou por meio 
de LIDAR (light detection and ranging: método de levantamento topográfico por meio de 
ondas EM – laser, Fig. 2.5). 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.5 – Representação esquemática 
do levantamento topográfico por LIDAR. 
Sistema GPS do avião mede coordenadas 
(X,Y,Z). Unidade inercial de medida 
(IUM) registra diferença de nivelamento 
das asas e da proa-popa do avião, além da 
altura do solo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O mapeamento geológico de semi-detalhe já conta com a localização e delineação dos 
afloramentos rochosos em mapa; também podem ser delineados em mapa trabalhos mineiros 
Geologia de mina e modelagem geológica 10 
 
 
como: trincheiras e poços. Esse detalhamento permite com que as estruturas geológicas 
específicas, a partir de um mapa topográfico de qualidade (cf. definido no Decreto 89.817/84), 
possam ter sua continuidade espacial (3-D) avaliada para fins de planejamento de sondagens, 
poços e/ou trincheiras que busquem o detalhamento das estruturas mineralizadas. Nessa 
escala de investigação geológica, somente falhas, veios, diques, por exemplo, podem ter sua 
espessura exagerada para fins de representação no mapa geológico em construção. A 
espessura e a variabilidade das unidades litológicas, pelo menos nas formações de interesse, 
devem ser representadas na verdadeira escala. Assim, a escolha da escala para produção dos 
mapas geológicos de semi-detalhe devem seguir as mesmas recomendações oferecidas na 
tabela 2.1. 
O mapeamento geológico de semi-detalhe deve contar com receptores GPS para 
localização e posicionamento das estruturas geológicas encontradas em afloramentos 
superficiais, poços e/ou trincheiras, pois a resolução cartográfica requerida é 5m e 2m para as 
escalas de 1:25.000 e 1:10.000, respectivamente. É importante notar que, em escala de semi- 
detalhe, a precisão requerida (0,2mm na escala) somente pode ser alcançada com o uso de 
receptores GPS de uma ou duas freqüências (L1 e L2) no método estático relativo, e 
empregados segundo o especificado pelos fabricantes, 
A densidade amostral requerida para a confecção dos mapas geológicos de semi- 
detalhe é de 16 afloramentos, ou 100 afloramentos por 1km2, respectivamente (escalas 
1:25.000 e 1:10.000). Em muitas situações brasileiras, no entanto, onde a cobertura de solos é 
espessa e contínua, pode ser difícil alcançar tal número de afloramentos rochoso por km2. 
Nesse caso, os afloramentos existentes devem ser demarcados em relação às áreas que 
possuem cobertura de solo; a mesma demarcação é exigida para trincheira e poços já 
existentes. Deste modo, o uso de técnicas de modelagem 3-D normalmente empregadas em 
escala de mina é a solução para o detalhamento geológico em faixas de maior interesse, como 
a continuidade espacial de determinada litologia controladora da mineralização. A 
identificação da continuidade de tais estruturas geológicas por sob o manto de solo pode ser, 
então, examinada pela abertura de trincheiras especificamente posicionadas. Com estes 
procedimentos, a qualidade dos mapas geológicos pode ser mantida dentro dos requisitos da 
escala empregada. 
Os mapas geológicos de escala regional e de semi-detalhe não devem restringir a sua 
investigação às áreas, ou faixas potencialmente mineralizada, embora possam ressaltar os 
guias e controles da mineralização. A continuidade espacial das estruturas, mineralizadas e 
não mineralizadas, nessa escala de investigação, pode constituir em excelente guia para 
futuros prospectos que impliquem no aumento das reservas minerais. Desta forma, os mapas 
finais executados nessas escalas devem conter pelo menos as seguintes informações: 
a) as litologias presentes nas diferentes unidades geológicas cartografadas (formações, 
grupos, etc...). A representação das litologias fica limitada a espessuras (em planta) 
maiores do que 2mm para o caso de corpos rochosos tabulares a lentiformes, ou a 
4mm de diâmetro para corpos aproximadamente circulares. O tipo de contato entre as 
diferentes litologias deve ser assinalado (abrupto, gradacional); 
b) a sucessão estratigráfica e a história estrutural que estão relacionadas à mineralização, 
tanto em seu caráter de agente mineralizador, como no caso de segmentação de uma 
unidade litológica contínua em blocos com diferentes rejeitos; 
c) o contorno dos diferentes corpos mineralizados e de suas zonas de afloramento; 
d) os principais elementos estruturais, como falhas e eixos de dobras. 
 
Os mapas geológicos de escala regional e de semi-detalhe, além dessas informações, 
também incluem uma série de informações que resultam de métodos de pesquisa mineral 
adequados à escala considerada, tais como: 
- prospecção litogeoquímica; 
Geologia de mina e modelagem geológica 11 
 
 
- prospecção geoquímica em solos; 
- prospecção geoquímica em sedimentos de corrente; 
- prospecção hidro-geoquímica; 
- prospecção biogeoquímica e geobotânica; 
- prospecção aerogeofísica. 
Todos esses dados/informações podem ser avaliados separadamente (em mapas específicos) 
por meio dos antigos métodos de mesas de luz, ou podem ser “cruzados” par a par, ou em 
conjuntos específicos por meio dos Sistemas de Informações Georreferenciadas (SIGs) que 
utilizam/possuam ferramentas de “álgebra de mapas” (dispositivos de lógica matemática) em 
suas plataformas. O objetivo desse cruzamento de informações é, e sempre foi, a identificação 
de pequenas áreas mais favoráveis à localização de um depósito mineral, de modo que as 
técnicas de pesquisa mineral de detalhe e de geologia de mina possam ser empregadas na 
avaliação de depósito mineral e no planejamento dos trabalhos de extração mineral. 
 
 
2.1.1.2. Mapeamento em escalas de detalhe ou de mina 
O mapeamento geológico de detalhe, ou mapeamento de mina propriamente dito, 
constitui instrumento fundamental para a cubagem de jazidas e para o planejamento de lavra. 
Por isso, o foco da investigação deve ser a rocha ou a zona mineralizada; nesse objeto, 
importam todas as características geológicas da mineralização, bem como das suas rochas 
encaixantes imediatas. 
O mapeamento geológico de mina, usualmente, utiliza escalas maiores do que 1:5.000, 
dependendo do tipo e das dimensões do depósito mineral, ou das dimensões da zona 
mineralizada. Nessas escalas maiores, tanto as Normas Brasileiras (ABNT), como o IBGE 
consideram esses mapeamentos como plantas, pois a representação se restringe a uma área 
muito limitada e suficientemente restrita para que a curvatura terrestre possa ser 
desconsiderada e a escala seja constante. Assim, a base cartográfica dos mapas em escala de 
mina são plantas e se trabalha no plano topográfico local. No entanto, esse plano topográfico 
deverá estar ligado ao Sistema Geodésico Brasileiro a partir da definição das coordenadas 
geodésicas de dois pontos integrantes do levantamento topográfico (definição da origem do 
plano e da orientação de um alinhamento). Essas coordenadas, nos dias atuais, são obtidas 
através do rastreio de satélites do GNSS no método relativo estático, seguindo o que é 
recomendado para o equipamentoempregado. Tal procedimento permite que, a qualquer 
momento, o levantamento topográfico do mapeamento geológico de mina possa ser anexado 
aos levantamentos em escala menores e executados em projeções cartográficas (UTM). Outra 
alternativa, porém mais complexa, consiste em se executar esse trabalho, também em projeção 
cartográfica de menor deformação, como é o caso da projeção Local Transversa de Mercator 
(LTM). Um procedimento que começou a ser empregado e que facilita as transformações 
entre o sistema geodésico e o sistema topográfico local consiste em operações matemáticas de 
translação e rotação entre os sistemas. O programa computacional TRANSGEOLOCAL é um 
exemplo da aplicação dessas transformações (www.ufsm.br/geo-giap). Essas transformações 
de coordenadas geodésicas (latitude, longitude e altura elipsoidal) em coordenadas locais (x, 
y, z) são especialmente requeridas para os casos de vários depósitos minerais isolados 
compondo um distrito mineiro. Estas transformações permitem correlacionar as estruturas 
geológicas controladoras da mineralização dentro de uma mesma base cartográfica que opera 
no plano topográfico local. 
A resolução cartográfica, a quantidade de pontos amostrais e as dimensões das áreas 
mapeadas obedecem aos mesmos critérios discutidos anteriormente para o mapeamento em 
escalas regional e semi-detalhe. Esses parâmetros estão sintetizados na tabela 2.1 abaixo. Os 
parâmetros de escala apresentados na tabela 2.2 devem ser considerados com cuidado, 
principalmente em escalas maiores do que 1:1.000, na medida em que um traço de 0,2mm no 
http://www.ufsm.br/geo-giap)
Geologia de mina e modelagem geológica 12 
 
 
mapa corresponde a uma distância de 10cm no terreno. Nesse grau de resolução, quaisquer 
zonas de fratura presentes na área de investigação alcançam representatividade no mapa. 
Assim, esses mapas têm grande importância em mecânica das rochas, quer na estabilidade de 
taludes, quer na definição de escoramentos para galerias e vias subterrâneas. 
 
Tabela 2.1 – Parâmetros de qualidade para os mapas geológicos produzidos em escala de 
mina. * Considerada uma área de desenho para folhas tamanho A0 (118,9 x 84,1 cm). 
Escala Resolução 
cartográfica (0,2mm) 
Quantidade de pontos 
amostrais (/1km2) 
Tamanho das áreas de 
mapeamento (km2) * 
1:5.000 1m 400 5 – 25 km2 
1:2.500 0,5m 1600 1 – 5 km2 
1:1.000 0,2m 10.000 0,25 – 1 km2 
1:500 0,1m 40.000 0,06 – 0,25 km2 
1:250 0,05m 160.000 0,01 – 0,0625 km2 
1:100 0,02m 1/m2 < 0,01 km2 
 
O mapeamento de mina, ou mapeamento de detalhe, deve estar direcionado, portanto, 
tanto para as características geológicas da mineralização e das suas rochas encaixantes 
imediatas, quanto para as necessidades das investigações de mecânica de rochas. Isso não 
significa que o mesmo mapa geológico busque representar todas as feições geológicas 
presentes na área da mina; tal procedimento resultaria em um mapa sobrecarregado de 
informações e de difícil leitura. Devem, sim, ser produzidos mapas específicos para cada 
objetivo, onde determinados dados geológicos possam ser omitidos, ou representados de 
forma resumida de acordo com o objetivo principal de cada mapa. Esse procedimento é 
simplificado pela adoção de sistemas computacionais de modelagem de mina, que permitam a 
criação de camadas (layers) distintas para os diferentes tipos de elementos geológicos. 
O mapeamento de mina, nos estágios de avaliação de depósito, está concentrado no 
levantamento de feições geológicas observadas em afloramentos, em trincheiras e em 
sondagens; eventualmente, alguns poços, ou galerias pioneiras podem ser abertos para 
investigação mais detalhada. 
Em termos gerais, pode-se dizer que o mapeamento geológico detalhado de áreas que 
contenham depósitos endógenos deve levar em conta principalmente as feições estruturais. 
Para o caso de áreas com depósitos minerais relacionados ao metamorfismo, a atenção deve 
estar mais voltada às relações petrográficas das rochas (paragêneses metmórficas, fácies 
metamórficas), do que às unidades geológicas propriamente ditas, embora tais unidades 
possam ter funcionado como canais ou barreiras para a localização final do depósito mineral; 
além disso, em depósitos relacionados ou afetados pelo metamorfismo, deve-se observar as 
relações do minério com superfiícies de deformação (foliações, xistosidade, superposição de 
xistosidades, crenulações, etc...). Em terrenos que possuam depósitos do tipo exógenos, o 
mapeamento deve focar principalmente as relações entre litologias e fácies sedimentares. Em 
qualquer dos casos, o objetivo principal é a descoberta de depósitos “escondidos”. 
 
No mapeamento em escala de detalhe, a base topográfica é fundamental para o 
adequado planejamento da exploração, o que inclui a abertura de trincheiras, poços e 
sondagens. O método mais clássico de mapeamento em escala de detalhe utiliza a demarcação 
de uma grade (quadrada ou retangular) desenhada sobre a planta topográfica (Figura 2.6). A 
grade quadrada é empregada quando as estruturas geológicas são horizontais; a grade 
retangular é empregada nas áreas em que as estruturas geológicas apresentam mergulho, de 
modo que os nós menos espaçados da grade estejam localizados perpendicularmente à direção 
das estruturas geológicas. No entanto, a demarcação de uma malha quadrada inicial, em 
qualquer situação, pode ser efetuada, apenas levando em conta que um dos alinhamentos será 
Geologia de mina e modelagem geológica 13 
 
 
desprezado inicialmente, mas poderá ser utilizado nos trabalhos de aprofundamento das 
investigações geológicas para a delimitação e definição do depósito mineral. 
 
Figura 2.6 – Mapa topográfico e grade delimitada para o levantamento geológico de detalhe. 
As coordenadas estão no sistema LTM com origem em marco geodésico do Sistema 
Geodésico Brasileiro. 
Geologia de mina e modelagem geológica 14 
 
 
A grade de referência para os trabalhos de mapeamento e modelagem geológica e para 
a programação da pesquisa mineral de detalhe sobre o depósito mineral, em alguns casos, 
pode ser construída sem que haja relação com os sistemas geodésicos. Nesse caso, que era 
particularmente utilizado no passado, a referência básica para o traçado da grade é a estrutura 
geológica específica; ou seja, as linhas da grade de referência são paralelas e perpendiculares 
às estruturas geológicas (Figura 2.7). Nessa situação, a confecção de mapas de compilação 
dos trabalhos mineiros desenvolvidos em diferentes áreas pode ser dificultada pela 
inexistência de pontos de amarração comuns. Como forma de transpor essa limitação, é 
aconselhável a definição de um marco comum de referência topográfica, conforme 
apresentado na figura 2.8. Esse último sistema, mesmo que sem amarração a um sistema 
Geodésico, permite uma correlação mais apropriada entre os sistemas de veios que formam as 
áreas mineralizadas, além de uma interpretação mais direta dos mecanismos e das estruturas 
que controlam o depósito mineral. Há que se lembrar, no entanto, que existem no mercado 
estações total (taqueômetros digitais) com GPS de dupla freqüência acoplado, o que permite 
levantamentos planimétricos e altimétricos de grande precisão e rapidez para esse tipo de 
trabalho de exploração mineral. 
 
Figura 2.7 – Grades de referência para os trabalhos de pesquisa mineral em área onde a 
mineralização é do tipo lode gold veins. Notar que cada conjunto de veios recebe uma grade 
de referência específica e independente. 
Geologia de mina e modelagem geológica 15 
 
 
 
 
 
Figura 2.8 – Grade topográfica de referência que possui um único marco inicial para as 
coordenadas, onde serão aplicados os trabalhos de pesquisa mineral e de modelagem 
geológica dos corpos de minério do tipo lode gold veins. 
 
O primeiro passo do mapeamento de detalhe consiste em demarcar sobre o mapa 
topográfico e sobre a grade de referência todos os afloramentos rochososexistentes na área de 
Geologia de mina e modelagem geológica 16 
 
 
pesquisa (Figura 2.9). Essa demarcação deve ser acompanhada pela descrição do afloramento, 
incluindo tipos de rochas, tipos de contatos, localização dos contatos na grade (mapa 
topográfico), medidas das atitudes dos elementos geológicos (contatos, fraturas, foliações, 
etc...). Esses dados geológicos devem constar no mapa que está sendo produzido. 
O mapeamento geológico de detalhe, tanto em nível superficial, quanto em nível 
subterrâneo, foi grandemente facilitado com o advento das modernas estações total. O próprio 
mapeamento topográfico de superfície e subterrâneo conta ainda com os modernos 
equipamentos tipo Scanner Laser 3D e pelas modernas estações total que usam técnicas de 
medida de distância sem o uso de prismas. A utilização desses equipamentos vem mudar 
definitivamente as técnicas de mapeamento de mina discutidas por McKinstry (1948), Lacy 
(1983) e ainda em Erickson Jr. et al. (1992). Aquelas técnicas estavam baseadas no uso de 
pranchetas, alidades e estadímetros. Devido à natureza daqueles instrumentos, as operações de 
mapeamento de mina, tanto em superfície, quanto no subterrâneo, consumiam um grande 
tempo para serem realizadas e o nível de precisão no posicionamento das estruturas 
geológicas ficava grandemente dependente do fator humano. O mapeamento geológico de 
detalhe com o uso de estações total permite que as estruturas geológicas (contatos, falhas, 
etc...) sejam demarcados de modo preciso e detalhado durante o mesmo levantamento plani- 
altimétrico da área de pesquisa; ou, mesmo que os levantamentos plani-altimétrico e 
geológico sejam executados em etapas separadas, eles podem e devem usar os mesmos 
marcos (estações), de modo que todas os elementos de mapeamento estejam posicionados 
num mesmo georreferencial. 
A partir da observação do mapa geológico de afloramentos (Figura 2.9), pode-se, 
então, partir para uma etapa de correlação das estruturas geológicas entre os afloramentos 
descritos. Essa correlação não pode ser feita de modo direto; ela deve levar em conta, 
fundamentalmente, a topografia da área e as atitudes médias dos contatos litológicos (022-25) 
e das falhas (124-53 para a falha sul; 304-70 para a falha norte). Esses elementos geológicos 
têm suas posições de afloramento controladas pela conhecida “regra dos Vs”; o seja, 
projetam-se em planta de acordo com a relação angular entre o caimento da topografia e o 
caimento das estruturas geológicas. 
O segundo passo, portanto, é (re)construir o mapa geológico de superfície a partir dos 
elementos geológicos mapeados em afloramento. Essa (re)construção é fundamental para o 
planejamento e execução dos trabalhos de pesquisa mineral que se seguem. Assim, digamos 
que o objetivo do mapeamento é, inicialmente, mapear em planta e em perfis geológicos a 
continuidade espacial da camada E, preferencialmente, e C. A camada E e o seu contato com 
a camada F indicam a possível existência de um depósitos mineral clássico (VMS: 
volcanogenic massive sulfide); do mesmo modo, alguns indícios sugerem a existência desse 
tipo de mineralização também na camada C e em seu contato com a camada D. De outro 
modo, o objetivo também poderia ser o mapeamento da continuidade espacial (planta e sub- 
superfície) da camada E, pois o avançado estado de intemperismo das rochas, em especial nos 
tufos e cinzas andesíticas, determinou a formação de uma camada de argila com excelentes 
propriedades cerâmicas. 
Esse trabalho de (re)construção do mapa geológico de superfície requer o emprego de 
técnicas de projeções baseadas em geometria descritiva e constitui o elemento básico da 
correlação e interpretação de dados geológicos e da modelagem geológica. Este trabalho 
constitui a Atividade 3 da disciplina de Geologia de Mina e Modelagem Geológica e as 
etapas de procedimento estão descritas no formulário específico anexo. Dado à organização 
deste conteúdo e ao estudo das diferentes questões relacionadas, a (re)construção do mapa em 
tais situações será abordada no capítulo 6 (Processamento e interpretação geológica). 
Geologia de mina e modelagem geológica 17 
 
 
 
 
 
Geologia de mina e modelagem geológica 18 
 
 
 
 
 
Figura 2.9 – Mapa de afloramentos da área de pesquisa geológica de detalhe. Notar o 
posicionamento dos contatos das litologias e falhas identificadas em afloramento em relação 
às curvas de nível e à grade de referência. Atitude dos contatos e das falhas indicadas em cada 
posição de afloramento segundo a regra da mão esquerda (ou braço direito inglês). 
 
 
2.1.2. Mapeamento de trincheiras, poços e galerias 
 
O mapeamento de trincheiras, poços e galerias oferecem melhores condições de 
identificação e visualização 3D das estruturas geológicas relacionadas com o depósito 
mineral. Isso ocorre devido ao fato de que estão disponíveis mais de 1 face (plano) de 
observação dessa estrutura mineralizada. No caso das trincheiras, estão disponíveis duas faces 
(planos) paralelos e o plano “horizontal” do fundo da trincheira. No caso de poços, estão 
disponíveis 2 conjuntos de faces (planos) ortogonais entre si. No caso de galerias, duas faces 
(planos) paralelos e a face (plano) de teto da galeria. 
As trincheiras (valas) são escavações lineares à céu aberto, que possuem largura e 
profundidade menores do que o comprimento. A largura das trincheiras está em torno de 
1,0m, enquanto a profundidade varia entre 1,0m a 6,0-7,0 m, conforme a espessura do manto 
de intemperismo e o objetivo do mapeamento (Maranhão, 1982). Assim, para o caso de 
minérios primários, a profundidade das trincheiras deve ultrapassar os horizontes A e B do 
solo e adentrar, o mais prossível, no horizonte C, onde ainda são reconhecidos elementos 
geológicos importantes passiveis de mapeamento, como: tipo de rocha, atitude dos contatos 
das diferentes litologias, presença de vênulas ou de veios e do tipo de alteração hidrotermal 
associada, atitude das vênulas e dos veios, etc... O comprimento das trincheiras deve ser 
definido de forma a ultrapassar a espessura dos corpos de minério e adentrar nas rochas 
encaixantes. 
As trincheiras devem ser abertas de modo que o seu comprimento seja perpendicular 
às estruturas geológicas, de tal modo que toda a variabilidade do corpo de minérios e das 
rochas encaixantes possa ser avaliada. Em corpos de minério com geometria complexa e 
orientação variável, as trincheiras devem ter a sua direção definida a partir de uma orientação 
média para o(s) corpo(s). 
As trincheiras constituem um instrumento de pesquisa mineral de superfície para 
corpos de minérios com geometria tabular inclinada (camadas inclinadas, zonas de veios, 
diques, etc...). A abertura de trincheiras justifica-se em áreas com poucos afloramentos 
rochosos, onde se faz necessária complementação de informações sobre a estrutura do corpo 
de minérios e de suas encaixantes para a modelagem geológica do mesmo e o planejamento 
seqüencial da pesquisa e cubagem. O espaçamento das trincheiras, na fase inicial dos 
trabalhos, está normalmente entre 100 e 50m; dependendo da variabilidade (geométrica e de 
teores) dos corpos de minérios e dos resultados promissores das primeiras análises (geológica 
e geoquímica), o espaçamento entre as trincheiras pode ser diminuído para intervalos de 25 a 
Geologia de mina e modelagem geológica 19 
 
 
10m, por meio da intercalação de trincheiras de segunda etapa, entre as trincheiras abertas na 
etapa inicial. 
Os poços também são escavações à céu aberto, que permitem o acesso direto ao(s) 
corpo(s) de minério em profundidade. Os poços são mais indicados para o caso de corpos 
tabulares (minério estratiforme e/ou stratabound) horizontalizados ou com pequeno mergulho 
e que estão localizados a uma pequena profundidade (até 6,0 a 7,0m). Alguns poços de 
pesquisa são sempre necessários em situações onde existam poucos afloramentos do minério ehaja necessidade de investigações mais detalhadas quanto à sua estrutura geológica e à sua 
variabilidade geométrica e composicional. De outro modo, a abertura de poços de pesquisa é 
justificada quando há necessidade de investigações mais detalhadas das estruturas geológicas 
ligadas com a mineralização do que aquelas fornecidas por sondagens; nesse aspecto, é 
importante perceber que as sondagens constituem amostragens pontuais, em que determinadas 
feições e estruturas geológicas não podem ser apropriadamente definidas. 
Os poços para pesquisa mineral devem apresentar diferentes seções horizontais, 
conforme a profundidade requerida pela investigação. Assim, por exemplo, poços com até 2m 
de profundidade podem apresentar uma seção quadrada de 1m de lado; poços com 
profundidade entre 2,0 a 4,0m podem possuir seção retangular de 1,2 x 2,0m; e, poços com 
profundidade de mais de 4,0m devem possuir seções quadradas mínimas de 2,0m de lado 
(Maranhão, 1982). A abertura de poços com profundidade superior a 2,0m deve ser feita de 
forma escalonada (vista em perfil), de tal forma de a parte superior do poço tenha uma seção 
horizontal maior do que a parte inferior (de seção horizontal mais reduzida). Tal 
procedimento justifica-se principalmente em áreas com manto de intemperismo (horizontes A, 
B e C) muito espessos, ou em poços abertos em materiais inconsolidados (areias, cascalhos, 
argilas, p.ex.). Além disso, tanto para o caso de poços, quanto para as trincheiras profundas, é 
importante considerar a utilização de estruturas de contenção para o caso de rompimento de 
taludes. 
O mapeamento geológico de trincheiras, de poços e de galerias segue, em geral, os 
mesmos critérios do mapeamento de detalhe em superfície. Duas diferenças básicas se 
apresentam, no entanto: 1) está-se mapeando uma superfície de afloramento contínuo e 2) o 
plano de representação é uma face da trincheira, ou do poço, ou da galeria (plano vertical). 
Assim, o plano (seção) vertical da trincheira, do poço, ou da galeria deve ser perfeitamente 
localizado no mapa de referência, incluindo ai a sua orientação. No caso de mapeamento de 
trincheira, é sempre aconselhável ter o fundo da trincheira também mapeado, principalmente 
quando será executada amostragem de canal no fundo da trincheira (Figura 2.10). O fundo da 
trincheira, sempre que possível, também deve ser alvo de levantamento topográfico. 
 
Figura 2.10 – Mapa geológico de uma trincheira. A) Seção vertical. B) Mapa do fundo da 
trincheira. 
Geologia de mina e modelagem geológica 20 
 
 
Como se pode observar na figura 2.10, o mapeamento de trincheiras, poços e galerias 
deve representar na seção vertical todas as relações entre diferentes litologias, estruturas 
geológicas deformacionais, tipos de contato (brusco, ou gradacional), zonas de alteração 
hidrotermal e suas paragêneses, relações de truncamento de estruturas geológicas (p.ex.: veios 
e vênulas) e as suas respectivas paragêneses minerais. Em depósitos minerais complexos, tipo 
lode gold veins por exemplo, ou mesmo depósitos minerais relacionados a dobras, é 
necessário atenção especial para as relações de truncamento de veios e vênulas. Nesse tipo de 
depósito mineral, o processo de mineralização normalmente ocorre em pulsos (3-6 pulsos com 
paragêneses distintas) e apenas alguns dos pulsos estão relacionados com a precipitação de 
minério (p.ex. Quadros e Koppe, 1996). O exemplo da figura 2.10 mostra que os veios de 
quartzo com paragênese py-cpy-gal-esfal-carbonato-clorita são truncados pelos veios com 
paragênese py-gal-carbonato-sericita; mostram, portanto, a existência de pelo menos 2 pulsos 
de mineralização e de alteração hidrotermal associada. 
A seção vertical resultante do mapeamento de galerias deve ser amarrada com o mapa 
topográfico superficial e a grade de referência de coordenadas. A profundidade da galeria 
deve ser explicitamente informada para que as correlações e a modelagem geológicas possam 
ser apropriadamente executadas. Nos demais quesitos, o mapeamento de galerias segue os 
mesmos princípios do mapeamento de trincheira, conforme pode ser visualizado na figura 
2.11 abaixo. Para efeito de mapeamento de estruturas inclinadas como é o caso da figura 2.11, 
pode-se usar duas trenas, estendidas uma próxima ao teto e outra próximo ao chão, como 
artifício para melhor posicionar os elementos geológicos em mapeamento. Esse artifício, 
porém, não dispensa a medida direta da atitude dos elementos geológicos. 
Uma observação importante deve ser ainda feita, principalmente para o caso dos 
mapas (seções verticais) de trincheira e de galerias. Deve-se, sempre que possível, manter 
idênticas as escala horizontal e vertical. No caso de trincheiras e de galerias muito longas, há 
a natural tendência de confeccionar seções com exagero vertical de escala; ou seja, a escala 
vertical e 2 a 3 vezes maior do que a escala horizontal! Nessa situação, os mergulhos das 
estruturas geológicas são proporcionalmente aumentados e uma medida direta de mergulho 
nas seções geológicas não é possível; há que se fazer a correção, segundo ábacos disponíveis 
em livros de geologia estrutural (p.ex.: Lahee, 1952; Forrester, 1961). Além disso, é 
importante sempre prestar atenção na existência de exageros verticais de escala ao se 
digitalizar tais seções em softwares aplicativos de mineração; a inserção de seções com 
diferentes magnitudes de exagero vertical produzirá problemas sérios de correlação e de 
modelagem geológica dos corpos de minério. 
 
Figura 2.11 – Mapa geológico de uma galeria. Simbologia igual àquela da figura 2.10 
 
O mapeamento geológico dos poços é executado em duas das seções verticais e 
ortogonais entre si, de modo que a estruturação geológica das unidades litológicas e do(s) 
corpo(s) de minérios possa ser corretamente interpretada (Figura 2.12). O desenho geológico 
das seções verticais de poços de pesquisa, como conseqüência da proporção relativa entre 
profundidade e largura, normalmente não é representado com exagero vertical. Os atributos 
geológicos necessários de mapeamento e representação no caso de poços de pesquisa são os 
mesmos levantados durante o mapeamento de trincheiras e de galerias. As faces do(s) poço(s) 
de pesquisa na grade de referência topográfica devem ser adequadamente posicionadas para 
fins de correlação geológica e modelagem dos depósitos e das suas encaixantes. 
Geologia de mina e modelagem geológica 21 
 
 
 
 
 
Figura 2.12 – Mapa geológico de um poço de pesquisa mineral executado em rochas com 
limite de elasticidade elevado. Notar que as paredes do poço de pesquisa são levemente 
inclinadas, para diminuir a possibilidade de ruptura. 
 
 
2.1.3. Descrição de testemunhos de sondagem 
 
As sondagens e as amostras coletadas por meio delas representam informações 
pontuais de sub-superfície. Essas informações devem ser organizadas de tal modo que possam 
ser utilizadas corretamente nos processos de interpretação e modelagem dos corpos de 
minério e de suas encaixantes. Assim, as coordenadas topográficas (SN ; WE ; cota 
altimétrica) da “boca” dos furos de sondagem devem ser necessariamente acompanhadas 
pelas seguintes informações mínimas: i) inclinação e direção do furo de sondagem, ii) 
comprimento total do furo, iii) recuperação parcial dos furos em cada etapa de acoplamento 
de novos barriletes, iv) diâmetro do furo e do testemunho. 
A descrição dos testemunhos de sondagem, principalmente para o caso de cilindros 
obtidos por sondagens diamantadas, segue os mesmos quesitos discutidos para o mapeamento 
de trincheiras, poços e galerias. Poder-se-ia, grosso modo, comparar a descrição dos 
testemunhos de sondagem com o mapeamento de uma galeria, ou de uma trincheira onde 
Geologia de mina e modelagem geológica 22 
 
 
fosse esticada uma trena métrica à meia altura e a descrição das feições geológicas ficasse 
restrita apenas às proximidades da trena. Nessesentido, os testemunhos de sondagem 
representam, pontualmente, a intersecção das feições geológicas de sub-superfície com uma 
linha vertical ou inclinada. 
A descrição dos testemunhos de sondagem, então, deve discriminar as diferentes 
litologias, tipos de contato (brusco, ou gradacional), estruturas geológicas deformacionais, 
zonas de alteração hidrotermal e suas paragêneses, relações de truncamento de estruturas 
geológicas (p.ex.: veios e vênulas) e as suas respectivas paragêneses minerais. Em depósitos 
minerais complexos, é necessário atenção especial para as relações de truncamento de vênulas 
com diferentes paragêneses, pois indicam a existência de pulsos de mineralização. Nas 
descrições de testemunhos de sondagens rotativas, deve-se prestar atenção à existência de 
zonas fortemente cisalhadas, ou onde há problemas de recuperação (recuperação de 
fragmentos de rochas apenas), pois podem corresponder a zonas de falha. 
O ângulo que as principais feições geológicas (contatos, xistosidade, p.ex.) fazem com 
o eixo dos testemunhos pode ser uma informação útil para os trabalhos de correlação e de 
meodelagem geológica dos depósitos minerais. Está claro, porém, que o testemunho 
experimenta rotações dentro do barrilete e que, então, não se pode precisar a sua posição 
original. No entanto, esse ângulo representa o mergulho (M) de uma feição planar, tipo 
contato entre camadas rochosas, e pode usado no processo de correlação entre os furos de 
sondagem para a modelagem do corpo de minérios e de suas encaixantes. Adicionalmente, é 
preciso fazer notar que esse ângulo de mergulho somente é verdadeiro (mergulho máximo do 
plano) se a sondagem é vertical, ou se a sondagem inclinada for perpendicular à estrutura 
geológica; sondagens inclinadas não perpendiculares à estrutura geológica resultam em 
ângulos de mergulho aparentes, menores do que o mergulho máximo. O ângulo entre as 
feições geológicas planares e o eixo do testemunho pode ser facilmente determinado com o 
uso de um transferidor. A determinação do ângulo de mergulho a partir do ângulo entre o eixo 
do testemunho e o plano geológico pode ser vista na figura 2.13 abaixo. 
 
Figura 2.13 – Representação esquemática do método para determinar o mergulho (M) de 
feições geológicas planares a partir do ângulo entre o eixo do testemunho e o plano geológico 
(modificado de Maranhão, 1982). 
Geologia de mina e modelagem geológica 23 
 
 
Um exemplo de boletim de descrição de sondagem é apresentado na figura 2.14 
abaixo. As informações e detalhes desse tipo de boletim de descrição podem variar conforme 
o tipo de mineralização que está sendo investigada. 
 
Figura 2.14 – Exemplo de boletim de descrição de testemunho de sondagem diamantada. 
Geologia de mina e modelagem geológica 24 
 
 
Outro exemplo de boletim de descrição de sondagem é apresentado na figura 2.15 
abaixo. Esse boletim de descrição constitui o resultado de um ensaio de SPT em leito de rio; 
ou seja, um típico boletim de sondagem geotécnica. 
 
Figura 2.15 – Exemplo de um boletim de descrição de sondagem geotécnica (SPT) em leito 
de rio. 
Geologia de mina e modelagem geológica 25 
 
 
 
2.2. Mapeamento de feições geomecânicas em maciços rochosos 
 
As rochas diferem dos materiais normalmente avaliados na engenharia pelo fato de 
conterem vários tipos de estruturas planares e/ou lineares formadas pelos processos geológicos 
aos quais foram submetidas. Essas estruturas são, do ponto de vista da engenharia, vistas como 
descontinuidades. Segundo a definição da Sociedade Internacional de Mecânica das Rochas 
(ISRM, 1978), descontinuidade é o termo genérico para qualquer feição mecânica do maciço 
rochoso que apresente baixa ou nenhuma resistência à tração. Desta forma, "descontinuidade" é um 
termo coletivo para a maioria dos tipos de juntas, planos de estratificação, planos de xistosidade 
mais fracos, zonas de fraqueza, falhas, fissuras e microfissuras. 
O termo geral descontinuidade, no entanto, permite desdobramentos de classificação 
quanto à coesão dos planos ou estruturas geológicas consideradas. Assim, neste trabalho, as 
descontinuidades presentes nas rochas serão classificadas em dois grupos: 
a) descontinuidades disjuntivas: são constituídas pelos planos de fraturas não selados pela 
cristalização de minerais. Os blocos de rocha definidos pelas fraturas disjuntivas não 
apresentam qualquer tipo de coesão quando isolados do meio rochoso onde se 
encontram; 
b) descontinuidades (variavelmente) coesivas: são constituídas por planos de falhas 
cimentados pela cristalização de minerais, estratificação de rochas sedimentares, ou 
ígneas, foliações e xistosidades, gnaissosidades, bem como estruturas lineares formadas 
por alguns processos geológicos (lineações de estiramento, ou magmáticas). Tais 
descontinuidades apresentam uma coesão variável de acordo com o grau de cristalização 
dos minerais contituintes durante o processo geológico que as formou, ou de acordo 
com o grau de superposição de alterações intempéricas nessas estruturas. 
As descontinuidades podem apresentar uma coesão variável de acordo com o tipo de 
material que preenche um plano de fratura. Nesse sentido, por exemplo, um plano de fratura 
preenchido por quartzo, principalmente, apresenta uma coesão maior do que um plano de 
fratura preenchido por carbonato; essa diferença será maior se ambos os tipos de fraturas 
estiverem submetidos a condições intempéricas de clima tropical a equatorial úmido, onde a 
dissolução de carbonatos é mais intensa do que a reação das soluções aquosas com o quartzo. A 
cristalização de minerais filossilicatos (micas, argilo-minerais) em um plano de fratura pode 
ensejar condições que facilitem a concentração de movimentação nos planos de fratura 
existentes, pois tais minerais, em condições intempéricas, podem dar origem a minerais 
secundários que atuam no sentido de diminuir o atrito entre os blocos separados pelos planos de 
fratura. 
As descontinuidades que usualmente apresentam boa coesão (como gnaissosidades, 
xistosidades) também podem, sob condições de intemperismo tropical a equatorial úmido, ter a 
sua coesão diminuída pela transformação dos minerais micáceos, ou mesmo dos feldspatos, em 
argilo-minerais que diminuem o atrito entre os blocos de rocha separados pelas descontuidades. 
Essas condições normalmente são acentuadas em rochas que possuem um bandamento 
diferencial bem definido entre os minerais micáceos e os minerais quartzo-feldspáticos 
(gnaisses) e nas rochas onde há predomínio de minerais micáceos sobre os minerais quartzo- 
feldspáticos. 
No estudo das descontuidades rochosas para fins geomecânicos, cabe ainda realizar 
uma distinção importante: 
a) material rochoso: termo utilizado para descrever ama rocha intacta, que pode ser 
representada por uma amostra de mão, ou por um testemunho de sondagem; 
b) maciço rochoso: constitui o meio rochoso com um todo, que será estudado em vários 
pontos para fins de caracterização geomecânica. O maciço rochoso contém as 
descontuidades que são alvo de investigação e essas descontinuidades não precisam 
Geologia de mina e modelagem geológica 26 
 
 
mostrar (e geralmente não apresentam) um comportamento homogêneoe regular em 
todos os pontos de estudo. Assim, os maciços rochosos são normalmente vistos como 
unidades anisotrópicas e heterogêneas. 
 
A natureza e distribuição espacial das desconinuidades no maciço rochoso sob 
investigação são conhecidas como estrutura do maciço rochoso. Essa estrutura tem efeito 
dominante na resposta do maciço rochoso aos trabalhos de escavação e pode influenciar 
fortemente na escolha do método de mineração e no projeto geral da mina a ser implantado. Isso se 
deve ao controle que ele exerce sobre escoramentos, subsidências, fragmentações, 
rompimentos e movimentos de massa, e comportamento geomecânico em geral. Em áreas pouco 
profundas e com ausência de tensões tectônicas,o controle exercido pela estrutura pode ser o 
fator determinante para o projeto das escavações. Em grandes profundidades e em áreas de alta 
concentração de tensão tectônicas, por outro lado, a influência dessa estrutura pode eventualmente 
ser menos marcada. 
 
 
2.2.1. Tipos de descontinuidades geomecânicas 
 
Os principais tipos de descontinuidades geomecânicas podem ser assim distinguidos: 
a) fraturas: é o termo geológico genérico que define uma descontinuidade disjuntiva formada 
pela ruptura da rocha. As fraturas podem ocorrer de forma isolada ou concentradas em 
zonas preferenciais de espessura variável. As fraturas podem, ainda, ser divididas em dois 
grupos: 
1) juntas: são fraturas ao longo das quais não é visível nenhum deslocamento relativo 
entre os blocos de rocha. Várias juntas paralelas compõem uma familia de juntas (Joint set) e um 
conjunto de famílias de diferentes orientações formam um sistema de juntas (Joint system). As 
juntas são as estruturas mais comuns e, via de regra, as mais significativas do ponto de vista 
geomecânico; 
2) falhas: são fraturas nas quais é possível identificar o deslocamento relativos entre os 
blocos de rocha. A espessura das falhas pode variar de vários metros, no caso de estruturas 
regionais, até alguns milímetros, no caso de falhas locais que são compostas por um único 
plano. A superfície das falhas freqüentemente apresenta espelhos estriados de falha 
(slinckensides) e, às vezes, pode estar recoberta com minerais que possuem baixa resistência ao 
atrito (clorita, argilo-minerais, micas). As zonas de falha também podem conter brechas de falhas 
(sem estrutura planar), ou milonitos (com estrutura planar tipo foliação). As vizinhanças das 
falhas podem ser perturbadas e apresentarem fraturas ramificadas e associadas com a falha 
principal. Estes fatores acarretam que áreas de falhas normalmente mostrem baixa resistência 
ao cisalhamento e, nessas áreas, podem eventualmente ocorrer deslocamentos. 
b) zonas de (falha) cisalhamento: são faixas de material rochoso, desde milimétricas até 
kilométricas, onde a rocha original foi completamente fragmentada e recristalizada pelos 
movimento relativo dos blocos. As zonas de cisalhamento constituem zonas de falha onde 
a deformação do material rochoso foi tal que permitiu a formação de novas estruturas 
(foliação milonítica) e texturas (texturas miloníticas observadas em microscópio 
petrográfico e em amostras de mão). A anisotropia introduzida pelas zonas de (falha) 
cisalhamento ainda inclui a presença de lineações de estiramento, que normalmente são 
fragmentos pouco deformados da rocha original e muito adelgaçados (alongados, 
estirados); tais lineações podem ter escala milimétrica a métrica. A deformação da rocha 
original está quase que completamente concentrada nas zonas de falhas e a recristalização 
dos minerais originais ocorre devido às condições de temperatura e pressão do local onde 
a zonas de falha está e ao calor gerado pelo atrito dos blocos rochosos. A foliação 
milonítica introduz uma anisotropia planar (descontinuidade) de baixa coesão; no entnato, 
Geologia de mina e modelagem geológica 27 
 
 
muitas zonas de cisalhamento podem estar variavelmente impregnadas pela re- 
cristalização de quartzo, o que garante um aumento de coesão nessas estruturas. As zonas 
de cisalhamento (o material rochoso que as compõem) apresentam uma resistência ao 
cisalhamento mais baixa do que o material rochoso original fora das zonas; 
c) (foliação) xistosidade: constitui uma estrutura penetrativa planar marcada pelo 
alinhamento preferencial de mica e de outros minerais filossilicáticos, bem como no 
alinhamento de minerais prismáticos de forma a conferir uma estrutura foliada à 
rocha. O termo foliação é comumente aplicado à estrutura penetrativa que ainda mantém 
delgados restos (como lâminas) da rocha original anteriormente à deformação; a foliação 
normalmente mostra um caráter anastomosado ao redor dos pods da rocha reliquiar. A 
xistosidade, por outro lado, é comumente aplicada à estrutura penetrativa regular, onde 
quase não mais existem relictos da rocha original. Em termos geológicos, a foliação e a 
xistosidade desenvolvem-se no plano axial de dobras locais e regionais; a foliação 
normalmente mostra uma distribuição em leque na dobra, uma vez que essa dobra não está 
completamente fechada; a xistosidade, por outro lado, aparecer claramente quando a dobra 
foi totalmente fechada e a estrutura original está sendo transposta (“apagada”) pela nova 
textura e estrutura planar. Nesse contexto, podem ser formadas estruturas lineares 
penetrativas, que marcam o eixo do dobramento: as lineações de eixo de dobra e os rods 
(estruturas lineares formadas pela intersecção de planos de foliação e planos espaçados de 
estratificação); 
d) gnaissosidade: constitui a estrutura planar marcada pela segregação dos minerais que 
estão sendo formados pelo metamorfismo em bandas de composição distintas; por 
exemplo: bandas compostas por feldspatos+quartzo intercaladas por bandas 
compostas por anfibólios+mica. Nesse exemplo, alternam-se bandas de minerais 
félsicos (claros) e bandas de minerais máficos (escuros), o que é, muitas vezes, uma 
característica distintiva da gnaissosidade. Assim como a passagem da foliação à 
xistosidade pode ocorrer gradativamente, a formação da gnaissosidade também pode 
ocorrer gradativamente a partir da xistosidade. O bandamento gnáissico também pode 
conter estruturas lineares penetrativas, formadas por lineações minerais, ou mesmo 
por lineações reliquiares da rocha original. A resisitência ao cisalhamento da foliação, 
da xistosidade e da gnaissodidade é dada pelo atrito e pelo grau de coesão alcançado pelos 
diferentes planos durante a cristalização. 
e) planos de estratificação: constituem estrutura planar penetrativa que forma as 
delgadas camadas ou estratos formados durante o processo de sedimentação. Os 
planos de estratificação representam interrupções no curso de deposição sedimentar 
que formou a rocha. A resistência das rochas sedimentares estratificadas é dada 
principalmente pela coesão entre os estratos e a resistência ao cisalhamento é devida 
quase que exclusivamente ao atrito. Além disso, o processo deposicional pode produzir 
uma orientação preferencial das partículas (clastos) na rocha, o que propicia o 
aparecimento de planos de fraqueza paralelos à estratificação. 
f) acamadamento e/ou bandamento ígneo: cosntitui uma estrutura planar penetrativa que 
marca um processo de diferenciação de minerais durante o fluxo do magma (tanto na 
superfície, como lava, quanto em profundidade). Essa estrutura ocorre tanto em rochas 
vulcânica (de textura afanítica a fina), quanto em rochas plutônicas (textura fanerítica); 
assim, pode-se verificar que as estrutura de bandamento ígneo podem ser distinguidas em 
várias escalas. A resistência ao cisalhamento é normalmente elevada, devido à ligação dos 
minerais estabelecida durante a cristalização dos magmas (lavas); no entanto, quando 
colocadas em superfície, tais rochas podem desenvolver uma disjunção horizontal (fraturas 
horizontais) paralela ao bandamento; nesse caso, a resistência ao cisalhamento é fortemente 
reduzida e essas estruturas merecem cuidados especiais da avaliação do maciço rochoso. 
Geologia de mina e modelagem geológica 28 
 
 
g) dobras: são estruturas nas quais as atitudes (orientação e mergulho) das camadas, das 
foliações, da xistosidade e/ou da gnaissosidade foram alteradas pela flambagem 
resultante da aplicação de forças tectônicas. Elas podem ser estruturas de escala 
microscópica (alguns milímetros a centímetros), de escala mesoscópica (alguns metros), 
de escala da mina (dezenas a centenas de metros), ou de escala regional (do distrito 
mineiro todo). A modificação da atitude das feições planares é um problema que deve ser 
cuidadosamente avaliado na abertura de galerias e no planejamento da lavra 
principalmentequando as dobras têm escala mesoscópica e/ou escala de mina. Além disso, 
deve ser considerado o fato do processo de dobramento dar origem a estruturas lineares 
(rods, por exemplo), clivagens de fratura, foliações e mesmo novas xistosidades que 
possam, de alguma forma, interferir da estabilidade de taludes, ou de excavações 
subterrâneas. Dependendo do processo de flambagem (dobramento) sofrido pela rocha, 
sistemas específicos de fratura podem ser formados; tais sistemas de fratura, uma vez 
definidos, podem ser facilmente previstos durante o avanço das aberturas superficiais ou 
subterrâneas. 
h) diques: são corpos tabulares, intrusivos, geralmente compostos por rochas ígneas de 
granulação fina. A sua atitude é normalmente vertical a sub-vertical. A largura pode variar 
desde alguns centímetros, até alguns metros. As margens dos diques são freqüentemente 
fraruradas e alteradas por processos hidrotermais; são, nesses casos, áreas potenciais para 
a concentração de movimentos do maciço rochoso. 
 
 
2.2.2. Características das descontinuidades geomecânicas 
 
Para descrever as descontinuidades presentes nos maciços rochosos foi necessário o 
desenvolvimento de parâmetros concretos pela ISRM (1978) e aceito pelo Comité Brasileiro de 
Mecânica das Rochas, de forma que todos os trabalhos de investigação realizados pelos diferentes 
pesquisadores e profissionais tivessem uma base comum. Os seguintes parâmetros têm sido 
utilizados: 
a) direção e mergulho: atitude da descontinuidade no espaço tridimensional. A atitude das 
descontinuidades relativamente às faces da escavação exerce poder dominante sobre o 
potencial de instabilidade, devido às quedas de blocos e aos deslizamentos; 
b) espaçamento: é a distância entre descontinuidades adjacentes medida perpendicularmente 
ao seu plano. Algumas importantes propriedades do maciço rochoso, como 
deslizamentos, fragmentação e permeabilidade, também variam com o espaçamento 
entre as descontinuidades. Os seguintes parâmetros são sugeridos como base para 
classificação do espaçamento (Tabela 2.2); 
 
Tabela 2.2 – Classificação do espaçamento das descontinuidades segundo ISRM (1978). 
Descrição Espaçamento (mm) 
Extremamente pequeno < 20 
Muito pequeno 20 - 60 
Pequeno 60 - 200 
Moderado 200 - 600 
Grande 600 -2000 
Muito grande 2000 - 6000 
Extremamente grande > 6000 
 
c) persistência: é a extensão (comprimento) do traço de uma descontinuidade conforme 
observado num afloramento, num talude, ou numa face de galeria (Figura 2.15). A 
persistência é um parâmetro importante, mas também um dos mais difíceis de ser 
Geologia de mina e modelagem geológica 29 
 
 
determinado com precisão, pois sempre há uma limitação da área exposta para a 
medida total do comprimento do traço da descontinuidade. A persistência é 
determinada para cada família ou sistema de descontuidade e constitui o comprimento 
modal do traço na face disponível para medida (Tabela 2.3). 
 
Tabela 2.3 – Classificação da persistência segundo proposição do ISRM (1978). 
Classificação Comprimento (m) 
Persistência muito pequena < 1 
Persistência pequena 1 - 3 
Persistência média 3 - 10 
Persistência grande 10-20 
Persistência muito grande > 20 
 
 
Figura 2.15 – Ilustração exemplificando a persistência de famílias de descontinuidades. A até 
D ilustram a diminuição da persistência de muito grande para muito pequena ao longo de uma 
face exposta para medida. E e F também ilustram a persistência de muito pequena até muito 
grande em bloco diagramas. G ilustra diferentes persistências para diferentes famílias de 
descontinuidades. 
 
d) rugosidade: é o grau de ondulação da superfície relativa do plano médio de uma 
descontinuidade. A rugosidade e a ondulação contribuem para a resistência ao 
cisalhamento, pois maior a rugosidade, maior o atrito entre os blocos de rocha separados 
pela descontinuidade. A tabela 2.4 e a figura 2.16 apresentam o sistema proposto para 
classificação da rugosidade de acordo com a Comissão ISRM (1978). 
 
Tabela 2.4 – Parâmetros de rugosidade para classificação, de acordo com ISRM (1978). 
Classe Descrição da rugosidade 
I Rugosa ou irregular, em degraus 
II Suave em degraus 
III Estriada (slickensided), em degraus 
IV Rugosa ou irregular, ondulada 
V Suave, ondulada 
VI Estriada, ondulada 
VII Rugosa ou irregular, planar 
VIII Suave, planar 
IX Estriada, planar 
Geologia de mina e modelagem geológica 30 
 
 
 
 
Figura 2.16 – Ilustração dos tipos de rugosidade segundo as classes definidas pela Comissão ISRM 
(1978). Modificado a partir de Brady & Brown (1985). 
 
A rugosidade, no entanto, também pode ser expressa por outros parâmetros, quer 
quantitativos, quer estimados (ver Hoeck, 2007x, cap. 3). A rugosidade tem um papel 
fundamental na estimativa da resistência ao cisalhamento de um maciço rochoso. Nesse 
sentido, Barton e seus colaboradores publicaram uma série de artigos que tratam da estimativa 
de campo para a rugosidade; Barton & Choubey (1977) consolidaram uma tabela de 
referência para a estimativa de um índice de rugosidade relacionado com fraturas (JRC, joint 
roughness coefficient). O coeficiente de rugosidade é um número que pode ser estimado pela 
comparação entre a aparência da superfície de descontinuidade e o perfil padrão publicado 
(Fig. 2.17). 
 
d) resistência das paredes: é a resistência à compressão das paredes adjacentes de uma 
descontinuidade. Essa resistência é normalmente menor do que a resistência da rocha sã, 
devido a própria existência da descontinuidade. Ao ângulo interno de fricção da descontinuidade, 
soma-se a asperidade da superfície da descontinuidade considerada até o ponto em que o deslocamento 
dos blocos de rocha elimine, pelo cisalhamento, tais asperidades; nesse ponto, o deslocamento nos 
planos de descontinuidade serão condicionados somented pelo ângulo interno de fricção. A asperidade 
das superfícies das descontinuidade é designada pelo coeficiente JCS (Joint wall compressive strength) 
e a ISRM (1978) fornece alguns índices e tabelas padrões para definição dessa resistência. No entanto, 
esse parâmetro tem sido difícil de padronizar, pois grandes variações são incorporadas quando se o 
intemperismo das paredes, a alteração das paredes, a abertura (separação) das paredes, a 
percolação de água, por exemplo. Assim, observar tais caracterrística (intemperismo, ou 
alteração) nas adjacências das descontuidades tem sido um elemento mais importante a 
considerar, principalmente quando se percebe que está sistematicamente associado a 
determinado tipo de descontinuidade no maciço rochoso; 
e) abertura: é a distância perpendicular entre paredes adjacentes de uma dada descontinuidade. 
O espaço aberto está normalmente preenchido por ar, ou por água; 
f) preenchimento: é o material que preenche as aberturas de uma descontinuidade e que 
usualmente apresenta uma resisitência menor do que a resistência da rocha encaixante (p. 
ex. areia, silte, argila, brecha e milonito, quartzo, calcita, etc...). O comportamento das 
descontinuidades preenchidas depende em grande parte da propriedades do material de 
preenchimento. Algumas destas propriedades são as seguintes: 
- a mineralogia do material de preenchimento; 
Geologia de mina e modelagem geológica 31 
 
 
- a granulometria das partículas; 
- o teor de umidade e permeabilidade e 
- a espessura do preenchimento. 
 
Figura 2.17 – Perfil padrão de rugosidade para a superfície das descontinuidades tipo fraturas, 
para estimar o coeficiente de rugosidade (JRC) (Barton & Choubey, 1977). 
 
d) percolação: o fluxo de água e de umidade, visíveis em descontinuidades individuais, ou 
no maciço rochoso como um todo é um fator importante de ser observado, pois aumenta a 
alteração da rocha nas adjacência da descontinuidade e, portanto, diminui o atrito entre os 
Geologia de mina e modelagem geológica 32 
 
 
blocos; 
e) número de famílias: é o número de famílias de